CN204664743U - 具有全自动压力平衡机构的高压开孔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，包括进给齿轮箱、减速箱﹑机体、开孔机拉杆、进给丝缸、进给丝母、旋转驱动轴，其特征是：所述进给丝杠的前端设有压力平衡密封套，自压力平衡密封套的底面开始至开孔机第一机体轴套顶面止，共同组合构成压力平衡油腔，所述第二机体两端设有高台套装在旋转驱动轴外径上，第二机体与旋转驱动轴之间间隙构成储油仓，储油仓设有上下两套通道与压力平衡油腔连通，所述压力平衡油腔包容了进给丝母在整个开孔过程中的运动空间。有益效果：可以使开孔机在整个开孔过程中进给丝母始终处在压力平衡腔内，其上下端面压力相等且始终自动与管道内介质压力平衡，实现了开孔机钻杆在高压介质内进退自如。

Description

具有全自动压力平衡机构的高压开孔机

技术领域

本实用新型属于高压开孔机，尤其涉及一种具有全自动压力平衡机构的高压开孔机。

背景技术

输送各种能源的管道内压力越来越高。管道经过数年的使用，受到地基沉降，腐蚀及外来施工等破坏因素的长期作用，管线在运行过程中随时都有可能受损，需要进行管道维修和抢修。目前对于重要能源输送管道和生产工艺管道受损泄露的维护、抢修以及在役管线的维护，通常使用的方法是不停输、带压开孔封堵。因此对于高压管道，高压开孔机成为不可缺少的设备。

专利申请号200910070821公开了一种具有外置独立可调备压平衡系统的高压大口径开孔机，它包括外置液压泵站；进给齿轮箱；开孔机外壳、法兰、开孔机拉杆，由蜗轮通过键带动的旋转驱动轴，旋转驱动轴内再通过开孔机钻杆驱动键带动的开孔机钻杆，开孔机钻杆内又通过进给丝杠锁母连接进给丝杠，而进给丝杠的内孔套装在开孔机拉杆上；在旋转驱动轴的后端，旋转驱动轴的外径与开孔机外壳之间设有旋转驱动轴锁母，旋转驱动轴的内径与进给丝杠锁母旋合，进给丝杠锁母则套装在进给丝杠的外径上，其特征在于:在所述开孔机钻杆的后端面所在的旋转驱动轴的截面位置，旋转驱动轴沿用向设有1个或多个向心的通孔，并且在所述旋转驱动轴的通孔位置外侧的轴承以外的开孔机外壳上还开有一个与外置液压泵连接的平衡备压进油孔，形成由开孔机外壳、旋转驱动轴在向心的通孔后部设置的台肩底面、进给丝杠台肩底面、旋转驱动轴中向心的通孔、开孔机钻杆的后端面、以及旋转驱动轴与开孔机钻杆之间的问隙、开孔机钻杆与开孔机进给丝杠之间的问隙组合构成的压力平衡油腔。虽然外置独立可调备压的平衡系统可以调控压力，但是使开孔机装置结构变得复杂，开孔机施工必须外置一个液压站，不适于诸多环境的抢修工作，而且调控压力需人工操作，很难保证压力始终平衡。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，消除开孔机自动进给机构的运动部件——进给丝母上下端面的压力差，使开孔机在整个开孔工作过程中进给丝母始终处在压力平衡腔内，保持进给丝母上下端面压力相等且始终自动与管道内介质压力一致，实现了开孔机钻杆在高压介质内进退自如。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，包括进给齿轮箱、减速箱﹑机体、开孔机拉杆、进给丝杠、进给丝母、开孔机钻杆和旋转驱动轴，所述开孔机拉杆、进给丝杠、开孔机钻杆和旋转驱动轴由中心向外依次连接；所述减速箱的蜗轮与旋转驱动轴键接，旋转驱动轴通过滑键槽与开孔机钻杆滑动键啮合，所述开孔机钻杆上端固接进给丝母，所述进给丝母与开孔机钻杆内的进给丝杠螺接，所述进给丝杠的中间孔套装在开孔机拉杆上，其特征是：所述机体包括第一机体和第二机体，所述第一机体和第二机体分别固接在减速箱两端，所述进给丝杠的前端设有压力平衡密封套，自压力平衡密封套的底面至开孔机第一机体轴套顶面止，其中还包括压力平衡密封套底面、开孔机钻杆内孔底面、拉杆凸缘底面、开孔机钻杆与进给丝杠之间的间隙、开孔机钻杆与拉杆之间间隙、第一机体轴套顶面、旋转驱动轴内孔底面、开孔机旋转驱动轴与钻杆之间的间隙，共同组合构成压力平衡油腔，所述压力平衡油腔包容了进给丝母在整个开孔过程中的运动空间，所述压力平衡油腔内预置液压油；所述第二机体两端设有高台套装在旋转驱动轴外径上，第二机体与旋转驱动轴之间间隙构成储油仓，储油仓设有上下两套通道与压力平衡油腔连通，所述进给丝母在压力平衡腔内运动时其上下端面的压力始终保持一致。

