专利名称：具有压力平衡机构的高压开孔机的制作方法
技术领域：
本发明属于 高压管道维护及抢修的装备，尤其涉及一种具有压力平衡机构的高压开孔机。
背景技术：
输送各种能源的管道内压力越来越高。管道经过数年的使用，受到地基沉降，腐蚀及外来施工等破坏因素的长期作用，管线在运行过程中随时都有可能受损，需要进行管道维修和抢修。目前对于重要能源输送管道和生产工艺管道受损泄露的维护、抢修以及在役管线的维护，通常使用的方法是不停输、带压开孔封堵。因此对于高压管道，高压开孔机成为不可缺少的设备。目前使用的高压开孔机压力平衡系统直接利用管线介质进行平衡的，介质不经处理直接进入压力平衡系统，往往造成平衡系统堵塞，导致开孔机无法工作。专利申请(200910070821)公开了一种具有外置独立可调备压平衡系统的高压大口径开孔机，它包括外置液压泵站；进给齿轮箱；开孔机外壳、法兰、开孔机拉杆，由蜗轮通过键带动的旋转驱动轴，旋转驱动轴内再通过开孔机钻杆驱动键带动的开孔机钻杆，开孔机钻杆内又通过进给丝杠锁母连接进给丝杠，而进给丝杠的内孔套装在开孔机拉杆上；在旋转驱动轴的后端，旋转驱动轴的外径与开孔机外壳之间设有旋转驱动轴锁母，旋转驱动轴的内径与进给丝杠锁母旋合，进给丝杠锁母则套装在进给丝杠的外径上，其特征在于在所述开孔机钻杆的后端面所在的旋转驱动轴的截面位置，旋转驱动轴沿用向设有I个或多个向心的通孔，并且在所述旋转驱动轴的通孔位置外侧的轴承以外的开孔机外壳上还开有一个与外置液压泵连接的平衡备压进油孔，形成由开孔机外壳、旋转驱动轴在向心的通孔后部设置的台肩底面、进给丝杠台肩底面、旋转驱动轴中向心的通孔、开孔机钻杆的后端面、以及旋转驱动轴与开孔机钻杆之间的问隙、开孔机钻杆与开孔机进给丝杠之间的问隙组合构成的压力平衡油腔。虽然外置独立可调备压的平衡系统可以调控平衡系统，但是使开孔机装置结构变得复杂，开孔机施工必须外置一个液压站，不适于诸多环境的抢修工作。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种具有压力平衡机构的高压开孔机，压力平衡机构在机体内独自存在，平衡机构的油腔内充满液压油自成一体，开孔机在介质引入口处设置过滤装置，管线内介质进入影响不了压力平衡机构的正常工作，可控性及安全性大大提高。本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种具有压力平衡机构的高压开孔机，包括进给齿轮箱、减速齿轮箱、法兰外套，由中心向外依次连接的开孔机拉杆、进给丝杠、开孔机钻杆和旋转驱动轴；所述减速齿轮箱的齿轮与旋转驱动轴键接，旋转驱动轴通过滑键槽与开孔机钻杆上端的键啮合，所述旋转驱动轴上端固接进给丝杠锁母，所述进给丝杠锁母与开孔机钻杆内的进给丝杠螺接，所述进给丝杠的中间孔套装在开孔机拉杆上，所述进给丝杠锁母的后端设有压力平衡密封套，所述开孔机拉杆下端中间设有平衡液压缸体，所述平衡液压缸体内设有与其滑动配合的液压活塞，所述平衡液压缸体顶端设有若干个油孔，所述油孔与进给丝杠的中间孔连通，所述自压力平衡密封套的底面开始至液压活塞顶面止，包括密封套底面、丝杠锁母顶面，开孔机钻杆中间孔底面，开孔机钻杆与进给丝杠之间的间隙，开孔机旋转驱动轴转盘顶面，开孔机旋转驱动轴与钻杆之间的间隙，开孔机进给丝杠与开孔机拉杆之间的间隙，开孔机拉杆的平衡液压缸体及其液压活塞之间间隙，共同组合构成压力平衡油腔，所述压力平衡油腔内预置液压油。所述压力平衡密封套与旋转驱动轴之间设有A组合密封件；所述开孔机进给丝杠与开孔机拉杆之间设有B组合密封件；所述开孔机拉杆与开孔机钻杆之间设有C组合密封件；所述开孔机拉杆下端液压油缸与液压活塞之间设有D组合密封件；所述旋转驱动轴底盘与法兰外套之间，旋转驱动轴底盘与旋转驱动轴之间设有E组合密封件；所述开孔机钻杆轴套与法兰外套之间及钻杆轴套与钻杆之间设有F组合密封件。