САМОХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВНУТРИ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2004 года по МПК B08B9/49 

Изобретение относится к средствам для перемещения внутри трубопровода и может быть использовано при выполнении различных операций внутри трубопровода: транспортировке грузов, очистке, механической обработке, внутренней диагностике, нанесении защитных покрытий и т.п.

Известно устройство для перемещения внутри трубопровода (авторское свидетельство СССР по заявке №2844873, кл. В 65 D 57/00, 1979), содержащее ротор, состоящий из установленных последовательно на ступенчатом валу ротора дисбалансов и под некоторым углом к оси трубопровода фрикционных роликов, соединенных с приводом посредством гибкой связи. В указанном устройстве вращающийся ротор вследствие наличия дисбалансов создает центробежную силу инерции, которая обусловливает возникновение фрикционного контакта роликов с поверхностью трубы по винтовой линии.

Недостатком устройства является невозможность регулирования угла наклона фрикционных роликов в процессе движения устройства, а также малая сила прижатия фрикционных роликов к внутренней поверхности трубы при низкой угловой скорости вращения ротора и, как следствие, недостаточное тяговое усилие.

Желательно иметь устройство, в котором вклад центробежной силы не является определяющим в силе прижатия фрикционных роликов, а угол наклона фрикционных роликов может быть регулируемым в процессе движения устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является самоходное устройство для перемещения внутри трубопровода (авторское свидетельство СССР по заявке №1251976, кл. В 08 В 8/04, 1983), содержащее корпус, на наружной поверхности которого наклонно к его продольной оси под некоторым углом, одинаковым для всех, установлены подпружиненные фрикционные ролики для взаимодействия с внутренней поверхностью трубопровода по винтовой линии и через муфты соединены с источниками крутящего момента.

Недостатком устройства является необходимость обеспечивать приводом вращения непосредственно фрикционные ролики, что усложняет устройство, особенно с увеличением их количества, а также невозможность регулирования угла наклона фрикционных роликов в процессе движения устройства.

Желательно иметь устройство, в котором вращение фрикционных роликов является опосредованным, без непосредственной передачи им крутящего момента, а также угол наклона фрикционных роликов регулируемым в процессе движения устройства.

Поставленная задача решается тем, что в самоходном устройстве для перемещения внутри трубопровода, содержащем источник крутящего момента, корпус, на наружной поверхности которого наклонно к его продольной оси под некоторым углом, одинаковым для всех, установлены подпружиненные фрикционные ролики для взаимодействия с внутренней поверхностью трубопровода по винтовой линии, согласно изобретению подпружиненные фрикционные ролики установлены с возможностью свободного вращения вокруг своих осей, корпус соосно соединен с валом источника крутящего момента, а источник крутящего момента жестко связан с узлом, гасящим реактивный крутящий момент, движение устройства и вращение фрикционных роликов осуществляется за счет вращения цилиндрического корпуса, фрикционные ролики оснащены приводом изменения угла их наклона, с помощью которого, путем изменения угла, может регулироваться как скорость движения устройства, так и его направление. Узел, гасящий реактивный крутящий момент, может быть пассивным, не совершающим вращательного движения, одной из известных конструкций. Узел, гасящий реактивный крутящий момент, может быть и активным, совершающим противоположно направленное основному вращательное движение, также одной из известных конструкций. Привод изменения угла наклона подпружиненных фрикционных роликов может быть рычажного типа.

Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 представлено устройство в трубопроводе, вид сбоку; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство, перемещающееся внутри трубопровода 6, состоит из корпуса 1, подпружиненных фрикционных роликов 2, установленных наклонно к продольной оси корпуса 1, с возможностью свободного вращения вокруг своих осей, привода 3 изменения угла наклона фрикционных роликов, источника крутящего момента 4 и узла 5, гасящего реактивный крутящий момент.

Для движения устройства в трубопроводе 6 подпружиненные фрикционные ролики 2 с помощью привода 3 устанавливаются наклонно к продольной оси корпуса 1 на требуемый угол, который может регулироваться в процессе движения, после чего крутящий момент от источника 4, связанного с узлом 5, гасящим реактивный крутящий момент, передается корпусу 1, который вследствие этого начинает вращаться, установленные наклонно подпружиненные фрикционные ролики обеспечивают движение устройства вдоль оси трубопровода 6, взаимодействуя с внутренней поверхностью трубопровода по винтовой линии.

Пример конкретного выполнения устройства. Устройство выполнено для движения внутри трубопровода с внутренним диаметром 500 мм. Наружный диаметр корпуса в этом случае составляет 325 мм. Обода фрикционных роликов выполнены из полиуретана и имеют наружный диаметр 70 мм. Привод изменения угла наклона фрикционных роликов - рычажного типа. В качестве активного узла, гасящего реактивный крутящий момент, использовано известное устройство активного типа.

Изобретение относится к средствам для перемещения внутри трубопровода и может быть использовано при выполнении различных внутритрубных операций. Устройство состоит из корпуса, подпружиненных фрикционных роликов, установленных наклонно к продольной оси корпуса с возможностью свободного вращения вокруг своих осей, привода изменения угла наклона фрикционных роликов, источника крутящего момента и узла, гасящего реактивный крутящий момент. Для движения устройства в трубопроводе подпружиненные фрикционные ролики с помощью привода устанавливаются наклонно к продольной оси корпуса на требуемый угол, который может регулироваться в процессе движения, после чего крутящий момент от источника, связанного с узлом, гасящим реактивный крутящий момент, передается корпусу, который вследствие этого начинает вращаться, установленные наклонно подпружиненные фрикционные ролики обеспечивают движение устройства вдоль оси трубопровода, взаимодействуя с внутренней поверхностью трубопровода по винтовой линии. Устройство является простым и обеспечивает регулирование угла наклона роликов в процессе движения устройства, т.е. устройство более мобильно. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Самоходное устройство для перемещения внутри трубопровода, содержащее источник крутящего момента, корпус, на наружной поверхности которого наклонно к его продольной оси под некоторым углом, одинаковым для всех, установлены подпружиненные фрикционные ролики для взаимодействия с внутренней поверхностью трубопровода по винтовой линии, отличающееся тем, что подпружиненные фрикционные ролики установлены с возможностью свободного вращения вокруг своих осей, корпус соосно соединен с валом источника крутящего момента, а источник крутящего момента жестко связан с узлом, гасящим реактивный крутящий момент, движение устройства и вращение фрикционных роликов осуществляется за счет вращения корпуса, фрикционные ролики оснащены приводом изменения угла их наклона, с помощью которого путем изменения угла может регулироваться как скорость движения устройства, так и его направление.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел, гасящий реактивный крутящий момент, может быть пассивным одной из известных конструкций.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел, гасящий реактивный крутящий момент, может быть активным, совершающим противоположно направленное основному вращательное движение, одной из известных конструкций.4. Устройство по п.1, или 2, или 3, отличающееся тем, что привод изменения угла наклона оси вращения подпружиненных фрикционных роликов рычажного типа.