專利名稱：具有壓力平衡機構的高壓開孔機的制作方法
技術領域：
本發明屬于 高壓管道維護及搶修的裝備，尤其涉及一種具有壓力平衡機構的高壓開孔機。
背景技術：
輸送各種能源的管道內壓力越來越高。管道經過數年的使用，受到地基沉降，腐蝕及外來施工等破壞因素的長期作用，管線在運行過程中隨時都有可能受損，需要進行管道維修和搶修。目前對于重要能源輸送管道和生產工藝管道受損泄露的維護、搶修以及在役管線的維護，通常使用的方法是不停輸、帶壓開孔封堵。因此對于高壓管道，高壓開孔機成為不可缺少的設備。目前使用的高壓開孔機壓力平衡系統直接利用管線介質進行平衡的，介質不經處理直接進入壓力平衡系統，往往造成平衡系統堵塞，導致開孔機無法工作。專利申請(200910070821)公開了一種具有外置獨立可調備壓平衡系統的高壓大口徑開孔機，它包括外置液壓泵站；進給齒輪箱；開孔機外殼、法蘭、開孔機拉桿，由蝸輪通過鍵帶動的旋轉驅動軸，旋轉驅動軸內再通過開孔機鉆桿驅動鍵帶動的開孔機鉆桿，開孔機鉆桿內又通過進給絲杠鎖母連接進給絲杠，而進給絲杠的內孔套裝在開孔機拉桿上；在旋轉驅動軸的后端，旋轉驅動軸的外徑與開孔機外殼之間設有旋轉驅動軸鎖母，旋轉驅動軸的內徑與進給絲杠鎖母旋合，進給絲杠鎖母則套裝在進給絲杠的外徑上，其特征在于在所述開孔機鉆桿的后端面所在的旋轉驅動軸的截面位置，旋轉驅動軸沿用向設有I個或多個向心的通孔，并且在所述旋轉驅動軸的通孔位置外側的軸承以外的開孔機外殼上還開有一個與外置液壓泵連接的平衡備壓進油孔，形成由開孔機外殼、旋轉驅動軸在向心的通孔后部設置的臺肩底面、進給絲杠臺肩底面、旋轉驅動軸中向心的通孔、開孔機鉆桿的后端面、以及旋轉驅動軸與開孔機鉆桿之間的問隙、開孔機鉆桿與開孔機進給絲杠之間的問隙組合構成的壓力平衡油腔。雖然外置獨立可調備壓的平衡系統可以調控平衡系統，但是使開孔機裝置結構變得復雜，開孔機施工必須外置一個液壓站，不適于諸多環境的搶修工作。

發明內容
本發明是為了克服現有技術中的不足，提供一種具有壓力平衡機構的高壓開孔機，壓力平衡機構在機體內獨自存在，平衡機構的油腔內充滿液壓油自成一體，開孔機在介質引入口處設置過濾裝置，管線內介質進入影響不了壓力平衡機構的正常工作，可控性及安全性大大提高。本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現，一種具有壓力平衡機構的高壓開孔機，包括進給齒輪箱、減速齒輪箱、法蘭外套，由中心向外依次連接的開孔機拉桿、進給絲杠、開孔機鉆桿和旋轉驅動軸；所述減速齒輪箱的齒輪與旋轉驅動軸鍵接，旋轉驅動軸通過滑鍵槽與開孔機鉆桿上端的鍵嚙合，所述旋轉驅動軸上端固接進給絲杠鎖母，所述進給絲杠鎖母與開孔機鉆桿內的進給絲杠螺接，所述進給絲杠的中間孔套裝在開孔機拉桿上，所述進給絲杠鎖母的后端設有壓力平衡密封套，所述開孔機拉桿下端中間設有平衡液壓缸體，所述平衡液壓缸體內設有與其滑動配合的液壓活塞，所述平衡液壓缸體頂端設有若干個油孔，所述油孔與進給絲杠的中間孔連通，所述自壓力平衡密封套的底面開始至液壓活塞頂面止，包括密封套底面、絲杠鎖母頂面，開孔機鉆桿中間孔底面，開孔機鉆桿與進給絲杠之間的間隙，開孔機旋轉驅動軸轉盤頂面，開孔機旋轉驅動軸與鉆桿之間的間隙，開孔機進給絲杠與開孔機拉桿之間的間隙，開孔機拉桿的平衡液壓缸體及其液壓活塞之間間隙，共同組合構成壓力平衡油腔，所述壓力平衡油腔內預置液壓油。所述壓力平衡密封套與旋轉驅動軸之間設有A組合密封件；所述開孔機進給絲杠與開孔機拉桿之間設有B組合密封件；所述開孔機拉桿與開孔機鉆桿之間設有C組合密封件；所述開孔機拉桿下端液壓油缸與液壓活塞之間設有D組合密封件；所述旋轉驅動軸底盤與法蘭外套之間，旋轉驅動軸底盤與旋轉驅動軸之間設有E組合密封件；所述開孔機鉆桿軸套與法蘭外套之間及鉆桿軸套與鉆桿之間設有F組合密封件。所述A組合密封件包括一個環形密封圈和兩個0型密封圈。、所述B組合密封件、C組合密封件和D組合密封件分別為環型密封圈。所述環形密封圈橫截面形狀是0型或Y型或V型或齒型。所述E組合密封件包括三個環形密封圈和兩個0型密封圈。所述F組合密封件包括兩個0型密封圈。有益效果自備壓力平衡機構可以使開孔機鉆桿通過該機構實現開孔機鉆桿上、下截面所受壓力平衡，從而保證進給絲杠螺母上、下壓力平衡不承受壓力。其結構簡單，與同類設備相比，因壓力平衡機構自成一體，獨立存在，管線內介質不影響該壓力平衡機構正常工作，可控性及安全性大大增強。


