RU134467U1

RU134467U1 - DEVICE FOR CUTTING HOLE IN AN EXISTING PIPELINE

Info

Publication number: RU134467U1
Application number: RU2013130530/02U
Authority: RU
Inventors: Егор Андреевич Колмаков; Александр Сергеевич Лунев; Владимир Ильич Афанасов
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2013-11-20

Abstract

Устройство для вырезания отверстия в действующем трубопроводе, содержащее установленный в корпусе шпиндель, приводимый в действие от гидромотора и имеющий продольное отверстие, режущий инструмент, установленный на конце шпинделя и выходящий из корпуса через герметичное уплотнение подвижного контакта, включает чашеобразную фрезу и сверло, причем продольное отверстие в шпинделе герметично закрыто со стороны режущего инструмента, гильзу, установленную в корпусе на двух разнесенных по ее длине подшипниковых опорах, имеющую шпоночный паз по высоте своего отверстия с заложенной в паз шпонкой, выполненной с возможностью скольжения по длине шпоночного паза, причем шпиндель установлен в продольном отверстии гильзы, а шпонка неподвижно присоединена к шпинделю, винт, установленный в продольном отверстии шпинделя с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, закрепленный от осевого перемещения концом, противоположным режущему инструменту, гайку, образующую с винтом механическую передачу и неподвижно соединенную с концом шпинделя, противоположным режущему инструменту, первое зубчатое колесо, неподвижно соединенное с гильзой, второе зубчатое колесо, установленное в корпусе на подшипниковой опоре, неподвижно соединенное с винтом и имеющее количество зубьев, неравное количеству зубьев первого зубчатого колеса, при этом гильза, винт, гайка, первое и второе зубчатые колеса расположены соосно со шпинделем, а между торцевыми поверхностями первого и второго зубчатых колес установлен упорный шариковый подшипник, блок шестерен, установленный на кинематическом соединенном с валом гидромотора валу, содержит A device for cutting a hole in an existing pipeline, comprising a spindle mounted in the housing, driven by a hydraulic motor and having a longitudinal hole, a cutting tool mounted on the end of the spindle and exiting the housing through the hermetic seal of the movable contact, includes a cup-shaped cutter and drill, and a longitudinal hole in the spindle is hermetically closed on the cutting tool side, a sleeve mounted in the housing on two bearing supports spaced along its length, having a keyway the height of its hole with a key inserted in the groove made with the possibility of sliding along the length of the key groove, the spindle being installed in the longitudinal hole of the sleeve, and the key fixedly attached to the spindle, a screw installed in the longitudinal hole of the spindle with the possibility of rotation around its longitudinal axis, fixed from axial movement by the end opposite the cutting tool, a nut forming a mechanical transmission with the screw and fixedly connected to the end of the spindle opposite the cutting tool y, the first gear fixedly connected to the sleeve, the second gear mounted in the housing on the bearing support, fixedly connected to the screw and having the number of teeth unequal to the number of teeth of the first gear, the sleeve, screw, nut, first and second gear the wheels are coaxial with the spindle, and a thrust ball bearing is installed between the end surfaces of the first and second gears, the gear block mounted on a shaft connected kinematically to the shaft of the hydraulic motor contains

Description

Полезная модель относится к устройствам, осуществляющим металлообрабатывающие процессы для вырезки отверстий с целью присоединения ответвлений к стенкам труб, находящихся под давлением рабочей среды, и может быть использовано при трубопроводном транспорте нефти.The utility model relates to devices that perform metalworking processes for cutting holes in order to attach branches to the walls of pipes under pressure of the working medium, and can be used in pipeline transportation of oil.

