CN105033313B - 一种在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备 - Google Patents

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Abstract

一种在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备，包括一支承机构、一钻具转动机构、一钻具移动机构和一动力‑减速机构；该支承机构将该钻具转动机构和该钻具移动机构支承在该管线内；该动力‑减速机构与该钻具转动机构传动相连，驱动该钻具转动机构的第一轴转动，该钻具移动机构驱动该钻具转动机构的该第一轴移动；该动力‑减速机构位于该管线外部。这种在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备操作方便。

Description

一种在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备
技术领域
本发明涉及钻孔设备，具体涉及一种在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备。
背景技术
石化行业的储罐内贮存有大量的液体物料，一根取样管的上端固定连接在储罐顶盖上，下端伸到储罐底部，显然，从取样管取出的是位于储罐底部的液体物料。有时，出于某种需求，需要取出位于储罐中部的液体物料，要在取样管位于储罐中部的管壁上钻孔，即在在线使用的管线的管壁上钻孔，直到目前，尚未发现这种设备。
发明内容
本发明要提供一种在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备。
本发明采用如下的技术方案：
一种在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备，包括一支承机构、一钻具转动机构、一钻具移动机构和一动力-减速机构；该支承机构将该钻具转动机构和该钻具移动机构支承在该管线内；该动力-减速机构与该钻具转动机构传动相连，驱动该钻具转动机构的第一轴转动，该钻具移动机构驱动该钻具转动机构的该第一轴移动；该动力-减速机构位于该管线外部；该支承机构具有多个可以置入管线内的支架，在每个该支架的一侧邻近该支架的边缘固定连接两固定支承块，两该固定支承块以该支架的中心为圆心成120°设置，每个该固定支承块朝向管线内壁的表面为向管线内壁凸出的弧面；在除最外侧以外的每个该支架的一侧邻近该支架的边缘铰接连接一活动支承块，该活动支承块以该支架的中心为圆心与两该固定支承块成120°设置，该活动支承块的形状与两该固定支承块相同；一第一长轴铰接连接在每个该支架的该活动支承块上。
本发明的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备与现有的在管线的管壁上切削钻孔的设备相比，由于该动力-减速机构位于该管线外部，该动力-减速机构与该钻具转动机构传动相连，通过支承机构将钻具转动机构和钻具移动机构支承在管线内，钻具转动机构的主轴在钻具转动机构和钻具转动机构的驱动下，边转动边移动，从管线内部对在线使用的管线的管壁打孔，从而使进入管线内部的机构变得轻巧，便于操作。
优选地，该钻具转动机构具有一减速机壳体，该减速机壳体由一圆筒体和一端板构成，该端板的外侧具有两该固定支承块和该活动支承块，该第一长轴的一端铰接连接在该端板的该活动支承块上，该第一长轴的另一端与一偏心凸轮和一手柄铰接连接，该偏心凸轮的功能表面与最外面的该支架的外侧面保持接触。
优选地，在该圆筒体内水平地固定连接一导向板、一第一限位板、一第二限位板和一定位板，该导向板具有一方通孔，该第一限位板、该第二限位板和该定位板各具有一圆通孔，该方通孔与各该圆通孔具有同一中心线；该第一轴能够转动地通过该第二限位板和该定位板支承；一第一大锥齿轮可滑动地套装在该第一轴上，该第一大锥齿轮中心孔壁上的通槽与该第一轴上的长键配合，该第一大锥齿轮与该第二限位板的相对侧面保持接触；一第一小锥齿轮固定安装在一第二长轴的一端，该第二长轴能够转动地安装在该端板和每个该支架上，该第一大锥齿轮与该第一小锥齿轮啮合。
优选地，该钻具移动机构具有一第二大锥齿轮、一第二轴、一第二小锥齿轮和一第三长轴；该第二轴的一端部分为方形，中间部分具有阳螺纹，另一端部分为圆形，具有一圆环凸台，该圆环凸台的外端面为圆弧形；该方形部分与该方通孔配合，该圆形部分与该定位板的圆通孔配合，该圆环凸台位于该第一轴端部的中心凹槽内，一具有中心通孔的凹槽螺母与该第一轴端部的阳螺纹啮合；该第二大锥齿轮的中心螺纹孔与该第二轴中间部分的阳螺纹啮合，该第二大锥齿轮与该第一限位板的相对侧面保持接触；该第二小锥齿轮固定安装在该第三长轴的一端，该第三长轴能够转动地安装在该端板和每个该支架上，该第二大锥齿轮与该第二小锥齿轮啮合。
附图说明
图1是本发明的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备的主视示意图；
图2是图1所示的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备的A-A剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备作进一步的描述。
