一种不动火开孔机的制作方法

1.本发明属于煤层气集输管网技术领域，具体涉及一种不动火开孔机。


背景技术：

2.随着井下煤层气开采利用规模不断加大，煤层气采用中、短距离压力管道输送已相当普遍。在采用压力管道输送煤层气时，由于煤层气含杂质较多、管道经过地区地形复杂、运行压力高、冬季气温低等原因，敷设管道时不可避免形成u形谷，在这种地形特征的环境中，煤层气携带的液体和管道中的凝析液很容易在管道u形谷低洼处聚集，造成水堵。水堵归根到底都是由于煤层气中的水凝析造成的，管道中水堵不是在瞬间形成并堵塞全部管道的，如果发现及时并处理迅速、得当，可以将凝析出来的水及时排掉，是不会影响下游用户正常用气的。所以，要在集输管道的u形谷低洼处设置排水管道附件，不定期排水，从而保证管道的流通顺畅。
3.但是目前某些已投运多年的集输管网，在运行过程中发现某些管段会存在不同程度的积水不易排出现象，严重影响增压系统和管汇系统的安全平稳运行。为了保证煤层气集输安全，提升管道输送效率，延长管道使用寿命，需想办法解决特殊管段中冷凝水积聚低洼处不易排出的问题，消除管道水堵现象；常规的方法是对管道进行开孔然后外接排水管路，将冷凝水从排水管路排出，但是由于此管道输送煤气，常用的开孔机进行开孔作业是会产生火，所以开孔施工存在很大风险。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决传统开孔机进行开孔作业时存在很大的风险的问题，提供了一种不动火开孔机。
5.本实用新型采用如下的技术方案实现：一种不动火开孔机，包括壳体、连接法兰、钻头和钻杆；
6.所述壳体为倒u形结构，壳体的底部固定有连接法兰，钻杆的顶端延伸至壳体的顶部并与壳体构成螺纹副，钻杆的底端延伸至连接法兰的底部并与连接法兰构成移动副，钻杆的底端连接有钻头；
7.所述钻杆包括上下两部分，上部分为螺纹杆，下部分为钻进杆；
8.所述壳体的顶部设有螺纹孔，螺纹杆与螺纹孔构成螺纹副，螺纹杆的底端设有弧形凸起；
9.所述连接法兰上设有通孔，所述钻进杆与通孔构成移动副，钻进杆的顶端设有与弧形凸起匹配的弧形凹槽。
10.进一步的，所述连接法兰上固定有导向套筒，导向套筒位于连接法兰的通孔的正上方，钻进杆与导向套筒构成移动副。
11.进一步的，所述壳体的顶部固定有固定螺母，固定螺母内部设有内螺纹，内螺纹与壳体顶部的螺纹孔连通，内螺纹与螺纹杆构成螺纹副。
12.进一步的，所述钻头具有多种直径规格，钻头与钻杆螺纹可拆卸连接。
13.进一步的，所述螺纹杆的顶部固定有螺母套；
14.所述钻进杆的顶端设有钻杆头部螺母，弧形凹槽设于钻杆头部螺母的顶部。
15.进一步的，所述钻杆头部螺母与螺母套的圆周面上均设有竖向的齿条。
16.本实用新型相比现有技术的有益效果：
17.1.本技术的结构简单，体轻小巧、便于携带、操作简单；
18.2.本技术的钻杆分为螺纹杆和钻进杆，通过人力驱动螺纹杆提供适当的轴向压紧力，保证钻头既可旋转又可实现进给，按照“压紧-旋转切削-压紧-旋转切削
……”
的流程循环进行直至开孔完毕，由此可见本分体式的设计具备现场施工可行性，便于人为控制刀具进给量，保证切削均匀平整，开孔成功率高；实现不动火切割，可用于燃气管道不动火作业，降低施工难度以及施工风险；
19.3.本技术的钻杆与钻头通过螺纹连接，便于更换不同规格的钻头进行不同孔径的开孔，应用范围广泛，并且可以重复利用。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图中：1-壳体，2-连接法兰，3-钻头，4-钻杆，4.1-螺纹杆，4.1.1-弧形凸起，4.2-钻进杆，4.2.1-弧形凹槽，5-导向套筒，6-钻杆头部螺母，7-固定螺母，8-螺母套。
