CN218224759U - 液体管道带压钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体管道带压钻孔装置，包括支撑套筒、调节杆、卡箍组件、钻头；支撑套筒下端通过球阀与卡箍组件上的通孔相连通；调节杆与球阀阀芯同轴上下移动、并且上端位于支撑套筒外侧、下端与钻头连接并能带动钻头穿过打开状态下的球阀以及通孔作用在管道上；支撑套筒上设有第二接头，回流组件将同介质液体通过第二接头输送至支撑套筒内、并使得支撑套筒内液压与管道内压相同；卡箍组件上靠近通孔处设有低于支撑套筒内液压、并将钻孔废渣排出的第一接头。本实用新型结构简单紧凑，不仅避免钻孔时管道内外压差过大造成液体对装置的冲击，而且能有效将钻孔产生的废渣排出至外侧，避免废渣进入管道内对液体进行污染。

Description

液体管道带压钻孔装置

技术领域

本实用新型涉及管道施工技术领域，具体涉及一种液体管道带压钻孔装置。

背景技术

输送液体用的带压管道，需要将部分管道进行钻孔加工，以满足不同的使用需求，比如给水管道中，监控管道压力非常重要，需要在给水管道上钻孔并加装压力感应器，而当管道在运行中需新增压力点时，管道内往往处于带压状态，带压钻孔作业无法避免；

申请号为202121496605.6的中国实用新型专利：管道带压钻孔装置，其主要是将密封球插接在球形槽的内侧，方便使用时对中部开孔起到遮挡作用，并且侧密封垫圈分别胶接在六角旋转环的上下两部，能够增加连接处的密封效果；

但是其存在以下缺陷：(1)将底部固定管焊接在主管道上，不仅拆装不方便、通用性差，而且其局限性较大，比如不适用非焊接管道；(2)带压管道实际钻孔时，钻孔接通瞬间，管道内外压差使得管道内的液体对装置、以及钻头瞬时冲击增大，严重影响密封性、以及部件的使用寿命；(3)排出碎屑的排料管位置过高，而钻孔产生废渣主要集中在钻孔处，钻孔时废渣将堆积在装置内或者进入相应管道内，无法及时排出将会对管道内液体进行污染。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种液体管道带压钻孔装置，结构简单紧凑，便于拆装，不仅避免钻孔时管道内外压差过大造成液体对装置的冲击，而且能有效将钻孔产生的废渣排出至外侧，避免废渣进入管道内对液体进行污染。