所述A组合密封件包括一个环形密封圈和两个0型密封圈。、所述B组合密封件、C组合密封件和D组合密封件分别为环型密封圈。所述环形密封圈横截面形状是0型或Y型或V型或齿型。所述E组合密封件包括三个环形密封圈和两个0型密封圈。所述F组合密封件包括两个0型密封圈。有益效果自备压力平衡机构可以使开孔机钻杆通过该机构实现开孔机钻杆上、下截面所受压力平衡，从而保证进给丝杠螺母上、下压力平衡不承受压力。其结构简单，与同类设备相比，因压力平衡机构自成一体，独立存在，管线内介质不影响该压力平衡机构正常工作，可控性及安全性大大增强。
图I是开孔机主半剖视图；图2是开孔机主半剖视图后段部分放大图；图3是开孔机主半剖视图前段部分放大图；图4是A组合密封件的局部放大示意图；图5是B组合密封件的局部放大示意图；图6是C组合密封件的局部放大示意图；图7是D组合密封件的局部放大示意图；图8是E组合密封件的局部放大示意图；图9是F组合密封件的局部放大示意图。图中1-进给齿轮箱；2_压力平衡密封套；3_进给丝杠锁母；4_旋转驱动轴；5-键；6_开孔机钻杆；7_进给丝杠；8_开孔机拉杆；9_减速齿轮箱；10_齿轮；11-液压活塞；12-压母；13-滤网I; 14-滤芯I; 15-滤网II; 16-滤芯II; 17-旋转驱动轴底盘；18_旋转驱动轴转盘；19-钻杆轴套；20_法兰外套；21_液压活塞顶面；22_卡簧，23-油孔。
具体实施例方式以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
详述如下详见附图，一种具有压力平衡机构的高压开孔机，包括进给齿轮箱I、减速齿轮箱9、法兰外套20，由中心向外依次连接的开孔机拉杆8、进给丝杠7、开孔机钻杆6和旋转驱动轴4 ;所述减速齿轮箱的齿轮10与旋转驱动轴4键接，旋转驱动轴通过滑键槽与开孔机钻杆上端的键5啮合，所述旋转驱动轴上端固接进给丝杠锁母3，所述进给丝杠锁母与开孔机钻杆内的进给丝杠螺接，所述进给丝杠的中间孔套装在开孔机拉杆上，所述进给丝杠锁母的后端设有压力平衡密封套2，所述开孔机拉杆下端中间设有平衡液压缸体，所述平衡液压缸体内设有与其滑动配合的液压活塞11，所述平衡液压缸体顶端设有若干个油孔23，所述油孔与进给丝杠的中间孔连通，所述自压力平衡密封套的底面开始至液压活塞顶面21止，包括密封套底面、丝杠锁母顶面，开孔机钻杆中间孔底面，开孔机钻杆与进给丝杠之间的间隙，旋转驱动轴转盘18顶面，旋转驱动轴与钻杆之间的间隙，开孔机进给丝杠与开孔机拉杆之间的间隙，开孔机拉杆的平衡液压缸体及其液压活塞之间间隙共同组合构成压力平衡油腔，所述压力平衡油腔内预置液压油。所述压力平衡密封套与旋转驱动轴之间设有A组合密封件；所述进给丝杠与开孔机拉杆之间设有B组合密封件；所述开孔机拉杆与开孔机钻杆之间设有C组合密封件；所 述开孔机拉杆下端液压油缸与液压活塞之间设有D组合密封件；所述旋转驱动轴底盘17与法兰外套20之间，旋转驱动轴底盘与旋转驱动轴之间设有E组合密封件；所述开孔机钻杆轴套19与法兰外套之间及钻杆轴套与钻杆之间设有F组合密封件。所述A组合密封件包括一个环形密封圈和两个0型密封圈。所述B组合密封件、C组合密封件和D组合密封件分别为环型密封圈。所述环形密封圈横截面形状是0型或Y型或V型或齿型。所述E组合密封件包括三个环形密封圈和两个0型密封圈。所述F组合密封件包括两个0型密封圈。压力平衡密封套和液压活塞是用金属材料制作。工作原理当减速箱的齿轮10转动时,带动旋转驱动轴旋转，旋转驱动轴带动开孔机钻杆旋转，同时带动旋转驱动轴上端部安装的驱动齿轮旋转，驱动齿轮与挂档进给齿轮啮合，实现与开孔机进给丝杠的传动比差来带动开孔机钻杆的自动进给，完成开孔作业。开孔机钻杆的前端承受钻孔压力P，而在开孔机钻杆的后端设置压力平衡密封套，由密封套底面、丝杠锁母顶面、开孔机钻杆中间孔底面、开孔机拉杆中间孔、开孔机钻杆与进给丝杠之间的间隙，旋转驱动轴转盘顶面，旋转驱动轴与开孔机钻杆之间的间隙，以及开孔机进给丝杠与开孔机拉杆之间的间隙共同构成压力平衡油腔。当开孔作业进行到管线内高压介质与开孔机接触时，开孔机钻杆前端通过压母12固接过滤装置，高压介质通过连接孔过滤装置的滤网