具体实施方式
22.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
23.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
24.参照图1，本实用新型提供一种技术方案：一种不动火开孔机，包括壳体1、连接法兰2、钻头3和钻杆4；
25.所述壳体1为倒u形结构，壳体1的底部固定有连接法兰2，钻杆4的顶端延伸至壳体1的顶部并与壳体1构成螺纹副，钻杆4的底端延伸至连接法兰2的底部并与连接法兰2构成移动副，钻杆4的底端连接有钻头3；
26.所述钻杆4包括上下两部分，上部分为螺纹杆4.1，下部分为钻进杆4.2；
27.所述壳体1的顶部设有螺纹孔，螺纹杆4.1与螺纹孔构成螺纹副，螺纹杆4.1的底端设有弧形凸起4.1.1；
28.所述连接法兰2上设有通孔，所述钻进杆4.2与通孔构成移动副，钻进杆4.2的顶端设有与弧形凸起4.1.1匹配的弧形凹槽4.2.1；本技术将钻杆4设计为分体式（分为螺纹杆
4.1和钻进杆4.2），螺纹杆4.1提供轴向压紧力以及进给、钻进杆4.2实现钻头刀具的旋转切削；分体式的设计则是通过人力驱动螺纹杆4.1提供适当的轴向压紧力，保证钻头既可旋转又可实现进给，按照“压紧-旋转切削-压紧-旋转切削
……”
的流程循环进行直至开孔完毕，该方式具备现场施工可行性，便于人为控制刀具进给量，保证切削均匀平整，开孔成功率高（由于一体式开孔机是通过机壳上部固定螺母来控制刀具钻进，因螺距固定且较大会导致刀具进给量过大过快，会出现刀具损坏、钻头卡死、人力无法驱动、切削孔毛刺不平整等问题，实施可行性差，易导致开孔作业失败）。故本发明所涉及开孔设备采用分体式开孔机，自行手工制作，已通过多个开孔案例检验。
29.所述连接法兰2上固定有导向套筒5，导向套筒5位于连接法兰2的通孔的正上方，钻进杆4.2与导向套筒5构成移动副，对钻进杆4.2进行导向。
30.所述壳体1的顶部固定有固定螺母7，固定螺母7内部设有内螺纹，内螺纹与壳体1顶部的螺纹孔连通，内螺纹与螺纹杆4.1构成螺纹副。
31.所述钻头3具有多种直径规格，钻头3与钻杆4螺纹可拆卸连接，便于对不同管径的管路进行不同直径开孔，应用更广泛。
32.所述螺纹杆4.1的顶部固定有螺母套8；
33.所述钻进杆4.2的顶端设有钻杆头部螺母6，弧形凹槽4.2.1设于钻杆头部螺母6的顶部，便于旋转螺纹杆4.1与钻进杆4.2。
34.所述钻杆头部螺母6与螺母套8的圆周面上均设有竖向的齿条，便于施工人员旋转钻杆头部螺母6进行进给、旋转螺母套8进行切削。
35.本技术为手动式驱动机械开孔，其是根据管道开孔原理自行手工制作，它是通过人力摇动直接驱动钻杆带动开孔刀来进行切削开孔，开孔直径可通过更换多种规格刀具进行调节以满足各种开孔任务要求。
36.本技术采用机壳1上的固定螺母7与螺纹杆4.1连接，旋动螺母套8来实行进给并顶住钻进杆4.2提供进给压力（通过弧形凸起4.1.1卡在弧形凹槽4.2.1内实现）， 转动钻杆头部螺母6可作下刀进行旋转切削，缓慢进刀；当切削开孔时应缓慢转动钻杆头部螺母6，控制主机刀具的切削量，缓慢进刀，每次钻杆头部螺母6旋转力量不要过大，保持切削均匀，保证每次的开孔成功 ；本开孔机与市场上的电动式管道开孔机相比，具有成本低廉、体轻小巧、便于携带、操作简单、可用于燃气管道不动火作业的特点。
37.开孔作业之前在作业管道上焊接固定法兰，本技术的连接法兰2与固定法兰通过螺栓连接固定扣方可进行开孔作业。
38.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。