为实现上述目的，本液体管道带压钻孔装置，包括支撑套筒、调节杆、拆装并密封包裹在管道上的卡箍组件、位于支撑套筒内并驱动转动的钻头；

支撑套筒下端通过球阀与卡箍组件上的通孔相连通、上端设有密封布置的端盖；

调节杆与球阀阀芯同轴、并且上端位于支撑套筒外侧、中部螺纹安装在端盖上、下端与钻头连接并能带动钻头穿过打开状态下的球阀以及通孔作用在管道上；

支撑套筒上设有第二接头，回流组件将同介质液体通过第二接头输送至支撑套筒内、并使得支撑套筒内液压与管道内压相同；

卡箍组件上靠近通孔处设有与回流组件连接产生低于支撑套筒内液压、并将钻孔废渣排出的第一接头。

进一步的，还包括回流组件，回流组件包括过滤组件、收集箱体以及泵体；

第一接头通过输出管依次与第一调压阀、过滤组件、收集箱体的输入端连通；

收集箱体的输出端通过输入管依次与泵体、第二调压阀、第二接头连通。

进一步的，所述第一接头为多个，并周向布置在通孔处；

每个第一接头倾斜布置、并朝向管道。

进一步的，所述支撑套筒下端设有第三接头，第三接头通过泄压管与过滤组件连接；

第一接头、第二接头、第三接头均为开闭阀门结构。

进一步的，所述调节杆为中空结构、下端设有用于驱动钻头的钻机，钻机的导线穿过中空后与位于调节杆上端的电源组件、控制器连接；

控制器控制钻机的启动和停止。

进一步的，所述调节杆为中空结构、上端设有与电源组件、控制器连接的钻机，钻机的钻杆穿过中空后与钻头连接；

控制器控制钻机的启动和停止。

进一步的，所述卡箍组件包括分别成半圆形并包裹在管道外侧的上卡箍、下卡箍；上卡箍、下卡箍端头两侧通过锁紧杆拆卸连接；

上卡箍内侧位于通孔周侧设有与管道周侧相匹配的耐压弹性垫。

进一步的，所述下卡箍每侧设有下固定座，上卡箍每侧上设有上固定座、并且上固定座形成端侧开口的贯穿槽；

贯穿槽的宽度大于锁紧杆的直径、小于锁紧螺母外形尺寸；

锁紧杆的一端转动安装在下固定座上、另一端穿过贯穿槽后通过锁紧螺母固定。

与现有技术相比，本液体管道带压钻孔装置由于支撑套筒下端通过球阀与卡箍组件上的通孔相连通，支撑套筒上设有第二接头，因此将同介质液体等压从第二接头输送至支撑套筒内，使得支撑套筒、球阀内的压力与管道内压相同，避免钻孔接通时，因管道内外压差过大造成液体对支撑套筒内的冲击、从而影响密封性以及钻头的使用寿命；

由于卡箍组件上靠近通孔处设有小于管道内压的第一接头，因此液体从第二接头进入支撑套筒、再从卡箍组件通孔处的第一接头流出，实现支撑套筒内的液体流动，当钻孔作业时，产生的废渣将在液体流动的作用下从第一接头排出，避免废渣进入管道内对液体进行污染；

另外钻孔完成后，关闭球阀，第三接头可对支撑套筒内进行缓慢泄压，保障将支撑套筒从球阀上安全拆卸，卡箍组件保持固定状态、球阀处于关闭状态，方便后续对钻孔后的管道继续加工处理；

由于设置回流组件，从第一接头排出含有废渣的液体经过过滤组件进行过滤，再汇集至收集箱体内，收集箱体内可事先存有与管道内同介质的液体，泵体将收集箱体内的液体回流至第二接头，保障支撑套筒内液体的流动与循环；

由于卡箍组件包括上卡箍、下卡箍，将其相应对接包裹密封至管道外侧，耐压弹性垫压缩位于管道钻孔位置处，转动下卡箍上两侧的锁紧杆，使其穿过上卡箍上的贯穿槽，再通过锁紧螺母锁紧固定，当拆卸卡箍组件时，稍微反向转动锁紧螺母，使得锁紧杆能够转动脱离贯穿槽即可，因此不必将锁紧螺母完全拆下，实现卡箍组件的快速拆装。

附图说明

图1是本实用新型的整体主视图；

图2是本实用新型中回流组件示意图；

图3是本实用新型中卡箍组件示意图；

图4是本实用新型中卡箍组件局部示意图；

图5是本实用新型中调节杆局部主视图；

图中：1、卡箍组件，11、下卡箍，111、下固定座，12、上卡箍，121、上固定座，122、贯穿槽，13、法兰，14、耐压弹性垫，15、锁紧杆，16、锁紧螺母，17、通孔；

2、球阀，31、支撑套筒，32、端盖，41、调节杆，42、调节手柄，43、电源组件，44、控制器；

5、回流组件，51、第一接头，52、第一调压阀，53、过滤组件，54、收集箱体，55、泵体，56、第二调压阀，57、第二接头，58、第三接头58，6、钻头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本液体管道带压钻孔装置，包括支撑套筒31、调节杆41、拆装并密封包裹在管道上的卡箍组件1、位于支撑套筒31内并驱动转动的钻头6；

支撑套筒31下端通过球阀2与卡箍组件1上的通孔17相连通、上端设有密封布置的端盖32；

调节杆41与球阀2阀芯同轴、并且上端位于支撑套筒31外侧、中部螺纹安装在端盖32上、下端与钻头6连接并能带动钻头6穿过打开状态下的球阀2以及通孔17作用在管道上；

支撑套筒31上设有第二接头57，回流组件5将同介质液体通过第二接头57输送至支撑套筒31内、并使得支撑套筒31内液压与管道内压相同；

卡箍组件1上靠近通孔17处设有与回流组件5连接产生低于支撑套筒31内液压、并将钻孔废渣排出的第一接头51；

具体的为，支撑套筒31、端盖32等可采用耐压材料；球阀2尺寸根据钻孔大小来确定；为保障整体密封性，各部件连接之间采用密封结构，比如端盖32与支撑套筒31之间、调节杆41与端盖32之间、支撑套筒31与球阀2等，根据装配要求选择密封圈、密封垫，以适用不同的带压管道的钻孔使用；