I13、滤芯14及滤网II 15、滤芯16过滤后压缩开孔机压力平衡油缸的液压活塞至油缸端部被卡簧22固定，开孔机压力平衡油腔通过液压油的压力传递很快与高压介质的压力相等，从而达到平衡的目的。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
权利要求
1.ー种具有压カ平衡机构的高压开孔机，包括进给齿轮箱、減速齿轮箱、法兰外套，由中心向外依次连接的开孔机拉杆、进给丝杠、开孔机钻杆和旋转驱动轴；所述减速齿轮箱的齿轮与旋转驱动轴键接，旋转驱动轴通过滑键槽与开孔机钻杆上端的键啮合，所述旋转驱动轴上端固接进给丝杠锁母，所述进给丝杠锁母与开孔机钻杆内的进给丝杠螺接，所述进给丝杠的中间孔套装在开孔机拉杆上，其特征是所述进给丝杠锁母的后端设有压力平衡密封套，所述开孔机拉杆下端中间设有平衡液压缸体，所述平衡液压缸体内设有与其滑动配合的液压活塞，所述平衡液压缸体顶端设有若干个油孔，所述油孔与进给丝杠的中间孔连通，所述自压力平衡密封套的底面开始至液压活塞顶面止，包括密封套底面、丝杠锁母顶面，开孔机钻杆中间孔底面，开孔机钻杆与进给丝杠之间的间隙，旋转驱动轴转盘顶面，旋转驱动轴与钻杆之间的间隙，开孔机进给丝杠与开孔机拉杆之间的间隙，开孔机拉杆的平衡液压缸体及其液压活塞之间间隙，共同組合构成压力平衡油腔，所述压カ平衡油腔内预置液压油。
2.根据权利要求I所述的具有压カ平衡机构的高压开孔机，其特征是所述压カ平衡密封套与旋转驱动轴之间设有A组合密封件；所述进给丝杠与开孔机拉杆之间设有B组合密封件；所述开孔机拉杆与开孔机钻杆之间设有C组合密封件；所述开孔机拉杆下端液压油缸与液压活塞之间设有D组合密封件；所述旋转驱动轴底盘与法兰外套之间，旋转驱动轴底盘与旋转驱动轴之间设有E组合密封件；所述开孔机钻杆轴套与法兰外套之间及钻杆轴套与钻杆之间设有F组合密封件。
3.根据权利要求2所述的具有压カ平衡机构的高压开孔机，其特征是所述A组合密封件包括一个环形密封圈和两个O型密封圈。
4.根据权利要求2所述的具有压カ平衡机构的高压开孔机，其特征是所述B组合密封件、C组合密封件和D组合密封件分别为环型密封圏。
5.根据权利要求4所述的具有压カ平衡机构的高压开孔机，其特征是所述环形密封圈横截面形状是O型或Y型或V型或齿型。
6.根据权利要求2所述的具有压カ平衡机构的高压开孔机，其特征是所述E组合密封件包括三个环形密封圈和两个O型密封圈。
7.根据权利要求2所述的具有压カ平衡机构的高压开孔机，其特征是所述F组合密封件包括两个O型密封圏。
全文摘要
本发明涉及一种具有压力平衡机构的高压开孔机，包括由中心向外依次连接的开孔机拉杆、进给丝杠、锁母、开孔机钻杆和旋转驱动轴；其特征是所述进给丝杠锁母的后端设有压力平衡密封套，所述开孔机拉杆下端中间设有平衡液压缸体，所述平衡液压缸体内设有与其滑动配合的液压活塞，所述平衡液压缸体顶端设有若干个油孔，所述油孔与进给丝杠的中间孔连通，所述自压力平衡密封套的底面开始至液压活塞顶面止构成压力平衡油腔，所述压力平衡油腔内预置液压油。有益效果可以使开孔机钻杆通过该机构实现开孔机钻杆上、下截面所受压力平衡，从而保证进给丝杠螺母上、下压力平衡，管线内介质不影响该压力平衡机构正常工作，可控性及安全性大大增强。
文档编号F16L55/18GK102661469SQ20121016991
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者余本源, 王漫江 申请人:天津市江达扬升工程技术有限公司