CN102962492A - 一种二级套开孔机及管道开孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二级套开孔机，包括主轴，法兰盘连箱，连接丝杆，第一走刀丝杆，第二走刀丝杆，手轮，端帽，推力轴承和刀具安装螺纹。本发明提供的二级套开孔机缩短了机身，极大地减轻了母管承重，增加了操作时母管的稳定性，减小了施工误差，便于高空作业以及狭小空间施工，便于运输，非常适用于实际施工。在此基础上，本发明提供了基于二级套开孔机的开孔办法，涉及开孔位置的选择和施工步骤，具有良好的施工效果。

Description

一种二级套开孔机及管道开孔方法

技术领域

本发明涉及开孔机及开孔方法，尤其涉及一种二级套开孔机及管道开孔方法。

背景技术

我公司原有的手动开孔机的机身长度为1400mm、行程430mm，而我公司在许多实际施工中发现原有的开孔机很难满足高空作业以及狭小空间内的施工实际需要；同时由于机身长度为1400mm，在实际操作时，会不可避免地发生机身晃动摇摆的情形，对母管的承重和母管的稳定性也造成一定的影响；并且由于这种开孔机的机身长也不利于携带。

为此，公司进行了相应的设备调研工作。调研结果表明，目前在市场上的手动开孔机的最小机身长度为1300mm左右，其相应的开孔行程为360mm左右，与我公司原有的开孔机差距不大，不能解决遇到的问题，满足施工中的实际需要。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种可缩短机身，减轻母管承重，增加操作时母管的稳定性，减小施工误差，便于高空作业以及狭小空间施工，便于运输的手动开孔机。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种二级套开孔机，这种开孔机缩短了机身，其最短有效机身长度为950mm，行程不变，极大地减轻了母管承重，增加了操作时母管的稳定性，减小了施工误差，便于高空作业以及狭小空间施工，便于运输。

为实现上述目的，本发明提供了一种二级套开孔机，包括主轴：

主轴外套设有连接丝杆，主轴与连接丝杆间为滑动配合；连接丝杆(的靠近刀具安装螺纹的一端通过螺纹与法兰盘连箱相连，另一端通过螺纹与同样套设在主轴外的第一走刀丝杆相连，通过转动螺纹可在第一连接丝杆内来回运动；第一走刀丝杆的另一端通过螺纹与套设于其外的第二走刀丝杆相连，通过转动螺纹可在第二走刀丝杆内来回运动；第二走刀丝杆5的另一端与手轮可转动地相连，且只能相对手轮转动。

本发明还提供了一种管道的开孔方法，包括如下步骤：

A)提供一种二级套开孔机，该开孔机包括主轴，

主轴在一端设有刀具安装螺纹，在另一端上设有凸环，在凸环的两侧分别设置有方向相反的第一推力轴承和第二推力轴承，第一推力轴承和第二推力轴承外套设有与其配合的手轮，端帽将第一推力轴承和第二推力轴承封闭在手轮中，主轴与手轮通过螺钉等紧固件固定地连接在一起，使得转动手轮时，主轴随之转动，并带动安装在刀具安装螺纹中的刀具转动，从而对管道进行切削开孔；

主轴外套设有连接丝杆，主轴与连接丝杆间为滑动配合；连接丝杆的靠近刀具安装螺纹的一端通过螺纹与法兰盘连箱相连，另一端通过螺纹与同样套设在主轴外的第一走刀丝杆相连，通过转动螺纹可在第一连接丝杆内来回运动；第一走刀丝杆的另一端通过螺纹与套设于其外的第二走刀丝杆相连，通过转动螺纹可在第二走刀丝杆内来回运动；第二走刀丝杆5的另一端与手轮可转动地相连，并只能相对手轮转动；

B)确定需开孔的位置，清除母管上的防腐层，将法兰短截垂直、径向平行焊接在母管线上，将开孔阀门加密封垫与法兰联接紧固，把闸板全部打开，确认阀门内腔无障碍物；根据作业空间的大小，保持第二走刀丝杆不动，转动第一走刀丝杆调整机身的长度，将刀具安装在二级套开孔机的刀具安装螺纹中，将二级套开孔机的法兰盘连箱与开孔阀门联接紧固，旋转手轮进行切削，根据切削的进度，旋转第二走刀丝杆进刀，待管壁切透后，反方向转动第二连接丝杆，将刀具提进法兰盘连箱，关闭阀门，卸下该二级套开孔机。

