CN214163726U - 一种用于清理管道焊瘤的切削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于清理管道焊瘤的切削装置，包括：导向环；同心设置在导向环内的转管，转管与导向环之间相对固定，且转管周向均布有多个轴向延伸的通槽；多个周向均匀设置在导向环上的切削刀机构，切削刀机构能够沿导向环的径向伸缩运动；用于调节切削刀机构的最大外径的调节机构，调节机构包括设置在转管内的第一转轴、设置在第一转轴内的第二转轴、固定在第一转轴前端的调节盘、以及多个推拉臂，推拉臂的第一端穿过通槽与第二转轴铰接，第二端与切削刀机构铰接；用于连接动力源的联动轴；其中，第一转轴与第二转轴之间采用螺纹连接，转动调节盘能够使第二转轴轴向运动而带动推拉臂推动切削刀机构沿导向环的径向滑动。

Description

一种用于清理管道焊瘤的切削装置

技术领域

本实用新型涉及焊瘤清理设备技术领域，具体涉及一种用于清理管道焊瘤的切削装置。

背景技术

在油田开采用管道处理过程中，对于外径较大的管道通常采取人工进入管道内进行人工磨削，这不但增加了工人的劳动强度，而且安全性能低，管道焊瘤清理效率低，劳动时间较长，严重影响生产周期。然而，对于外径较小的管道，一般体形的人根本无法进入，管道内壁出现的预焊焊熘无法清理，这严重影响内焊焊接质量。

目前，现有技术中并没有针对油田中使用的聚乙烯石油运输管焊瘤清除用切削装置，仅有钢制管道焊瘤清除用切削装置，其不适用于聚乙烯运输管，并且其结构简单，清理焊瘤效率低，清理效果差。

实用新型内容

针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种用于清理管道焊瘤的切削装置，该切削装置能够有效清除聚乙烯石油运输管道在焊接后内壁所产生的焊瘤，并且其最大外径能够根据实际需要进行调节，以适用不同内径的管道，非常有利于增强其适用性和清理效率。

为此，根据本实用新型提出了一种用于清理管道焊瘤的切削装置，包括：圆筒状的导向环；同心设置在所述导向环内的转管，所述转管与所述导向环之间相对固定，且所述转管周向均布有多个轴向延伸的通槽；多个周向均匀设置在所述导向环上的切削刀机构，所述切削刀机构能够沿所述导向环的径向伸缩运动；用于调节所述切削刀机构的最大外径的调节机构，所述调节机构包括设置在所述转管内的第一转轴、设置在所述第一转轴内且能够沿所述第一转轴轴向运动的第二转轴、固定在所述第一转轴前端的调节盘、以及多个推拉臂，所述推拉臂的第一端穿过所述通槽与所述第二转轴铰接，第二端与所述切削刀机构铰接；以及用于连接动力源的联动轴，所述联动轴固定连接在所述转管的后端；其中，所述第一转轴与所述第二转轴之间采用螺纹连接，转动所述调节盘能够带动所述第一转轴转动以使所述第二转轴轴向运动，进而带动所述推拉臂推动所述切削刀机构沿所述导向环的径向滑动，从而使所述切削刀机构的最大外径与待清理管道的内径适配。

在一个实施例中，所述切削刀机构包括直推切刀和固定连接在所述直推切刀的后端的旋转切刀，所述直推切刀贯穿所述导向环且能够沿所述导向环径向运动，所述直推切刀能够对管道焊瘤进行切除而切出切槽，所述旋转切刀能够插入所述切槽并旋转切除管道焊瘤。

在一个实施例中，所述直推切刀包括贯穿所述导向环的推块、固定连接在所述推块的径向外端的第一刀座和固定连接在所述第一刀座上的切削刀，所述推块的径向内端与所述推拉臂的第二端铰接，所述切削刀构造成朝向前端延伸。

在一个实施例中，所述切削刀的前端构造成刀刃部，所述切削刀的内外端面均构造成弧面，且在内端面与所述第一刀座之间设有加强筋。

在一个实施例中，所述旋转切刀包括第二刀座和固定连接在所述第二刀座上的切刀本体，所述第二刀座与所述第一刀座的后端面固定连接。

在一个实施例中，所述切刀本体的沿旋转方向的两侧构造成刀刃部，所述切刀本体的外端面构造成弧形面，且在所述切刀本体外端面的中部设有第一凹槽，所述弧形面与所述切削刀的外端面共面。

