УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАНДАЖИРОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 1997 года по МПК F16L1/00 

Изобретение относится к устройствам для обмотки стальных трубопроводов лентами упрочняющего композиционного материала и может быть использовано для бандажирования трубопровода при его ремонте.

Известно устройство для бандажирования трубопровода, содержащее корпус со средствами жесткой фиксации на трубопроводе, несущий шарнирно опираемый на него кольцевой ротор с рулонодержателями и кинематически связанный с ним посредством зубчатого зацепления привод, установленный в верхней его части. (Авторское свидетельство СССР N 1034976, кл. В 65 Н 81/06, 1983).

К недостаткам этого устройства следует отнести сложность его конструкции и высокую трудоемкость, связанную с монтажными работами. Кроме того, указанное устройство не может производить бандажирование трубопроводов широкими лентами рулонного материала, что очень важно для проведения ремонта трубопроводов в условиях ограниченного к ним доступа в траншеях, а также по соображениям производительности. Известно также аналогичное устройство для бандажирования трубопроводов, снабженное силовыми цилиндрами с калибрующим кольцом. (Авторское свидетельство СССР N 1268502, кл. В 65 Н 81/06, 1986). Указанное устройство обладает аналогичными недостатками. Кроме того, использование калибрующего кольца в условиях бандажирования трубопровода до больших толщин становится неэффективным.

Известна машина для бандажирования с целью исключения несплошностей покрытия и увеличения хладоломкости труб. (Авторское свидетельство СССР N 1799835, кл. В 65 Н 81/06, 1993.). Указанная машина пригодна для трассовых работ, но в условиях ограниченного доступа к трубопроводу ее использование практически невозможно. В качестве прототипа выбрано устройство по авт.св. N 1034976.

Основной задачей разработки является создание такого устройства, которое бы позволяло производить бандажирование трубопроводов и при их ремонте в условиях ограниченного к ним доступа в траншее.

Цель изобретения упрощение устройства, повышение удобства использования и надежности в эксплуатации.

Поставленная задача и указанная цель изобретения достигнуты за счет изменения компоновки устройства и его узлов, силового замыкания передаваемой нагрузки на кольцевой ротор в зоне расположения приводного зубчатого элемента, снабжения корпуса подвеской, несущей башмак для жесткой фиксации.

Для этого в устройстве для бандажирования трубопровода, содержащем корпус со средствами жесткой фиксации на трубопроводе, несущий шарнирно опираемый на него кольцевой ротор с рулонодержателями и кинематически связанный с ним посредством зубчатого зацепления привод, установленный в верхней части, его корпус выполнен в виде симметричной С образной скобы с шириной зева между ее ветвями, превышающей диаметр трубопровода, несущей ролико-опоры кольцевого ротора, снабженного перекрывающей зев скобы разъемной подвеской, имеющей башмак для жесткой фиксации и резьбовые элементы для закрепления, и двумя парами верхних катковых опор, установленных на ней под приводом, причем одна из ролико-опор кольцевого ротора установлена в плоскости симметрии корпуса напротив приводного зубчатого элемента, а венец кольцевого ротора, находящийся с ним в зацеплении, выполнен в виде жестко закрепленной на нем замкнутой роликовой цепи; венец и кольцевой ротор имеют разъемы, выполненные в зоне разъемов подвески корпуса.

Отличительные признаки устройства для бандажирования трубопровода являются следующие:
выполнение корпуса устройства в виде симметричной С образной скобы, снабженной двумя парами катковых опор, установленных на ней под приводом; при этом ширина зева между ветвями скобы превышает диаметр трубопровода;
несущие ролико-опоры кольцевого ротора, снабженного перекрывающей зев скобы разъемной подвеской;
несущий башмак для жесткой фиксации и резьбовые элементы для его закрепления;
установка одной из ролико-опор кольцевого ротора в плоскости симметрии корпуса, напротив приводного зубчатого элемента;
выполнение венца кольцевого ротора в виде жестко закрепленной на нем замкнутой роликовой цепи;
выполнение венца и кольцевого ротора с разъемами, расположенными в зоне разъемов подвески корпуса.

Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый из них в отдельности и совместно направлены на решение поставленной задачи и на достижение нового положительного эффекта в соответствии с целью изобретения. Исключение какого-либо из них не позволяет решить поставленную задачу. Так, например, исключение подвески из корпуса или неразмещение одной из ролико-опор кольцевого ротора в плоскости симметрии корпуса ( под приводным зубчатым элементом) не позволяет достичь поставленной цели, упростить устройство и улучшить его компоновку. Выполнение зева скобы корпуса меньше диаметра трубопровода не позволит осуществить боковую установку устройства на трубопровод. Применение подвижной роликовой цепи увеличивает габариты устройства, что неприемлемо по условиям обеспечения доступа с устройством к трубопроводу, находящемуся в траншее. Применение верхних катковых опор на корпусе позволяет свободно перемещать устройство вдоль трубопровода после его расфиксации. Разъемы на корпусе с подвеской и на кольцевом роторе позволяют производить быстрый монтаж или демонтаж устройства на трубопроводе. Симметрия корпуса обеспечивает равновеское расположение устройства, что важно с точки зрения безопасности работ в траншее.

Указанные существенные отличительные признаки являются новыми, так как их использование в известных аналогах и прототипах не обнаружено, и характеризуют предложенное техническое решение по сравнению с известным уровнем техники соответствием критерию "Новизна".

