Изобретение относится к коммунальному хозяйству, химической, машиностроительной, металлургической промыш- ленности и пр. и может быть использовано там, где имеются безнапорные трубопроводы, заросшие отложениями.
Известно устройство ударного действия для очистки промышленных трубопроводов промывочной жидкостью, содержащее цилиндрический корпус с выпускными отверстиями, расположенные на нем уплотнительную манжету и резиновую головку, размещенный в корпусе распределительный золотник и систему нагнетания жидкости. Устройство имеет шариковый замок и подпружиненный ударный и взводной поршни.
Недостатком устройства является его сложность (наличие золотника, шарикового замка, манжеты и пр. ), что снижает его надежность.
Известно устройство [2] (прототип), содержащее стаканообразный корпус рабочей пневматической камеры, установленную в передней части по ходу перемещения устройства с возможностью продольного перемещения относительно рабочей камеры резиновую головку и размещенный вдоль оси корпуса шток с поршнем.
Недостатком является низкая надежность устройства, так как резцовая головка при воздействии на отложения одной из кромок создает на шток с поршнем изгибающий момент. В итоге это снижает эффективность устройства.
Целью изобретения является повышение надежности и эффективности устройства.
Указанная цель достигается тем, что резцовая головка выполнена полой со ступенчатой расточкой в полости со стороны рабочей камеры, шток имеет продольный канал с выходом до поршня для образования между ступенью головки и штоковой частью поршня возвратной камеры, сообщающейся посредством дроссельного канала с пневматической камерой, при этом на торце резцовой головки со стороны рабочей камеры выполнена кольцевая канавка, которая подвижно и герметично сопряжена своим внутренним меньшим диаметром с внутренним торцовым участком рабочей камеры, а большим своим диаметром посредством жестко связанной с резцовой головкой юбкой охватывает наружный диаметр рабочей камеры.
Диаметр возвратной камеры D1, диаметр штока D2 и меньший диаметр D3 кольцевой канавки составляют следующие соотношения
D1 = (1,02-2,2)D2
D3 = (1,01-1,18)D1
На чертеже показано предлагаемое устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов.
Устройство состоит из стаканообразного корпуса 1, рабочей пневматической камеры 2, Т-образного штока 3 с каналом 4, соединенного с рукавом 5 высокого давления. На штоке 3 с возможностью перемещения установлена резцовая головка 6, которая своей внутренней ступенчатой расточкой образует с Т-образной частью штока 3 возвратную камеру 7, соединенную дроссельным каналом 8 с пневматической камерой 2. Резцовая головка 6 герметизируется кольцами 9 и 10 и снабжена разгонной юбкой 11.
На чертеже также показаны торец А рабочей камеры, трубопровод 12, отложения 13.
Устройство работает следующим образом.
Сжатый воздух от компрессора (не показан) по рукаву 5 высокого давления, и каналу 4 поступает в возвратную камеру 7 и, воздействуя на ступень внутренней расточки (диаметр D1 - диаметр D2), перемещает резцовую головку 6 влево до упора в торец стакано- образного корпуса 1 рабочей пневматической камеры 2. При этом кольцо 10 герметизирует камеру 2 и камеру 7 по диаметру D3. Из камеры 7 по дроссельному каналу 8 сжатый воздух поступает в рабочую пневматическую камеру 2.
Так как площадь S3 = 
(D32-D22) > площади S1 = 
(D12-D22), при достижении определенного давления в рабочей камере 2 (величина этого давления зависит от разницы D3 и D1) резцовая головка 6 под действием силы F3 = P3S3, где Р3 - давление сжатого воздуха в камере 2, начинает перемещаться вправо.
Происходит разгерметизация кольца 10, сжатый воздух рабочей камеры 2 начинает действовать на торец А рабочей камеры 2 и ответную торцу А канавку резцовой головки 6 (больший диаметр этой канавки образуется юбкой 11). Площадь S3, суммируясь с площадью торца А, резко возрастает, сила также резко возрастает. Резцовая головка 6 получает ускоренное движение.
