Устройство для сверловки стенки действующего трубопровода
Имеет шпиндель с инструментальной головкой, снабженный механизмами вращения и осевого перемещения «на врезание», кинематически связанными между собой и имеющими общий ручной привод.
Предлагаемая полезная модель относится к оборудованию, применяемому при подсоединении ответвлений к трубопроводам, в частности, при подсоединении ответвлений без прекращения подачи по трубопроводу жидкости или газа и предназначено для сверления отверстий в трубопроводе перед подсоединением к нему ответвления.
Традиционно указанная проблема решалась с использованием примитивных приемов и полукустарного инструмента, когда на трубопроводе с транспортируемой средой (главным образом, воды под давлением) в месте планируемого ответвления насверливалось по окружности требуемого диаметра множество глухих (не сквозных через стенку трубопровода) отверстий, расположенных близко друг к другу. После этого хомут, несущий задвижку, с соответствующей прокладкой надевался на трубопровод и плотно на нем затягивался. Затем в выпускной патрубок открытой задвижки вводился пробойник до упора со стенкой трубопровода, обсверленный вкруговую участок которого ударами кувалды по пробойнику выбивался внутрь трубопровода. При удачном стечении обстоятельств (в большинстве случаев) выбитый кусок стенки трубопровода давлением воды в нем выбрасывался вместе с пробойником наружу, после чего задвижка закрывалась, и к ней в обычном штатном режиме подсоединялось ответвление.
Недостатки известного подсоединения очевидны. Так, прежде всего, работа с помощью описанных устройств и приемов больше сходна с устранением аварии, чем с выполнением плановых строительных работ, сама может привести к созданию аварийных ситуаций, неприменима при врезке отводов для горячей воды и т.д. Однако известны различные устройства, в большей или меньшей степени устраняющие описанные недостатки, облегчающие и упрощающие врезку ответвлений в действующие трубопроводы.
Одним из таких устройств является, например, устройство, созданное Пензенским конструкторско-технологическим бюро арматуростроения модели «УВ» (440060, г.Пенза, пр-т Победы-75, ПКБА, каталог 2003 г., стр.52).
Известное устройство содержит смонтированный на корпусе электродвигатель, вращательно воздействующий на шпиндель инструментальной головки, и механизм ручной подачи шпинделя «на врезание» головки.
Для работы этим устройством оно устанавливается на фланец задвижки, предварительно установленной на месте врезки, через открытую задвижку инструментальная головка вводится в контакт с трубопроводом, включается ее электропривод, происходит сверление стенки трубопровода с ручной подачей инструмента, по окончании сверления инструмент
выводится за пределы задвижки, которую после этого закрывают, устройство снимается с задвижки и далее к ней подсоединяется ответвление.
Известное устройство вполне удовлетворительно справляется с возложенными на него функциями, однако его недостаток заключается в необходимости его снабжения электроэнергией, что не просто лишает его автономности, но и, учитывая специфические условия эксплуатации, создает опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током.
Кроме того, электропривод вращения шпинделя в сочетании с ручным приводом подачи «на врезание» требует от рабочего высокой квалификации, поскольку из-за несогласованности двух различных движений шпинделя может как сломаться инструмент, так и сгореть электродвигатель.
Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача создать простое в обслуживании и надежное в эксплуатации мобильное устройство для сверления действующих трубопроводов.
Поставленная задача решается тем, что предложено устройство для сверловки стенки в действующем трубопроводе, содержащее стыкуемый с задвижкой корпус, в котором инструментальная головка смонтирована на шпинделе, снабженном механизмами его вращения и осевой подачи «на врезание».
Новым в предложенном устройстве является то, что оба механизма кинематически связаны между собой для синхронного вращения с заданным передаточным отношением.
Устройство характеризуется также тем, что оба механизма имеют общий ручной привод.
Технический результат заявленного устройства заключается, прежде всего, в автономности и безопасности его использования, а общий ручной привод для синхронного вращения и осевой подачи шпинделя не требует от оператора высокой квалификации. Также: отсутствие электропривода значительно облегчает собственный вес устройства, позволяя обходится при его обслуживании меньшим числом рабочих.
На фиг.1 показана кинематическая схема заявленного устройства; на фиг.2 - вариант соединения устройства с трубопроводом.
Устройство (фиг.1) содержит корпус 1, в котором смонтирован шпиндель 2, несущий на конце инструментальную головку 3, представляющую собой в общем случае торцовую фрезу. На противоположном конце шпиндель взаимодействует через скользящую шпонку 4 с ведомой шестерней 5 и ведомой шестерней 6, навинченной на резьбу 7, выполненную на теле шпинделя 2. Внутри корпуса верхняя и нижняя части шпинделя отделены друг от друга сальниковым уплотнением 8. В верхней части корпуса 1 параллельно шпинделю смонтирован ведущий вал 9 с ручным приводом 10, несущий две другие шестерни 11 и 12, взаимодействующие соответственно с ведомыми шестернями 5 и 6. В нижней части корпус имеет фланец 13, ответный фланцу 14 шиберной заслонки 15, монтируемой на трубопроводе 16.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом сверления трубопровода 16 на нем в месте будущего ответвления приваривается патрубок 17, на котором затем крепится корпус заслонки 15. Если при закреплении патрубка 17 воспользоваться сваркой по
каким-либо причинам невозможно (отсутствие источника энергии, взрывоопасная среда и т.д.), то его закрепление может быть выполнено посредством хомута 18 через прокладку 19, как показано на фиг. 2. Затем на фланец патрубка 17 монтируется корпус заслонки 15, на который, в свою очередь, - корпус 1 устройства.
Затем при открытой заслонке 15 рабочий начинает приводом 10 вращать вал 9, который через шестерни 11 и 5 передает вращение шпинделю 2 и соответственно инструментальной головке-фрезе 3. Одновременно с вращением вокруг собственной оси шпиндель 2 получает осевое перемещение «на врезание» за счет своего ввинчивания в резьбу шестерни 6, скорость вращения которой несколько меньше скорости вращения шпинделя 2. Эта разница устанавливается путем подбора соответствующего передаточного отношения между зубьями элементов кинематической цепи (шестерни 5-11-12-7). В реализованном варианте исполнения подача шпинделя на один его оборот равна 0,02 мм.
Жесткая кинематическая связь между вращением фрезы 3 и ее подачей «на врезание» устанавливает оптимальные режимы резания независимо от квалификации и опыта рабочего.
По окончании сверления трубопровода 16 рабочая среда (вода) под давлением вырывается из трубопровода 16 в полость корпуса 1, где останавливается уплотнением 8. Далее вращением привода 10 в обратную сторону фреза 3 отводится за пределы заслонки 15, заслонка закрывается, фланцы 13 и 14 разъединятся и устройство удаляется. Таким образом потери рабочей среды при врезке ответвления в действующий трубопровод весьма незначительны, а дальнейший монтаж ответвления ведется при закрытой заслонке 15.
1. Устройство для сверловки стенки в действующем трубопроводе, содержащее стыкуемый с задвижкой корпус, в котором инструментальная головка смонтирована на шпинделе, снабженном механизмами его вращения и осевой подачи "на врезание", отличающееся тем, что оба механизма кинематически связаны между собой для их синхронного вращения с заданным передаточным отношением.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба механизма имеют общий ручной привод.
