CN103692270A

CN103692270A - 一种钻铣头

Info

Publication number: CN103692270A
Application number: CN201310640475.2A
Authority: CN
Inventors: 葛汉林; 吴明; 董守海; 姜芳; 王平; 邓子龙
Original assignee: Liaoning Shihua University
Current assignee: Liaoning Shihua University
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: CN103692270B

Abstract

本发明公开了一种钻铣头，通过底板安装在切管机活动盘的前端面，其中两根平行的直线导轨固装于底板，直线导轨上固装箱体。丝杠通过支承座安装在底板上，并与箱体形成丝杠螺母副。箱体可在丝杠的带动下沿直线导轨移动。液压马达通过方法兰固装在箱体的后端面，马达轴伸入主轴的后端圆柱孔中，两者用键连接。主轴采用单支点双向固定形式。刀具与筒夹连接成一体。在切管机活动盘加装斜楔垫块，钻铣头动力装置总成固装在斜楔垫块上，则就改变了钻铣头动力装置总成的倾斜角度，铣削时刀具倾斜，可以实现在切割管道的过程中，直接把管道端面开出焊接坡口，实现切管与坡口一体作业。本发明结构简单，易于实现。

Description

一种钻铣头

技术领域

本发明涉及一种流体管道的快速维抢修设备，具体的说是一种用于管道切割的管道切管机的钻铣头。

背景技术

油气管道一旦出现需要进行大规模维护抢修作业的A类事故，一是损失巨大，二是维护抢修工作刻不容缓，需要动用大型封堵设备和抢修工装机具。对于管道更换，一般是在破损位置的两端进行管道切割，然后对管端做坡口，最后将管道进行焊接。所以管道切管机是管道维抢修施工中的重要设备之一。目前在对事故管道进行切割时，通常采用线锯、闸刀式管锯、车削或采用锯片铣刀铣削的切削方法，但是这几种管道切割方法存在如下问题：1、需要对管道进行多圈次的周向切削走刀，才能最终完成管道的切割，同时，切割过程中刀具磨损严重，需要多次换刀。切割时间过长，影响事故管道的快速修复，严重时甚至会造成凝管事故。2、由于油气管道应力的影响和倾斜铺埋，切割时，切口处夹紧力大，易夹刀，严重时无法完成切管工作。3、另外随着油气管道输送压力、输送量的增加和制管技术的进步，X70、X80等高强度钢已成为长输油气管道的主流钢级，同时管道壁厚和管道直径也在加大，管道的材质、管径、壁厚对管道切割提出了更高的要求。现有切管机无法实现事故现场高强度钢管道的快速切割，特别是无法完成对X80钢管道的快速切割。

发明内容

针对现有技术中对流体管道的切割存在切割时间长、易产生夹刀、无法完成对高强度管材的快速切割等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种适合安装在旋转切割设备上的管道切管机的钻铣头、它适用于流体管道现场作业、切管时不产生夹刀、能够实现高强度钢管道快速切割的钻铣头。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明钻铣头，包括钻铣头包括液压马达201、丝杠215、丝杠支承座219、主轴205、直线导轨220、箱体206、过渡筒夹213、锁紧螺母212，其特征在于：底板221上面安装两根平行的直线导轨220，直线导轨220上固装箱体206，丝杠215通过丝杠支承座219安装在底板上，并与箱体206形成丝杠螺母副，丝杠215通过推力球轴承214支承，箱体206安装在直线导轨220上，并与丝杠215形成丝杠螺母副，箱体可在丝杠的带动下沿直线导轨220做径向进给运动，液压马达201通过方法兰的形式固装在箱体206的后端面，液压马达轴伸入主轴205的后端部圆柱内孔中，两者用普通平键202周向连接，液压马达201能直接驱动主轴205旋转，传动运动和动力。

箱体206内部安装滚动轴承支承主轴205，主轴在箱体206内部采用单支点双向固定形式，即主轴205前端采用双列角接触球轴承207（或者双列圆锥滚子轴承）双向固定、主轴后端采用深沟球轴承204游动，主轴前端角接触球轴承游隙的调整方法采用套筒208，套筒208的一端固定角接触球轴承的内圈，另一端接触圆螺母211，通过旋转圆螺母211移动套筒208位置进行轴承游隙调整，轴承的密封采用接触式密封方式，套筒208与主轴205之间采用O形橡胶密封圈209密封，套筒208与轴承盖217之间采用旋转轴唇形密封圈210密封。支承主轴205前端内孔是7:24锥度，前端面180°相对位置开有键槽，过渡筒夹213外表面为7:24锥面，前端面180°相对位置布置两个端面键，过渡筒夹装入主轴7:24内锥孔，并有两个端面键周向固定，再由锁紧螺母212锁紧，主轴205与过渡筒夹213就能可靠连接成一体，传递运动和动力，过渡筒夹213的内孔是莫氏锥度，其尾部可装入螺钉，通过螺钉拉紧装入的锥柄刀具，在莫氏锥度和螺钉拉紧的双重作用下，刀具与筒夹可靠连接成一体。