本发明提供的二级套开孔机，不仅包括第一走刀丝杆，还设置了第二走刀丝杆，有效缩短了机身长度，可以大大避免由于机身过长而造成操作时机身和母管一起晃动的情形，降低母管的承重，提高母管的稳定性，减小施工误差，同时解决了原本的高空作业与狭小空间内的的开孔作业难题以及运输限制问题。

本发明的第一种较佳实施方式中，所述第二走刀丝杆通过螺纹连接在所述第一走刀丝杆上，进一步缩短了开孔机的机身，不仅可以实现本次发明的初衷，而且这种开孔机可以根据现场实际操作空间实现手动开孔机在母管的垂直开孔或水平开孔甚至任意角度开孔；由于一定开孔范围的开孔机，其轴的行程是受限制的，轴长则稳定性变差，本次创新通过大幅缩短机身长度，少量减少行程的情况下提高了开孔机的稳定性，减低了开孔位置偏差至±2mm；由于机身缩短，该改进的开孔机增大了开孔母管壁厚范围，可在母管开最大至DN150孔，开孔壁厚最大至6mm。

在本发明的第二种较佳实施方式中，所述法兰盘连箱和所述连接丝杆间采用螺纹连接；所述连接丝杆和所述第一走刀丝杆间采用螺纹连接；所述第一走刀丝杆和所述第二走刀丝杆间采用螺纹连接；所述第二走刀丝杆和所述手轮间采用螺纹连接；所述手轮和所述端帽间采用螺纹连接。这种连接方式下，整个机器结构紧凑、操作简单省力，有效增加了开孔母管壁厚范围以及母管开孔的大小。

在本发明的第三种较佳实施方式中，所述推力轴承的轴套密封为机械密封，实现了对工作压力在0～0.4Mpa范围内的金属压力管道的手工开孔。

本发明的第四种较佳实施方式包括4种可调开孔刀，所述可调开孔刀与所述刀具安装螺纹相连，从而实现4种不同的开孔效果。

在本发明的第五种较佳实施方式中，所述法兰盘连箱为可调法兰盘连箱，有4种不同的型号，从而满足4种不同的用户端球阀耐压等级。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的装配图。

图2是法兰盘连箱的示意图。

图3是连接丝杆的示意图。

图4是第一走刀丝杆的示意图。

图5是第二走刀丝杆的示意图。

图6是主轴的示意图。

图7是手轮的示意图。

图8是端帽的示意图。

具体实施方式

如图1-8所示，1为主轴，2为法兰盘连箱，3为连接丝杆，4为第一走刀丝杆，5为第二走刀丝杆，6为手轮，7为端帽，8、9为第一推力轴承和第二推力轴承。

如图1-8所示，主轴1在一端设有刀具安装螺纹11，在另一端上设有凸环12，在凸环12的两侧分别设置有方向相反的第一推力轴承8和第二推力轴承9。第一推力轴承8和第二推力轴承9外套设有与其配合的手轮6，端帽7将第一推力轴承8和第二推力轴承9封闭在手轮6中，主轴1与手轮6通过螺钉等紧固件固定地连接在一起，使得转动手轮6时，主轴1随之转动，并带动安装在刀具安装螺纹中的刀具转动，从而对管道进行切削。

主轴1外套设有连接丝杆3，主轴1与连接丝杆3间为滑动配合；连接丝杆3的靠近刀具安装螺纹11的一端通过螺纹与法兰盘连箱2相连，另一端通过螺纹与同样套设在主轴1外的第一走刀丝杆4相连，通过转动螺纹可在第一连接丝杆4内来回运动；第一走刀丝杆3的另一端通过螺纹与套设于其外的第二走刀丝杆5相连，通过转动螺纹可在第二走刀丝杆5内来回运动；第二走刀丝杆5的另一端与手轮6可转动地相连，并只能相对手轮6转动。