Известно устройство для вырезания отверстия в действующем трубопроводе [Патент RU №2313028, МПК F16L 41/04, опубл. 20.12.2007], содержащее установленный в корпусе полый шпиндель с режущем инструментом на конце, выходящем из корпуса через герметичное уплотнение подвижного контакта, механизм вращения шпинделя от электродвигателя и механизм осевого перемещения шпинделя. Механизм вращения шпинделя содержит кинематически связанное с электродвигателем зубчатое колесо, ступица которого установлена на шпинделе на скользящей шпонке, неподвижно присоединенной к шпинделю. Механизм осевого перемещения шпинделя содержит винт, установленный в полом шпинделе с возможностью относительного вращения, и блок из двух, неподвижно соединенных между собой соосных шестерен, которые установлены с возможностью взаимодействия с зубчатыми колеса механизма вращения шпинделя. Режущий инструмент включает фрезу и сверло. Корпус фрезы имеет чашеобразную форму и снабжен по окружности своей торцевой части зубьями. Зубья могут быть, например, двух типов: трапецеидальные и с ломаной режущей кромкой, расположенные с чередованием. Сверло расположено в центре фрезы и выступает относительно плоскости резания фрезы.A device for cutting holes in the existing pipeline [Patent RU No. 2313028, IPC F16L 41/04, publ. December 20, 2007], comprising a hollow spindle installed in the housing with a cutting tool at the end exiting the housing through a hermetic seal of the movable contact, a spindle rotation mechanism from the electric motor, and a spindle axial movement mechanism. The spindle rotation mechanism comprises a gear wheel kinematically connected to the electric motor, the hub of which is mounted on the spindle on a sliding key fixedly attached to the spindle. The axial movement of the spindle includes a screw mounted in the hollow spindle with the possibility of relative rotation, and a block of two coaxial gears fixedly connected to each other, which are installed with the possibility of interaction with the gears of the spindle rotation mechanism. The cutting tool includes a cutter and a drill. The cutter body has a cup-shaped shape and is equipped with teeth around the circumference of its end part. The teeth can be, for example, of two types: trapezoidal and with a broken cutting edge, arranged alternately. The drill is located in the center of the cutter and protrudes relative to the cutting plane of the cutter.

Недостатком известного устройства является низкая эксплуатационная надежность при работе, особенно в полевых условиях.A disadvantage of the known device is the low operational reliability during operation, especially in the field.

Наиболее близким по совокупность существенных признаков к заявляемому является устройство для вырезания отверстия в действующем трубопроводе [Патент RU №2380199, МПК В23В 1/08, F16L 41/04, опубл. 27.01.2010 г.].The closest set of essential features to the claimed is a device for cutting holes in the existing pipeline [Patent RU No. 2380199, IPC V23B 1/08, F16L 41/04, publ. January 27, 2010].

