RU3707U1 - Устройство для резки труб - Google Patents

Abstract

1. Устройство для резки труб, содержащее привод, выходной вал которого через муфту связан с механической передачей на режущий инструмент и ведущие колеса тележки, установленной на разрезаемой трубе и подвижно закрепленной на ней цепью с роликами, один конец которой связан с тележкой через амортизатор, а другой - через механизм натяжения, отличающееся тем, что в качестве привода использован пневмодвигатель, выходной вал которого через муфту связан с входным валом механической передачи, выполненной в виде червяка, связанного с червячным колесом, снабженным конусной расточкой и связанным с ведущей шестерней цилиндрической зубчатой передачи, выходной вал которой с одной стороны через шестерню связан с валом-шестерней, на котором закреплен режущий инструмент, а сам вал-шестерня с одной стороны закреплен в проушине серьги, жестко связанной с пальцем, консольно закрепленном на установленном на конце выходного вала с возможностью вращения зубчатом секторе, в котором выполнена цилиндрическая расточка под второй конец вала-шестерни, при этом зубчатый сектор связан с червяком, закрепленным на кронштейне, жестко связанным с корпусом механической передачи и снабженным хвостовиком под ключ, причем с другой стороны на выходном валу с возможностью вращения установлен червяк, снабженный торцевыми зубьями и связанный с зубчаткой, выполненной в виде червячного колеса, жестко связанного с червяком, который сцеплен с червячным колесом, жестко связанным с валом ведущих колес, при этом в механическую передачу введена дополнительная фрикционная муфта и механизм отключения механического привода ведущих колес.2. Устройство п

Description

УСТРОЙСТВО дня РЕЗКИ ТРУБ

Полезная модель относится к устройствам для резки труб и может быть использована .для ремонта газо и нефтепроводов, как в стационарных, так и полевых условиях, в различных климатических зонах, в атмосфере, насыщенной пожароопасными парами, и под водой.

Известно устройство для резки TJ (см.а«с« 199630, В 23 Д 21/00, 1966г,), содержащее привод, тележку е колесами, на которой установлена фреза, связанная с приводом и колесами тележки через механическую передачу, и охватывающую трубу цепь с роликами, прикрепленную к тележке одним концом через механизм натяжения, а другим - через амортизатор.

Недостатком известного устройства является то, что приводом его является электродвигатель значотельно снижающий сферу использования устройства, а также то, что устройство имеет большие габариты.

Известно устройство для резки труб (а.с. 902991, В 23 Д 21/00), содержащее привод, тележку с колесами, на которой установлена фреза, связанная с приводом и колесами тележки через механическую передачу, и охватывающую трубу цепь с роликами, прикрепленную к тележке одним концом через механизм натяжения, а другим - через амортизатор, причем механическая передайа выполнена в виде червяка, связанного с приводом червячного колеса, выполненного из двух частей, имеющих разное количество зубьев, зубчатых колес внутреннего зацепления, закрепленных на каждой части червячного колеса, центральной шестерни, промежуточной шестерни, связанной с центральной шестерней и одним из зубчатых колес внутреннего зацепления, сателлита, связанного с центральной шестреней и другим зубчатым колесом внутреннего зацепления

в 23 Д 21/00

которое связано с фрезой, и водила, несущего сателлит и связанного с колесами тележки.

Недостатком известного устройства является то, что наличие электропривода не отвечает требованиям пожаробезопасности при работе с газо- и нефтепро.чуктами в атмосфере с их парами, кроме того, в устройстве отсутствует компенсатор или сдающее звено, предохраняющее его от перегрузок, а также не предусмотрен механизм отключения привода ведущих колес.