这样第一走刀丝杆4顺时针旋转时，保持第二走刀丝杆5不动，随着第一走刀丝杆4的旋转并向连接丝杆3套进，整体机身长度变短；第一走刀丝杆4逆时针旋转时，保持第二走刀丝杆5不动，随着第一走刀丝杆4的旋转，连接丝杆3从第一丝杆4中退出，整体机身长度变长，因此在实际施工过程当中可通过第一走刀丝杆4的旋转来调节机身长度以适应作业空间的需要。

当第二走刀丝杆5顺时针旋转时，第一走刀丝杆4不动，第二走刀丝杆5向第一走刀丝杆4套进，此时主轴1就向下进刀；第二走刀丝杆5逆时针旋转时，第一走刀丝杆4不动，并从第二走刀丝杆5退出，此时主轴1就向上提刀；第二走刀丝杆5与第一走刀丝杆4可同时旋转，也可一方旋转另一方不动，连接丝杆3和第一走刀丝杆4之间、第一走刀丝杆4和第二走刀丝杆5之间以内螺纹连接方式实现相对运动。

综上，即旋转第一走刀丝杆4可缩短或加长机身长度，旋转手轮6时主轴1旋转带动刀具转动进行切削作业，第二走刀丝杆5旋转时主轴1进刀或提刀。

采用本发明提供的二级套开孔机进行不停输带压开孔，不停输带压开孔是在生产设备、管线不停输的情况下，通过一种专用钻床，配以法兰盘连箱和刀具，与夹板阀、法兰堵塞配套，采取行之有效的安全措施，进行开孔和封堵作业，法兰开孔处配置管线。该技术采取机械切削套料方式开孔，特别适用于易燃易爆液态介质管路上开孔，控制开孔切削参数或采用特殊的冷却方式，也适用于易燃易爆气态管路作业。

在煤气或化工管道施工过程中，对于新旧管线连接时，传统的方法是将所有涉及的管线与投入的管线之间隔断阀门关闭，进行吹扫、置换，然后用气焊、锯、钻等开孔方法，将新旧管线进行连接，此施工方法技术比较成熟，但是存在较多的安全隐患，且由于停产、吹扫管道所造成的经济损失也十分巨大。带压开孔施工技术是在不停产的情况下实施不动火连接，无介质泄漏，事故隐患少，技术先进，设备操作简单，与停产动火连接管线相比，既保证生产装置安全稳定运行，又产生显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式如下：

(1)、开孔位置的选择

在设备和管线上进行带压开孔，依照以下几点：

a.开孔位置为非应力集中区，非焊缝；

b.开孔位置选在管线固定管托附近；

(2)开孔施工步骤如下：

a.焊接法兰、短截

确定需开孔的位置，清除母管上的防腐层，将法兰短截垂直、径向平行焊接在母管线上，本操作需管道内保持稳定的正压，电焊人员具备带压焊接能力即可顺利完成；

b.安装开孔阀门

将开孔阀门加密封垫与法兰联接紧固，把闸板全部打开.确认阀门内腔无障碍物.即进行下一步骤；

c.开孔、连头

将刀具、法兰盘连箱与开孔机组装完好后，与开孔阀门联接紧固，进行试压，确保各连接处无渗漏，即可进行开孔作业，待管壁切透后，反方向转动扳手，将刀具提进法兰盘连箱，关闭阀门，卸下开孔机，开孔作业结束，此时即可将新增管线与阀门通过法兰连接紧固，打开阀门，便能投入生产运营。