Известное устройство содержит установленный в корпусе шпиндель, приводимый в действие от гидромотора и имеющий продольное отверстие, которое герметично закрыто со стороны режущего инструмента. Режущий инструмент, установленный на конце шпинделя и выходящий из корпуса через герметичное уплотнение подвижного контакта, включает чашеобразную фрезу и сверло. Сверло расположено в центре чашеобразной фрезы и выступает относительно плоскости резания фрезы. Известное устройство включает гильзу, установленную в корпусе на двух разнесенных по ее длине подшипниковых опорах, имеющую шпоночный паз по высоте своего отверстия с заложенной в паз шпонкой, выполненной с возможностью скольжения по длине шпоночного паза, причем шпиндель установлен в продольном отверстии гильзы, а шпонка неподвижно присоединена к шпинделю. Винт, установленный в продольном отверстии шпинделя с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, закреплен от осевого перемещения концом, противоположным режущему инструменту. Гайка, образующая с винтом механическую передачу, неподвижно соединена с концом шпинделя, противоположным режущему инструменту. Первое зубчатое колесо неподвижно соединено с гильзой. Второе зубчатое колесо установлено в корпусе на подшипниковой опоре и неподвижно соединено с винтом. Второе зубчатое колесо имеет количество зубьев, неравное количеству зубьев первого зубчатого. Гильза, винт, гайка, первое и второе зубчатые колеса расположены соосно со шпинделем, а между торцевыми поверхностями первого и второго зубчатых колес установлен упорный шариковый подшипник. Известное устройство также включает блок шестерен, установленный на валу, кинематический соединенным с валом гидромотора. Блок шестерен содержит две неподвижно соединенные между собой соосные шестерни с одинаковым количеством зубьев, установленные с возможностью взаимодействия с первым и вторым зубчатыми колесами и выполненные с возможностью осевого перемещения по своему валу. Зубья одной из шестерен блока выполнены корригированными. Для подвода невращающегося шпинделя к прорезаемой трубе известное устройство содержит две стойки и неподвижную ось, параллельные между собой и валу блока шестерен. На неподвижную ось посажены кулачковая муфта с возможностью осевого перемещения и шестерня с возможностью углового перемещения и закрепления от осевого перемещения, находящаяся в зацеплении с первым зубчатым колесом и снабженная кулачками, выполненными с возможностью взаимодействия с кулачками муфты. На каждой стойке установлено по каретке, одна из которых соединена с блоком шестерен, а вторая соединена с кулачковой муфтой. Известное устройство содержит также рычаг, каждое плечо которого соединено с одной из кареток. Рычаг выполнен и установлен с возможностью перемещения блока шестерен и кулачковой муфты до разъединения шестерен блока с первым зубчатым колесом и одновременного взаимодействия кулачковой муфты с кулачками шестерни, установленной на неподвижной оси.The known device comprises a spindle mounted in the housing, driven by a hydraulic motor and having a longitudinal hole that is hermetically closed from the side of the cutting tool. A cutting tool mounted on the end of the spindle and exiting the housing through a hermetic seal of the movable contact includes a cup-shaped cutter and drill. The drill is located in the center of the bowl-shaped cutter and protrudes relative to the cutting plane of the cutter. The known device includes a sleeve installed in the housing on two bearing bearings spaced along its length, having a keyway along the height of its hole with a key inserted in the groove made to slide along the length of the keyway, the spindle being installed in the longitudinal hole of the sleeve, and the key is stationary attached to the spindle. A screw mounted in the longitudinal hole of the spindle with the possibility of rotation around its longitudinal axis is fixed from axial movement by the end opposite to the cutting tool. A nut forming a mechanical transmission with a screw is fixedly connected to the end of the spindle opposite the cutting tool. The first gear is fixedly connected to the sleeve. The second gear wheel is mounted in the housing on the bearing support and is fixedly connected to the screw. The second gear has a number of teeth unequal to the number of teeth of the first gear. The sleeve, screw, nut, first and second gears are aligned with the spindle, and a thrust ball bearing is installed between the end surfaces of the first and second gears. The known device also includes a gear block mounted on a shaft kinematically connected to the shaft of the hydraulic motor. The gear block contains two coaxial gears fixedly connected to each other with the same number of teeth, mounted to interact with the first and second gears and made with the possibility of axial movement along its shaft. The teeth of one of the gears of the block are made corrected. For supplying a non-rotating spindle to the cut pipe, the known device comprises two posts and a fixed axis parallel to each other and to the shaft of the gear block. A cam clutch with the possibility of axial movement and a gear wheel with the possibility of angular movement and securing from axial movement, engaged with the first gear wheel and equipped with cams made with the possibility of interaction with the clutch cams, are planted on the fixed axis. Each rack is equipped with a carriage, one of which is connected to the gear block, and the second is connected to the cam clutch. The known device also contains a lever, each shoulder of which is connected to one of the carriages. The lever is made and installed with the possibility of moving the gear block and the cam clutch until the gears of the block are disconnected from the first gear wheel and at the same time the cam clutch interacts with the gear cams mounted on the fixed axis.

Известное устройство работает следующим образом.The known device operates as follows.

Вращательное движение от вала гидромотора по кинематической цепи передается блоку шестерен, первому и второму зубчатым колесам. Первое зубчатое колесо передает вращение гильзе и через шпоночный паз и шпонку к шпинделю. Второе зубчатое колесо передает вращение винту.Rotational movement from the hydraulic motor shaft along the kinematic chain is transmitted to the gear block, the first and second gear wheels. The first gear transmits the rotation of the sleeve through the keyway and key to the spindle. The second gear transmits rotation to the screw.

Так как первое и второе зубчатые колеса имеют неравное количество зубьев, то скорость вращения шпинделя не равна скорости вращения винта. За счет разности скоростей вращения шпиндель начинает перемещаться по винту. Перемещение шпинделя в сторону трубопровода обеспечивается направлением вращения вала гидромотора и направлением витков резьбы винта. В результате режущий инструмент осуществляет вырезку отверстия в трубопроводе.Since the first and second gears have an unequal number of teeth, the spindle speed is not equal to the speed of rotation of the screw. Due to the difference in rotation speeds, the spindle begins to move along the screw. The movement of the spindle towards the pipeline is provided by the direction of rotation of the hydraulic motor shaft and the direction of the threads of the screw. As a result, the cutting tool cuts the hole in the pipeline.

Для подачи невращающегося шпинделя к поверхности прорезаемого трубопровода с помощью рычага передвигают каретки вдоль стоек. Вместе с каретками перемещаются блок шестерен до его разъединения с первым зубчатым колесом и кулачковая муфта вплоть до взаимодействия ее кулачков с кулачками шестерни.To feed a non-rotating spindle to the surface of the cut through the pipe using the lever move the carriage along the racks. Together with the carriages, the gear block moves until it is disconnected from the first gear and the cam clutch until its cams interact with the gear cams.