所述压力平衡油腔内引入高压管道内介质压力，在整个开孔过程中压力平衡腔的压力自动与高压管道内介质压力平衡。

所述开孔机丝杠与旋转驱动轴之间设有A组合密封件；所述进给丝杠与开孔机拉杆之间设有D组合密封件；所述开孔机拉杆与开孔机钻杆之间设有G组合密封件；所述开孔机旋转驱动轴与第一机体的轴套之间设有E组合密封件；所述开孔机钻杆与第一机体的轴套之间设有F组合密封件。

所述旋转驱动轴上下两端分别设有连接储油仓和压力平衡腔的上连接通道和下连接通道，上连接通道和下连接通道分别通过设在第二机体外壁上的快速接头以及高压胶管与开孔结合器连接；开孔前根据管道内介质比重及开孔的方向选择上连接通道导通或下连接通道导通，不导通的另一套连接通道则用丝堵堵住，既把管道内介质压力传给开孔机压力平衡腔，又阻止管道内介质进入压力平衡腔内，确保高压开孔机全自动调节压力。

所述第二机体与旋转驱动轴之间设有B组合密封件和C组合密封件。

所述组合密封件横截面形状是O型或Y型或V型或齿型。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型全自动压力平衡机构可以使开孔机在整个开孔过程中进给丝母始终处在压力平衡腔内，进给丝母上下端面压力相等且始终自动与管道内介质压力平衡，实现了开孔机钻杆在高压介质内进退自如。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是组合密封A局部放大示意图；

图3是组合密封B局部放大示意图；

图4是组合密封C局部放大示意图；

图5是组合密封D局部放大示意图；

图6是组合密封E局部放大示意图；

图7是组合密封F局部放大示意图；

图8是组合密封G局部放大示意图。

图中：1—进给齿轮箱；2—进给丝母；3—快速接头；4—丝堵；5—钻杆滑动键；6—第二机体；7—旋转驱动轴；8—开孔机钻杆；9—进给丝杠；10—减速箱；11—压力平衡密封套；12—蜗轮；13—第一机体轴套；14—第一机体；15—开孔机拉杆；16-压力平衡油腔；17、高台；18-储油仓；19-开孔结合器；20-连接通道。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：实施例