另一种不采用阀门的旁路连接方式开孔方法，步骤如下：

(1)、开孔位置的选择

在设备和管线上进行带压开孔，依照以下几点：

a.开孔位置为非应力集中区，非焊缝；

b.开孔位置选在管线固定管托附近；

(2)开孔施工步骤如下：

a.焊接法兰、短截

确定需开孔的位置，清除母管上的防腐层，将法兰短截垂直、径向平行焊接在母管线上，本操作需管道内保持稳定的正压，电焊人员具备带压焊接能力即可顺利完成；

b.安装开孔阀门

将开孔阀门加密封垫与法兰联接紧固，把闸板全部打开.确认阀门内腔无障碍物，即进行下一步骤；

c.开孔、连头

将刀具、法兰盘连箱与开孔机组装完好后，与旁路管线联接紧固，进行试压，确保各连接处无渗漏，即可进行开孔作业，待管壁切透后，反方向转动扳手，将刀具提进法兰盘连箱，卸下开孔机，开孔作业结束。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种管道的开孔方法，其特征在于包括如下步骤：

A)提供一种二级套开孔机，该开孔机包括主轴(1)，

主轴1在一端设有刀具安装螺纹(11)，在另一端上设有凸环(12)，在凸环(12)的两侧分别设置有方向相反的第一推力轴承(8)和第二推力轴承(9)，第一推力轴承(8)和第二推力轴承(9)外套设有与其配合的手轮(6)，端帽(7)将第一推力轴承(8)和第二推力轴承(9)封闭在手轮(6)中，主轴(1)与手轮(6)通过螺钉等紧固件固定地连接在一起，使得转动手轮(6)时，主轴(1)随之转动，并带动安装在刀具安装螺纹(11)中的刀具转动，从而对管道进行切削开孔；

主轴(1)外套设有连接丝杆(3)，主轴(1)与连接丝杆(3)间为滑动配合；连接丝杆(3)的靠近刀具安装螺纹(11)的一端通过螺纹与法兰盘连箱(2)相连，另一端通过螺纹与同样套设在主轴(1)外的第一走刀丝杆(4)相连，通过转动螺纹可在第一连接丝杆(4)内来回运动；第一走刀丝杆(3)的另一端通过螺纹与套设于其外的第二走刀丝杆(5)相连，通过转动螺纹可在第二走刀丝杆(5)内来回运动；第二走刀丝杆5的另一端与手轮(6)可转动地相连，并只能相对手轮(6)转动；

B)确定需开孔的位置，清除母管上的防腐层，将法兰短截垂直、径向平行焊接在母管线上，将开孔阀门加密封垫与法兰联接紧固，把闸板全部打开，确认阀门内腔无障碍物；根据作业空间的大小，保持第二走刀丝杆(5)不动，转动第一走刀丝杆(4)调整机身的长度，将刀具安装在二级套开孔机的刀具安装螺纹中，将二级套开孔机的法兰盘连箱(2)与开孔阀门联接紧固，旋转手轮(6)进行切削，根据切削的进度，旋转第二走刀丝杆(5)进刀，待管壁切透后，反方向转动第二连接丝杆(5)，将刀具提进法兰盘连箱(2)，关闭阀门，卸下该二级套开孔机。

2.一种二级套开孔机，包括主轴1，其特征在于：

主轴1在一端设有刀具安装螺纹11，在另一端上设有凸环(12)，在凸环(12)的两侧分别设置有方向相反的第一推力轴承(8)和第二推力轴承(9)，第一推力轴承(8)和第二推力轴承(9)外套设有与其配合的手轮(6)，端帽(7)将第一推力轴承(8)和第二推力轴承9密封在手轮(6)中，主轴(1)与手轮(6)通过螺钉等紧固件固定地连接在一起，使得转动手轮(6)时，主轴(1)随之转动，并带动安装在刀具安装螺纹(11)中的刀具转动，从而可对管道进行切削开孔；

主轴1外套设有连接丝杆(3)，主轴(1)与连接丝杆(3)间为滑动配合；连接丝杆(3)的靠近刀具安装螺纹(11)的一端通过螺纹与法兰盘连箱(2)相连，另一端通过螺纹与同样套设在主轴(1)外的第一走刀丝杆(4)相连，通过转动螺纹可在第一连接丝杆(4)内来回运动；第一走刀丝杆(3)的另一端通过螺纹与套设于其外的第二走刀丝杆(5)相连，通过转动螺纹可在第二走刀丝杆(5)内来回运动；第二走刀丝杆5的另一端与手轮(6)可转动地相连，且只能相对手轮(6)转动。

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