МАШИНА ДЛЯ БЕЗОГНЕВОЙ РЕЗКИ ТРУБ

Полезная модель относится к устройствам для обработки металлов и может быть использована для резки труб при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов.
Известна машина для безогневой резки труб МРТ 325-1420 «Волжанка 2», производимая ОАО «Приволжские магистральные нефтепроводы», г.Самара, принятая за наиболее близкий аналог.
Машина содержит режущий инструмент и его привод. Режущий инструмент и привод установлены на тележке. Тележка снабжена механизмом для перемещения тележки по внешней окружности трубы.
Механизм перемещения тележки кинематически соединен с приводом режущего инструмента и включает планетарную передачу, конструкция которой описана в патенте РФ №39371, МПК F16H 1/32, публ. 27.07.2004 г. Эта планетарная передача содержит центральное колесо, обозначенное позицией (3) на фигуре 1 к патенту №39371 и соединенное с ведущим валом планетарной передачи. Планетарная передача содержит также два зубчатых венца, обозначенные позициями (5) и (6) на фигуре 1 к патенту №39371, одно из которых (5) неподвижно, а другое (6) подвижно и соединено с ведомым валом планетарной передачи. Кроме этого, планетарная передача содержит три сателлита, симметрично расположенные вокруг центральной оси планетарной передачи, и водило, поддерживающее сателлиты. Водило включает для каждого сателлита две одинаковые щеки, в которых установлена ось сателлита.
При резке труб с толщиной стенки более 20 мм, в частности, при резке труб с толщиной стенки 30 мм, выполненных из материала повышенного класса прочности (например, К55-К60 вместо К40, 43, 45)
увеличивается силовое воздействие на режущий инструмент. Это обуславливает его более быстрый выход из строя и, следовательно, недостаточную надежность машины в целом. Кроме того, в этом случае увеличивается время, необходимое для выполнения реза, так как необходимо сделать два прохода режущего инструмента вокруг внешнего диаметра трубы.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы машины для безогневой резки труб при увеличении толщины прорезаемой стенки трубы, выполненной из материала с повышенным классом прочности, без увеличения времени резки, массы и габаритов машины.
Технический результат заключается в увеличении вращающего момента, который может выдержать планетарная передача механизма для перемещения тележки в машине для безогневой резки.
Как и наиболее близкий аналог машина для безогневой резки труб содержит режущий инструмент и его привод, установленные на тележке, которая снабжена механизмом для ее перемещения по внешней окружности трубы, при этом механизм перемещения тележки кинематически соединен с приводом режущего инструмента и включает планетарную передачу, содержащую центральное колесо и два зубчатых венца, один из которых установлен с возможностью закрепления от вращения, а центральное колесо и второй зубчатый венец неподвижно соединены соответственно с ведущим и ведомым валами планетарной передачи, сателлиты, симметрично расположенные вокруг центральной оси планетарной передачи, и водило, содержащее для каждого сателлита две одинаковые щеки, в которых установлена невращающаяся ось с подвижно посаженным на ней сателлитом.
В отличие от наиболее близкого аналога планетарная передача содержит четыре сателлита.
Неподвижная ось, установленная в щеках, может быть снабжена игольчатым подшипником, на который подвижно посажен сателлит.
Машина для безогневой резки труб изображена на фиг.1-5 со следующими обозначениями:
1 - режущий инструмент (фиг.1),
2 - привод режущего инструмента (фиг.1),
3 - тележка (фиг.1),
4 - планетарная передача (фиг.1, 2, 4, 5),
5 - зубчатый венец, установленный с возможностью закрепления от вращения (фиг.2, 4, 5),
6 - центральное колесо, установленное на ведущем валу планетарной передачи (фиг.2, 4, 5),
7 - зубчатый венец, соединенный с ведомым валом планетарной передачи (фиг.2 и 4),
8 - ведущий вал планетарной передачи (фиг.2 и 4),
9 - ведомый вал планетарной передачи (фиг.2 и 4),
10 - сателлит (фиг.2-5),
11 - невращающаяся ось, на которую с возможностью вращения посажен сателлит (фиг.2-5),
12 - центральная ось планетарной передачи (фиг.2),
13 - водило (фиг.2, 4),
14 и 15 - щеки водила (фиг.3),
16 - колеса тележки (фиг.1),
17 - цепь (фиг.1),
18 - натяжная звездочка (фиг.1),
19 - приводная звездочка (фиг.1, 2),
20 - винтовой механизм врезания режущего инструмента в стенку трубы (фиг.1),
21 - крепежный элемент для оси сателлита (фиг.2, 3),
22 - подшипник для опоры сателлита (фиг.2, 3, 5),
23 - ременная передача привода режущего инструмента (фиг.1),
24 - ведущий вал редуктора в приводе режущего инструмента (фиг.1),
25 - винт для включения механизма перемещения тележки по трубе (фиг.1, 5).
26 - хомут для закрепления центрального колеса от вращения (фиг.2, 5).