详见附图，与现有技术相比，本实用新型提供了一种具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，包括进给齿轮箱1、减速箱10﹑机体、开孔机拉杆15、进给丝杠9、开孔机钻杆8和旋转驱动轴7，所述开孔机拉杆、进给丝杠、开孔机钻杆和旋转驱动轴由中心向外依次连接；所述减速箱的蜗轮12与旋转驱动轴键接，旋转驱动轴通过滑键槽与开孔机钻杆滑动键5啮合，所述开孔机钻杆上端固接进给丝母2，所述进给丝母与开孔机钻杆内的进给丝杠螺接，所述进给丝杠的中间孔套装在开孔机拉杆上，所述机体包括第一机体14和第二机体6，所述第一机体和第二机体分别固接在减速箱两端，所述进给丝杠的前端设有压力平衡密封套11，自压力平衡密封套的底面开始包括压力平衡密封套底面、开孔机钻杆中间孔底面、拉杆凸缘底面、开孔机钻杆与进给丝杠之间的间隙、开孔机钻杆与拉杆之间间隙、第一机体轴套顶面、旋转驱动轴内孔底面、开孔机旋转轴与钻杆之间的间隙，至第一机体轴套13顶面止，共同组合构成压力平衡油腔16，所述压力平衡油腔包容了进给丝母在整个开孔过程中的运动空间，所述压力平衡油腔内预置液压油；所述第二机体两端设有高台17套装在旋转驱动轴外径上，第二机体与旋转驱动轴之间间隙构成储油仓18，旋转驱动轴上下两端分别设有连接储油仓和压力平衡腔的上连接通道和下连接通道，储油仓连通的上下两套连接通道20与压力平衡油腔16连通，第二机体外壁上下两端置有快速接头3通过高压胶管连接开孔结合器19；开孔前根据管道内介质比重及开孔的方向选择储油仓和压力平衡腔的一套连接通道及快速接头，另一套连接通道用丝堵4堵住，如是在把管道内高压介质的压力传给开孔机压力平衡腔的同时又防止了管道内介质进入开孔机压力平衡机构，确保高压开孔机全自动调节压力及工作安全。所述进给丝母在压力平衡腔内运动时其上下端面的压力始终保持一致。

所述压力平衡油腔内引入高压管道内介质压力，在整个开孔过程中压力平衡腔的压力自动与高压管道内介质压力平衡。

本实用新型的优选方案，所述开孔机丝杠与旋转驱动轴之间设有A组合密封件；所述进给丝杠与开孔机拉杆之间设有D组合密封件；所述开孔机拉杆与开孔机钻杆之间设有G组合密封件；所述开孔机旋转轴与第一机体的轴套之间设有E组合密封件；所述开孔机钻杆与第一机体的轴套之间设有F组合密封件。

所述第二机体与旋转驱动轴之间设有B组合密封件和C组合密封件。

所述组合密封件横截面形状是O型或Y型或V型或齿型。

工作原理：

开孔机在进行带压开孔作业时管道内介质的压力经开孔机钻杆上传至由丝杠和丝母组成的开孔机自动进给机构的运动部件——丝母，使丝母上下端面产生压力差而运动受阻，当介质压力足够高时开孔机将不能进给而无法工作。

本实用新型采用的技术措施是消除丝母上下端面的压力差。首先在开孔机内把包容开孔机自动进给机构的运动部件——进给丝母的运动空间密封成压力平衡腔，使丝母在整个开孔过程中始终处在这个压力平衡腔内，在这个压力平衡腔内运动时丝母上下端面的压力始终是一样的。其次开孔作业时将管道内介质压力引入开孔机压力平衡腔内，使开孔机压力平衡腔的压力在整个开孔过程中始终自动与高压管道内介质压力平衡，如此即可实现开孔机的钻杆在高压介质内轻松进退。

当减速箱的蜗轮12转动时，带动旋转驱动轴7旋转，旋转驱动轴不单带动开孔机钻杆8旋转，同时带动旋转驱动轴上端部安装的驱动齿轮旋转，驱动齿轮与挂档进给齿轮啮合，实现与开孔机进给丝杠9的传动比差来带动开孔机钻杆的自动进给，完成开孔作业。开孔机钻杆的前端承受钻孔压力P，而在开孔机进给丝杠的前端设置压力平衡密封套11，由压力平衡密封套底面开始至第一机体轴套13顶面止，其中还包括压力平衡密封套底面、开孔机钻杆中间孔底面，拉杆凸缘底面、开孔机钻杆与进给丝杠之间的间隙，开孔机钻杆与开孔机拉杆15之间的间隙，开孔机第一机体轴套顶面、开孔机旋转驱动轴中间孔顶面，开孔机旋转驱动轴与钻杆之间的间隙共同构成压力平衡油腔16，所述压力平衡腔包容了进给丝母整个开孔过程的运动空间。当开孔作业进行到钻透管壁时，管线内高压介质经过开孔结合器19，通过连接在开孔结合器与开孔机储油仓18的高压胶管进入开孔机储油仓，储油舱内液压油的压力不断升高并通过预先选定的内置通道20传至压力平衡油腔，使压力平衡油腔压力很快与高压介质的压力相等，达到压力自动平衡的目的。开孔机自动进给机构的运动部件——丝母在整个开孔过程中始终处在这个压力平衡油腔内，如是实现了开孔机钻杆在高压介质内进退自如。