第一接头51、第二接头57可为小型阀门结构，其本身均为耐压、并具有开闭的功能；调节杆41上端可设有调节手柄42，方便人工操作转动调节杆41；

以管道中通入带压水为例进行说明，首先根据管道自身上的压力感应器检测其内部压力，将卡箍组件1固定并密封安装在管道上，使得通孔17位于管道需要钻孔处，因此整体安装简单，便于携带；

优选的，可在卡箍组件1上并位于通孔17外侧设有法兰13，通过法兰13方便卡箍组件1与球阀2连接；

未钻孔之前打开球阀2，回流组件5将同介质水从第二接头57通入至支撑套筒31、球阀2处，使得管道内压(水压)与支撑套筒31内的水压相同，避免钻孔时，因管道内外压差过大造成液体对支撑套筒31内的冲击，从而影响密封性以及钻头6的使用寿命；

上下移动调节杆41，带动下端的钻头6穿过打开状态下的球阀2以及通孔17、并作用在管道上，此时打开第一接头51，第一接头51尽可能靠近钻孔位置，并且其本身可为耐压的开闭结构；

通过回流组件5调整第一接头51两端压差，即第一接头51与支撑套筒31连通的一端的水压要略大于另一端的水压；在未完全钻孔之前实现支撑套筒31内水的流动，即介质水从第二接头57进入支撑套筒31上端、再从卡箍组件1通孔17处的第一接头51流出；

钻头6启动，在对管道钻孔的同时，钻头6转动可将废渣甩至外围靠近第一接头51处，并且产生的废渣将在水流动的作用下从第一接头51排出，并且通过调节杆41调整钻孔深度，直至将管道完全钻孔；

当管道钻孔完成后，管道内的水压与支撑套筒31的内水压一致，避免水压在钻孔完成后的瞬间冲击；移动调节杆41，使得下端的钻头6位于支撑套筒31内，并且部分管道水同样带动钻孔废渣从第一接头51流出，支撑套筒31内保持短暂水循环；关闭第一接头51、第二接头57，此时支撑套筒31内液体与管道内液体处于平衡稳压状态，完成对带压管道的钻孔；

另外当钻头6位于支撑套筒31内时，可关闭球阀2，在支撑套筒31下端设有相应连通并开闭的第三接头58，打开第三接头58对支撑套筒31内水压进行缓慢泄压，方便水从支撑套筒31内排出，以保障将支撑套筒31从球阀2上安全拆卸，卡箍组件1保持固定状态、球阀2处于关闭状态，方便后续对钻孔后的管道继续加工处理；

本装置在支撑套筒31内通入同介质、与管道内压等压的液体，不仅将钻孔产生的废渣排出至外侧，避免废渣进入管道内对液体进行污染，而且有效避免管道内外压差过大造成液体对支撑套筒31内的冲击。

如图2所示，进一步的，回流组件5包括过滤组件53、收集箱体54以及泵体55；

第一接头51通过输出管依次与第一调压阀52、过滤组件53、收集箱体54的输入端连通；

收集箱体54的输出端通过输入管依次与泵体55、第二调压阀56、第二接头57连通；

具体的为，第一调压阀52用于调整第一接头51一侧的液压，使其根据实际情况略低于管道内液压；

第二调压阀56用于调整第二接头57一侧的液压，使其根据实际情况与管道内液压等同；

从第一接头51排出含有废渣的液体经过过滤组件53进行过滤，再汇集至收集箱体54内，收集箱体54内可事先存有与管道内同介质的液体，泵体55将收集箱体54内的液体回流至第二接头57，保障支撑套筒31内液体的流动与循环；

另外第三接头58可通过泄压管与收集箱体54连通，即当关闭球阀2、拆卸支撑套筒31时，打开第三接头58对支撑套筒31内液体进行缓慢泄压，或者打开第三接头58的同时，调整第二接头57一侧的液压，加速支撑套筒31内液体排出；

