УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ПО НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 1997 года по МПК E02F5/10 F16L1/00 

Изобретение относится к механизмам для строительства и ремонта трубопроводов, к транспортным механизмам и может быть использовано в качестве базового транспортного средства для навешиваемого грунтоподкопного, очистного, изоляционного оборудования при строительстве и ремонте трубопроводов, а также во всех случаях, когда необходимо осуществить транспортировку грузов, использую трубопровод в качестве монорельса.

Известно транспортное устройство по авт. свид. N 594036, которое использует в качестве опоры (монорельса) для перемещения трубопроводов. Устройство представляет собой шаговый механизм, состоящий из двух поперечно движению расположенных гидроцилиндров, осуществляемых с помощью поворотных упоров поочередно чередующиеся стопорения траверс в трубопроводе и одного гидроцилиндра передвижения, корпус которого воссоединен с одной траверсой, а шток с другой, противоположной. Таким образом, перемещается устройство посредством поочередной фиксации траверс и включением в работу силового цилиндра перемещения.

Недостатком этого устройства является то, что для осуществления перемещения этого устройства необходимо наличие трех цилиндров и трехсекционного гидрораспределителя (трех золотников управления), необходимость на цикл перемещения осуществить шесть циклов включения гидрораспределителя.

1. Фиксация в трубе одной траверсы.

2. Контрольная расфиксация второй траверсы.

3. Включение гидроцилиндра перемещения (жидкость подается в одну из полостей гидроцилиндра, например в поршневую), происходит перемещение соответствующей траверсы.

4. Расфиксированная траверса фиксируется.

5. Зафиксированная траверса расфиксируется.

6. Включается в работу гидроцилиндр. Жидкость подается в штоковую полость и осуществляет рабочий ход (принимаем, что предмет, груз закреплен к нижней траверсе).

Это пооперационное шестицикловое включение золотников требует много времени повышенного внимания к пульту управления и в итоге приводит к быстрой утомляемости. Кроме того, эта конструкция устройства, естественно, имеет большой вес.

По авт. свид. N 504036 имеем мнение.

На фиг. 2 показано техническое решение задачи перемещения устройства вниз. Анализ показал, что эта задача не решается данной конструкцией, так как отсутствует самоторможение.

Известно устройство для передвижения по наружной поверхности трубопровода [1] представляющее собой транспортную систему шагающего типа. Устройство выполнено в виде соединенных силовым цилиндром двух рам на ходовых колесах, под рамой каждой из которых закреплен сцепляющийся с основанием исполнительный орган. Этот орган выполнен в виде клещевых, охватывающих трубопровод захватов, приводится в действие гидроцолиндрами. Перемещается устройство посредством поочередной фиксации рам на трубопроводе и включением в работу гидроцилиндра перемещения.

Недостатки этого устройства аналогичны перечисленным недостаткам устройства по авт. свид. N 594036. Также на цикл перемещения необходимо включить шесть раз золотники гидрораспределителя. Наличие большого веса устройства, отсутствует регулируемой взаимосвязи между усилием стопорения и тяговым усилием, что не позволит эксплуатировать устройство в оптимальном режиме энергозатрат. Это положение особенно проявляется при использовании устройства для перемещения грузов в пересеченной местности или использование в машинах с перемещенными тяговыми нагрузками, например подкопчеными.

Цель изобретения упрощение конструкции устройства, снижение энергозатрат на перемещение, упрощение управления, сокращение времени на цикл перемещения устройства, т. е. увеличение скорости его перемещения. Эта цель решается за счет выполнения совмещенным привода клещевых захватов и привода осевого перемещения тележек в одном из двух силовом цилиндре одностороннего перемещения, а привод противоположного перемещения в другом силовом цилиндре, при этом каждый из цилиндров соединен с соответствующей парой клещевых захватов тележек через парные тяги противоположной присоединительной формы.

В этом конструктивном исполнении захвата и осевого перемещения появляются при любом включении в работу одного из цилиндров, что позволяет устройству перемещаться по наружной поверхности трубопровода в режиме транспортной системы шагающего типа, причем усилие захвата взаимосвязано с усилием на перемещение устройства, затрачиваемым цилиндром. С возрастанием сопротивления на перемещение синхронно возрастает усилие захвата и наоборот. Управление цилиндром в режиме поступательного движения устройства одним золотником позволяет упрощенно, т.е. движением вперед-назад (вверх-вниз) и, следовательно, быстро задавать движение устройству. Это позволит существенно увеличить производительность устройства данного шагающего типа.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид в плане; на фиг. 2 - вид сбоку.

