ПНЕВМОСНАРЯД Российский патент 2004 года по МПК B08B5/02 

Изобретение относится к области очистки труб.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее полый корпус со сбрасывающими отверстиями, установленный в нем поршень с образованием входной и нагнетательной (накопительной) камер, причем входная камера соединена с источником сжатого воздуха, а нагнетательная сообщена с входной через кольцевой зазор между поршнем и воздухоподводящей трубкой, поршень выполнен ступенчатым и перемещается под действием разности сил давления со стороны входной и нагнетательной камер - а.с. 1549622, В 08 В 5/02, 9/04.

Недостаток такого устройства заключается в малой его надежности, обусловленной нестабильностью работы из-за возможной остановки поршня в связи с уравновешиванием расходов поступающего и вытекающего воздуха, возникающим при неполном опорожнении нагнетательной камеры и ведущим при этом к работе обеих ступеней поршня на открытие сбрасывающих отверстий корпуса.

Кроме того, это устройство сложно в конструктивном и технологическом отношениях, т.к. содержит много элементов, сопрягаемых по точным посадкам (1...2 класса).

Известно другое устройство - пневмоснаряд для очистки полости трубопровода, содержащий корпус со сбрасывающими отверстиями, входную и накопительную камеры и ступенчатый поршень со сквозным каналом - патент RU №2113287, В 08 В 5/02, 9/04.

Это устройство по своим признакам и достигаемому результату наиболее близко к заявленному и принято за прототип.

Оно выполнено с каналом сброса воздуха из полости между накопительной камерой и поршнем (что несколько повысило мощность выбрасываемого потока воздуха); сопряжение поршня с входной камерой выполнено аналогично устройству-аналогу: в виде плунжерной пары, а с накопительной - в виде металлической пары: седло-конический клапан.

Надежность этого устройства, его конструкция и технологичность несколько улучшены.

Однако достигнутый положительный результат остается недостаточным, т.к. утечки воздуха через плунжерную пару и седло-конический клапан остаются значительными и снижают мощность выбрасываемого рабочего потока воздуха, а через постоянно открытый канал сброса воздуха в полость между поршнем и накопительной камерой попадают загрязняющие устройство частицы.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства.

Для решения этой задачи усовершенствуется устройство (пневмоснаряд) для очистки полости трубопровода, содержащий корпус со сбрасывающими отверстиями, входную и накопительную камеры и ступенчатый поршень со сквозным каналом.

Усовершенствование состоит в том, что поршень сопряжен с входной и накопительной камерами посредством упругих уплотнительных элементов, а в сечении корпуса со сбрасывающими отверстиями - с зазором, площадь которого больше минимального сечения сквозного канала.

В варианте исполнения поршень выполнен с цилиндрическим шипом со стороны накопительной камеры.

Сопряжение поршня с входной и накопительной камерами посредством упругих уплотнительных элементов уменьшает при работе пневмоснаряда прорыв воздуха из входной и накопительной камер в примыкающие к ним полости с большим диаметром поршня.

Сопряжение поршня в сечении корпуса со сбрасывающими отверстиями с зазором, площадь которого больше минимального сечения сквозного канала, обеспечивает эффективное истечение воздуха из полостей с большим диаметром поршня через зазор и сбрасывающие отверстия корпуса. Благодаря выполнению пневмоснаряда по изобретению увеличиваются наполнение воздухом накопительной камеры и последующее его истечение через сбрасывающие отверстия и тем самым повышается эффективность очистки трубопровода и надежность пенвмоснаряда.

Выполнение поршня с цилиндрическим шипом со стороны накопительной камеры обеспечивает запирание последней с запасом хода поршня, благодаря чему еще более увеличивается наполнение накопительной камеры воздухом и последующее его истечение через сбрасывающие отверстия.

Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, дается описание предлагаемого пневмоснаряда.

Пневмоснаряд содержит корпус 1 со сбрасывающими отверстиями 2, входную 3 и накопительную 4 камеры и ступенчатый поршень 5 со сквозным каналом 6. Поршень 5 сопряжен с входной 3 и накопительной 4 камерами посредством упругих уплотнительных элементов 7 и 8 (что уменьшает при работе пневмоснаряда прорыв воздуха из входной и накопительной камер в примыкающие к ним полости 9, 10 с большим диаметром поршня), а в сечении корпуса 1 со сбрасывающими отверстиями 2 поршень 5 сопряжен с зазором 11, площадь которого больше минимального дросселирующего сечения 12 сквозного канала 6 (что обеспечивает эффективное истечение запертого воздуха из полостей 9, 10 через зазор и сбрасывающие отверстия).

В варианте исполнения пневмоснаряда поршень 5 выполнен с цилиндрическим шипом 13 со стороны накопительной камеры 4 (что обеспечивает запирание накопительной камеры с запасом хода поршня и еще более увеличивает наполнение накопительной камеры воздухом и его истечение через сбрасывающие отверстия).

Пневмоснаряд работает следующим образом.

Воздух от компрессора непрерывно поступает (показано стрелкой) во входную камеру 3, перемещает поршень 5 вправо по чертежу, запирает накопительную камеру 4 и перекрывает сбрасывающие отверстия 2 (положение на чертеже). При этом сжатый воздух, оказавшийся в камере 10, истекает наружу через зазор 11 и сбрасывающие отверстия 2 (благодаря чему уменьшается попадание грязи в сбрасывающие отверстия и внутрь корпуса и увеличиваются заполнение воздухом накопительной камеры и последующее его истечение через сбрасывающие отверстия). Одновременно воздух по каналу 6 поступает в накопительную камеру 4, давление в ней нарастает и осевым усилием на торец 14 (за счет большей его площади по сравнению с торцем 15) поршень 5 перемещается влево и открывает накопительную камеру 4, воздух из которой, истекая в камеру 10, резко перемещает поршень 5 далее влево и открывает сбрасывающие отверстия 2, через которые воздух вырывается наружу с образованием ударных волн, разрушает “зарастание” трубопровода и за счет реактивных сил продвигает пневмоснаряд вперед. После опорожнения накопительной камеры 4 поршень 5 под давлением воздуха на торец 15 снова перемещается вправо и цикл повторяется.

Пневмоснаряд (благодаря большему заполнению воздухом наполнительной камеры и последующему истечению его через сбрасывающие отверстия) обеспечивает более эффективную очистку трубопровода и имеет повышенную надежность.

Изобретение относится к области очистки труб. Пневмоснаряд содержит корпус со сбрасывающими отверстиями, входную и накопительную камеры, ступенчатый поршень со сквозным каналом. Поршень сопряжен с камерами посредством упругих уплотнительных элементов, а в сечении корпуса со сбрасывающими отверстиями - с зазором, площадь которого больше минимального сечения канала. Пневмоснаряд имеет повышенную надежность. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Пневмоснаряд, содержащий корпус со сбрасывающими отверстиями, входную и накопительную камеры и ступенчатый поршень со сквозным каналом, отличающийся тем, что поршень сопряжен с входной и накопительной камерами посредством упругих уплотнительных элементов, а в сечении корпуса со сбрасывающими отверстиями - с зазором, площадь которого больше минимального сечения сквозного канала.2. Пневмоснаряд по п.1, отличающийся тем, что поршень выполнен с цилиндрическим шипом со стороны накопительной камеры.