В результате взаимодействия кулачков муфты с кулачками шестерни шестерня стопорится от вращения. Поскольку шестерня находится в зацеплении с первым зубчатым колесом, то это зубчатое колесо также перестает вращаться.As a result of the interaction of the clutch cams with the gear cams, the gear stops from rotation. Since the gear is engaged with the first gear, this gear also stops rotating.

Второе зубчатое колесо по-прежнему находится в зацеплении с блоком шестерней и может вращаться от гидромотора. При вращении второго зубчатого колеса вращается винт. Шпиндель передвигается по винту, а шпонка на шпинделе передвигается по шпоночному пазу в гильзе. Передвижение шпинделя без вращения обусловлено закреплением гильзы от вращения путем стопора первого зубчатого колеса, с которым эта гильза неподвижно соединена. В результате обеспечивается передвижение невращающегося шпинделя к поверхности трубопровода под действием гидромотора.The second gear is still engaged with the gear block and can rotate from the hydraulic motor. When the second gear rotates, the screw rotates. The spindle moves along the screw, and the key on the spindle moves along the keyway in the sleeve. The movement of the spindle without rotation is due to the fastening of the sleeve from rotation by the stopper of the first gear wheel, with which this sleeve is motionlessly connected. The result is the movement of the non-rotating spindle to the surface of the pipeline under the action of a hydraulic motor.

Недостатком данного устройства является сравнительно низкая эксплуатационная надежность, обусловленная абразивным износом герметичного уплотнения подвижного контакта, на который в процессе вырезания попадает металлическая стружка.The disadvantage of this device is the relatively low operational reliability due to abrasive wear of the hermetic seal of the movable contact, to which metal chips fall during the cutting process.

Задачей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности конструкции устройства.The objective of the utility model is to increase the operational reliability of the device design.

Задача полезной модели достигается тем, что устройство для вырезания отверстия в действующем трубопроводе, содержащее установленный в корпусе шпиндель, приводимый в действие от гидромотора и имеющий продольное отверстие, режущий инструмент, установленный на конце шпинделя и выходящий из корпуса через герметичное уплотнение подвижного контакта, включает чашеобразную фрезу и сверло, причем продольное отверстие в шпинделе герметично закрыто со стороны режущего инструмента, гильзу, установленную в корпусе на двух разнесенных по ее длине подшипниковых опорах, имеющую шпоночный паз по высоте своего отверстия с заложенной в паз шпонкой, выполненной с возможностью скольжения по длине шпоночного паза, причем шпиндель установлен в продольном отверстии гильзы, а шпонка неподвижно присоединена к шпинделю, винт, установленный в продольном отверстии шпинделя с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, закрепленный от осевого перемещения концом, противоположным режущему инструменту, гайку, образующую с винтом механическую передачу и неподвижно соединенную с концом шпинделя, противоположным режущему инструменту, первое зубчатое колесо, неподвижно соединенное с гильзой, второе зубчатое колесо, установленное в корпусе на подшипниковой опоре, неподвижно соединенное с винтом и имеющее количество зубьев, неравное количеству зубьев первого зубчатого колеса, при этом гильза, винт, гайка, первое и второе зубчатые колеса расположены соосно со шпинделем, а между торцевыми поверхностями первого и второго зубчатых колес установлен упорный шариковый подшипник, блок шестерен, установленный на кинематический соединенным с валом гидромотора валу, содержит две неподвижно соединенные между собой соосные шестерни с одинаковым количеством зубьев, установленные с возможностью взаимодействия с первым и вторым зубчатыми колесами, при этом зубья одной из шестерен выполнены корригированными, две стойки и неподвижную ось, на которую посажены кулачковая муфта и шестерня с возможностью углового перемещения, снабженная кулачками, выполненными с возможностью взаимодействия с кулачками муфты, на каждой стойке установлено по каретке, одна из которых соединена с блоком шестерен, а вторая соединена с кулачковой муфтой, рычаг, каждое плечо которого соединено с одной из кареток, согласно заявляемому техническому решению дополнительно содержит сборный защитный экран, состоящий из двух плоских полудисков, выполненных из магнитной стали и размещенных между чашеобразной фрезой и сверлом режущего инструмента.The objective of the utility model is achieved in that the device for cutting a hole in the existing pipeline, containing a spindle mounted in the housing, driven by a hydraulic motor and having a longitudinal hole, a cutting tool mounted on the end of the spindle and exiting the housing through a sealed movable contact seal, includes a cup-shaped a cutter and a drill, and the longitudinal hole in the spindle is hermetically closed from the side of the cutting tool, a sleeve mounted in the housing on two spaced along its length bearing bearings having a keyway in the height of its hole with a key inserted in the groove made to slide along the length of the keyway, the spindle being installed in the longitudinal hole of the sleeve, and the key fixedly attached to the spindle, a screw mounted in the longitudinal hole of the spindle for rotation around its longitudinal axis, fixed from axial movement by the end opposite to the cutting tool, a nut forming a mechanical transmission with a screw and fixedly connected to the end of the joint an index opposite to the cutting tool, a first gear fixedly connected to the sleeve, a second gear installed in the housing on the bearing support, fixedly connected to the screw and having a number of teeth unequal to the number of teeth of the first gear, the sleeve, screw, nut, the first and second gears are aligned with the spindle, and between the end surfaces of the first and second gears there is a thrust ball bearing, a gear block mounted on a kinematic soy dynamically coupled to the shaft of the hydraulic motor, the shaft contains two coaxial gears fixedly connected to each other with the same number of teeth, mounted to interact with the first and second gears, while the teeth of one of the gears are corrected, two legs and a fixed axis on which the cam clutch is mounted and a gear with the possibility of angular movement, equipped with cams made with the possibility of interaction with the cams of the clutch, on each rack there is a carriage, one of which is connected on with a gear block, and the second is connected to a cam clutch, the lever, each shoulder of which is connected to one of the carriages, according to the claimed technical solution further comprises a prefabricated protective shield consisting of two flat half-disks made of magnetic steel and placed between a bowl-shaped mill and a drill cutting tool.