Целью полезной модели является повъшение надежности эксплуатации при любых атмосферных условиях

Поставленная цель достигается за счет того, что в качестве привода использован пневмодвигатель, выходной вал которого через муфту связан с входным валом механической передачи, выполненной в виде червякау связанного с червячным колесом, снабженньм конусной расточкой и связанньм ве.дущей шестерней цилиндрической зубчатой передачей, выходной вал которой одной стороны через шестерню связан с валом-шестерней, на которой закреплен режущий инструмент, а сам вал-шестерня с одной стороны зекреплен в проушине серги, жестко связанной с пальцем, консольно закрепленном на установленном на конце выходного вала с возможностью вращения зубчатом секторе, в котором выполнена цилиндрическая расточка под второй конец вала-шестерни, при этом зубчатый сектор связан с червяком, закрепленным на кронштейне, жестко связанным с корпусом механической передачи, и снабженным хвостовиком под ключ, причем с другой стороны на выходном валу с возможностью вращения установлен червяк, снабженный торцовыми зубьями и связанный с зубчаткой, выполненной в виде червячного колеса, жестко связанного с червяком, который сцеплен с червячным колесом.

- 2 жестко связанным с валом ве.цущих колес, при этом в механическую передачу введена дополнительная фрикционная и механизм отключения механического привода ведущих колес, причем фрикционная муфта выполнена в виде конусной втулки, которая своим конусом введена в конусную расточку червячного колеса механической передачи и установлена совместно с ве.дущей шест|рйей цилиндрической зубчатой передачи на цилиндрическую ступенчатую втулку, установленную на вторичную продольную втулку, подвижно установленную на вал и взаимодействующую с тарельчатыми щкуткншш пружинными шайбами, которые подобраны с усилием от крутящего момента равньм 14 15 Нм, при этом механизм отключения механического привода ведущих колес выполнен в виде зубчатой , установленной с возможностью продольного перемещения на выходном валу механической передачи и с возможностью зацепления с торцовыми зубьями его червяка, при этом зубчатая муфта связана с вилкой, жестко связанной с подвижным подпружиненным стержнем, снабженньм на конце ручкой-фиксатором продольного перемещения стержня.

Анализ основных технологических признаков пре.длагаемого устройства .для резки труб показал, что:

исполнение конструкции узлов и деталей устройства под использование в качестве привода пневмодвигателя, обеспечило необходимые требования пожаробезопасности при работе с газо- и нефтепродуктами и их парами;

наличие дополнительной конической предохранительной (используемой в качестве сдающего звена) под элементами силовой механической передачей, обеспечило защиту от выхода из строя устройства при перегрузках;

3 регулировка дополнительной муфты на оптимальный крутящий момент, выбранный в пределах 125 130 Нм, обеспечило выбор пневмодвигателя и оптимальную систему силовой механической передачи, которая как по сложности изготовления и габаритам значительно меньше по сравненеию с прототипом;

введение механизма отключения привода ве.дущих колес обеспечило синхронизацию прохода фрезы при резке со скоростью перемещения тележки без выхода из строя исполнительных механизмов.

Полезная модель поясняется чертежами, где:

-на фиг. I - изображен общий вид устройства, закрепленного на

трубе;

-на фиг. 2 - вид на устройство сверху;

-на фиг. 3 - кинематическая схема устройства;

-на фиг. 4 - поперечный разрез (редуктора) механической передачи с изображением дополнительной (сдающего звена);

-на фиг. 5 - изображен узел механической передачи включения

самохода (ве,дущих колес);

-на фиг. б - узел механической передачи режзщего инструмента.

Устройство для резки труб содержит (фиг.1,2) тележку с ведущими колесами I и направляющими колесами 2, которыми устройство устанавливается на трубу 3 и закрепляется цепью 4 с роликами 5, при этом один конец цепи 4 связан с тележкой через пружинный амортизатор б, а другой конец - через механизм натяжения цепи 7, выполненный в виде талрепа. На тележке закреплены корпус привода, в качестве которего использован пневмодвигатель 8, и корпус 9 механической передачи, входной вал которой связан с выходным валом двигателя 8 через крестовую муфту , размещенную в корпусе 10.

4 Механическая передача включает в себя механизм резания с зубчатой фрезой II и механизм привода ве.дущих колес I,

Корпус тележки выполнен из параллельных меж,ду собой щек 12, к которым закреплены кронштейны 13 ,для крепления посредством стяжного болта 14 и втулок 15 корпуса амортизатора 6 и кронштейны 16 с кронштейнами 17 ,для крепления через ось 18 с втулкой 19 и ось 20 механизма натяжения цепи 7.