Совокупность новых существенных признаков с общими известными позволяет решить поставленную задачу и достичь нового положительного эффекта в соответствии с целью изобретения; характеризует новое техническое решение существенными отличиями с известным уровнем техники, аналогами и прототипом. Новое техническое решение является результатом исследовательской работы и творческого вклада, получено без использования стандартных проектировочных решений и рекомендаций справочного характера и соответствует критерию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для бандажирования труб; на фиг.2 вид по стрелке Б на фиг.1 сбоку; на фиг.3 сечение А-А, на фиг.1.

Устройство для бандажирования трубопровода содержит корпус 1 в виде симметричной С-образной скобы, несущей ролико-опоры 2,3 и 4, шарнирно опираемый на них кольцевой ротор 5 с рулонодержателями 6 и 7 и механизмами 8 торможения рулонов, две пары верхних катковых опор 9 и 10, предназначенные для опирания устройства на трубопровод II, установленные под привод 12, размещенным в верхней части устройства. Ширина зева 13 скобы-корпуса 1 превышает диаметр трубопровода II. Скоба-корпус 1 снабжен разъемной с ней подвеской 14, перекрывающей зев 13, несущей башмак 15 для жесткой фиксации корпуса 1 на трубопроводе и резьбовые элементы 16 для закрепления. Одна из ролико-опор 3 кольцевого ротора 5 установлена в плоскости симметрии скобы-корпуса 1 напротив приводного зубчатого элемента 17, а венец 18 кольцевого ротора 5, находящийся с ним в зацеплении, выполнен в виде жестко закрепленной на нем замкнутой роликовой цепи. Кольцевой ротор 5 с роликовой цепью 18 имеет разъемы 19 и 20, выполненные в зоне разъемов 21 и 22 подвески 14 скобы-корпуса 1.

Работа устройства заключается в следующем. Устройство для бандажирования устанавливается посредством подъемного механизма (условно не показано) на ремонтируемый трубопровод II так, чтобы две пары катковых опор 9 и 10 находились на его верхней части, а подвеска 14 в нижней части под трубопроводом. Затем подвеска 14 башмаком 15 подводится к трубопроводу II и закрепляется на скобе-корпусе 1 резьбовыми элементами 16. После этого замыкаются разъемные части кольцевого ротора 5 с роликовой цепью 18 по разъемам 19 и 20. На рулонодержателе 6 и 7 устанавливаются рулоны 23 и 24 материала бандажа и устройство готово к работе. С рулонов 23 и 24 сматывают концы материала 25 и 26 и закрепляют их технологически на трубопроводе II. Включают привод 12, приводной зубчатый элемент 17, находящийся в зацеплении с роликовой цепью 18, передает вращение на кольцевой ротор 5, который, вращаясь по ролико-опорам 2,3 и 4, обматывает материал бандажа вокруг трубопровода II. При этом корпус 1 за счет фиксации его башмаком 15 и катковыми опорами 9 и 10 остается неподвижным и удерживается надежно на трубопроводе II Для обеспечения соответствующего натяга материала рулоны 23 и 24 подтормаживаются на рулонодержателях 6 и 7 механизмами торможения 8. После бандажтрования трубопровода концы материала закрепляются, и устройство на катковых опорах 9 и 10 перемещается на следующий участок, предварительно ослабив крепление подвески 14 резьбовыми элементами 16. Дальнейшие операции повторяются в той же последовательности.

Испытания опытного образца устройства для бандажирования трубопровода, изготовленного с использованием нового технического решения, показали положительные результаты, эффективность его работы т целесообразность промышленного производства устройств предложенной конструкции.

Таким образом, новое техническое решение соответствует и критерию "Промышленная применимость"; на его создание и использование целесообразно обеспечение защиты исключительных прав патентом.

Использование: строительство и ремонт трубопроводов. Сущность изобретения: устройство для бандажирования трубопровода состоит из корпуса 1 С-образной формы с роликоопорами 2,3,4, кольцевого ротора 5 с рулонодержателями 6, 7 и механизмом 8 торможения рулонов, катковых опор 9 и 10, привода 1 на трубопроводе II. Ротор 5 имеет разъемы 19,20, совпадающие с плоскостью разъемов 21 и 22 корпуса 1 и подвески 14. Устройство устанавливают катковыми опорами 9, 10 на трубопровод II, подвеску 14 заводят под трубопровод II и скрепляют с корпусом I резьбовыми элементами 16. Замыкают разъемные части ротора 5 по разъемам 19 и 20. Устанавливают рулоны 23, 24, сматывают с них концы материала 25, 26 и закрепляют их на трубопроводе II. Включают привод 12 и через элементы 17, 18 приводят ротор 5 во вращение вокруг трубопровода, что обеспечивает его обмотку материалом 25, 26. Корпус I неподвижно зафиксирован башмаком 15. 3 ил.

Устройство для бандажирования трубопровода, содержащее корпус со средствами жесткой фиксации на трубопроводе, несущий шарнирно опираемый на него кольцевой ротор с рулонодержателями и кинематически связанный с ним посредством зубчатого зацепления привод, установленный в верхней его части, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен в виде симметричной С-образной скобы с шириной зева между ее ветвями, превышающей диаметр трубопровода, несущей роликоопоры кольцевого ротора, снабженной перекрывающей зев скобы разъемной подвеской, несущей башмак для жесткой фиксации и резьбовые элементы для закрепления, и двумя парами верхних катковых опор, установленных на ней под приводом, причем одна из роликоопор кольцевого ротора установлена в плоскости симметрии корпуса напротив приводного зубчатого элемента, а венец кольцевого ротора, находящийся с ним в зацеплении, выполнен в виде жестко закрепленной на нем замкнутой роликовой цепи, венец и кольцевой ротор имеют разъемы, выполненные в зоне разъемов подвески корпуса.