圖I是開孔機主半剖視圖；圖2是開孔機主半剖視圖后段部分放大圖；圖3是開孔機主半剖視圖前段部分放大圖；圖4是A組合密封件的局部放大示意圖；圖5是B組合密封件的局部放大示意圖；圖6是C組合密封件的局部放大示意圖；圖7是D組合密封件的局部放大示意圖；圖8是E組合密封件的局部放大示意圖；圖9是F組合密封件的局部放大示意圖。圖中1-進給齒輪箱；2_壓力平衡密封套；3_進給絲杠鎖母；4_旋轉驅動軸；5-鍵；6_開孔機鉆桿；7_進給絲杠；8_開孔機拉桿；9_減速齒輪箱；10_齒輪；11-液壓活塞；12-壓母；13-濾網I; 14-濾芯I; 15-濾網II; 16-濾芯II; 17-旋轉驅動軸底盤；18_旋轉驅動軸轉盤；19-鉆桿軸套；20_法蘭外套；21_液壓活塞頂面；22_卡簧，23-油孔。
具體實施例方式以下結合較佳實施例，對依據本發明提供的具體實施方式
詳述如下詳見附圖，一種具有壓力平衡機構的高壓開孔機，包括進給齒輪箱I、減速齒輪箱9、法蘭外套20，由中心向外依次連接的開孔機拉桿8、進給絲杠7、開孔機鉆桿6和旋轉驅動軸4 ;所述減速齒輪箱的齒輪10與旋轉驅動軸4鍵接，旋轉驅動軸通過滑鍵槽與開孔機鉆桿上端的鍵5嚙合，所述旋轉驅動軸上端固接進給絲杠鎖母3，所述進給絲杠鎖母與開孔機鉆桿內的進給絲杠螺接，所述進給絲杠的中間孔套裝在開孔機拉桿上，所述進給絲杠鎖母的后端設有壓力平衡密封套2，所述開孔機拉桿下端中間設有平衡液壓缸體，所述平衡液壓缸體內設有與其滑動配合的液壓活塞11，所述平衡液壓缸體頂端設有若干個油孔23，所述油孔與進給絲杠的中間孔連通，所述自壓力平衡密封套的底面開始至液壓活塞頂面21止，包括密封套底面、絲杠鎖母頂面，開孔機鉆桿中間孔底面，開孔機鉆桿與進給絲杠之間的間隙，旋轉驅動軸轉盤18頂面，旋轉驅動軸與鉆桿之間的間隙，開孔機進給絲杠與開孔機拉桿之間的間隙，開孔機拉桿的平衡液壓缸體及其液壓活塞之間間隙共同組合構成壓力平衡油腔，所述壓力平衡油腔內預置液壓油。所述壓力平衡密封套與旋轉驅動軸之間設有A組合密封件；所述進給絲杠與開孔機拉桿之間設有B組合密封件；所述開孔機拉桿與開孔機鉆桿之間設有C組合密封件；所 述開孔機拉桿下端液壓油缸與液壓活塞之間設有D組合密封件；所述旋轉驅動軸底盤17與法蘭外套20之間，旋轉驅動軸底盤與旋轉驅動軸之間設有E組合密封件；所述開孔機鉆桿軸套19與法蘭外套之間及鉆桿軸套與鉆桿之間設有F組合密封件。所述A組合密封件包括一個環形密封圈和兩個0型密封圈。所述B組合密封件、C組合密封件和D組合密封件分別為環型密封圈。所述環形密封圈橫截面形狀是0型或Y型或V型或齒型。所述E組合密封件包括三個環形密封圈和兩個0型密封圈。所述F組合密封件包括兩個0型密封圈。壓力平衡密封套和液壓活塞是用金屬材料制作。工作原理當減速箱的齒輪10轉動時,帶動旋轉驅動軸旋轉，旋轉驅動軸帶動開孔機鉆桿旋轉，同時帶動旋轉驅動軸上端部安裝的驅動齒輪旋轉，驅動齒輪與掛檔進給齒輪嚙合，實現與開孔機進給絲杠的傳動比差來帶動開孔機鉆桿的自動進給，完成開孔作業。開孔機鉆桿的前端承受鉆孔壓力P，而在開孔機鉆桿的后端設置壓力平衡密封套，由密封套底面、絲杠鎖母頂面、開孔機鉆桿中間孔底面、開孔機拉桿中間孔、開孔機鉆桿與進給絲杠之間的間隙，旋轉驅動軸轉盤頂面，旋轉驅動軸與開孔機鉆桿之間的間隙，以及開孔機進給絲杠與開孔機拉桿之間的間隙共同構成壓力平衡油腔。當開孔作業進行到管線內高壓介質與開孔機接觸時，開孔機鉆桿前端通過壓母12固接過濾裝置，高壓介質通過連接孔過濾裝置的濾網
