УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

Полезная модель относится к области термической резки и может быть использована для автоматической резки трубопроводов большого диаметра, преимущественно на сортовой металлолом в полевых условиях пустыни, степи, тундры.
Традиционно резку трубопроводов в полевых условиях, в том числе большого диаметра (до 1620 мм) со значительной толщиной (до 50 мм), таких как газопровод, осуществляют труборезными устройствами (например, RU №2041032, №2156675), представляющими собой охватывающие трубу устройства, несущие резцы или абразивно-струйные головки, которые с одной установки отрезают кольцо трубы. Такие устройства малопроизводительны для резки больших труб, а сам процесс трудоемкий и высоко затратный, т.к. требуется монтажное и грузоподъемное оборудование, большие расходы на транспортировку крупногабаритных колец труб и последующую их разделку на сортовой металлолом по ГОСТу 2787-75.
Наиболее близким по технической сущности и результату является устройство для термической резки труб по изобретению РФ №2278769, МПК В23К 7/00, з. 2004.08.03, оп.2006.06.27 - прототип.
Устройство по прототипу представляет собой основание, перемещаемую по закрепленным на основании рельсам тележку с парой установленных на валах приводных ходовых колес и жестко установленной на ней стойкой, на которой с возможностью изменения положения смонтирован резак, приводы продольного перемещения тележки и поворота резака, а также средства, исключающие перекос
тележки и возможность проскальзывания ее ходовых колес по направляющим рельсам.
Конструкция устройства предназначена для термической резки неповоротных труб большого диаметра на трубосварочных агрегатах и позволяет производить последовательную прорезку пазов в трубе одним резаком при возвратно-поступательном движении тележки по рельсам основания, возведенного в производственном помещении. По окончании прорезки последнего паза поворотом резака на 360 градусов осуществляется поперечное отрезание частей трубы. Для последующей отрезки частей трубу подают к резаку и процесс последовательной резки повторяется. Причем перед началом резки ось обрабатываемой трубы необходимо совместить с осью вращения резака, что невозможно осуществить в полевых условиях, также как проблематично и неэффективно возводить основание с рельсами параллельно неподвижному трубопроводу. Известное устройство с одним резаком, малопроизводительно из-за холостых проходов тележки и необходимости вспомогательных операций по установке трубы и ее продвижению к резаку для последующих обрезаний участков, а также достаточно громоздко и металлоемко. Невысокая надежность устройства обусловлена наличием промежуточных звеньев от тележки до резака и работой последнего в режимах постоянного включения-отключения.
Задача, положенная в основу полезной модели, заключается в создании компактного и надежного устройства, обеспечивающего высокую производитель непрерывной резки труб с одной установки при расширении технологических и эксплуатационных возможностей.
Поставленная задача решается тем, что устройство для термической резки труб большого диаметра, включающее тележку с установленными на валах колесами, на которой смонтирован резак с возможностью изменения положения, и приводы продольного перемещения тележки и
поворота резака, согласно полезной модели, тележка снабжена поворотным фланцем, дополнительно оборудованным, как минимум, одним резаком, а колеса размещены на тележке с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью трубы. Для совмещения оси поворотного фланца с осью трубы и центрирования тележки внутри трубы, между приводной парой колес тележки на другом ее конце установлено центральное рулевое колесо, в одной плоскости с которым противоположно размещена пара прижимных колес и ролики-токосъемники, которые соединены рычажным механизмом и установлены с возможностью радиального перемещения посредством пневмо- гидроцилиндра или другого исполнительного механизма. Для предотвращения повреждений элементов конструкции и кабель-шланговых пакетов устройства от падения отделяемых частей трубы, поворотный фланец выполнен в виде защитного кожуха, внутри которого на равных расстояниях друг от друга с возможностью радиального перемещения установлены резаки, и снабжен периферийным трубчатым экраном. Поворотный фланец с резаками установлен на изолирующем кабель-шланговый пакет приводов продольного перемещения тележки и прижимных колес центральном трубчатом элементе тележки, который пропущен через трубчатый экран защитного кожуха. Устройство позволяет осуществлять газовую, дуговую и плазменную резку, а наиболее оптимальной является воздушно-плазменная резка. Поэтому для достижения наибольших скоростей резания резаки выполнены в виде плазмотронов, которые снабжены шариковыми опорами, установленными с возможностью контактирования с внутренней поверхностью трубы, которые обеспечивают необходимый зазор между соплами плазмотронов и трубой.
Сущность полезной модели поясняется примером выполнения устройства с пятью плазмотронами и сопровождающими чертежами, на которых изображены:
фиг.1 - общий вид устройства;
фиг.2 - вид устройства сбоку по стрелке А на фиг.1.
Устройство содержит тележку 1, имеющую пару ведущих колес 2 с мотор-редуктором 3 продольного перемещения тележки 1 и центральное рулевое колесо 4, в одной плоскости с которым установлены два прижимных колеса 5 и ролики-токосъемники 6, соединенные рычажным механизмом 7 с приводным цилиндром. На тележке 1 установлена центральная труба 8 с мотор-редуктором 9 поворота, внутри которой проложен кабель-шланговый пакет 10, а на ее консоли установлен поворотный фланец 11 в виде защитного кожуха. В фланце 11 на равном расстоянии друг от друга смонтированы посредством механизмов 12 радиального перемещения пять плазмотронов 13, на каждом сопле которых закреплена шариковая опора 14 свободного перемещения. На фланце 11 закреплен периферийный трубчатый экран 15, внутри которого размещены центральная труба 8 и кабель-шланговый пакет 16 плазмотронов.
Устройство работает следующим образом.
Тележку 1 со стороны рулевого колеса 4 заводят в разрезаемую трубу, оператор включают мотор-редуктор 3, который перемещает тележку по ровной и чистой внутренней поверхности трубы в плавном и равномерном режиме до места касания шариковых опор 14 сопел плазмотронов 13 края трубы. При этом устройство самоцентрируется в трубе колесами тележки, а шариковые опоры 14 обеспечивают необходимый зазор (3-5 мм.) между соплами плазмотронов 13 и трубой. Затем оператор одновременно включает подачу рабочего носителя в плазмотроны 13 и мотор-редуктор 3 продольного перемещения тележки 1 внутрь трубы. Производятся пять продольных резов и когда
длина пазов трубы достигнет заданного размера, например, для металлолома по ГОСТ 2787-75 на сорт 3А - 500 мм., автоматически по установленной программе мотор-редуктор 3 отключается и включается мотор-редуктор 9 поворота фланца 11 по часовой стрелке на угол 75° для исключения непрорезов металла. Отрезанные сегменты трубы падают на землю, а по окончании поворота фланца 11 мотор-редуктор 9 отключается и включается мотор-редуктор 3. Производятся следующие продольные резы, поворот фланца 11 против часовой стрелки, а затем технологический цикл повторяется в автоматическом непрерывном режиме по заданной программе.
Простое, надежное и высокопроизводительное устройство для термической резки труб большого диаметра, обеспечивающее безостановочную резку, имеет широкие эксплуатационные возможности. Особенно актуально его использование в полевых условиях (тундра, пустыня, степь) при демонтаже газопроводов для их непрерывной автоматической резки на сортовой металлолом. Его использование позволяет сократить сроки демонтажа при увеличении ресурса плазмотронов, уменьшить количество обслуживающего персонала и облегчить их труд, а также снизить транспортные расходы и количество сопутствующих машин и механизмов на единицу продукции.