Введение в конструкцию устройства сборного защитного экрана, состоящего из двух плоских полудисков, выполненных из магнитной стали и установленных с помощью резьбового соединения между чашеобразной фрезой и сверлом режущего инструмента, обеспечивает улавливание металлическую стружки, образованной в процессе вырезания отверстия, препятствуя ее попаданию на герметичное уплотнение подвижного контакта. Это, как следствие, уменьшает абразивный износ герметичного уплотнения подвижного контакта, что повышает эксплуатационную надежность конструкции устройства в целом.The introduction of a prefabricated protective shield consisting of two flat half-disks made of magnetic steel and installed by means of a threaded connection between a bowl-shaped mill and a drill of a cutting tool, ensures the capture of metal chips formed during the cutting of the hole, preventing it from falling onto the hermetic seal of the movable contact. This, as a result, reduces the abrasive wear of the tight seal of the movable contact, which increases the operational reliability of the design of the device as a whole.

Заявляемое устройство изображено на фигурах 1-5 со следующими обозначениями: 1 - корпус; 2 - шпиндель; 3 - чашеобразная фреза режущего инструмента; 4 - сверло режущего инструмента; 5 - герметичное уплотнение подвижного контакта; 6 - вал гидромотора; 7 - гидромотор; 8 - гильза; 9 - подшипниковые опоры гильзы; 10 - шпоночный паз по высоте отверстия гильзы; 11 - шпонка; 12 - винт; 13 - гайка; 14 - первое зубчатое колесо; 15 - второе зубчатое колесо; 16 - подшипниковая опора второго зубчатого колеса; 17 - блок шестерен; 18 - вал блока шестерен; 19 - первая стойка; 20 - вторая стойка; 21 - неподвижная ось; 22 - кулачковая муфта; 23 - шестерная на неподвижной оси; 24 - кулачки шестерни; 25 - кулачки муфты; 26 - каретка, соединенная с блоком шестерен; 27 - каретка, соединенная с кулачковой муфтой; 28 - рычаг; 29 - плечо рычага; 30 - плечо рычага; 31 - рукоятка рычага; 32 - упорный шариковый подшипник; 33 - вилка для блока шестерен; 34 - вилка для кулачковой муфтой; 35 - болты; 36 - плоские полудиски.The inventive device is shown in figures 1-5 with the following notation: 1 - housing; 2 - spindle; 3 - bowl-shaped cutter of a cutting tool; 4 - drill cutting tool; 5 - tight seal of the movable contact; 6 - a shaft of a hydraulic motor; 7 - hydraulic motor; 8 - sleeve; 9 - bearing bearings; 10 - keyway along the height of the hole of the sleeve; 11 - key; 12 - screw; 13 - a nut; 14 - the first gear; 15 - the second gear; 16 - bearing support of the second gear; 17 - block gears; 18 - the shaft of the block of gears; 19 - the first rack; 20 - the second rack; 21 - fixed axis; 22 - cam clutch; 23 - gear on a fixed axis; 24 - gear cams; 25 - clutch cams; 26 - carriage connected to the gear block; 27 - carriage connected to a cam clutch; 28 - lever; 29 - lever arm; 30 - lever arm; 31 - lever handle; 32 - thrust ball bearing; 33 - a fork for the block of gears; 34 - fork for cam clutch; 35 - bolts; 36 - flat half disks.

