RU58058U1

RU58058U1 - DEVICE FOR CUTTING HOLES IN AN EXISTING PIPELINE

Info

Publication number: RU58058U1
Application number: RU2006118831/22U
Authority: RU
Inventors: Радик Расифович Халимов; Рустем Фахрасович Набиуллин; Василий Николаевич Скрынник; Рим Салихович Губаев; Радик Зяузятович Зиятдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2006-11-10

Abstract

Предложение относится к трубопроводному транспорту жидкостей и газов и может использоваться для врезки отводов в действующие трубопроводы при отборе проб жидкости. Устройство для вырезки отверстий в действующем трубопроводе содержит корпус, полый шпиндель, режущий инструмент, механизмы вращения и осевого перемещения полого шпинделя. Режущий инструмент взаимодействует с полым шпинделем и выполнен в виде конуса, направленного вершиной вниз. Угол - α при вершине конуса обеспечивает вырезание сквозного отверстия в действующем трубопроводе. Механизм осевого перемещения полого шпинделя выполнен в виде пары винт-гайка, при этом гайкой является корпус, на внутренней поверхности которого нарезана резьба, а винтом - полый шпиндель, на наружной поверхности которого нарезана ответная резьба. Механизм вращения полого шпинделя выполнен в виде фигурной выборки, изготовленной на его наружной поверхности выше механизма осевого перемещения. Фигурная выборка имеет возможность взаимодействия со специальным инструментом позволяющим вращать полый шпиндель. На верхнем конце снаружи полого шпинделя нарезана резьба для присоединения запорной арматуры. Предлагаемое устройство для вырезки отверстий в действующем трубопроводе имеет простую конструкцию, легко в изготовлении и позволяет произвести его сборку в полевых условиях, что значительно снижает материальные и финансовые затраты для вырезки отверстий в действующем трубопроводе. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to pipelines transporting liquids and gases and can be used to insert taps into existing pipelines when sampling liquids. A device for cutting holes in the existing pipeline contains a housing, a hollow spindle, a cutting tool, mechanisms of rotation and axial movement of the hollow spindle. The cutting tool interacts with the hollow spindle and is made in the form of a cone directed with the top down. Angle - α at the apex of the cone provides cutting through holes in the existing pipeline. The axial movement of the hollow spindle is made in the form of a screw-nut pair, the nut being the body on which the thread is cut, and the screw is the hollow spindle, on the outer surface of which the mating thread is cut. The rotation mechanism of the hollow spindle is made in the form of a figured sample made on its outer surface above the axial movement mechanism. Figured selection has the ability to interact with a special tool that allows you to rotate the hollow spindle. At the upper end, a thread is cut outside the hollow spindle to connect the shutoff valves. The proposed device for cutting holes in the existing pipeline has a simple design, easy to manufacture and allows you to assemble it in the field, which significantly reduces the material and financial costs for cutting holes in the existing pipeline. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к трубопроводному транспорту жидкостей и газов и может использоваться для врезки отводов в действующие трубопроводы при отборе проб жидкости.The proposal relates to pipelines transporting liquids and gases and can be used to insert taps into existing pipelines when sampling liquids.