本发明具有以下有益效果及优点：

1、本发明结构简单，易于实现。钻铣头动力带着立铣刀只需绕管道周向切割一次即可完成管道的切割工作，加快了管道切割速度；

2、本发明装夹的立铣刀刀刃直径要远大于绳锯、闸刀式管锯条和锯片铣刀的厚度，通过立铣刀刀刃的螺旋转动使管道切口变宽，不易产生夹刀且有利于加入楔块，保证管道的切割工作顺利完成；

3、本发明采用钻铣工艺，加大了切割力度，可实现事故现场X80等高强度钢管道的切割工作；

4、本发明主轴的轴承安装形式是一端固定、另一端游动，主轴的安装与液压马达的安装互相独立，液压马达的装拆不影响主轴的位置；

5、本发明主轴固定端轴承间隙的调整可通过箱体外面的圆螺母、轴套实现，而无需打开轴端盖；

6、本发明主轴前端内孔是7:24锥度，端口开有键槽。过渡筒夹装入主轴7:24内锥孔，并由端面键周向固定，再由锁紧螺母锁紧，主轴与过渡筒夹可靠连接成一体。过渡筒夹内孔是莫氏锥度，其尾部可装入螺钉，通过螺钉拉紧装入的锥柄立铣刀。在莫氏锥度和螺钉拉紧的双重作用下，立铣刀与筒夹成一体；

7、本发明不仅可以装夹锥柄立铣刀，而且还可以装夹钻头、键槽铣刀等，实现钻孔等作业；

8、本发明可以通过旋转丝杠实现刀具沿管道径向做径向进给运动；

9、液压马达作为动力驱动源，结构紧凑，输出的扭矩大、旋转速度可调。

附图说明

图1为本发明钻铣头的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1右视图。

图4为图1的左视图。

图5为为本发明安装在切管机上的示意图。

图6图5的A向视图。

图7为本发明在切管机活动盘上180°相对布置两座钻铣头的示意图。

图8为本发明安装在切管机上切割时直接坡口的斜铣作业示意图。

图中，1为切管机的活动盘；2为钻铣头动力装置总成；3为切管机的夹持支腿；4为切管机的固定座； 5为斜楔垫块；201为液压马达；202为普通平键；203为轴用弹性挡圈；204为深沟球轴承；205为主轴；206为箱体；207为角接触球轴承；208为套筒；209为O形橡胶密封圈；210为旋转轴唇形密封圈；211为圆螺母；212为夹紧螺帽；213为铣刀装夹过渡筒夹；214为推力球轴承；215为丝杠；216为青铜轴套；217为轴承盖；218为圆螺母；219为丝杠支承座；220为直线导轨；221为底板；222为压块。

具体实施方式

如图5、6所示，本发明钻铣头2，固装在切管机活动盘1的前端面。切管机的固定座3通过夹持支腿4安装在管道上，与管道形成同心圆结构。钻铣头动力装置总成2就能随着切管机活动盘1实现绕管道的圆周旋转做切削加工进给运动。钻铣头动力装置总成2装夹铣刀并带动铣刀旋转做切削加工主运动。钻铣头动力装置总成2还可以实现手动旋转丝杠实现沿管道径向做径向进给运动。