Экспериментально установлено, что устройство может обладать "мягкой" и "жесткой" динамикой. Если из устройства необходимо "выбросить" весь сжатый воздух, т. е. резцовая головка 6 должна "мягко" открыть камеру 2 и медленно ее закрыть, это может быть вызвано малой прочностью трубопровода 12 и малой прочностью отложений 13, соотношения диаметров D1 и D2 (берут слева от среднего значения 1,02-2,2), а D3 и D1- справа от среднего значения 1,1-1,18.
Когда устройство работает в абразивной среде, рабочую камеру 2 необходимо закрыть, когда из нее еще не прекратилось истечение сжатого воздуха. При этом исключается попадание абразивных частиц в зону уплотнения и, повышается надежность в работе устройства. В этом случае соотношение диаметров D1 и D2 берут справа от среднего значения, а D3 и D1 - слева.
При движении юбки 11 по наружной поверхности торца корпуса 1 происходит разгон резцовой головки. Поскольку масса корпуса 1 и Т-образного штока 3 больше массы резцовой головки 6, движение имеет только эта головка 6.
Разгонная юбка 11 с большой скоростью сходит с кромки торца А и сжатый воздух рабочей камеры 2 выбрасывается резко наружу, производя отрыв отложений 13 от трубопровода 12 и разрушая их. Одновременно разгонная юбка 11 выполняет роль сопла, которое при помощи истекающего сжатого воздуха создает реактивную тягу. Все устройство резко передвигается вперед. Резцовая головка 6 производит удар по отложениям 13 и разрушает их. Одновременно в возвратной камере 7 сжимается воздух внутренней ступенчатой расточкой резцовой головки 6 и Т-образной частью штока 3. Так как сила F3 резко уменьшается или исчезает совсем (зависит от динамики устройства), а сила, действующая на ступень внутренней расточки в возвратной камере 7, резко возрастает, резцовая головка 6 возвращается назад в исходное положение до уплотнения кольца 10. Через дроссельный канал 8, диаметр которого определяет скорострельность, идет заполнение рабочей камеры 2.
Цикл работы окончен, после чего устройство совершает следующее срабатывание.
Преимуществом в работе устройства является то, что резцовая головка за счет разгонной юбки развивает большую скорость перед ударом по отложениям. Кроме того, юбка выполняет и роль сопла, которое обеспечивает реактивный импульс, способствующий резкому перемещению устройства вперед, что в совокупности с движением резцовой головки в этом же направлении повышает эффективность работы. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 860682, кл. В 08 В 9/04, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР N 1635526, кл. В 08 В 9/04, 1991.
Использование: в коммунальном хозяйстве, химической, машиностроительной, металлургической промышленности и пр. там, где имеются безнапорные трубопроводы, заросшие отложениями. Сущность изобретения: устройство содержит стаканообразный корпус рабочей пневматической камеры, связанную с передней по ходу перемещения устройства частью корпуса резцовую головку и установленный вдоль оси корпуса шток с поршнем. Резцовая головка выполнена полой со ступенчатой расточкой в полости со стороны рабочей камеры. Шток имеет продольный канал с выходом до поршня для образования между ступенью головки и штоковой частью поршня возвратной камеры, сообщающейся посредством дроссельного канала с пневматической камерой. При этом на торце резцовой головки со стороны рабочей камеры выполнена кольцевая канавка, которая подвижно и герметично сопряжена своим внутренним меньшим диаметром с внутренним торцовым участком рабочей камеры. Большим своим диаметром головка жестко связана с юбкой, которая охватывает наружный диаметр рабочей камеры. Кроме того, диаметр ступени возвратной камеры D1 , диаметр штока D2 и меньший диаметр D3 кольцевой канавки составляют следующие соотношения D1=(1.02-2.2)D2, D3=(1.01-1.18)D1. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
D1 = (1,02 - 2,2)D2;
D = (1,01 - 1,18)D1.