在一个实施例中，在所述切刀本体内端面的中部设有第二凹槽，所述切刀本体的内端面构造成从所述第二凹槽向两侧刀刃部倾斜的斜面，所述第二凹槽与所述第二刀座固定连接。

在一个实施例中，在所述第二刀座与所述导向环之间设有加强臂，

在所述第二刀座的下端侧壁上设有滑槽，在所述导向环周向上对应于所述推块的后端面上设有加强座，所述加强臂的一端通过导向杆与所述滑槽滑动配合连接，另一端与所述加强座铰接。

在一个实施例中，所述第二转轴通过滑块安装在所述转管内，所述滑块的外表面与所述转管的内壁面相适配而形成滑动配合。

在一个实施例中，在所述滑块的对应于所述通槽的侧壁面上固定有铰接座，所述推拉臂的第一端与所述铰接座铰接。

与现有技术相比，本实用新型的优点之处在于：

根据本实用新型的用于清理管道焊瘤的切削装置通过结合直推切刀和旋转切刀，能够有效清除聚乙烯石油运输管道在焊接后内壁所产生的焊瘤，大大提高了对管道焊瘤的清理效率，显著增强了清理效果。在实际使用过程中，切削装置的最大外径能够根据实际需要进行调节，使其能够适用于多种不同内径的聚乙烯PE石油运输管道的焊瘤清理，这非常有利于增强其适用性和提高清理效率。并且直推切刀的切削刀和旋转切刀的切刀本体均构造成弧形面结构，这能够降低直推切刀和旋转切刀在切削时的阻力，能够进一步提高直推切刀和旋转切刀的切削效率和增强切削效果。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1和图2显示了根据本实用新型的用于清理管道焊瘤的切削装置的不同视角的结构。

图3和图4显示了图1所示切削装置中的直推切刀的不同视角的结构。

图5显示了图1所示切削装置中的旋转切刀的结构。

图6显示了图5所述旋转切刀中的切刀本体的结构。

图7显示了图1所示切削装置中的转管的结构。

图8显示了图1所示切削装置中的调节机构的部分结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

在本申请中，需要说明的是，将根据本实用新型的用于清理管道焊瘤的切削装置100沿进入待清理管道方向的一端定义为前端或相似用语，将沿与进入待清理管道的方向相反的一端定义为后端或相似用语。

图1和图2显示了根据本实用新型的用于清理管道焊瘤的切削装置100的结构。如图1和图2所示，切削装置100包括构造为圆筒状的导向环3、多个设置在导向环3上的切削刀机构20、同心布置在导向环3内的转管5，以及用于调节切削刀机构20的最大外径的调节机构和用于连接动力源的联动轴4。转管5与导向环3之间相对固定。多个切削刀机构20沿导向环3的周向均匀分布，且径向贯穿导向环3。在图1所示实施例中，切削装置100设有三个切削刀机构20，三个切削刀机构20沿导向环3周向均匀分布。通过调节机构能够调节切削刀机构20沿导向环3的径向伸缩运动，从而调节切削刀机构20的最大外径以适应不同内径的管道。

联动轴4固定连接在转管5的后端，其用于连接动力源(未示出)，动力源通过联动轴4能够驱动切削装置100整体旋转，从而使多个切削刀机构20对管道内壁的焊瘤进行旋转切削清理。动力源例如可以为电动推杆或液压推杆以驱动切削装置100整体向前推进，也可以为电机以驱动切削装置100整体旋转。

在一个实施例中，转管5通过多个固定臂31与导向环3固定连接。多个固定臂31沿导向环3的径向方向延伸设置，且在周向上均匀分布。固定臂31的两端分别与转管5的外壁面和导向环3的内避免固定连接。优选地，固定臂31设有三个，且各固定臂31的内端与转管5的外壁面的靠近前端的位置固定连接。