如图1所示，本发明的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备包括支承机构10、钻具转动机构20、钻具移动机构30和动力-减速机构40。
支承机构10具有多个可以置入管线内的支架11。支架11优选为一圆板，圆板的直径小于管线的内径。在每个圆板的一侧邻近圆板的边缘固定连接两固定支承块12，两固定支承块12以圆板的中心为圆心成120°设置，每个固定支承块12朝向管内壁的表面为向管内壁凸出的弧面。在除最外侧以外的每个圆板的一侧邻近圆板的边缘固定连接一支承板19，支承板19以圆板的中心为圆心与两固定支承块12成120°设置。一第一销轴15将一活动支承块13铰接连接在支承板19上，活动支承块13的形状与两固定支承块12相同。一第二销轴16将一第一长轴17铰接连接在活动支承块13上。第一长轴17可由多个短轴通过联轴节18连接构成。在每个圆板上都具有一供第一长轴17穿过的长通孔4。
钻具转动机构20具有一减速机壳体21。减速机壳体21由一圆筒体211和一端板212构成。圆筒体211的外径和端板212的外径小于管线的内径。与每个圆板一样，端板212的外侧也具有两固定支承块12和一活动支承块13。在圆筒体211内水平地固定连接一导向板22、一第一限位板23、一第二限位板24和一定位板25。导向板22具有一方通孔，第一限位板23、第二限位板24和定位板25各具有一圆通孔，方通孔与各圆通孔具有同一中心线。各圆通孔内分别安装一轴瓦。一第一轴26的相应部分与安装在第二限位板24和定位板25圆通孔内的轴瓦配合。第一轴26的一端具有一中心凹槽，该端的外表面具有阳螺纹，第一轴26的另一端安装一钻头5。一第一大锥齿轮27可滑动地套装在第一轴26上，第一大锥齿轮27中心孔壁上的通槽与第一轴26上的长键配合，第一大锥齿轮27与第二限位板24的相对侧面保持接触。一第一小锥齿轮28固定安装在一第二长轴29的一端，第二长轴29通过轴承可转动地安装在端板212和每个圆板上。第二长轴29可由多个短轴通过联轴节18连接构成。
钻具移动机构30具有一第二大锥齿轮37、一第二轴36、一第二小锥齿轮38和一第三长轴39。第二轴36的一端部分为方形，中间部分具有阳螺纹，另一端端部分为圆形，具有一圆环凸台，圆环凸台的外端面为圆弧形。第二轴36的方形部分与导向板22的方通孔配合，圆形部分与定位板23圆通孔内的轴瓦配合，圆环凸台位于第一轴26端部的中心凹槽内，一具有中心通孔的凹槽螺母35与第一轴26端部的阳螺纹啮合，将第一轴26第二轴36相连接，第二轴36的圆弧形外端面与第一轴26端部的凹槽底表面接触，第二轴36的圆环凸台的圆环表面与凹槽螺母35的凹槽底表面接触。第二大锥齿轮37的中心螺纹孔与第二轴36中间部分的阳螺纹啮合，第二大锥齿轮37与第一限位板23的相对侧面保持接触。第二小锥齿轮38固定安装在第三长轴39的一端，第三长轴39通过轴承可转动地安装在端板212和每个圆板上。第三长轴39可由多个短轴通过联轴节18连接构成。
第一长轴17的一端通过第二销轴16与活动支承块13铰接连接，第一长轴17的另一端与一第三销轴6铰接连接，第三销轴6的一端与一偏心凸轮7和一手柄8固定连接，偏心凸轮7的功能表面与最外面圆板的外侧面保持接触。
第二长轴29的另一端与动力-减速机构40通过联轴节18连接。
第三长轴39的另一端与一手轮9固定连接。
第一轴26、第二轴36、第一长轴17、第二长轴29和第三长轴39的中心线在同一平面内，第一长轴17、第二长轴29和第三长轴39的中心线相互平行。
本发明的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备操作过程如下：
将本发明的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备放入在线使用的管线内，当钻头5到达管壁需要钻孔的位置时，手动手柄8使偏心凸轮7转动，通过第三销轴6使第一长轴17向外移动，从而通过各第二销轴16带动各活动支承块13绕各第一销轴15向管内壁方向转动，各活动支承块13凸出的弧面顶在管内壁上，每个固定支承块12朝向管壁的弧面同时顶在管内壁上，继续手动手柄8，直到各活动支承块13凸出的弧面和每个固定支承块12凸出的弧面紧紧地顶在管内壁上为止，偏心凸轮7的功能表面紧压在最外面圆板的外侧面上，在该位置下保持手柄8不动。手动手轮9，通过第三长轴39和第二小锥齿轮38驱动第二大锥齿轮37转动，第二大锥齿轮37通过与第二轴36之间的螺纹传动和第二轴36的方形部分与导向板22的方通孔配合，驱动第二轴36移动，第二轴36的圆弧形外端面与第一轴26端部的中心凹槽底表面接触，迫使第一轴26向管内壁方向移动，钻头5压在管内壁上，此时，启动动力-减速机构40，通过第二长轴29和第一小锥齿轮28驱动第一大锥齿轮27转动，第一大锥齿轮27通过与第一轴26之间的键传动驱动第一轴26转动，实现钻头5对管壁进行钻孔。在钻孔过程中，不停地手动手轮9，驱动第二轴36移动，迫使第一轴26不停地向管内壁方向移动，使钻头5保持钻孔状态。
根据发明的实施例已对本发明进行了说明性而非限制性的描述，但应理解，在不脱离由权利要求所限定的相关保护范围的情况下，本领域的技术人员可以做出变更和/或修改。