排出后的液体通过泄压阀与过滤组件53连接进行过滤，再汇集至收集箱体54内。

进一步的，所述第一接头51为多个，并周向布置在通孔17处；

每个第一接头51倾斜布置、并朝向管道；

由于卡箍组件1包裹管道时，其内侧本身与管道相匹配，使得多个第一接头51安装时无法完全尽可能靠近钻孔位置，因此存在钻孔废渣集中在管道外侧钻孔处，将第一接头51进行倾斜设置并朝向管道，一方面钻头6转动可将部分废渣甩出至外围靠近第一接头51处，另一方面流动的液体在钻孔位置产生涡流，将更好带动废渣从第一接头51处排出，避免少量废渣堆积在第一接头51与管道之间；

钻头6驱动转动位于支撑套筒31内，作为一种实施例，如图1、图5所示，调节杆41为中空结构、下端设有用于驱动钻头6的钻机，钻机的导线穿过中空后与位于调节杆41上端的电源组件43、控制器44连接；

即钻机位于支撑套筒31内，可进行密封、耐压防护设置，驱动钻头6转动；钻机的导线从调节杆41的中空结构伸出与控制器44、电源组件43连接，相应进行控制、提供电源；控制可分为钻机的正转、反转、停止以及转速调整；

作为另一种实施例，调节杆41为中空结构、上端设有与电源组件43、控制器44连接的钻机，钻机的钻杆穿过中空后与钻头6连接；

即将钻机放置在调节杆41的外侧，其与钻头6可通过钻杆连接，相应的钻杆与调节杆41之间设置高压转动密封结构，这样的好处是，方便钻机的维修、以及相应的控制，并且钻机可与钻杆拆卸连接，即根据实际使用情况，选择不同功率的钻机，提高钻孔效率；

进一步的，拆装并密封包裹在管道上的卡箍组件1，作为优选实施例，如图3所示，

所述卡箍组件1包括分别成半圆形并包裹在管道外侧的上卡箍12、下卡箍11；上卡箍12、下卡箍11端头两侧通过锁紧杆15拆卸连接；

上卡箍12内侧位于通孔17周侧设有与管道周侧相匹配的耐压弹性垫14；

具体的为，当进行安装时，将上卡箍12、下卡箍11分别包裹设置在管道上，两侧通过锁紧杆15拆卸连接；

通孔17相应位于上卡箍12上，并且上卡箍12内侧位于管道钻孔处设有耐压弹性垫14，耐压弹性垫14能够与管道周侧相匹配，一方面耐压弹性垫14能够进行弹性压缩，提高密封效果，避免管道内液体从卡箍组件1上泄露，另一方面耐压弹性垫14为耐压材料，有效适用带压液体；

作为一种技术方案，所述下卡箍11每侧设有下固定座111，上卡箍12每侧上设有上固定座121，

相应的下固定座111、上固定座121上均设有安装孔，锁紧杆15穿过安装孔后通过锁紧螺母16固定；

作为另一种技术方案，如图4所示，所述下卡箍11每侧设有下固定座111，上卡箍12每侧上设有上固定座121、并且上固定座121形成端侧开口的贯穿槽122；

贯穿槽122的宽度大于锁紧杆15的直径、小于锁紧螺母16外形尺寸；

锁紧杆15的一端转动安装在下固定座111上、另一端穿过贯穿槽122后通过锁紧螺母16固定；

具体的为，当安装卡箍组件1时，将上卡箍12和下卡箍11分别位于管道外侧，并使其相对应，直接转动的锁紧杆15，使得锁紧杆15的杆体位于贯穿槽122内，再转动锁紧螺母16将锁紧杆15固定；当拆卸卡箍组件1时，稍微反向转动锁紧螺母16，使得锁紧杆15能够转动脱离贯穿槽122即可，因此不必将锁紧螺母16完全拆下，实现卡箍组件1的快速拆装。

本一种液体管道带压钻孔装置使用时，将卡箍组件1快速插装在管道上，即上卡箍12、下卡箍11相应对接包裹密封至管道外侧，上卡箍12内侧的耐压弹性垫14压缩位于管道钻孔位置处，转动下卡箍11上两侧的锁紧杆15，使其穿过上卡箍12上的贯穿槽122，再通过锁紧螺母16锁紧固定，实现上卡箍12、下卡箍11的快速拆装；

将支撑套筒31下端通过球阀2与上卡箍12密封对接，并使得上卡箍12上钻孔穿过的通孔17能够通过球阀2与支撑套筒31内部连通，打开球阀2，移动调节杆41，使其下端的钻头6穿过球阀2并位于管道外侧，从第二接头57处通入同介质液体至支撑套筒31内，并使得支撑套筒31内液压与管道内液压相同；

