УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 1997 года по МПК B08B9/02 F16L59/14 

Изобретение относится к технической эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано прежде всего при их капитальном ремонте.

Известна машина для очистки наружной поверхности действующего трубопровода, содержащая кольцевые шарнирно смонтированные разъемные рабочие органы с полым разъемным зубчатым венцом, разомкнутую в нижней части раму с ходовыми колесами, механизм привода рабочих органов в пульт управления /см. авт. св. N 995908, кл. B 08 B 9/02, 1983/. Недостатком данного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием рамы, ходовых колес, зубчатого венца рабочего органа.

Серийно изготовляемые такого типа очистные машины имеют вес 800 -3000 кг соответственно для трубопроводов диаметром 325 -820 мм /см. Правила капитального ремонта магистральных нефтепродуктопроводов диаметром 100 720 мм без остановки перекачки, стр. 229, Государственный концерн "Роснефтепродукт", М, 1991 г./ В силу конструктивной сложности, большого веса и значительных трудозатрат на установку машин на трубопровод они применяются только для очистки участков трубопровода большой протяженности.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является устройство для очистки наружной поверхности трубопровода, включающее рабочий орган с очистными элементами, выполненный в виде разъемного барабана, механизм перемещения рабочего органа в виде тележки на колесных опорах, одна из которых установлена под углом к направлению движения, и приводной механизм с гибкой связью, размещенной на передаточном звене приводного механизма [1]
К недостаткам известного устройства относятся сложность его установки в исходное положение на трубопроводе перед началом процесса очистки и низкая производительность, обусловленная необходимостью приведения устройства в действие мускульной силой рабочего.

Задачей изобретения является упрощение процесса установки устройства на трубопровод в исходную позицию и повышение производительности процесса очистки поверхности трубопровода.

Согласно изобретению указанная цель достигается тем, что в устройстве рабочий орган снабжен размещенными по периметру торцев барабана выступами, выполненными из секций седловидной формы с обращенными наружу боковыми стенками, соединенных между собой посредством разъемных шарниров и зацепными стержнями для взаимодействия с гибкой связью, охватывающей барабан не менее, чем на полтора оборота.

Кроме того, очистные элементы закреплены на торцевых участках внутренней поверхности барабана;
передаточное звено приводного механизма выполнено в виде звездочки, диаметр которой не менее ширины барабана;
звездочка установлена в полуобойме и размещена на подрессоренном маятниковом рычаге.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 - совмещенный поперечный разрез разъемного барабана /слева разрез по стрелке А, справа по стрелке Б/; на фиг.3 вид сбоку на устройство, при выполнении очистки наружной поверхности трубопровода диаметром более 200 мм; на фиг.4 - вид сбоку на устройство, при выполнении очистки наружной поверхности трубопровода небольшого диаметра.

Устройство для очистки наружной поверхности трубопровода 1 /фиг.1/ включает рабочий орган, выполненный в виде разъемного барабана 2 /фиг.1, 3,4/ с равномерно размещенными по его наружной поверхности по периметрам торцов выступами /упругие кронштейны/ 3 /фиг.1,2/, на нижних основаниях которых установлены стержни 4 /фиг.2/ для взаимодействия с гибкой связью 5 /фиг.1,3, 4/, выполненной в виде якорной цепи, охватывающей барабан 2 не менее, чем на полтора оборота для обеспечения передачи достаточного по величине крутящего момента, и закрепленной на передаточном звене /звездочка/ 6 /фиг.1,3,4/ приводного механизма 7 /фиг.1/. С целью обеспечения удержания гибкой связи 5 на рабочем органе барабан 2 выполнен из секций 8 /фиг.2/ седловидной формы с обращенными наружу боковыми стенками, причем боковые стенки смежных секций соединены между собой посредством разъемных шарниров 9 /фиг.2/ с образованием выступов 3. С целью обеспечения легкости замены быстроизнашивающихся деталей очистные элементы-скребки 10 /фиг.2/ и щетки 11 /фиг.2/ закреплены на торцевых участках внутренней поверхности барабана 2. С целью обеспечения хорошей управляемости перемещения барабана по трубопроводу передаточное звено 6 приводного механизма 7 выполнено в виде звездочки, диаметр которой не менее ширины 2. При таком соотношении диаметра звездочки и ширины барабана 2 якорная цепь 5 равномерно охватывает барабан 2 по всей его ширине и обеспечивает равномерное прижатие скребков 10 и щеток 11 к трубе. Для обеспечения равномерного натяжения приводной цепи звездочки 6 установлена в полуобойме 12 /фиг. 1/ и размещена на подрессоренном маятниковом рычаге 13 /фиг.1/. Вращение звездочки 6 обеспечивается зубчатыми шестернями 14 /фиг.1,3/, 15 /фиг.1/, соединенными вспомогательной цепью 16 /фиг. 1, 3/.