В корпусе 1 заявляемого устройства установлен шпиндель 2. На одном конце шпинделя 2 установлен режущий инструмент, включающий чашеобразную фрезу 3 и сверло 4. Сверло 4 расположено в центре фрезы и выступает относительно плоскости резания фрезы. Шпиндель 2 имеет продольное отверстие (не обозначено), которое закрыто герметичным уплотнением 5 со стороны режущего инструмента для исключения попадания нефти из трубопровода в заявляемое устройство. Шпиндель 2 кинематически связан с валом 6 гидромотора 7, который обеспечивает плавную регулировку скорости вращения и изменений крутящегося момента в зависимости от нагрузки на шпиндель 2.A spindle 2 is installed in the housing 1 of the inventive device. A cutting tool is installed at one end of the spindle 2, including a cup-shaped mill 3 and a drill 4. The drill 4 is located in the center of the mill and protrudes relative to the cutting plane of the mill. The spindle 2 has a longitudinal hole (not indicated), which is closed by a tight seal 5 on the side of the cutting tool to prevent oil from entering the pipeline into the inventive device. The spindle 2 is kinematically connected with the shaft 6 of the hydraulic motor 7, which provides a smooth adjustment of the speed of rotation and changes in torque depending on the load on the spindle 2.

Для создания хорошей устойчивости заявляемое устройство включает гильзу 8, установленную в корпусе 1 на двух разнесенных по ее длине подшипниковых опорах 9. Гильза 8 имеет по высоте своего отверстия шпоночный паз 10, в котором заложена шпонка 11. Шпонка 11 выполнена с возможностью скольжения по длине шпоночного паза 10 и неподвижно присоединена к шпинделю 2, установленному в продольном отверстии гильзы 8.To create good stability, the claimed device includes a sleeve 8, mounted in the housing 1 on two bearing bearings spaced apart along its length 9. The sleeve 8 has a keyway 10 in the height of its hole, in which the key 11 is inserted. The key 11 is made to slide along the length of the keyway groove 10 and fixedly attached to the spindle 2 mounted in the longitudinal hole of the sleeve 8.

В продольном отверстии шпинделя 2 установлен винт 12 с возможностью вращения вокруг своей продольной оси. Эта возможность обеспечивается размерами винта 12. Винт 12 закреплен от осевого перемещения концом, противоположным режущему инструменту. В конкретном исполнении заявляемого устройства винт 12 закреплен в ступице второго зубчатого колеса 15 шпоночным соединением и крепится в корпусе 1 поджимной гайкой (на фигурах позицией не указана).A screw 12 is mounted in the longitudinal hole of the spindle 2 to rotate about its longitudinal axis. This possibility is provided by the size of the screw 12. The screw 12 is fixed from axial movement by the end opposite the cutting tool. In a specific embodiment of the inventive device, the screw 12 is fixed in the hub of the second gear wheel 15 with a key connection and is fastened in the housing 1 with a compression nut (not shown in the figures).

Гайка 13, образующая с винтом 12 механическую передачу, неподвижно соединена с концом шпинделя 2, противоположным режущему инструменту. Резьба гайки 13 ответна резьбе винта 12.A nut 13 forming a mechanical transmission with a screw 12 is fixedly connected to the end of the spindle 2 opposite the cutting tool. The thread of the nut 13 corresponds to the thread of the screw 12.

Первое зубчатое колесо 14 неподвижно соединено с гильзой 8, например, с помощью шпоночного соединения.The first gear 14 is fixedly connected to the sleeve 8, for example, using a keyway.

