CN114799253B - 一种带压开孔工具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于带压开孔技术领域，尤其涉及一种可便于取出切割后鞍板的带压开孔工具。一种带压开孔工具，包括中心钻、固定在中心钻上的开孔刀、控制开孔刀旋转的动力机构，其特征在于：所述开孔刀包括水平固定在中心钻上的固定盘、可拆卸地竖直固定在所述固定盘下端面的刀筒，在所述刀筒内壁开设有环形凹槽，在所述环形凹槽内嵌设有环形弹性内衬套筒，所述内衬套筒上端面与刀筒上端面平齐，所述内衬套筒的内径不大于刀筒的刀齿处的内径。本发明便于取出切割后鞍板。
Description
技术领域
本发明属于带压开孔技术领域，尤其涉及一种可便于取出切割后的鞍板的带压开孔工具。
背景技术
为减少停产的损失，在管线碰头或者开口的施工作业中，往往采用带压开孔的方式进行施工作业。使用开孔机开孔时,先使用其开孔刀具在管线上打孔,再通过周边的刀筒的切削刃在管线上切屑出环形切口,使切削刃内的铁板切落。由于切割后的鞍板存在一定的向外扩张的应力，导致鞍板卡在刀筒内难以取出，一般通过刀筒预留的孔暴力撬出，易造成刀筒的损坏，尤其是鞍板将刀筒内壁划伤变形后，刀筒的对中性受到破坏，在高速旋转时动平衡失效，易导致轴承和密封损坏。此外，在鞍板切割后，管道中的高压石油或天然气易带着切割下的铁屑冲出，导致铁屑卡在夹板阀、变速箱处，导致夹板阀关闭不严，变速箱漏油等。
发明内容
为解决上述现有技术存在的至少一项问题，本发明提供了一种采用内外结构的开孔刀以便于取出切割后的鞍板的带压开孔工具。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种带压开孔工具，包括中心钻、固定在中心钻上的开孔刀、控制开孔刀旋转的动力机构，所述开孔刀包括水平固定在中心钻上的固定盘、可拆卸地竖直固定在所述固定盘下端面的刀筒，在所述刀筒内壁开设有环形凹槽，在所述环形凹槽内嵌设有弹性内衬套筒，所述内衬套筒上端面与刀筒上端面平齐，所述内衬套筒的内径不大于刀筒的刀齿处的内径。
优选的，在所述固定盘的下端面竖直设有连接凸起，在所述刀筒的上端面开设有与连接凸起相匹配的连接凹槽，所述连接凸起嵌设在连接凹槽内并通过连接螺栓相互连接。
优选的，所述内衬套筒为分体式结构，其通过螺栓相互连接。
优选的，在所述固定盘的外缘一体成型设有缓冲环。
优选的，在所述缓冲环的下端嵌设有环形外磁铁。
优选的，在所述固定盘的下端面嵌设有内磁铁。
优选的，在所述中心钻上套设有振动传感器。
优选的，在所述中心钻上套设有平衡盘，所述平衡盘与中心钻同轴心。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置内衬套筒、刀筒、固定盘的分体式结构，若鞍板在切割后由于强应力卡在内衬套筒内时，只需将刀筒与固定盘分开，并将内衬套筒取出即可取出鞍板，由于内衬套筒为弹性材料，在易取出鞍板的同时，避免鞍板对刀筒内壁造成损伤。
2.本发明通过设置连接凸起和连接凹槽的结构，增加了刀筒和固定盘的连接强度，避免在刀筒切割过程中刀筒和固定盘的连接失效。
3.本发明通过设置分体式的内衬套筒，进一步提高了鞍板取出的便利性；通过在固定盘的外缘一体成型设有缓冲环，一是可增加与固定盘连接强度，二是在鞍板取出时，高压石油或天然气窜出易对其他设备造成冲击，通过设置缓冲环，可对冲击力进行一定程度的缓冲；通过在缓冲环内嵌设环形外磁铁，避免高压石油或天然气窜出时带动铁屑进入夹板阀、动力机构内；通过在固定盘的下端面嵌设内磁铁，可吸取中心钻钻透鞍板时产生的铁屑；通过设置振动传感器，可实时监测整个带压开孔机构的振动；通过设置平衡盘，提高刀筒钻取鞍板时的动平衡。
附图说明
图1为本发明整体剖视的结构示意图。
图2为本发明整体结构示意图。
图3为本发明的各部件分解的结构示意图。
图4为本发明的固定盘视角一的结构示意图。
图5为本发明的固定盘视角二的结构示意图。
图6为本发明的刀筒的结构示意图。