根据本实用新型，切削刀机构20包括直推切刀1和旋转切刀2。如图1和图2所示，直推切刀1贯穿导向环3而安装在导向环3上，旋转切刀2固定连接在直推切刀1的后端面上。直推切刀1用于对管道焊瘤进行切除而切出切槽，旋转切刀2能够插入切槽，并在动力源驱动切削装置100旋转的作用下切除管道焊瘤，从而完成对管道内壁焊瘤的切削清理。

图3和图4显示了直推切刀1的结构。如图3和图4所示，直推切刀1包括贯穿导向环3的推块11、固定连接在推块11的径向外端(图3中的上端)的第一刀座12和固定连接在第一刀座12上的切削刀13。导向环3上设有多个沿周向均匀分布的导向通孔，推块11安装在导向通孔中而贯穿导向环3，并且推块11与导向通孔滑动配合连接。

在一个实施例中，第一刀座12可以构造成L形结构。切削刀13设置成朝向前端(图3中的右端)延伸，且切削刀13的前端构造成刀刃部。切削刀13的内外端面均构造成弧面。直推切刀1在对管道内部焊瘤切削时，切削刀13的弧面形的外端面与管道内壁接触，通过切削刀13前端的刀刃部对焊瘤的局部进行切除，以切出切槽，切槽用于供旋转切刀2插入。切削刀13的这种弧面结构非常有利于降低直推切刀1切削时的阻力，有利于提高直推切刀1的切削效率和增强切削效果。

在切削刀13的内端面与第一刀座12之间设有加强筋14，加强筋14能够有效提高直推切刀1结构的稳定性，从而保证切削装置100的切削性能。

根据本实用新型，推块11的径向内端(图3中的下端)设有安装部，安装部设有销轴12。推块11的径向内端通过销轴12与调节机构中的推拉臂10(见下文)的第二端铰接。推块11能够在推拉臂10的带动下沿导向环3的导向孔滑动从而实现径向伸出或缩回，从而实现对直推切刀1的位置的调节，以使切削刀机构20的最大外径与待清理管道的内径适配。这显著增强了切削装置100的适用性，能够大大提高切削装置100的清理效率。这里需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”、“左”、“右”等均是针对所参照的附图3和4而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。

图5显示了旋转切刀2的结构。如图5所示，旋转切刀2包括第二刀座21和固定安装在第二刀座21上的切刀本体22。第二刀座21与第一刀座12的后端面固定连接。切刀本体22的沿旋转方向的两侧构造成刀刃部。图6显示了切刀本体22的结构。如图6所示，切刀本体22的外端面构造成弧形面，且在切刀本体22的外端面的中部设有第一凹槽221，从而使切刀本体22的外端面的中间镂空，减小切刀本体22外端面在轴向方向接触面积，降低阻力。弧形面与切削刀13的弧面形的外端面共面。在切刀本体22的内端面的中部设有第二凹槽222，切刀本体22通过第二凹槽222与第二刀座21固定连接。在一个实施例中，例如，切刀本体22的第二凹槽222与第二刀座21可以通过焊接方式固定连接。切刀本体22的内端面构造成从第二凹槽222向两侧刀刃部切斜的斜面。切刀本体22的这种结构非常有利于降低旋转切刀2切削时的阻力，有利于提高旋转切刀2的切削效率和增强切削效果。

旋转切刀2用于对管道内部焊瘤进行旋转切除。当切刀本体22进入至切削刀13切出的切槽内后，通过驱动源驱动切削装置100整体进行转动能够带动切刀本体22进行旋转。切刀本体22两侧的双刃结构使其能够正向旋转或反向旋转，旋转时切刀本体22的刀刃部与焊瘤接触，从而对焊瘤进行切削。

为了保证旋转切刀2的稳定性，在第二刀座21与导向环3之间设有加强臂23。如图5所示，在第二刀座21的下端侧壁上设有滑槽211。同时，在导向环3的周向上对应于推块11的后端面上固定连接有加强座24。加强臂23的一端设有导向杆25，导向杆25适配安装在滑槽211中，导向杆25与滑槽211滑动配合连接，从而使加强臂23与第二刀座21之间形成滑动配合连接。加强臂23的另一端通过销轴与加强座24铰接。由此，使得旋转切刀2的位置能够随着直推切刀1的径向调节而调节。具体为，直推切刀1的第一刀座12沿导向环3的径向运动时可以带动第二刀座21运动，第二刀座21运动而带动切刀本体22同步运动，从而使得切刀本体22外端面的弧形面与管道内壁滑动配合接触。在第二刀座21的位置发生变化时，第二刀座21能够带动导向杆25在滑槽211内滑动，进而改变加强臂23和加强座24之间的夹角，从而使加强臂23能够适应直推切刀1的调节。加强臂23的设置，能够为第二刀座21提供径向支撑，从而显著增强第二刀座21和切刀本体22进行旋转切除时的稳定性，能够有效防止第二刀座21和切刀本体22折断。