Второе зубчатое колесо 15 установлено в корпусе 1 на подшипниковой опоре 16 и неподвижно соединено с винтом 12, например, с помощью шпоночного соединения. Второе зубчатое колесо 15 имеет количество зубьев, неравное количеству зубьев первого зубчатого колеса 14.The second gear wheel 15 is mounted in the housing 1 on the bearing support 16 and is fixedly connected to the screw 12, for example, by means of a key connection. The second gear 15 has a number of teeth unequal to the number of teeth of the first gear 14.

Гильза 8, винт 12, гайка 13, первое 14 и второе 15 зубчатые колеса расположены соосно со шпинделем 2.The sleeve 8, the screw 12, the nut 13, the first 14 and second 15 gears are aligned with the spindle 2.

Заявляемое устройство также включает блок шестерен 17 установлен на валу 18, кинематический соединенном с валом 6 гидромотора 7. Блок шестерен 17 содержит две неподвижно соединенные между собой соосные шестерни с одинаковым количеством зубьев, при этом зубья одной из шестерен выполнены корригированными. Шестерни блока 17 установлены с возможностью взаимодействия с первым 14 и вторым 15 зубчатыми колесами.The inventive device also includes a gear block 17 mounted on a shaft 18, kinematically connected to the shaft 6 of the hydraulic motor 7. The gear block 17 contains two coaxial gears fixedly connected to each other with the same number of teeth, while the teeth of one of the gears are made corrected. The gears of the block 17 are installed with the possibility of interaction with the first 14 and second 15 gears.

Для подвода невращающегося шпинделя 2 к прорезаемой трубе заявляемое устройство содержит первую 19 и вторую 20 стойки, а также неподвижную ось 21. Стойки 19 и 20 и ось 20 параллельны между собой и параллельны валу 18 блока шестерен 16. На неподвижную ось 21 посажены кулачковая муфта 22 с возможностью осевого перемещения и шестерня 23 с возможностью углового перемещения. Шестерня 23 снабжена кулачками 24, выполненными с возможностью взаимодействия с кулачками 25 муфты 22, и находится в зацеплении с первым 14 зубчатым колесом.To supply a non-rotating spindle 2 to the cutting pipe, the claimed device comprises a first 19 and a second 20 racks, as well as a fixed axis 21. The racks 19 and 20 and the axis 20 are parallel to each other and parallel to the shaft 18 of the gear block 16. A cam clutch 22 is mounted on the fixed axis 21 with the possibility of axial movement and gear 23 with the possibility of angular movement. The gear 23 is provided with cams 24 configured to interact with the cams 25 of clutch 22 and is engaged with the first gear 14.

На первой 19 и второй 20 стойках соответственно установлены каретка 26, соединенная с блоком шестерен 17, и каретка 27, соединенная с кулачковой муфтой 22. Соединение каретки 26 и блока шестерен 17 осуществлено с помощью вилки 33, а соединение каретки 27 с кулачковой муфтой 22 осуществлено с помощью раздвоенной вилки 33.On the first 19 and second 20 racks, a carriage 26 is connected, connected to the gear block 17, and a carriage 27, connected to the cam clutch 22. The carriage 26 and the gear block 17 are connected using a fork 33, and the carriage 27 is connected to the cam clutch 22 using a forked fork 33.

Заявляемое устройство содержит также рычаг 28. Плечо 29 и плечо 30 рычага 28 соединены соответственно с кареткой 26 и кареткой 27. На рычаге 28 установлена рукоятка 31.The inventive device also includes a lever 28. The shoulder 29 and the shoulder 30 of the lever 28 are connected respectively to the carriage 26 and the carriage 27. A handle 31 is mounted on the lever 28.

Для уменьшения трения при больших осевых нагрузках на шпиндель 2 устройство содержит упорный шариковый подшипник 31, установленный между торцевыми поверхностями первого 14 и второго 15 зубчатых колес.To reduce friction at high axial loads on the spindle 2, the device contains a thrust ball bearing 31 mounted between the end surfaces of the first 14 and second 15 gears.

Для улавливания металлической стружки, образованной в процессе вырезания отверстия, заявляемое устройство дополнительно содержит сборный защитный экран, состоящий из двух плоских полудисков 36. Плоские полудиски 36 выполнены из магнитной стали и размещены между чашеобразной фрезой 3 и сверлом 4 режущего инструмента.To capture metal chips formed during hole cutting, the inventive device further comprises a prefabricated protective shield consisting of two flat half disks 36. Flat half disks 36 are made of magnetic steel and placed between a bowl-shaped mill 3 and a drill 4 of a cutting tool.

