УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕЗКИ ОТВОДОВ

Полезная модель относится к устройствам для врезки отводов в основном в действующие трубопроводы, в частности при устройстве отводов и вантузов для освобождения или заполнения магистральных нефтепроводов и нефтепродуктоироводов при аварийных или плановых ремонтах. Может быть использована и для врезки отводов в резервуары, в частности, в ресиверы.
Известно аналогичное решение Установка для врезки отводов в трубопровод, содержащее корпус, фланец, шпиндель, режущий инструмент, механизм вращения шпинделя, механизм осевого перемещения, два зубчатых колеса, соосно расположенных на шпинделе с возможностью взаимодействия посредством блока из двух шестерен, винт осевого перемещения (см. например, описание изобретения к патенту RU 2173809, МПК7 F16L 41/04, дата публикации 10.01.2001).
Недостатком аналога является недостаточная эффективность.
Ближайшим аналогом является Устройство для вырезки отверстий в действующем трубопроводе и режущий инструмент, содержащее корпус, фланец, шпиндель, режущий инструмент, механизм вращения шпинделя, механизм осевого перемещения, включающие червячную пару, два зубчатых колеса, соосно расположенных на шпинделе с возможностью взаимодействия посредством блока из двух шестерен, при этом первое зубчатое колесо жестко связано с червячным колесом червячной пары, винт осевого перемещения (см. например, описание изобретения к патенту RU 2229961, МПК 7 В23В 41/08, F14L 41/04, дата публикации 10.06.2003).
Недостатком ближайшего аналога является недостаточная эффективность, обусловленная жестким неизменяемым креплением корпуса к фланцу, конструкцией механизма осевого перемещения и конструкцией индикатора положения шпинделя.
Технический результат заключается в повышении эффективности работы устройства.
Устройство для врезки отводов содержит корпус, фланец, шпиндель, режущий инструмент, механизм вращения шпинделя, механизм осевого перемещения, включающие червячную пару, два зубчатых колеса, соосно расположенных на шпинделе с возможностью взаимодействия посредством блока из двух шестерен, при этом первое зубчатое колесо жестко связано с червячным колесом червячной пары, винт осевого перемещения, и отличается от ближайшего аналога тем, что корпус соединен с фланцем посредством направляющих с винтовой нарезкой и с гайками, блок из двух шестерен выполнен с фиксированным положением оси шестерен относительно оси шпинделя с постоянным зацеплением двух шестерен с двумя зубчатыми колесами, на обращенных друг к другу сторонах двух шестерен выполнены элементы их кулачковой муфты, при этом одна из двух шестерен выполнена с возможностью осевого перемещения посредством расположенного в боковом углублении пальца, соединенного эксцентрично с осью рукоятки, установленной перпендикулярно оси двух шестерен и закрепленной посредством подшипника в корпусе; винт осевого перемещения выполнен с цилиндрической полостью и с кольцом в средней ее части, а в ней расположен подпружиненный стержень, нижний конец которого упирается в шпиндель, верхний конец подпружиненного стержня выведен за пределы корпуса.
Сущность полезной модели поясняется изображениями, где на:
фиг.1 - вид спереди в сечении;
фиг.2 - вид с правой стороны;
фиг.3 - вид расположения устройства на трубопроводе посредством вантуза и патрубка.
Устройство для врезки отводов содержит корпус 1, фланец 2, шпиндель 3, режущий инструмент 4, механизм вращения шпинделя, механизм осевого перемещения, включающие червячную пару из червячного колеса 5 и червяка 6, два зубчатых колеса 7 и 8, соосно расположенных на шпинделе 3 с возможностью взаимодействия посредством блока из двух шестерен 9 и 10, при этом первое зубчатое колесо 8 жестко связано с червячным колесом 5 червячной пары, винт 11 осевого перемещения. Корпус 1 соединен с фланцем 2 посредством направляющих 12 с винтовой нарезкой, зажимных хомутов 35 и гаек 13. Блок из двух шестерен 9 и 10 выполнен с фиксированным положением оси 14 шестерен 9, 10 относительно оси шпинделя 3 с постоянным зацеплением двух шестерен 9, 10 с двумя зубчатыми колесами 7, 8. На обращенных друг к другу сторонах двух шестерен 9, 10 блока выполнены элементы их кулачковой муфты 15. При этом одна из двух шестерен 10 выполнена с возможностью осевого перемещения посредством расположенного в ее боковом углублении пальца 16, соединенного эксцентрично с осью рукоятки 17, установленной перпендикулярно оси двух шестерен 9, 10 и закрепленной посредством подшипника 18 в корпусе 1. Винт 11 осевого перемещения выполнен с цилиндрической полостью 19 и с кольцом 20 в средней ее части. В цилиндрической полости 19 расположен подпружиненный стержень 21, нижний конец которого упирается в шпиндель 3. Верхний конец подпружиненного стержня 21 выведен за пределы корпуса 1. Пружина 22 стержня 21 расположена между кольцом 23 стержня и кольцом 20 в средней части цилиндрической полости 19 винта 11 осевого перемещения. Режущий инструмент 4 выполнен из соединенных между собой сверла кольцевого 24 и сверла центрового 25 (фиг.1, 2).
