[发明专利]一种可自动回收鞍形板的筒刀

说明书

技术领域:

本发明涉及一种筒刀，具体涉及一种能自动回收管道切割所产生的鞍形板的筒刀。

背景技术:

筒刀是用于在大型圆柱形管体上或圆柱形筒体上加工圆孔的刀具，主要作用是对管线管体进行开孔作业。是管线，特别是大口径的管线安装及维护时的重要装备之一，在石油、天然气等能源管线安装和大口径的城市供水管线安装等领域被广泛的使用。

在管道不停输开孔作业的过程中，筒刀切削开孔会产生一块鞍形板，此鞍形板通常随着开孔作业的完成，由筒刀带出；但在某些情况下，鞍形板会掉入运行的管线中，给后续管线的运行、清管及管道内检测带来极大的麻烦。若采用常规的停输、放空管线的方法取出鞍形板，将会带来巨大的经济损失，并严重影响下游用户的生产和生活。

发表于期刊《石油工业技术监督》(2009年11月15日)的论文《探测打捞装置的研制》中，中国石油管道局维抢修分公司研发中心研制出一种探测打捞装置，利用摄像探测+磁铁吸附的方法取出掉落的鞍形板。虽然成功取出了掉落的鞍形板，但用摄像机定位掉落的鞍形板操作比较繁琐，在确定鞍形板掉落位置后用磁铁吸附时，必须保证磁铁吸附在鞍形板中央，且吸附之后的提升过程必须保证平稳，否则会导致鞍形板重新掉落，这些无疑从各个方面增加了该装置的操作难度。

为了克服现有的筒刀开孔易使切出的鞍形板掉落的问题，本发明将钻头和可张合卡爪整合到现有的筒刀中，利用筒刀自身的旋转运动实现钻头的钻进和卡爪的张合，提出了一种可自动回收鞍形板的筒刀，可以自动取出筒刀给管道开孔时产生的鞍形板。

发明内容：

本发明涉及一种可自动回收鞍形板的筒刀，主要包括：主刀体、钻杆、可张合卡爪、钻头、磁铁、螺栓，主刀体与钻杆以及钻头三者同轴，主刀体和钻杆通过螺栓连接，钻杆和钻头之间采用焊接连接，可张合卡爪布置在钻杆上靠近钻头尾部的地方，若干块磁铁均匀布置于筒刀内壁靠近筒底的位置。

所述的主刀体为圆筒形金属结构，筒底通过螺栓与旋转轴相连，筒顶沿周向均匀分布有若干刀齿。

所述的钻杆末端为圆盘状，并通过螺栓与主刀体连接，钻杆直径约为主刀体内径的0.1倍，轴向长度与主刀体轴向长度相当。

所述的钻头焊接于钻杆端部，其直径比钻杆直径略大，轴向长度约为主刀体轴向长度的0.3倍。

所述的可张合卡爪由若干沿周向均匀分布的斜锥体组成，采用铰接与钻杆相连，其外侧面为圆柱面，并做光滑处理，斜锥体的上斜平面可以和钻杆紧密贴合；可张合卡爪贴合时，斜锥体外侧面与钻杆外表弧面共同构成一个完整的圆柱面；可张合卡爪张开时，斜锥体的下斜平面可以到达水平状态。

本发明在工作时，钻头先在管道上钻孔，可张合卡爪通过钻孔到达管道内部，进而在重力和离心力的作用下张开，卡住筒刀切出的鞍形板，防止其掉入管道中；筒刀内壁上的磁铁可以吸附筒刀开孔作业中产生的铁屑。

与现有的筒刀装置相比，该装置具有如下益处：

(1)在现有筒刀的基础上进行改进，不影响传统的筒刀开孔作业，在提出筒刀的同时将鞍形板带出，操作便捷。

(2)在筒刀开孔作业的过程中将铁屑等废渣吸附，保证了管道的安全平稳运行，减轻了清管作业强度。

(3)装置组成简单，成本低、无需维护。

附图说明：

图1为本发明的组成示意图；

图2为本发明纵截面图；

图3为可张合卡爪合上过程示意图；

图4为可张合卡爪张开过程示意图；

图5为可张合卡爪斜锥体构成图。

图中：1.主刀体；2.钻杆；3.可张合卡爪；4.钻头；5.磁铁；6.螺栓；7.管道；8.鞍形板；9.旋转轴；10.斜锥体；11.上斜平面；12.外侧面；13.下斜平面。

具体实施方式:

下面结合附图对本发明的实施例做详细说明：本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明主要包括：主刀体1、钻杆2、可张合卡爪3、钻头4、磁铁5、螺栓6，主刀体1与钻杆2以及钻头4三者同轴，主刀体1和钻杆2通过螺栓6连接，钻杆2和钻头4之间采用焊接连接，可张合卡爪3布置在钻杆2上靠近钻头4尾部的地方，若干块磁铁5均匀布置于筒刀内壁靠近筒底的位置。

如图2所示，所述的主刀体1为圆筒形金属结构，筒底通过螺栓6与旋转轴9相连，筒顶沿周向均匀分布有若干刀齿。