Двигатель 8 включает ротор 21 (фиг.З) с лопатками 22, при этом ротор 21 закреплен на валу 23, один конец которого снабжен маховиком 24, а другой конец связан с крестовой кофтой 25, Двигатель 8 снабжен механизмом регулировки числа его оборотов, которлй включает закрепленную на оси 26 через опору 27 вилку 28, опирающуюся одним концом на (обойму) подпятник 29, который воздействует на сухарики 30 центробежного регулятора, а другим концом, через регулировочный винт 31, на плунжерную пару 32, поджимаемую пружиной 33, которая регулируется винтом 34, Двигатель 8 снабжен масленкой 35, закрепленной в индиви.дуальном корщгсе 36, закрепленном снаружи корпуса двигателя 8. Вал 23 через муфту 25 связан с механизмом резания, включающим вал 37 с червяком 38, находящимся в зацеплении с червячным колесом 39 (фиг,3,4), сидащего на вторичной втулке 40, в свою очередь натянутую на ось 41, при этом на втулке 40 через шпоночное соединение надета первичная ступенчатая втулка, связанная с конусной втулкой 42 и ве,дущей шестерней 43, поджатые к колесу 39 (в его конусную проточку) тарельчатыми пружинными шайбами 44 Втулка 42 и шайбы 44 являются элементами сдающего звена, используемого в качестве дополнительной муфты включения режущего инструмента и включения механического.шривода ве.дущих колес I.

- 5

на валу 46, и шестерню 47 передает вращение выходнсь г валу 48, на одном конце которого жестко закреплена шестерня 49, связанная с валомчцестерней 50, на которой закрепляется зубчатая фреза II (фиг.б). Консоль вала-шестерни 50 поддерживается серьгой 51, жестко связанной с валом-сектором 52 через палец 53, Вал-сектор 52 имеет форму червячного сектора свободно вращающегося на выходном валу 48 и входящего в зацепление с червяком 54, имеющего хвостовик под ключ и ограниченного жестк9 акрепленным на корпусе 9 кронштейном 55, а механизм привода ве.дущих колес I, включающий все элементы вала 4В, дополнительно содержит подвижную в продольном направлении муфту 56, свободно на,детую на ква дратную шейку вала 48, и охватываемую вилкой 57, которая жестко связана со стержнем 58, снабженным )иксатором 59, при этом стержень 58 подпружинен пружиной 60, Муфта 56 вводится в зацепление со свободно вращающимся на валу 48 червяком 61, снабженным торцовыми зубьями и сцепленным с зубчаткой 62 (свободно вращающейся на валике 63), выполненной в виде червячного колеса, и выполненного заодно целое с червяком 64, который сцепляется с червячным колесом 65, жестко связанным с валом 66, на концах которого закреплены ведущие колеса I,

Муфта 56, вилка 57 со стержнем 58 с ручкой 59 являются механизмом отключения привода ведущих колес I,

Работа

Для выполнения работ устройство устанавливается на трубу 3 ве дущими I и направляющими 2 колесами. Снизу трубу 3 охватывают цепью 4, которая одним концом соедняют с амортизатором 6, а другим с механизмом натяжения 7. Затем зацускшот пневмодвигатель 8, регулируют число оборотов ротора 21 путем вращения

- 6

винта 34, добиваясь 5000 - 5500 об/мин. При регулировке числа оборотов двигателя 8 осуществляется сле,дующая работа: при вращении винта 34 пружина 33 сжимается и перемещает плунжер 32, который воздействует на вилку 28, а последняя через обойцу 29 и сухарики 30 воздействует на плунжер 32, перекрывающий канал доступа сжатого воз.духа на лопатки 22 ротора 21.