Claims (4)

1.一种在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备，包括一支承机构、一钻具转动机构、一钻具移动机构和一动力-减速机构；该支承机构将该钻具转动机构和该钻具移动机构支承在该管线内；该动力-减速机构与该钻具转动机构传动相连，驱动该钻具转动机构的第一轴转动，该钻具移动机构驱动该钻具转动机构的该第一轴移动；该动力-减速机构位于该管线外部；该支承机构具有多个可以置入管线内的支架，在每个该支架的一侧邻近该支架的边缘固定连接两固定支承块，两该固定支承块以该支架的中心为圆心成120°设置，每个该固定支承块朝向管线内壁的表面为向管线内壁凸出的弧面；在除最外侧以外的每个该支架的一侧邻近该支架的边缘铰接连接一活动支承块，该活动支承块以该支架的中心为圆心与两该固定支承块成120°设置，该活动支承块的形状与两该固定支承块相同；一第一长轴铰接连接在每个该支架的该活动支承块上。
2.根据权利要求1所述的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备，其特征在于，该钻具转动机构具有一减速机壳体，该减速机壳体由一圆筒体和一端板构成，该端板的外侧具有两该固定支承块和该活动支承块，该第一长轴的一端铰接连接在该端板的该活动支承块上，该第一长轴的另一端与一偏心凸轮和一手柄铰接连接，该偏心凸轮的功能表面与最外面的该支架的外侧面保持接触。
3.根据权利要求2所述的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备，其特征在于，在该圆筒体内水平地固定连接一导向板、一第一限位板、一第二限位板和一定位板，该导向板具有一方通孔，该第一限位板、该第二限位板和该定位板各具有一圆通孔，该方通孔与各该圆通孔具有同一中心线；该第一轴能够转动地通过该第二限位板和该定位板支承；一第一大锥齿轮可滑动地套装在该第一轴上，该第一大锥齿轮中心孔壁上的通槽与该第一轴上的长键配合，该第一大锥齿轮与该第二限位板的相对侧面保持接触；一第一小锥齿轮固定安装在一第二长轴的一端，该第二长轴能够转动地安装在该端板和每个该支架上，该第一大锥齿轮与该第一小锥齿轮啮合。
4.根据权利要求3所述的在在线使用的管线的管壁上钻孔的设备，其特征在于，该钻具移动机构具有一第二大锥齿轮、一第二轴、一第二小锥齿轮和一第三长轴；该第二轴的一端部分为方形，中间部分具有阳螺纹，另一端部分为圆形，具有一圆环凸台，该圆环凸台的外端面为圆弧形；该方形部分与该方通孔配合，该圆形部分与该定位板的圆通孔配合，该圆环凸台位于该第一轴端部的中心凹槽内，一具有中心通孔的凹槽螺母与该第一轴端部的阳螺纹啮合；该第二大锥齿轮的中心螺纹孔与该第二轴中间部分的阳螺纹啮合，该第二大锥齿轮与该第一限位板的相对侧面保持接触；该第二小锥齿轮固定安装在该第三长轴的一端，该第三长轴能够转动地安装在该端板和每个该支架上，该第二大锥齿轮与该第二小锥齿轮啮合。
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