Червяк 6 соединен с валом электродвигателя 26. Червячное колесо 5 соединено со шпинделем 3 через шпоночное соединение 27 (фиг.1).
Во фланце 2 установлена букса 36 с сальниковой набивкой 28, охватывающей нижнюю часть шпинделя 3 (фиг.1).
Крепление сверла кольцевого 24 к концу шпинделя 3 осуществляется при помощи болтов 29 и гаек 30. Крепление сверла центрового 25 к концу шпинделя 3 осуществляется при помощи болта 31 (фиг.1, 2).
Принцип работы заявленного устройства для врезки отводов заключается в следующем.
Вращение к шпинделю 3, а, следовательно, и к режущему инструменту 4 передают от электродвигателя 26, через червяк 6, червячное колесо 5 и подвижное шпоночное соединение 27.
Разница в скоростях вращения ходового винта 11 и шпинделя 3, обеспечивает подачу режущего инструмента 4. Вращение ходового винта 11 осуществляется через зубчатые колеса 7, 8, 9, 10 с кулачковой муфтой 15. При отключении кулачковой муфты 15 отвод и привод режущего инструмента 4 можно осуществлять вручную, съемной рукояткой (на чертежах фиг, 1, 2 условно не показана), через передачу «винт 11 - шпиндель 3».
Рабочий ход шпинделя 3 ограничен, например, величиной 65 мм. Визуально величина рабочего хода шпинделя 3 определяется положением стержня 21 относительно ходового винта 11 осевого перемещения.
Подача режущего инструмента 4 в зону резания и отвод из зоны резания осуществляется перемещением всего устройства по направляющим 12 относительно фланца 2, устанавливаемого на задвижку вантуза 34. В рабочем положении устройство фиксируется на направляющих 12 с помощью зажимных хомутов 35 и гаек 13.
Герметичность подвижного соединения фланец 2 - шпиндель 3 обеспечивается буксой 36 с сальниковой набивкой 28.
Включение подачи от червячного колеса 5 осуществляется поворотом рукоятки 17 с пальцем 16, посредством чего шестерня 10 с кулачками кулачковой муфты 15 поднимается вверх, и кулачки кулачковой муфты 15 входят в соединение с ответными кулачками кулачковой муфты 15 зубчатого колеса 9. Так передается вращение ходовому винту 11.
Сверление отверстия в стенке трубопровода 32 внутри приваренного к нему патрубка 33 выполняется при помощи сверла центрового 25, которое производит сверловку стенки трубопровода 32 малым диаметром и таким образом центрируется сверло кольцевое 24, которое выполняет окончательную разделку отверстия. Шайба, которую вырезает режущий инструмент 4, остается зафиксированной на сверле центровом 25, имеющем для этого пружинное кольцо, которое не дает слететь шайбе.
Монтаж устройства и его работа осуществляется следующим образом.
Предварительно на трубопровод 32 приваривают патрубок 33 и устанавливают на него вантуз 34 (фиг.3).
Производят монтаж устройства на вантуз 34. В качестве уплотнительной прокладки для фланцевого соединения вантуза 34 (фланцевых соединений, заглушек) должны применяться армированные прокладки из терморасширенного графита или прокладки из паронита, работоспособные во всем интервале рабочих температур и давлений в заданных рабочих средах. Для монтажа устройства на вантуз 34 используют шпильки, гайки и шайбы (на чертеже фиг.3 условно не показаны).
Вручную или включением кулачковой муфты 15 и электродвигателя 26 поднимают шпиндель 3 в верхнее рабочее положение (конец подпружиненного стержня 21 должен выступать над винтом 11, например, на 60 мм) (фиг.1, 2, 3).
Открывают задвижку вантуза 34.
Ослабляют затяжку зажимных хомутов 35.
Поочередным вращением гаек 13 вводят шпиндель 3 в задвижку вантуза 34 и патрубок 33 до упора сверла центрового 25 в стенку трубопровода 32 (фиг.1, 2, 3).
Зажимают винты зажимных хомутов 35, нижние и верхние гайки 13 затягивают, чтобы зажимные хомуты 35 не имели свободу перемещения.
Включают электродвигатель 26.
Переводят рукоятку 17 включения кулачковой муфты 15 в положение «ВКЛ» (фиг.1, 2, 3).
Во время работы устройства следят за положением верхнего конца подпружиненного стержня 21, опирающегося на шпиндель 3, не допуская превышение величины рабочего хода шпинделя 3. Вхождение верхнего конца подпружиненного стержня 21 в отверстие винта 11 осевого перемещения свидетельствует о нахождении шпинделя 3 в конце своего рабочего хода. Немедленно останавливают электродвигатель 26 (фиг.1, 2, 3).
Благодаря разжимному кольцу на центровом сверле 25 вырезанная шайба остается висеть на центровом сверле 25.
Отпускают винты зажимных хомутов 35. Поочередным вращением гаек 13 выводят шпиндель 3 из патрубка 33 и задвижки вантуза 34 (фиг.3).
Вручную или включением кулачкового зацепления 15 и электродвигателя 26 поднимают шпиндель 3 в верхнее рабочее положение (подпружиненный стержень 21 должен выступить над верхним концом винта 11 осевого перемещения, например, на 60 мм) (фиг.3).
Закрывают задвижку вантуза 34.