图7显示了转管5的结构。如图7所示，在一个实施例中，转管5可以构造成六棱柱形，转管5内部设有轴向贯穿转管5的六棱槽。转管5的侧壁面上设有多个在周向上均匀分布的通槽51，通槽51沿轴向延伸设置。在图7所示实施例中，在转管5的侧壁面上设有三个通槽51，通槽51周向间隔开均布在相应的六棱柱面上，通槽51的功能在下文介绍。转管5的后端用于固定连接联动轴4。

根据本使用新型，调节机构包括设置在转管5的六棱槽内的第一转轴8、设置在第一转轴8内且能够沿第一转轴8轴向运动的第二转轴7、固定在第一转轴8的前端的调节盘9、以及多个推拉臂10。如图8所示，第一转轴8的前端穿过转管5的前端并部分伸出，且固定连接调节盘9。第二转轴7的前端插入第一转轴8的后端而与第一转轴8形成连接，第一转轴8与第二转轴7之间采用螺纹连接，转动调节盘9能够带动第一转轴8转动，进而通过螺纹连接结构带动第二转轴7沿转管5轴向运动。同时，第一转轴8与第二转轴7的这种螺纹连接方式，能够使调节后的第一转轴8与第二转轴7的位置实现相对锁定，从而保证调节机构的稳定性。第二转轴7通过滑块6安装在转管5内，滑块6的外表面构造成与转管5的内壁面相适配，从而与转管5的内壁面形成滑动配合。在滑块6的对应于通槽51的侧壁面上固定连接有铰接座61，推拉臂10的第一端与铰接座61铰接连接，推拉臂10的第二端与直推切刀1中的推块11的径向内端铰接连接。由此，通过转动调节盘9能够使第二转轴7带动推拉臂10推动切削刀机构20沿所述导向环3的径向滑动，从而调节切削刀机构20的最大外径与待清理管道的内径适配。

下面简述根据本实用新型的用于清理管道焊瘤的切削装置100的工作过程。在进入至管道前，首先根据管道内径的大小对切削装置100的最大外径进行调节，转动调节盘9带动带动第一转轴8绕自身轴线转动，进而通过螺纹连接结构带动第二转轴7沿转管5轴向运动。第二转轴7轴向运动而带动滑块6轴向运动，从而使滑块6带动多个推拉臂10的一端实现前后方向上的运动，进而使多个推拉臂10的另一端分别带动相应的直推切刀1沿导向环3的径向滑动。同时直推切刀1同步带动旋转切刀2进行适当调节，由此，调节切削刀机构20的最大外径与待清理管道的内径适配，以适用于对不同内径的管道的焊瘤清理使用。调节完成后，通过联动轴4将切削装置100推入至待清理焊瘤的管道内部，并向前推动联动轴4，联动轴4带动切削装置100整体向前运动，直推切刀1和旋转切刀2的外侧面皆与管道内壁滑动配合。在前进过程中，多个直推切刀1先对焊瘤的局部位置进行切除，使得焊瘤的局部产生三个切槽，然后继续向前运动联动轴4，使得多个旋转切刀2进入至直推切刀1切出的相应切槽内。此时，通过动力源驱动联动轴4转动，以使联动轴4带动切削装置100转动，从而通过多个旋转切刀2对焊瘤的其他位置进行旋转切除，由此实现对焊瘤的彻底清理，显著增强了清理效果。