Известно устройство для вырезки отверстий в действующем трубопроводе (патент RU №2147975, МПК 7 В 23 В 41/08, F 16 L 41/04, опубл. 27.04.2000 г.), содержащее вал шпинделя, несущий режущий инструмент, привод, имеющий механизмы вращения и осевого перемещения. Упомянутые механизмы объединены и выполнены в виде редуктора. Последний включает червячную пару, выдвижную каретку с шестерней и два зубчатых колеса. Колеса соосно установлены на валу шпинделя и могут взаимодействовать между собой посредством шестерни. Первое зубчатое колесо соединено с червячным колесом червячной пары. Количество зубьев второго колеса меньше, чем у первого. На валу шпинделя имеется резьбовая часть, на которой установлена ступица второго зубчатого колеса. Вал может быть выполнен с посадочной частью, диаметр которой равен диаметру резьбовой части вала. На валу шпинделя перед режущим инструментом смонтирован защитный экран.A device for cutting holes in an existing pipeline (patent RU No. 2147975, IPC 7 V 23 V 41/08, F 16 L 41/04, publ. 04/27/2000), comprising a spindle shaft carrying a cutting tool, a drive having mechanisms of rotation and axial movement. The mentioned mechanisms are combined and made in the form of a gearbox. The latter includes a worm pair, a retractable carriage with gear and two gears. The wheels are coaxially mounted on the spindle shaft and can interact with each other through gears. The first gear wheel is connected to the worm wheel of the worm pair. The number of teeth of the second wheel is less than that of the first. On the spindle shaft there is a threaded part on which the hub of the second gear wheel is mounted. The shaft can be made with a landing part, the diameter of which is equal to the diameter of the threaded part of the shaft. A protective shield is mounted on the spindle shaft in front of the cutting tool.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство (патент RU №2229961, МПК 7 В 23 В 41/08, F 16 L 41/04, опубл. 10.06.2004 г.), содержащее размещенный в корпусе полый шпиндель, в котором установлены винт и гайка, размещенная на винте, режущий инструмент, механизм вращения шпинделя и механизм осевого перемещения, включающие червячную пару, два зубчатых колеса с неравным количеством зубьев, соосно расположенных на шпинделе с возможностью взаимодействия посредством блока из двух шестерен, связанного с механизмом радиального перемещения указанного блока, при этом первое зубчатое колесо жестко связано с червячным колесом червяной пары. Механизм осевого перемещения связан со шпинделем и содержит полый вал, установленный снаружи шпинделя и связанный с ним подвижным в осевом направлении, по меньшей мере, одним шпоночным соединением, и гильзу, жестко связанную со вторым зубчатым колесом и винтом. При этом шпоночный паз для подвижного шпоночного соединения выполнен в полом валу и первом зубчатом колесе, а шестерни блока шестерен выполнены с одинаковым количеством зубьев, причем зубья одной из шестерен выполнены коррелированными. Режущий инструмент состоит из центрального сверла и кольцевого сверла, при этом на наружной поверхности центрального сверла выполнены углубления, в которых размещены захватные элементы, The closest in technical essence and the achieved result is a device (patent RU No. 2229961, IPC 7 V 23 V 41/08, F 16 L 41/04, publ. 06/10/2004), containing a hollow spindle in which installed a screw and a nut located on the screw, a cutting tool, a spindle rotation mechanism and an axial movement mechanism, including a worm pair, two gear wheels with an unequal number of teeth, coaxially located on the spindle with the possibility of interaction through a block of two gears connected with a radial mechanism moving the specified block, while the first gear wheel is rigidly connected with the worm wheel of the worm pair. The axial movement mechanism is connected to the spindle and comprises a hollow shaft mounted on the outside of the spindle and connected with it axially movable by at least one key connection, and a sleeve rigidly connected to the second gear wheel and screw. In this case, the keyway for the movable keyed connection is made in the hollow shaft and the first gear wheel, and the gears of the gear block are made with the same number of teeth, the teeth of one of the gears being made correlated. The cutting tool consists of a central drill and an annular drill, while on the outer surface of the central drill there are recesses in which gripping elements are placed,

выполненные с возможностью радиального перемещения. На наружной поверхности центрального сверла выполненного в виде продольных пазов, соединенных поперечным отверстием, а захватные элементы выполнены в виде загнутых концов пружинного стержня, размещенного в упомянутом поперечном отверстии.made with the possibility of radial movement. On the outer surface of the central drill is made in the form of longitudinal grooves connected by a transverse hole, and the gripping elements are made in the form of bent ends of a spring rod placed in the said transverse hole.

Как аналогу, так и прототипу присущи общие недостатки:Both analog and prototype have common disadvantages:

во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей, технически сложных в изготовлении (шестерни, червячная пара);firstly, the complexity of the design, due to the large number of components and parts that are technically difficult to manufacture (gears, worm gears);

во-вторых, сложность монтажа на действующем трубопроводе, кроме того, сборку устройства можно проводить только в условиях специальных мастерскихsecondly, the complexity of installation on an existing pipeline, in addition, the assembly of the device can only be carried out in special workshops

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства, а также облегчение сборки и монтажа устройства на действующем трубопроводе.The technical task of the utility model is to simplify the design of the device, as well as to facilitate the assembly and installation of the device on an existing pipeline.