图中：1、中心钻，2、开孔刀，21、固定盘，211、连接凸起，212、连接凹槽，213、连接螺栓，22、刀筒，23、内衬套筒，24、缓冲环，25、环形外磁铁，26、内磁铁，3、动力机构，4、振动传感器，5、平衡盘，6、夹板阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
参见附图1、2、3、4、5、6，一种带压开孔工具，包括中心钻1、固定在中心钻上的开孔刀2、控制开孔刀2旋转的动力机构3，该带压开孔工具的中心钻1和开孔刀2通过夹板阀6接触管道，并经动力机构3带动中心钻1和开孔刀2旋转及进给以将待切割鞍板切除并取出。该基本切割基本原理为现有技术，本文不再赘述。
开孔刀2包括与中心钻1上一体成型的水平固定的固定盘21、通过螺栓可拆卸地竖直连接在固定盘21下端面的刀筒22，在刀筒22内壁开设有环形凹槽，在环形凹槽内嵌设有可从环形凹槽取出的环形弹性内衬套筒23，内衬套筒23上端面与刀筒22上端面平齐，内衬套筒23的内径不大于刀筒22的刀齿处的内径。在由于切割后的鞍板扩张力较大卡在内衬套筒23内难以去掉时，只需去掉固定盘21，取出内衬套筒23，将鞍板取出即可。
由于在刀筒22切割尺寸较大的管道时，刀筒22与固定盘21受到的径向力较大，易造成其连接失效。故在固定盘21的下端面竖直设有一体成型的连接凸起211，在刀筒22的上端面开设有与连接凸起211相匹配的连接凹槽212，连接凸起211嵌设在连接凹槽212内并通过连接螺栓213相互连接。通过此结构，提高了刀筒22和固定盘21的连接强度，提高各种管道切割的适应性。
为了进一步便于鞍板从内衬套筒23内取出，内衬套筒23为两部分组成的分体式结构，其通过螺栓相互连接，在需取出鞍板时，只需去除螺栓即可。
当对管道切割完成后，动力机构3带动开孔刀2向上运动离开管道，此时，管道内的高压石油或天然气等物质会从刀筒22与管道开口的空隙强力窜入夹板阀6、减速箱等动力机构，其中会夹杂着切割下的铁屑，易造成夹板阀6密封不严、减速箱漏油等后果。由此，本实施例在在固定盘21的外缘一体成型设有缓冲环24，在缓冲环24的下端嵌设有环形外磁铁25。一体成型的机构提高了固定盘21和缓冲环24的连接强度，缓冲环24可对涌入的高压石油或天然气进行缓冲阻挡，其内的环形外磁铁25吸附铁屑。
由于中心钻1在钻透管道的过程中，后产生铁屑，故在固定盘21的下端面嵌设有内磁铁26以进行吸附。
当刀筒22的刀齿断裂、管道应力较大时，该带压开孔工具会产生较大振动，严重时导致整个设备损坏，为了实时监控主轴振动情况，在中心钻1上套设有振动传感器4。同时，为了减轻强振动带来的后果，以及提高刀筒22在切割时的动平衡，在中心钻1上套设有平衡盘5，平衡盘5与中心钻1同轴心。通过平衡盘5可提高中心钻1和刀筒22的转动惯量，以提高切割或钻取工作时的稳定。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种带压开孔工具，包括中心钻、固定在中心钻上的开孔刀、控制开孔刀旋转的动力机构，其特征在于：所述开孔刀包括水平固定在中心钻上的固定盘、可拆卸地竖直固定在所述固定盘下端面的刀筒，在所述刀筒内壁开设有环形凹槽，在所述环形凹槽内嵌设有弹性内衬套筒，所述内衬套筒上端面与刀筒上端面平齐，所述内衬套筒的内径不大于刀筒的刀齿处的内径；
所述内衬套筒为分体式结构，其通过螺栓相互连接。
2.根据权利要求1所述一种带压开孔工具，其特征在于：在所述固定盘的下端面竖直设有连接凸起，在所述刀筒的上端面开设有与连接凸起相匹配的连接凹槽，所述连接凸起嵌设在连接凹槽内并通过连接螺栓相互连接。
3.根据权利要求1所述一种带压开孔工具，其特征在于：在所述固定盘的外缘一体成型设有缓冲环。
4.根据权利要求3所述一种带压开孔工具，其特征在于：在所述缓冲环的下端嵌设有环形外磁铁。
5.根据权利要求1所述一种带压开孔工具，其特征在于：在所述固定盘的下端面嵌设有内磁铁。
6.根据权利要求1所述一种带压开孔工具，其特征在于：在所述中心钻上套设有振动传感器。
7.根据权利要求1所述一种带压开孔工具，其特征在于：在所述中心钻上套设有平衡盘，所述平衡盘与中心钻同轴心。
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