После запуска пневмодвигателя 8 и регулировки его скорости соединяем вал 23 через 25 с валом 37 при этом начинается вращение червячной парл 38 и 39, в так как конусная втулка 42 посредством пружинных шайб 44 постоянно поджата к колесу 30 (фиг,3,4), то начинает вращаться и ве.дущая шестерня 43, которая передает вращение через блочную шестерню 45 и шестерню 47 на выходной вал 48, ода конец которого в данный момент посредством муфты 56 отключен от привода ве.дущих колес I, а другой конец вала 48 через шестерню 49 и вал-шестерню 50 передает вращение на фрезу II, Вращающуюся Фрезу II щргем (фиг,3,6) поворота сектора 52, что осуществляется вращением червяка 54 (ключом вручную через квадратный хвостовик) подводят к трубе 3 до врезания фрезы П на глубину, равную толщине стенки трубы 3, после чего включают привод ве.дущих колес I, .для чего за ручку-фиксатор 59 (фиг,3,5) перемещают стержень 58 вилки 57 в сторону червяка 61, с которым вращающаяся муфта 56 входит в зацепление., В этот момент застопориваем стержень 58 поворотом ручки-фиксатора 59 на 90°, Вращающийся червяк 61 через зубчатку 62, червяк 64 и червячное колесо 65 пере.дает вращение валу 66 с насаженными колесами I и каретка начинает перемещаться вокруг трзгбы 3,

7 14-15 Нм Отключается фрикционное сцепление между конусной втулкой 42 и колесом 39, т.к. усилие тарельчатых пружинных шайб 44 подобрано с усилием на крутящий момент не превышающее 14-15 Нм.

Ввод механизма отключения механического привода ве.дущих колес I, включающего муфту 56, вилку 57, пружину 60 и стержень 58 с ручкой-фиксатором 59 позволило проводить врезание фрезы II в трубу 3 без перемещения каретки, что значительно повышает надежность устройства. Введение крестовой муфты 25 в конструкцию устройства обеспечивает отключение механической передачи (ре,дуктора) на период включения и настройки пневмодвигателя 8 на заданный режим.

Кроме того, необходимо отметить и то, что по сравнению сСпрототипомИустройством по а.с. 902891, механическая передача пре.длагаемого устройства значительно проще и по конструкции (наличие деталей) и в изготовлении, при этом и габариты в целом пре.длагаемого устройства значительно меньше, а значит и вес.

Y

- 8

Заявитель: Конструкторское бюро транспортного машиностроения

jP sCXcift.s,.,.. Б.И.Куракин

Claims (3)

1. Устройство для резки труб, содержащее привод, выходной вал которого через муфту связан с механической передачей на режущий инструмент и ведущие колеса тележки, установленной на разрезаемой трубе и подвижно закрепленной на ней цепью с роликами, один конец которой связан с тележкой через амортизатор, а другой - через механизм натяжения, отличающееся тем, что в качестве привода использован пневмодвигатель, выходной вал которого через муфту связан с входным валом механической передачи, выполненной в виде червяка, связанного с червячным колесом, снабженным конусной расточкой и связанным с ведущей шестерней цилиндрической зубчатой передачи, выходной вал которой с одной стороны через шестерню связан с валом-шестерней, на котором закреплен режущий инструмент, а сам вал-шестерня с одной стороны закреплен в проушине серьги, жестко связанной с пальцем, консольно закрепленном на установленном на конце выходного вала с возможностью вращения зубчатом секторе, в котором выполнена цилиндрическая расточка под второй конец вала-шестерни, при этом зубчатый сектор связан с червяком, закрепленным на кронштейне, жестко связанным с корпусом механической передачи и снабженным хвостовиком под ключ, причем с другой стороны на выходном валу с возможностью вращения установлен червяк, снабженный торцевыми зубьями и связанный с зубчаткой, выполненной в виде червячного колеса, жестко связанного с червяком, который сцеплен с червячным колесом, жестко связанным с валом ведущих колес, при этом в механическую передачу введена дополнительная фрикционная муфта и механизм отключения механического привода ведущих колес.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фрикционная муфта выполнена в виде конусной втулки, которая своим конусом введена в конусную расточку червячного колеса механической передачи и установлена совместно с ведущей шестерней цилиндрической зубчатой передачи на цилиндрическую ступенчатую втулку, установленную на вторичную продольную втулку, подвижно установленную на вал и взаимодействующую с тарельчатыми пружинными шайбами, которые подобраны с усилием от крутящего момента, равным 14 - 15 Нм.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм отключения механического привода ведущих колес выполнен в виде зубчатой муфты, установленной с возможностью продольного перемещения на выходном валу механической передачи и с возможностью зацепления с торцевыми зубьями его червяка, при этом зубчатая муфта связана с вилкой, жестко связанной с подвижным подпружиненным стержнем, снабженным на конце ручкой-фиксатором продольного перемещения стержня.