I13、濾芯14及濾網II 15、濾芯16過濾后壓縮開孔機壓力平衡油缸的液壓活塞至油缸端部被卡簧22固定，開孔機壓力平衡油腔通過液壓油的壓力傳遞很快與高壓介質的壓力相等，從而達到平衡的目的。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的結構作任何形式上的限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明的技術方案的范圍內。
權利要求
1.ー種具有壓カ平衡機構的高壓開孔機，包括進給齒輪箱、減速齒輪箱、法蘭外套，由中心向外依次連接的開孔機拉桿、進給絲杠、開孔機鉆桿和旋轉驅動軸；所述減速齒輪箱的齒輪與旋轉驅動軸鍵接，旋轉驅動軸通過滑鍵槽與開孔機鉆桿上端的鍵嚙合，所述旋轉驅動軸上端固接進給絲杠鎖母，所述進給絲杠鎖母與開孔機鉆桿內的進給絲杠螺接，所述進給絲杠的中間孔套裝在開孔機拉桿上，其特征是所述進給絲杠鎖母的后端設有壓力平衡密封套，所述開孔機拉桿下端中間設有平衡液壓缸體，所述平衡液壓缸體內設有與其滑動配合的液壓活塞，所述平衡液壓缸體頂端設有若干個油孔，所述油孔與進給絲杠的中間孔連通，所述自壓力平衡密封套的底面開始至液壓活塞頂面止，包括密封套底面、絲杠鎖母頂面，開孔機鉆桿中間孔底面，開孔機鉆桿與進給絲杠之間的間隙，旋轉驅動軸轉盤頂面，旋轉驅動軸與鉆桿之間的間隙，開孔機進給絲杠與開孔機拉桿之間的間隙，開孔機拉桿的平衡液壓缸體及其液壓活塞之間間隙，共同組合構成壓力平衡油腔，所述壓カ平衡油腔內預置液壓油。
2.根據權利要求I所述的具有壓カ平衡機構的高壓開孔機，其特征是所述壓カ平衡密封套與旋轉驅動軸之間設有A組合密封件；所述進給絲杠與開孔機拉桿之間設有B組合密封件；所述開孔機拉桿與開孔機鉆桿之間設有C組合密封件；所述開孔機拉桿下端液壓油缸與液壓活塞之間設有D組合密封件；所述旋轉驅動軸底盤與法蘭外套之間，旋轉驅動軸底盤與旋轉驅動軸之間設有E組合密封件；所述開孔機鉆桿軸套與法蘭外套之間及鉆桿軸套與鉆桿之間設有F組合密封件。
3.根據權利要求2所述的具有壓カ平衡機構的高壓開孔機，其特征是所述A組合密封件包括一個環形密封圈和兩個O型密封圈。
4.根據權利要求2所述的具有壓カ平衡機構的高壓開孔機，其特征是所述B組合密封件、C組合密封件和D組合密封件分別為環型密封圏。
5.根據權利要求4所述的具有壓カ平衡機構的高壓開孔機，其特征是所述環形密封圈橫截面形狀是O型或Y型或V型或齒型。
6.根據權利要求2所述的具有壓カ平衡機構的高壓開孔機，其特征是所述E組合密封件包括三個環形密封圈和兩個O型密封圈。
7.根據權利要求2所述的具有壓カ平衡機構的高壓開孔機，其特征是所述F組合密封件包括兩個O型密封圏。
全文摘要
本發明涉及一種具有壓力平衡機構的高壓開孔機，包括由中心向外依次連接的開孔機拉桿、進給絲杠、鎖母、開孔機鉆桿和旋轉驅動軸；其特征是所述進給絲杠鎖母的后端設有壓力平衡密封套，所述開孔機拉桿下端中間設有平衡液壓缸體，所述平衡液壓缸體內設有與其滑動配合的液壓活塞，所述平衡液壓缸體頂端設有若干個油孔，所述油孔與進給絲杠的中間孔連通，所述自壓力平衡密封套的底面開始至液壓活塞頂面止構成壓力平衡油腔，所述壓力平衡油腔內預置液壓油。有益效果可以使開孔機鉆桿通過該機構實現開孔機鉆桿上、下截面所受壓力平衡，從而保證進給絲杠螺母上、下壓力平衡，管線內介質不影響該壓力平衡機構正常工作，可控性及安全性大大增強。
文檔編號F16L55/18GK102661469SQ20121016991
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者余本源, 王漫江 申請人:天津市江達揚升工程技術有限公司