Устройство для передвижения по наружной поверхности трубопровода выполнено в виде соединенных силовым цилиндром 1 и 2 тележек 3 и 4 на ходовых колесах 5, 6, 7. Под рамой каждой из тележек закреплен сцепляющийся с основанием орган. Этот орган выполнен в виде клещевых захватов 8 и 9, охватывающих трубопровод 10. Рамы тележек представляют собой прямоугольные контуры, причем рама тележки 3 выполнена с продольными направляющими 11, а рама тележки 4 заключена внутри рамы тележки 3 с опиранием на ее направляющие 11 посредством ходовых колес 6 и 7. Силовые цилиндры 1 и 2 соединены с клещевыми захватами 8 и 9 через парные тяги 12, 13, 14 и 15 осями 16, 17, 18, 19, 20 и 21.

Клещевые захваты, присоединяемые к тележкам 3 и 4 осями 22 и 23, снабжены упорами 24, 25 и 26. Ходовые колеса 6 также служат упорами. На клещевых захватах 8 и 9 устанавливаются устройства сжатия захватов торсионы или, например, пружины 27 и 28, которые фиксируют устройство машину на трубопроводе от самопроизвольного перемещения, например, на продольных уклонах, в момент переключения работы силового цилиндра или при неисправностях его или управляющей аппаратуры.

Устройство машина работает следующим образом. Устройство устанавливается на трубопроводе и фиксируется пружинами 27 и 28. Полости каждого из цилиндров, на пульте управления, соединены маслопроводами и не препятствуют постановке устройства на трубу. Затем у одного из цилиндров (в зависимости от направления перемещения) разобщаются полости штоковая от поршневой, и устройство готово к работе.

В данный цилиндр подается жидкость, и цилиндр совершает работу. При этом второй цилиндр никакого участия в работе не принимает. Рассмотрим вариант работы верхнего цилиндра. Например, жидкость подается в поршневую полость цилиндра 1. Выдвигаясь, шток цилиндра через ось 16, парные тяги 12 и оси 17 сближает клещевые захваты 8 и, поворачиваясь на осях 22, упорами 24 усиливает фиксацию устройства на трубопроводе 10. Одновременно корпус цилиндра, смещаясь в противоположную сторону от перемещения штока через ось 18, тяги 14 и оси 20, раздвигает клещевые захваты, создавая зазоры между трубой и упорами 26. Процесс раздвижения клещевых захватов происходит до момента упирания ходовых колес 6 в раму тележки 3 и при дальнейшем движении корпуса цилиндра тележка 4 переместится в направляющих 11 на заданный ход корпуса цилиндра. Одним движением переключив рычаг золотникового устройства в противоположное положение, подаем в штоковую полость. Цилиндр начнет уменьшаться в длине. При этом клещевые захваты 9 сблизятся и упорами 26 зафиксируются на трубе, а клещевые захваты 8 раздвинуться, достигнув упорами 25 раму тележки 3, при этом образуются зазоры между упорами 24 и трубой, и тележка 3 начнет перемещаться на величину хода штока. Одним движением, переключив рычаг золотникового устройства в противоположное положение, приводим в движение тележку 4 и т.д. все повторяется.

Для движения в противоположную сторону необходимо у работающего цилиндра соединить полости цилиндра, а у другого разъединить. (На пульте управления известными устройствами типа крана). Включается в работу цилиндр с разъединенными полостями, и устройство машина, аналогично управляемая, движется в противоположную сторону.

Таким образом, наглядно видно, что конструкция устройства, ее управление просты и надежны, допускают возможность автоматизации процесса перемещения.

Использование: механизмы для строительства и ремонта трубопровода. Сущность изобретения: устройство для передвижения по наружной поверхности трубопровода выполнено в виде соединенных силовым цилиндром тележек на ходовых колесах, клещевых затворах. Рама первой из тележек выполнена с продольными направляющими, а вторая рама заключается внутри первой. Привод клещевых захватов и привод осевого перемещения тележек выполнен в одном силовом цилиндре, а привод противоположного перемещения - в другом силовом цилиндре. Каждый из цилиндров соединен с соответствующей парой клещевых захватов через парные тяги противоположной присоединительной формы. 2 ил.

Устройство для передвижения по наружной поверхности трубопровода, выполненное в виде соединенных силовым цилиндром тележек на ходовых колесах, над рамой каждой из которых закреплен сцепляющийся с основанием орган, который выполнен в виде клещевых, охватывающих трубопровод, захватов, а сами рамы представляют собой плоские прямоугольные контуры, причем рама первой из тележек выполнена с продольными направляющими, а вторая рама второй заключена внутри первой рамы с опиранием на ее направляющие посредством ходовых колес тележки, отличающееся тем, что привод клещевых захватов и привод осевого перемещения тележек выполнен совмещенным в одном из двух силовом цилиндре одностороннего перемещения, а привод противоположного перемещения в другом силовом цилиндре, при этом каждый из цилиндров соединен с соответствующей парой клещевых захватов тележек через парные тяги противоположной присоединительной формы.