如图1、图2所示，所述钻铣头2，通过底板221安装在切管机活动盘1的前端面，包括液压马达201、丝杠215、丝杠支承座219、主轴205、直线导轨220、箱体206、过渡筒夹213、锁紧螺母212。底板221上面安装两根平行的直线导轨220，直线导轨220上固装箱体206。丝杠215通过丝杠支承座219安装在底板上，并与箱体206形成丝杠螺母副，丝杠215通过推力球轴承214支承。箱体206安装在直线导轨220上，并与丝杠215形成丝杠螺母副，这样在丝杠的带动下可沿直线导轨220做径向进给运动。液压马达201通过方法兰固装在箱体206的后端面上，液压马达轴伸入主轴205的后端部圆柱内孔中，两者用普通平键202周向连接，液压马达201就能直接驱动主轴205旋转。箱体内部安装滚动轴承支承主轴205。主轴在箱体206内部采用单支点双向固定形式，即主轴前端采用双列角接触球轴承207双向固定、主轴后端采用深沟球轴承204游动。主轴前端角接触球轴承游隙的调整方法采用套筒208，套筒208的一端固定角接触球轴承的内圈，另一端接触圆螺母211，通过旋转圆螺母211移动套筒208位置进行轴承游隙调整。轴承的密封采用接触式密封方式，套筒208与主轴205之间采用O形橡胶密封圈209密封，套筒208与轴承盖217之间采用旋转轴唇形密封圈210密封。主轴前端内孔是7:24锥度，前端面开有键槽。过渡筒夹213装入主轴7:24内锥孔，并由端面键周向固定，再由锁紧螺母212锁紧，主轴205与过渡筒夹213就能可靠连接成一体，传递运动和动力。过渡筒夹213的内孔是莫氏锥度，其尾部可装入螺钉，通过螺钉拉紧装入的锥柄立铣刀。在莫氏锥度和螺钉拉紧的双重作用下，立铣刀与筒夹成一体。

如图3、4、5所示，箱体通过丝杠径向调整到切割位置以后，为了减少箱体的振动，通过压块222把箱体压紧在底板221上。

本发明钻铣头，可安装钻头、键槽铣刀、立铣刀、波刃铣刀等。

如图7所示，当管道直径较大或者为缩短切割时间，可以在切管机活动盘上180°相对位置布置两座钻铣头，对管道实现同时切割，提高一倍的切割效率。

如图8所示，在切管机活动盘1前端面加装斜楔垫块5，斜楔垫块的角度根据焊接坡口角度确定，钻铣头2固装在斜楔垫块5上，改变钻铣头动力装置总成2的倾斜角度，铣削时刀具倾斜，可以实现在切割管道的过程中，直接把管道端面开出焊接坡口，实现切管与坡口一体作业。

以上图示仅为本发明的较佳实施例，并非以此限定本发明的实施范围，故，凡是依照本发明之原理做等效变化或修饰，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims

1.一种钻铣头，包括液压马达（201）、丝杠（215）、丝杠支承座（219）、主轴（205）、直线导轨（220）、箱体（206）、过渡筒夹（213）、锁紧螺母（212），其特征在于：底板（221）上面安装两根平行的直线导轨（220），直线导轨（220）上固装箱体（206），丝杠（215）通过丝杠支承座219安装在底板上，并与箱体（206）形成丝杠螺母副，丝杠（215）通过推力球轴承（214）支承，箱体（206）安装在直线导轨（220）上，并与丝杠（215）形成丝杠螺母副，箱体可在丝杠的带动下沿直线导轨（220）做径向进给运动，液压马达（201）通过方法兰的形式固装在箱体（206）的后端面，液压马达轴伸入主轴（205）的后端部圆柱内孔中，两者用普通平键（202）周向连接，液压马达（201）能直接驱动主轴（205）旋转，传动运动和动力。

2.根据权利要求1所述的钻铣头，其特征在于：箱体（206）内部安装滚动轴承支承主轴（205），主轴在箱体（206）内部采用单支点双向固定形式，即主轴（205）前端采用双列角接触球轴承（207）双向固定、主轴后端采用深沟球轴承（204）游动，主轴前端角接触球轴承游隙的调整方法采用套筒（208），套筒（208）的一端固定角接触球轴承的内圈，另一端接触圆螺母（211），通过旋转圆螺母（211）移动套筒（208）位置进行轴承游隙调整，轴承的密封采用接触式密封方式，套筒（208）与主轴（205）之间采用O形橡胶密封圈（209）密封，套筒（208）与轴承盖（217）之间采用旋转轴唇形密封圈（210）密封。

3.根据权利要求1所述的钻铣头，其特征在于：支承主轴（205）前端内孔是7:24锥度，前端面180°相对位置开有键槽，过渡筒夹（213）外表面为7:24锥面，前端面180°相对位置布置两个端面键，过渡筒夹装入主轴7:24内锥孔，并有两个端面键周向固定，再由锁紧螺母（212）锁紧，主轴（205）与过渡筒夹（213）就能可靠连接成一体，传递运动和动力，过渡筒夹（213）的内孔是莫氏锥度，其尾部可装入螺钉，通过螺钉拉紧装入的锥柄刀具，在莫氏锥度和螺钉拉紧的双重作用下，刀具与筒夹可靠连接成一体。