本实用新型用机体两端设置高台与旋转驱动轴之间间隙组成开孔机自身储油仓作用是：开孔时随着开孔机钻杆不断伸进，开孔机内压力平衡腔的容积不断加大，储油仓内的液压油即可不断补充进压力平衡腔，而且因在第二机体两端设置高台增大了储油仓的容积满足了开孔机开深孔时压力平衡腔增大很多而需补充大量液压油的要求；管道内高压介质因有储油仓的隔离进入不了压力平衡腔，确保管线内介质即使很脏很粘稠也不会影响该压力平衡机构正常工作，可控性，安全性大大增强。

上述参照实施例对该一种具有全自动压力平衡机构的高压开孔机进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，包括进给齿轮箱、减速箱﹑机体、开孔机拉杆、进给丝杠、进给丝母、开孔机钻杆和旋转驱动轴，所述开孔机拉杆、进给丝杠、开孔机钻杆和旋转驱动轴由中心向外依次连接；所述减速箱的蜗轮与旋转驱动轴键接，旋转驱动轴通过滑键槽与开孔机钻杆滑动键啮合，所述开孔机钻杆上端固接进给丝母，所述进给丝母与开孔机钻杆内的进给丝杠螺接，所述进给丝杠的中间孔套装在开孔机拉杆上，其特征是：所述机体包括第一机体和第二机体，所述第一机体和第二机体分别固接在减速箱两端，所述进给丝杠的前端设有压力平衡密封套，自压力平衡密封套的底面至开孔机第一机体轴套顶面止，其中还包括压力平衡密封套底面、开孔机钻杆内孔底面、拉杆凸缘底面、开孔机钻杆与进给丝杠之间的间隙、开孔机钻杆与拉杆之间间隙、第一机体轴套顶面、旋转驱动轴内孔底面、开孔机旋转驱动轴与钻杆之间的间隙，共同组合构成压力平衡油腔，所述压力平衡油腔包容了进给丝母在整个开孔过程中的运动空间，所述压力平衡油腔内预置液压油；所述第二机体两端设有高台套装在旋转驱动轴外径上，第二机体与旋转驱动轴之间间隙构成储油仓，储油仓设有上下两套通道与压力平衡油腔连通，所述进给丝母在压力平衡腔内运动时其上下端面的压力始终保持一致。

2.根据权利要求1所述的具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，其特征是：所述压力平衡油腔内引入高压管道内介质压力，在整个开孔过程中压力平衡腔的压力自动与高压管道内介质压力平衡。

3.根据权利要求1所述的具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，其特征是：所述开孔机丝杠与旋转驱动轴之间设有A组合密封件；所述进给丝杠与开孔机拉杆之间设有D组合密封件；所述开孔机拉杆与开孔机钻杆之间设有G组合密封件；所述开孔机旋转轴与第一机体的轴套之间设有E组合密封件；所述开孔机钻杆与第一机体的轴套之间设有F组合密封件。

4.根据权利要求1所述的具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，其特征是：所述旋转驱动轴上下两端分别设有连接储油仓和压力平衡腔的上连接通道和下连接通道，上连接通道和下连接通道分别通过设在第二机体外壁上的快速接头以及高压胶管与开孔结合器连接；开孔前根据管道内介质比重及开孔的方向选择上连接通道导通或下连接通道导通，不导通的另一套连接通道则用丝堵堵住，既把管道内介质压力传给开孔机压力平衡腔，又阻止管道内介质进入压力平衡腔内，确保高压开孔机全自动调节压力。

5.根据权利要求4所述的具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，其特征是：所述第二机体与旋转驱动轴之间设有B组合密封件和C组合密封件。

6.根据权利要求3或5所述的具有全自动压力平衡机构的高压开孔机，其特征是：所述组合密封件横截面形状是O型或Y型或V型或齿型。