Труборез

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при монтажно-демонтажных работах на трубопроводах для резки труб под последующую стыковку. Труборез содержит тележку, на которой закреплены режущий инструмент и привод, механизм врезания, зажимной механизм в виде двух цепей и механизм корректировки траектории перемещения. Последний выполнен в виде бандажа и дополнительной направляющей цепи. Бандаж выполнен в виде сплошной гибкой ленты, на обоих концевых участках содержит кронштейны и паз. На поверхности бандажа может быть уложен гибкий стягивающий элемент. Цепь установлена вдоль одной из боковых направляющих кромок бандажа, охватывает разрезаемую трубу и жестко закреплена посредством зажимного узла. На осях опорных роликов на тележке установлены с возможностью свободного вращения и ограниченные от осевого перемещения направляющие звездочки, находящиеся в процессе работы во взаимодействии со звеньями направляющей цепи. Это обеспечивает универсальность трубореза путем обеспечения резки труб любого диаметра без перенастройки при обеспечении высокого качества реза. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при монтажно-демонтажных работах на трубопроводах для резки труб под последующую стыковку.

Известен труборез, содержащий тележку, установленные на тележке режущий инструмент с приводом, закрепленный на тележке зажимной механизм в виде демпфера и цепи для охвата трубы и механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки (см. Авт. свид. СССР N 1620223, кл. В 23 D 21/04, от 1988 г.).

Недостатком данного устройства является невозможность резки с его помощью одновременно труб как большого, так и малого диаметров.

Кроме того, механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки имеет сложную конструкцию, и процесс резки труб требует постоянного контроля и корректировки траектории перемещения режущего инструмента.

Известен другой труборез, содержащий корпус, установленные на нем режущий инструмент с приводом, механизм зажима в виде роликовой цепи с талрепом и механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки, а также подкатную опору с катками, стопором и коромыслом. Корпус смонтирован на опоре с возможностью демонтажа его с опоры (см. Авт. свид. СССР N 1784416, кл. В 23 D 21/08, от 1990 г.).

Хотя известный труборез обеспечивает расширение диапазона диаметров обрабатываемых одним устройством труб, однако данное устройство невозможно использовать при монтажно-демонтажных работах при резке труб в стесненных условиях для вырезки участков трубопровода, поскольку требует обязательного использования подкатной опоры. При этом резка труб малого диаметра осуществляется путем поворота трубы вокруг собственной оси при жестко зафиксированном на подкатной опоре труборезе, что недопустимо при монтажно-демонтажных работах на трубопроводах.

К тому же и этот труборез имеет сложный механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента, требующий постоянной его настройки в процессе резки трубы для обеспечения сходимости начала и конца реза.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является труборез, содержащий тележку с осями для двух пар опорных роликов, установленные на тележке режущий инструмент и привод с раздаточной коробкой, имеющей один выходной вал для привода режущего инструмента и другой выходной вал для перемещения тележки по трубе, механизм врезания режущего инструмента, зажимной механизм, а также механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки. Зажимной механизм выполнен в виде двух цепей. А механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента выполнен в виде надеваемого на трубу в месте реза бандажа, состоящего из двух половин металлической ленты, по боковым направляющим кромкам которого жестко прикреплены изогнутые металлические стержни квадратного профиля. При этом на корпусе тележки выполнены две оси, на которые надеты опорные ролики (см., например, Рекламный проспект "Труборезы Файн-первопроходцы". Г/п "Нефтебур", отдел импорта/экспорта, 1997 г.).

При включении привода опорные ролики, установленные на осях тележки, перемещаются по направляющим кромкам бандажа без смещения по продольной оси трубы. Вместе с тележкой вокруг трубы перемещается жестко установленный на тележке режущий инструмент, обеспечивая при этом рез трубы в перпендикулярном сечении.

Хотя известный труборез обеспечивает качество реза для последующего гарантированного стыка без зазора торцев свариваемых труб, однако данный известный труборез не обеспечивает резку труб разного диаметра, поскольку из-за жестких направляющих боковых кромок бандаж необходимо подбирать каждый раз на каждый типоразмер трубы, что требует дополнительных трудозатрат, усложняет эксплуатацию устройства из-за дополнительной настройки механизма корректировки траектории перемещения режущего инструмента на другой диаметр. Кроме того, известный труборез громоздок, неудобен в эксплуатации.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение универсальности трубореза за счет обеспечения реза труб любого диаметра одним устройством без перенастройки путем упрощения корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки и упрощения настройки устройства на рез трубы другого диаметра при обеспечении высокого качества реза для последующей стыковки торцев труб без зазоров.

Дополнительной задачей является снижение трудоемкости и материальных затрат.