根据本实用新型的用于清理管道焊瘤的切削装置100通过结合直推切刀1和旋转切刀2，能够有效清除聚乙烯石油运输管道在焊接后内壁所产生的焊瘤，大大提高了对管道焊瘤的清理效率，显著增强了清理效果。在实际使用过程中，切削装置100的最大外径能够根据实际需要进行调节，使其能够适用于多种不同内径的聚乙烯PE石油运输管道的焊瘤清理，这非常有利于增强其适用性和提高清理效率。并且直推切刀1的切削刀13和旋转切刀2的切刀本体22均构造成弧形面结构，这能够降低直推切刀1和旋转切刀2在切削时的阻力，能够进一步提高直推切刀1和旋转切刀2的切削效率和增强切削效果。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于清理管道焊瘤的切削装置，其特征在于，包括：

圆筒状的导向环(3)；

同心设置在所述导向环内的转管(5)，所述转管与所述导向环之间相对固定，且所述转管周向均布有多个轴向延伸的通槽(51)；

多个周向均匀设置在所述导向环上的切削刀机构(20)，所述切削刀机构能够沿所述导向环的径向伸缩运动；

用于调节所述切削刀机构的最大外径的调节机构，所述调节机构包括设置在所述转管内的第一转轴(8)、设置在所述第一转轴内且能够沿所述第一转轴轴向运动的第二转轴(7)、固定在所述第一转轴前端的调节盘(9)、以及多个推拉臂(10)，所述推拉臂的第一端穿过所述通槽与所述第二转轴铰接，第二端与所述切削刀机构铰接；以及

用于连接动力源的联动轴(4)，所述联动轴固定连接在所述转管的后端；

其中，所述第一转轴与所述第二转轴之间采用螺纹连接，转动所述调节盘能够带动所述第一转轴转动以使所述第二转轴轴向运动，进而带动所述推拉臂推动所述切削刀机构沿所述导向环的径向滑动，从而使所述切削刀机构的最大外径与待清理管道的内径适配。

2.根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，所述切削刀机构包括直推切刀(1)和固定连接在所述直推切刀的后端的旋转切刀(2)，所述直推切刀贯穿所述导向环且能够沿所述导向环径向运动，

所述直推切刀能够对管道焊瘤进行切除而切出切槽，所述旋转切刀能够插入所述切槽并旋转切除管道焊瘤。

3.根据权利要求2所述的切削装置，其特征在于，所述直推切刀包括贯穿所述导向环的推块(11)、固定连接在所述推块的径向外端的第一刀座(12)和固定连接在所述第一刀座上的切削刀(13)，所述推块的径向内端与所述推拉臂的第二端铰接，所述切削刀构造成朝向前端延伸。

4.根据权利要求3所述的切削装置，其特征在于，所述切削刀的前端构造成刀刃部，所述切削刀的内外端面均构造成弧面，且在内端面与所述第一刀座之间设有加强筋(14)。

5.根据权利要求3所述的切削装置，其特征在于，所述旋转切刀包括第二刀座(21)和固定连接在所述第二刀座上的切刀本体(22)，所述第二刀座与所述第一刀座的后端面固定连接。

6.根据权利要求5所述的切削装置，其特征在于，所述切刀本体的沿旋转方向的两侧构造成刀刃部，所述切刀本体的外端面构造成弧形面，且在所述切刀本体外端面的中部设有第一凹槽(221)，所述弧形面与所述切削刀的外端面共面。

7.根据权利要求6所述的切削装置，其特征在于，在所述切刀本体内端面的中部设有第二凹槽(222)，所述切刀本体的内端面构造成从所述第二凹槽向两侧刀刃部倾斜的斜面，所述第二凹槽与所述第二刀座固定连接。

8.根据权利要求5所述的切削装置，其特征在于，在所述第二刀座与所述导向环之间设有加强臂(23)，

在所述第二刀座的下端侧壁上设有滑槽(211)，在所述导向环周向上对应于所述推块的后端面上设有加强座(24)，所述加强臂的一端通过导向杆(25)与所述滑槽滑动配合连接，另一端与所述加强座铰接。

9.根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，所述第二转轴通过滑块(6)安装在所述转管内，所述滑块的外表面与所述转管的内壁面相适配而形成滑动配合。

10.根据权利要求9所述的切削装置，其特征在于，在所述滑块的对应于所述通槽的侧壁面上固定有铰接座(61)，所述推拉臂的第一端与所述铰接座铰接。

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