В конкретном исполнении (см. фиг.5) чашеобразная фреза 3 соединена с основанием сверла 4 посредством болтов 35. Плоские полудиски 36 закреплены перпендикулярно оси сверла 4 на его основании посредством болтов 35 с зазором, размер которого меньше диаметра улавливаемой металлической стружки. Зазор между плоскими полудисками 36 и сверлом 4 обеспечивает уменьшение трения между данными элементами. Вследствие того, что размер зазора меньше диаметра улавливаемой металлической стружки, вероятность попадания стружки в зазор очень мала.In a specific embodiment (see FIG. 5), the cup-shaped cutter 3 is connected to the base of the drill 4 by means of bolts 35. Flat half disks 36 are fixed perpendicular to the axis of the drill 4 on its base by means of bolts 35 with a gap smaller than the diameter of the captured metal shavings. The gap between the flat half-discs 36 and the drill 4 reduces the friction between these elements. Due to the fact that the size of the gap is less than the diameter of the captured metal chips, the probability of the chips entering the gap is very small.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Передвижение невращающегося шпинделя 2 к поверхности трубопровода под действие гидромотора 7 обеспечивается аналогично по прототипу.The movement of the non-rotating spindle 2 to the surface of the pipeline under the action of the hydraulic motor 7 is provided similarly to the prototype.

В процессе вырезания отверстия на поверхности прорезаемого трубопровода между чашеобразным фрезой 3 и сверлом 4 образуется металлическая стружка. Образуемая металлическая стружка притягивается к поверхности плоских полудисков, выполненных из магнитной стали. Тем самым сборный защитный экран препятствует попаданию образуемой металлической стружки на поверхность герметичного уплотнения подвижного контакта, уменьшая его абразивный износ.In the process of cutting holes on the surface of the cut pipe between the cup-shaped mill 3 and the drill 4, metal chips are formed. The formed metal chips are attracted to the surface of flat semi-disks made of magnetic steel. Thus, the prefabricated protective screen prevents the formation of metal chips on the surface of the hermetic seal of the movable contact, reducing its abrasive wear.

Таким образом, предлагаемое устройство для вырезания отверстий в действующем трубопроводе позволяет повысить эксплуатационную надежность и долговечность работы устройства.Thus, the proposed device for cutting holes in the existing pipeline can improve the operational reliability and durability of the device.

Claims

A device for cutting a hole in an existing pipeline, comprising a spindle mounted in the housing, driven by a hydraulic motor and having a longitudinal hole, a cutting tool mounted on the end of the spindle and exiting the housing through the hermetic seal of the movable contact, includes a cup-shaped cutter and drill, and a longitudinal hole in the spindle is hermetically closed on the cutting tool side, a sleeve mounted in the housing on two bearing supports spaced along its length, having a keyway the height of its hole with a key inserted in the groove made with the possibility of sliding along the length of the key groove, the spindle being installed in the longitudinal hole of the sleeve, and the key fixedly attached to the spindle, a screw installed in the longitudinal hole of the spindle with the possibility of rotation around its longitudinal axis, fixed from axial movement by the end opposite the cutting tool, a nut forming a mechanical transmission with the screw and fixedly connected to the end of the spindle opposite the cutting tool y, the first gear fixedly connected to the sleeve, the second gear mounted in the housing on the bearing support, fixedly connected to the screw and having the number of teeth unequal to the number of teeth of the first gear, the sleeve, screw, nut, first and second gear the wheels are coaxial with the spindle, and a thrust ball bearing is installed between the end surfaces of the first and second gears, the gear block mounted on the shaft connected kinematically to the shaft of the hydraulic motor contains two fixedly connected to each other coaxial gears with the same number of teeth, installed with the possibility of interaction with the first and second gears, while the teeth of one of the gears are made corrected, two racks and a fixed axis on which the cam clutch and gear are mounted with the possibility of angular movement, equipped with cams adapted to interact with clutch cams, a carriage is installed on each rack, one of which is connected to the gear block, and the second is connected to a clutch coupling, a lever, each shoulder of which is connected to one of the carriages, characterized in that it further comprises a prefabricated protective shield consisting of two flat half-disks made of magnetic steel and placed between a bowl-shaped mill and a drill of a cutting tool.