Поставленная задача достигается тем, что в труборезе, содержащем тележку с осями для двух пар опорных роликов, установленные на тележке режущий инструмент и привод с раздаточной коробкой, имеющей выходной вал для привода режущего инструмента и другой выходной вал для перемещения тележки по трубе, механизм врезания режущего инструмента, зажимной механизм, выполненный в виде двух цепей, и механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки, выполненный в виде охватывающего трубу бандажа в виде ленты с боковыми направляющими кромками, жестко закрепленного на трубе, новым является то, что на осях опорных роликов тележки дополнительно установлены с возможностью свободного вращения и ограничения от осевого перемещения звездочки, а механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки снабжен жестко закрепленной на трубе дополнительной цепью с зажимным узлом, которая установлена вдоль одной из боковых направляющих кромок бандажа с возможностью зацепления со звездочками, закрепленными на осях опорных роликов, при этом тележка снабжена указателями траектории перемещения, а бандаж выполнен в виде сплошной гибкой ленты.

Бандаж содержит кронштейны на обоих концевых участках и паз на одном из них.

На поверхности бандажа может быть уложен гибкий стягивающий элемент.

Зажимной узел дополнительной цепи выполнен в виде закрепленной на конце цепи скобы, связанной через рычаг с зубчатым сектором, и стягивающего винта.

Благодаря тому, что механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки выполнен в виде сплошной гибкой ленты, охватывающей трубу и жестко закрепленной на трубе, по одной из боковых направляющих кромок которой размещен гибкий направляющий элемент - дополнительная цепь, которая жестко закреплена на трубе, обеспечивается, во-первых, путь для перемещения звездочек на осях опорных роликов строго по направляющей цепи, а следовательно, и траектория перемещения режущего инструмента по трубе, при этом жесткое закрепление бандажа и дополнительной цепи вдоль боковой кромки не позволяет режущему инструменту изменить траекторию перемещения в процессе резки, обеспечивая тем самым качество реза.

Во-вторых, выполнение бандажа без жестких боковых направляющих кромок позволяет выполнить его из сплошной гибкой, например, металлической ленты любой длины, а использование в качестве направляющей для звездочек тележки дополнительной цепи любой длины с любым числом звеньев позволяет осуществлять резку труб любого диаметра (от малого до большого) при ремонте трубопроводов без замены бандажа на требуемый типоразмер разрезаемой трубы за счет простого изменения длины дополнительной направляющей цепи и металлической ленты бандажа.

Указанные преимущества предлагаемого трубореза придают ему универсальность, а для обслуживающего персонала позволяют снизить материальные и трудозатраты.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид трубореза, закрепленного на трубе; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг.1.

Предлагаемый труборез содержит тележку 1, закрепленные на ней режущий инструмент 2, например фрезу, привод 3 с раздаточной коробкой, имеющей выходной вал 4 для привода режущего инструмента 2 и другой выходной вал 5 для перемещения тележки 1 по разрезаемой трубе 6, а также механизм 7 врезания режущего инструмента 2, зажимной механизм, выполненный в виде двух цепей 8 и 9, и механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента, выполненный в виде бандажа 10 и дополнительной направляющей цепи 11. Бандаж 10 выполнен в виде сплошной гибкой, например, металлической ленты, на обоих концевых участках которой выполнены кронштейны 12 и 13 и паз 14 на одном из них (фиг. 1 и 2).

Дополнительная цепь 11 имеет зажимной узел, выполненный в виде закрепленной на конце цепи 11 скобы 15, связанной через рычаг 16 с зубчатым сектором 17, и стягивающего винта 18. Дополнительная цепь 11 установлена вдоль одной из боковых направляющих кромок бандажа 10 (гибкой ленты), охватывает разрезаемую трубу 6 и жестко закреплена посредством зажимного узла.

На корпусе тележки 1 закреплена ось 19, на которой установлены опорные ролики 20 и отклоняющие звездочки 21. На валу 5 установлены опорные ролики 22 и закреплены приводные звездочки 23, находящиеся в зацеплении с цепями 8 и 9. На оси 19 и валу 5 установлены с возможностью свободного вращения и ограниченные от осевого перемещения с одной стороны буртиками, а с другой - концевыми шайбами 24 направляющие звездочки 25 и 26. Дополнительная цепь 11 закреплена на трубе 6 по кромке бандажа 10 с возможностью взаимодействия звеньев цепи 11 с указанными звездочками 25 и 26. На корпусе тележки 1 закреплены два указателя 27 траектории перемещения тележки 1. Данные указатели 27 могут быть закреплены не на корпусе тележки 1, а на других частях трубореза, например на концевых шайбах 24.

Бандаж 10 может быть выполнен как из гибкой металлической ленты, так и из гибкой ленты другого материала, при этом для жесткого закрепления бандажа 10 на трубе 6 предусмотрен гибкий стягивающий элемент 28, например цепь, взаимодействующий с кронштейнами 12 и 13 через натяжной винт 29.

Механизм врезания 7 режущего инструмента 2 может быть выполнен в виде винта, перемещающего привод 3 с режущим инструментом 2 относительно тележки 1 в направлении разрезаемой трубы 6.