Заявляемая машина для безогневой резки труб содержит режущий инструмент 1. Режущий инструмент 1 приводится в движение от привода 2 (фиг.1). В конкретном исполнении устройства привод 2 режущего инструмента 1 включает двигатель (на фиг.1 позицией не показан), ременную передачу 23 (фиг.1), редуктор, трехступенчатую цилиндрическую зубчатую передачу и приводной вал (на фигурах не показаны) с установленным на нем режущим инструментом 1. Режущий инструмент 1 и привод 2 установлены на тележке 3. Тележка 3 представляет собой раму на четырех колесах 16 (фиг.1).
Тележка 3 снабжена механизмом для ее перемещения по внешней окружности разрезаемой трубы. Этот механизм включает пару неподвижных цепей 17, охватывающую разрезаемую трубу с натягом (фиг.1). Натяг обеспечивается взаимодействием цепей 17 с натяжными звездочками 18, оси которых выполнены перемещаемыми для натяжения цепей 17. В зацеплении с парой неподвижных цепей 17 находится пара приводных звездочек 19, установленных на тележке 3. Вращение приводных звездочек 19, которые зацепляются с цепями 17, продвигает тележку 3 вперед (фиг.1). Вал приводных звездочек 19 соединен с ведомым валом 9 планетарной передачи 4, которая также относится к механизму перемещения тележки 3 (фиг.2). Ведущий вал 8 этой планетарной передачи 4 соединен с ведомым валом редуктора привода 2 режущего инструмента 1 (на фигурах это соединение не показано) и
установлен с ним на одной геометрической оси, являющейся осью поворота инструмента 1 при первоначальном врезании инструмента 1 в стенку трубы.
Врезание режущего инструмента 1 производится винтовым механизмом 20 (фиг.1) путем поворота устройства на цапфах (на фигурах не показаны), установленных во втулках (на фигурах не показаны) корпуса тележки 3.
Планетарная передача 4 содержит центральное колесо 6 и два зубчатых венца 5 и 7 (фиг.2, 5). Зубчатый венец 5 установлен с возможностью закрепления от вращения. Для этого в конкретном исполнении устройства предусмотрен хомут 26, охватывающий наружную поверхность зубчатого венца 5 (фиг.5). Один конец хомута 26 опирается в паз (на фигурах позицией не показан) в корпусе планетарной передачи 4, а свободный конец опирается на винт 25. При завинчивании винта 25 опирающийся конец хомута 26 остается неподвижным, а свободный конец натягивается, обеспечивая за счет сил трения торможение зубчатого венца 5 и его закрепление от вращения. Центральное колесо 6 неподвижно соединено с ведущим валом 8 планетарной передачи 4. Зубчатый венец 7 неподвижно соединен с ведомым валом 9 планетарной передачи 4. Планетарная передача 4 содержит четыре сателлита 10. Сателлиты 10 симметрично расположены вокруг центральной оси 12 планетарной передачи 4 (фиг.2, 5).
Сателлиты 10 поддерживает водило 13 (фиг.2). Для каждого сателлита 10 в водиле 13 предусмотрены две одинаковые щеки 14 и 15 (фиг.3), в которых установлена ось 11 без возможности ее вращения. В конкретном исполнении устройства в каждой щеке 14 и 15 имеется отверстие (на фиг.3 позицией не показано), в которое входит один из концов оси 11. Ось 11 неподвижно закреплена в каждой щеке крепежным
элементом 21. Сателлит 10 посажен с возможностью вращения на ось 11 на подшипнике 22, который может быть выполнен игольчатым.
На фиг.4 изображена кинематическая схема описанной выше планетарной передачи.
Заявляемая машина для безогневой резки труб работает следующим образом.
Приводят в действие привод 2. При этом в конкретном исполнении устройства вращение от вала двигателя через ременную передачу 23 передается на ведущий вал 24 (фиг.1) редуктора, от ведомого вала (на фигурах не показан) редуктора через цилиндрическую зубчатую передачу (на фигурах не показана) на приводной вал (на фигурах не показан) и установленный на нем режущий инструмент 1 (фрезу).
Винтовым механизмом 20 (фиг.1) врезают режущий инструмент 1 в стенку трубы до полного прорезания инструментом стенки трубы.
Для начала перемещения тележки 3 по трубе завинчивают винт 25 (фиг.1, 5), который воздействует на хомут 26 (фиг.2, 5), охватывающий наружную поверхность зубчатого венца 5. В результате происходит закрепление зубчатого венца 5 от вращения и передача вращения приводным звездочкам 19. Тележка 3 вместе с режущим инструментом 1 начинает совершать движение по окружности прорезаемой трубы. При отвинчивании винта 25 происходит растормаживание зубчатого венца 5, он начинает вращаться относительно корпуса планетарной передачи 4, передача вращения к приводной звездочке 19 прекращается, тележка 3 останавливается, подача режущего инструмента 1 по окружности прорезаемой трубы прекращается.
За счет того, что планетарная передача 4 содержит четыре сателлита 10 вместо трех (как в наиболее близком аналоге) увеличивается вращающий момент, который может выдержать планетарная передача механизма для перемещения тележки в машине для безогневой резки.
В результате повышается надежность работы машины для безогневой резки труб при увеличении толщины прорезаемой стенки трубы, выполненной из материала с повышенным классом прочности, без увеличения времени резки, массы и габаритов машины.