Указанная техническая задача решается устройством для вырезки отверстий в действующем трубопроводе содержащим корпус, полый шпиндель, режущий инструмент, механизмы вращения и осевого перемещения полого шпинделя.The specified technical problem is solved by a device for cutting holes in an existing pipeline containing a housing, a hollow spindle, a cutting tool, mechanisms of rotation and axial movement of the hollow spindle.

Новым является то, что режущий инструмент взаимодействует с полым шпинделем и выполнен в виде конуса, направленного вершиной вниз, при этом угол при вершине конуса обеспечивает вырезание сквозного отверстия в действующем трубопроводе, причем механизм осевого перемещения полого шпинделя выполнен в виде пары винт-гайка, при этом гайкой является корпус, на внутренней поверхности которого нарезана резьба, а винтом - полый шпиндель, на наружной поверхности которого нарезана ответная резьба, причем механизм вращения полого шпинделя выполнен в виде фигурной выборки, изготовленной на его наружной поверхности выше механизма осевого перемещения, при этом фигурная выборка имеет возможность взаимодействия со специальным инструментом, позволяющим вращать полый шпиндель.What is new is that the cutting tool interacts with the hollow spindle and is made in the form of a cone directed with its top downward, while the angle at the top of the cone cuts a through hole in the existing pipeline, and the axial movement of the hollow spindle is made in the form of a screw-nut pair, this nut is a housing, on the inner surface of which a thread is cut, and a screw is a hollow spindle, on the outer surface of which a mating thread is cut, and the rotation mechanism of the hollow spindle is made in the form of a figured sample made on its outer surface above the axial movement mechanism, while the figured sample has the ability to interact with a special tool that allows you to rotate the hollow spindle.

На фигуре изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе в момент вырезания отверстия в действующем трубопроводе.The figure shows the proposed device in longitudinal section at the time of cutting holes in the existing pipeline.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство для вырезки отверстий в действующем трубопроводе 1 содержит корпус 2, полый шпиндель 3, режущий инструмент 4, механизмы вращения 5 и осевого перемещения 6 полого шпинделя 3. Режущий инструмент 4 взаимодействует с полым шпинделем 3 и выполнен в виде конуса, направленного вершиной 7 вниз. Угол - α при вершине 7 конуса обеспечивает вырезание сквозного отверстия в действующем трубопроводе 1. Механизм осевого перемещения 6 полого шпинделя 3 выполнен в виде пары винт-гайка, при этом гайкой является корпус 1, на внутренней поверхности которого A device for cutting holes in the existing pipeline 1 comprises a housing 2, a hollow spindle 3, a cutting tool 4, rotation mechanisms 5 and axial movement 6 of the hollow spindle 3. The cutting tool 4 interacts with the hollow spindle 3 and is made in the form of a cone directed downward by the apex 7. The angle - α at the apex 7 of the cone provides for cutting a through hole in the existing pipeline 1. The axial movement mechanism 6 of the hollow spindle 3 is made in the form of a screw-nut pair, the nut being the case 1, on the inner surface of which

нарезана резьба 8, а винтом - полый шпиндель 3, на наружной поверхности которого нарезана ответная резьба 9.the thread 8 is cut, and the screw hollow spindle 3, on the outer surface of which the counter thread 9 is cut.

Механизм вращения 5 полого шпинделя 3 выполнен в виде фигурной выборки 10, изготовленной на его наружной поверхности выше механизма осевого перемещения 6. Фигурная выборка 10 имеет возможность взаимодействия со специальным инструментом (на фиг. не показано), позволяющим вращать полый шпиндель 3. На верхнем конце снаружи полого шпинделя 3 нарезана резьба 11 для присоединения запорной арматуры например, вентиля (на фиг. не показано).The rotation mechanism 5 of the hollow spindle 3 is made in the form of a figured selection 10 made on its outer surface above the axial movement mechanism 6. Figured selection 10 is able to interact with a special tool (not shown in Fig.), Allowing the hollow spindle to rotate 3. At the upper end outside of the hollow spindle 3, a thread 11 is cut for connecting shutoff valves, for example, valves (not shown in Fig.).