Устройство для очистки наружной поверхности трубопровода работает следующим образом.

После рытья вокруг действующего трубопровода 1 траншеи 17 /фиг.1,3/ с откосами 18 /фиг.1,3/ и размещением грунта в отвале 19 /фиг.3,4/ барабан 2 устанавливается на трубопровод 1 и замыкается с помощью шарниров 9. Якорная цепь 5 обертывается вокруг барабана 2 не менее чем на полтора оборота и надевается на звездочку 6 приводного механизма 7, находящегося на берме 20 /фиг.1,3,4/ траншеи 17. Сцепление якорной цепи 5 с барабаном 2 осуществляется только за счет сил трения при взаимодействии ее с зацепными стержнями 4, не имеющими зубьев. Криволинейные отогнутые наружу упругие кронштейны 3 удерживают цепь на барабане 2 и обеспечивают возможность упругого деформирования барабана 2 до момента взаимодействия очистных инструментов 10, 11 с очищаемой поверхностью трубопровода 1.

Для очистки трубопроводов с диаметром более 200 мм в качестве привода может использоваться вал отбора мощности трактора (трубоукладчика)21 /фиг. 1,3/. Для обеспечения равномерного натяжения якорной цепи 5 при перемещении трактора 21 по неровному грунтовому основанию неизбежные толчки и рывки смягчаются подрессоренным маятниковым рычагом 113. При этом полуобойма 12 предотвращает сход приводной цепи со звездочки 6. Для очистки трубопроводов небольшого диаметра в качестве приводного механизма может использоваться легкий переносной двигатель с редуктором 22 /фиг.4/, находящийся на руках оператора 23 Оператор 23 натяжением якорной цепи 5 обеспечивает создание усилий на скребковые 10 и щеточные 11 очистные инструменты. Медленное перемещение оператора по берме траншеи 20 вынуждает вращающийся барабан 2 по мере очистки перемещаться по трубопроводу 1 в продольном направлении.

Использование: техническая эксплуатация магистральных трубопроводов. Сущность: устройство для очистки наружной поверхности трубопровода включает рабочий орган с очистными элементами и приводной механизм с гибкой связью. Рабочий орган выполнен в виде разъемного барабана с равномерно размещенными по его наружной поверхности по периметрам торцов выступами. На основаниях последних установлены зацепные стержни для взаимодействия с гибкой связью, охватывающей барабан не менее чем на полтора оборота и закрепленной на передаточном звене приводного механизма. Барабан состоит из секций седловидной формы с обращенными наружу боковыми стенками. Причем боковые стенки смежных секций соединены между собой посредством разъемных шарниров с образованием выступов. Очистные элементы закреплены на торцевых участках внутренней поверхности барабана. Передаточное звено приводного механизма выполнено в виде звездочки, диаметр которой не менее ширины барабана. Звездочка установлена в полуобойме и размещена на подрессоренном маятниковом рычаге. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для очистки наружной поверхности трубопровода, содержащее рабочий орган с очистными элементами, выполненный в виде разъемного барабана и приводного механизма с гибкой связью, размещенной на передаточном звене приводного механизма, отличающееся тем, что рабочий орган снабжен размещенными по периметру торцов барабана выступами, выполненными из секций седловидной формы с обращенными наружу боковыми стенками, соединенных между собой посредством разъемных шарниров, и зацепными стержнями для взаимодействия с гибкой связью, охватывающей барабан не менее чем на полтора оборота. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что очистные элементы закреплены на торцевых участках внутренней поверхности барабана. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передаточное звено приводного механизма выполнено в виде звездочки, диаметр которой не менее ширины барабана. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что звездочка установлена в полуобойме и размещена на подрессоренном маятниковом рычаге.