УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ТРУБ

Полезная модель относится к области обработки металлов резанием и может быть использована при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов.
Известно устройство для резки труб [1], принятое за прототип, содержащее тележку, закрепленную на трубе с помощью охватывающих трубу цепей, с установленным на тележке режущим инструментом с приводом его вращения, механизмом врезания и механизмом подачи инструмента, выполненным в виде планетарного редуктора с приводной звездочкой и устройством его включения. При этом оси приводного двигателя редуктора привода режущего инструмента и редуктора подач расположены параллельно оси трубы, а валы планетарного редуктора привода режущего инструмента и планетарного редуктора подач установлены на одной оси, являющиеся осью поворота устройства при врезании инструмента.
Недостатками этого устройства являются относительно низкий КПД привода вращения инструмента и значительный шум при работе, обусловленный конструкцией планетарного редуктора выполненного по дифференциальной схеме типа 3К. Кроме того в данном устройстве включение привода подач осуществляется торможением центрального колеса планетарного редуктора с помощью ленточного тормоза. Такая конструкция не обеспечивает надежное включение и работу привода вследствие проскальзывания и механического износа пары трения между солнечным колесом редуктора подачи и лентой тормоза.
В основу полезной модели положена техническая задача повышения КПД и снижения шума привода вращения инструмента, повышение надежности включения и работы привода подачи (перемещения устройства по трубе).
Поставленная задача решается тем, что устройство для резки труб, включающее тележку с установленным на ней режущим инструментом с приводом его вращения, механизмом врезания и механизмом подачи инструмента, выполненном в виде планетарного редуктора с приводной звездочкой и устройством его включения, содержит цилиндрический многоступенчатый редуктор привода режущего инструмента, входной вал которого расположен на одной оси с выходным валом планетарного редуктора привода подачи, а механизм включения привода подачи содержит фиксатор, жестко соединяющий при его включении центральное колесо планетарного редуктора привода подачи с корпусом привода. Фиксатор выполнен в виде зубчатого сектора входящего с помощью винта в соединение с зубчатым венцом, нарезанным на наружной поверхности центрального колеса планетарного редуктора привода подачи. Приводная звездочка привода подачи закреплена на выходном валу редуктора срезным штифтом, выполняющим роль предохранительного устройства при перегрузке привода.
Применение цилиндрического редуктора в приводе вращения инструмента позволяет максимально повысить КПД привода, снизить шум при его работе и, как следствие, позволяет осуществлять резку за один проход труб с большей толщиной стенки. Применение жесткой фиксации центрального колеса планетарного редуктора с корпусом привода при включении привода подачи повышает надежность и долговечность механизма включения.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, а на фигуре 2 разрез по сечению А-А.
Устройство для резки труб содержит тележку 1, привод режущего инструмента, состоящий из электродвигателя 2, ременной передачи 3, цилиндрического редуктора 4, цилиндрической зубчатой передачи 5, шпинделя 6 с установленным на нем режущим инструментом 7.
Привод подачи включает планетарный редуктор 8, на выходном валу 9 которого установлена с помощью срезного штифта 10 приводная звездочка 11, находящаяся в зацеплении с неподвижной цепью 12. Ведущий вал планетарного редуктора привода подачи соединен со шпинделем 6 через цилиндрическую зубчатую передачу 5 и передачу внутреннего зацепления 13. Одно из центральных колес 14 планетарного редуктора соединено жестко с его выходным валом 9, а другое центральное колесо 15 установлено свободно. На наружной поверхности центрального колеса 15 нарезан зубчатый венец 16. Механизм включения привода подачи содержит фиксатор, выполненный в виде зубчатого сектора 17, винта 18 и ручки 19. Механизм врезания инструмента содержит гайку 20, опирающуюся на поперечину тележки 21 и винт 22, шарнирно соединенный с корпусом привода 23. Корпус установлен в тележке на втулках 24, 25 с возможностью поворота на них.
Устройство для резки труб работает следующим образом.
Вращение от вала двигателя 2 через ременную передачу 3 передается на ведущий вал редуктора 4, от ведомого вала редуктора через цилиндрическую зубчатую передачу 5 на шпиндель 6 и установленный на нем режущий инструмент (фрезу) 7. Врезание режущего инструмента производится с помощью винтового механизма путем вращения гайки 20, поворот которой вызывает перемещение винта 22 и поворот корпуса 23 на втулках 24, 25 корпуса тележки 1.
Подача инструмента (перемещение тележки 1 по трубе) производится приводом подачи, который приводится в движение от ведомого вала редуктора 4 привода вращения инструмента. Вращение от этого вала через передачу внутреннего зацепления 13 передается на ведущий вал планетарного редуктора 8. При остановленном центральном колесе 15 вращение передается ведомому валу 9 и установленной на нем с помощью срезного штифта 10 приводной звездочке 11. Звездочка 11, которая находится в зацеплении с неподвижной цепью 12, охватывающей разрезаемую трубу, приводит в движение тележку 1, а вместе с ней режущий инструмент 7. Включение механизма подачи осуществляется фиксацией центрального колеса 15 с корпусом привода 23 путем ввода зубчатого сектора 17 с помощью винта 18 в соединение с зубчатым венцом 16 центрального колеса 15. При отвинчивании винта 18 с помощью ручки 19 зубчатый сектор 17 выходит из зацепления с зубчатым венцом 16 центрального колеса 15 и передача вращения приводной звездочке 11 прекращается. В результате тележка 1 останавливается, подача (перемещение тележки по трубе) прекращается.
При аварийных перегрузках в приводе подачи происходит разрушение срезного штифта 10 и вращение на приводную звездочку 11 не передается, подача останавливается.
Пример конкретного осуществления.
Спроектирован и изготовлен опытный образец устройства для резки труб диаметром 315-1440 мм и толщиной стенки до 30 мм.
Промышленная применимость.
Устройство для резки труб может быть рекомендовано при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.
Источники информации.
Патент на полезную модель №44271. Устройство для резки труб/ Лопатин Б.А., Зайнетдинов Р.И. и др.//БИ. - 2005, №7.