Сначала определяют место, где необходимо вырезать отверстие в действующем трубопроводе. Затем корпус 2 устанавливают на действующий трубопровод 1 и приваривают его снаружи по периметру 12 к действующему трубопроводу 1, любым известным способом, например с помощью ручной дуговой сварки.First, determine the place where it is necessary to cut a hole in the existing pipeline. Then the housing 2 is installed on the existing pipeline 1 and welded it outside on the perimeter 12 to the existing pipeline 1, by any known method, for example using manual arc welding.

После этого внутрь корпуса 2 устанавливают режущий инструмент 4, выполненный в виде конуса вершиной 7 вниз. Далее вворачивают полый шпиндель 3 резьбой 9 в резьбу 8 корпуса 1 до упора режущего инструмента 4 вершиной 7 в действующий трубопровод 1. После этого устанавливают специальный инструмент в фигурный паз 10 узла вращения 5 полого шпинделя 3 и вращением специального инструмента и соответственно полого шпинделя 3 вырезают отверстие в действующем трубопроводе, при этом полый шпиндель 3 резьбой 9 перемещается по резьбе 8, находящегося неподвижно на действующем трубопроводе 1 корпуса 2 и передает осевое усилие на режущий инструмент 4, который благодаря углу - α при вершине 7 проделывает радиально отверстие в действующем трубопроводе 1. Вращение специального инструмента продолжают до снижения вращающего момента прикладываемого к нему, что означает о том, что в действующем трубопроводе 1 проделано сквозное отверстие, а режущий инструмент 4 выпал в действующий трубопровод 1.After that, a cutting tool 4 is installed inside the housing 2, made in the form of a cone with the top 7 down. Next, screw the hollow spindle 3 with thread 9 into the thread 8 of the housing 1 until the cutting tool 4 stops with the apex 7 in the active pipe 1. Then install a special tool in the figured groove 10 of the rotation unit 5 of the hollow spindle 3 and cut a hole by rotating the special tool and, accordingly, the hollow spindle 3 in the existing pipeline, while the hollow spindle 3 by the thread 9 moves along the thread 8, which is stationary on the active pipe 1 of the housing 2 and transfers the axial force to the cutting tool 4, which, thanks to angle α at vertex 7 makes a radial hole in the existing pipeline 1. The rotation of the special tool continues until the torque applied to it decreases, which means that a through hole has been made in the existing pipeline 1, and the cutting tool 4 has fallen into the active pipeline 1.

После этого вращением специального инструмента в обратную сторону отворачивают полый шпиндель 3 и извлекают его из корпуса 2. Далее на резьбу 11, выполненную на верхнем конце снаружи полого шпинделя 3 наворачивают запорную арматуру (на фиг. не показано) и при необходимости производят отбор пробы жидкости и газа, транспортируемых по действующему трубопроводу 1.After that, by rotating the special tool in the opposite direction, the hollow spindle 3 is unscrewed and removed from the housing 2. Then, stop valves (not shown) are screwed onto the thread 11 made at the upper end outside the hollow spindle 3 and, if necessary, a liquid sample is taken and gas transported through an existing pipeline 1.

Предлагаемое устройство для вырезки отверстий в действующем трубопроводе имеет простую конструкцию, легко в изготовлении и позволяет произвести его сборку в полевых условиях, что значительно снижает материальные и финансовые затраты для вырезки отверстий в действующем трубопроводе.The proposed device for cutting holes in the existing pipeline has a simple design, easy to manufacture and allows you to assemble it in the field, which significantly reduces the material and financial costs for cutting holes in the existing pipeline.

Claims

A device for cutting holes in an existing pipeline, comprising a housing, a hollow spindle, a cutting tool, mechanisms of rotation and axial movement of the hollow spindle, characterized in that the cutting tool interacts with the hollow spindle and is made in the form of a cone directed downward, with the angle at the top the cone provides for cutting through holes in the existing pipeline, and the axial movement of the hollow spindle is made in the form of a screw-nut pair, the nut being the body on the inside the surface of which is threaded, and the screw is a hollow spindle, on the outer surface of which a reciprocal thread is cut, and the rotation mechanism of the hollow spindle is made in the form of a figured sample made on its outer surface above the axial movement mechanism, while the figured sample has the ability to interact with a special tool allowing you to rotate the hollow spindle.