Устройство работает следующим образом.

На определенном расстоянии от предполагаемого реза, равном расстоянию от фрезы 2 до плоскости вращения звездочек 25 и 26, на трубу 6 наматывают гибкую ленту бандажа 10. При этом кронштейн 13 попадает в продольный паз 14 бандажа 10. Гибкий стягивающий элемент (цепь) 28 зацепляют на кронштейне 13 и натяжным винтом 29, установленным в отверстие кронштейна 12, стягивают бандаж 10, закрепляя его на трубе 6. По направляющей кромке бандажа 10 укладывают дополнительную цепь 11 с закрепленной на ее конце скобой 15 зажимного механизма. Зацепляют с зубчатым сектором 17 свободный конец цепи 11 и через рычаг 16 стягивающим винтом 18 производят жесткое закрепление дополнительной цепи 11 на трубе 6.

Устанавливают труборез на трубу 6 так, чтобы направляющие звездочки 25 и 26 вошли в зацепление со звеньями дополнительной цепи 11. Соединяют концы зажимных цепей 8 и 9 и натяжным механизмом производят закрепление тележки 1 трубореза на трубе 6, при этом цепи 8 и 9 взаимодействуют с отклоняющими звездочками 21. Включают привод 3, который через раздаточную коробку вращает валы 4 и 5. Механизмом 7 производят врезание режущего инструмента 2 в стенку трубы 6. Одновременно, закрепленные на валу 5 звездочки 26, находящиеся в зацеплении с цепями 8 и 9, производят перемещение трубореза по трубе 6. При этом направляющие звездочки 25 и 26, находясь в зацеплении с жестко закрепленной на трубе 6 цепью 11, обеспечивают точную траекторию реза, так как они ограничены от осевого перемещения буртиками вала 5 и оси 19 и концевыми шайбами 24. В конце реза, когда тележка 1 доходит до скобы зажимного механизма цепи 11, винтом 18 производят ослабление цепи 11, перемещение ее вдоль кромки бандажа 10 на необходимое расстояние и вновь закрепляют цепь 11 на трубе 6. Можно в конце реза после ослабления цепи 11 расцепить ее с зубчатым сектором 17 и снять цепь 11 с трубы 6, не останавливая трубореза, так как направляющие звездочки 25 и 26 свободно вращаются на валу 5 и оси 19 и не препятствует снятию цепи. В этом случае оставшуюся часть реза можно производить по указателям 27, которые, перемещаясь вдоль направляющей кромки бандажа, указывают на смещение трубореза от заданной траектории, предупреждая оператора о необходимости корректировки траектории реза, которая производится изменением натяжения цепей 8 и 9, как в других известных способах.

По окончании реза цепи 8 и 9 ослабляют и расцепляют, и труборез снимают с трубы. После этого ослабляют натяжной винт 29, расцепляют гибкий стягивающий элемент 28 с кронштейном 13 и снимают бандаж 10.

В случае, если трубопровод, подлежащий ремонту, имеет диаметр вырезаемого участка трубы, отличающийся от диаметра предыдущего реза, предлагаемый труборез готов к работе без перенастройки механизма корректировки траектории перемещения режущего инструмента и без замены бандажа на другой типоразмер, что позволяет производить резку труб разного диаметра одним устройством.

Устройство обеспечивает высокое качество реза для последующей стыковки торцев труб без зазоров.

При этом устройство несложное в эксплуатации, не требует при работе больших трудо- и материальных затрат.

Формула изобретения

1. Труборез, содержащий тележку с осями для двух пар опорных роликов, установленные на тележке режущий инструмент и привод с раздаточной коробкой, имеющей выходной вал для привода режущего инструмента и другой выходной вал для перемещения тележки по трубе, механизм врезания режущего инструмента, зажимной механизм, выполненный в виде двух цепей, и механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки, выполненный в виде охватывающего трубу бандажа в виде ленты с боковыми направляющими кромками, жестко закрепленного на трубе, отличающийся тем, что на осях опорных роликов тележки дополнительно установлены с возможностью свободного вращения и ограниченные от осевого перемещения звездочки, механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента в процессе резки снабжен жестко закрепленной на трубе дополнительной цепью с зажимным узлом, которая установлена вдоль одной из боковых направляющих кромок бандажа с возможностью зацепления с указанными звездочками, закрепленными на осях опорных роликов, при этом тележка снабжена указателями траектории перемещения, а бандаж выполнен в виде сплошной гибкой ленты.

2. Труборез по п. 1, отличающийся тем, что бандаж, выполненный в виде сплошной гибкой ленты, содержит кронштейны на обоих концевых участках и паз на одном из них.

3. Труборез по п.1, отличающийся тем, что на поверхности бандажа уложен гибкий стягивающий элемент.

4. Труборез по п.1, отличающийся тем, что зажимной узел дополнительной цепи выполнен в виде закрепленной на конце цепи скобы, связанной через рычаг с зубчатым сектором, и стягивающего винта.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3