位于通孔17处的第一接头51一端的压力小于支撑套筒31内部液压，使得支撑套筒31内液体形成从第二接头57进入、第一接头51排出的流动状态；

启动钻机，驱动钻头6转动，扰动周侧液体，并通过调节杆41向下移动使得钻头6作用在管道上钻孔，钻孔过程中产生的废渣随着支撑套筒31内液体流动从第一接头51排出，避免废渣进入管道内；当完成管道钻孔后，由于管道内外等压，有效避免钻孔后管道内液体对支撑套筒31、以及钻头6的瞬时冲击；

调节杆41向上移动，使得钻头6位于支撑套筒31内，关闭球阀2，并可拆卸支撑套筒31，即实现管道钻孔后的封堵，方便后续进行加工处理。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

Claims (8)

1.液体管道带压钻孔装置，包括支撑套筒(31)、调节杆(41)、拆装并密封包裹在管道上的卡箍组件(1)、位于支撑套筒(31)内并驱动转动的钻头(6)；

支撑套筒(31)下端通过球阀(2)与卡箍组件(1)上的通孔(17)相连通、上端设有密封布置的端盖(32)；其特征在于，

调节杆(41)与球阀(2)阀芯同轴、并且上端位于支撑套筒(31)外侧、中部螺纹安装在端盖(32)上、下端与钻头(6)连接并能带动钻头(6)穿过打开状态下的球阀(2)以及通孔(17)作用在管道上；

支撑套筒(31)上设有第二接头(57)，回流组件(5)将同介质液体通过第二接头(57)输送至支撑套筒(31)内、并使得支撑套筒(31)内液压与管道内压相同；

卡箍组件(1)上靠近通孔(17)处设有与回流组件(5)连接产生低于支撑套筒(31)内液压、并将钻孔废渣排出的第一接头(51)。

2.根据权利要求1所述的液体管道带压钻孔装置，其特征在于，所述回流组件(5)包括过滤组件(53)、收集箱体(54)以及泵体(55)；

第一接头(51)通过输出管依次与第一调压阀(52)、过滤组件(53)、收集箱体(54)的输入端连通；

收集箱体(54)的输出端通过输入管依次与泵体(55)、第二调压阀(56)、第二接头(57)连通。

3.根据权利要求2所述的液体管道带压钻孔装置，其特征在于，所述第一接头(51)为多个，并周向布置在通孔(17)处；

每个第一接头(51)倾斜布置、并朝向管道。

4.根据权利要求3所述的液体管道带压钻孔装置，其特征在于，所述支撑套筒(31)下端设有第三接头(58)，第三接头(58)通过泄压管与过滤组件(53)连接；

第一接头(51)、第二接头(57)、第三接头(58)均为开闭阀门结构。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的液体管道带压钻孔装置，其特征在于，所述调节杆(41)为中空结构、下端设有用于驱动钻头(6)的钻机，钻机的导线穿过中空后与位于调节杆(41)上端的电源组件(43)、控制器(44)连接；

控制器(44)控制钻机的启动和停止。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的液体管道带压钻孔装置，其特征在于，所述调节杆(41)为中空结构、上端设有与电源组件(43)、控制器(44)连接的钻机，钻机的钻杆穿过中空后与钻头(6)连接；

控制器(44)控制钻机的启动和停止。

7.根据权利要求6所述的液体管道带压钻孔装置，其特征在于，所述卡箍组件(1)包括分别成半圆形并包裹在管道外侧的上卡箍(12)、下卡箍(11)；上卡箍(12)、下卡箍(11)端头两侧通过锁紧杆(15)拆卸连接；

上卡箍(12)内侧位于通孔(17)周侧设有与管道周侧相匹配的耐压弹性垫(14)。

8.根据权利要求7所述的液体管道带压钻孔装置，其特征在于，所述下卡箍(11)每侧设有下固定座(111)，上卡箍(12)每侧上设有上固定座(121)、并且上固定座(121)形成端侧开口的贯穿槽(122)；

贯穿槽(122)的宽度大于锁紧杆(15)的直径、小于锁紧螺母(16)外形尺寸；

锁紧杆(15)的一端转动安装在下固定座(111)上、另一端穿过贯穿槽(122)后通过锁紧螺母(16)固定。

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