УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБЫ ВРАЩАЮЩИМСЯ СТАЛЬНЫМ КАНАТОМ Российский патент 2015 года по МПК B08B9/00 

Изобретение относится к устройствам для чистки внутренних поверхностей труб или систем трубопроводов с использованием устройств для чистки, имеющих собственные приводные средства для их передвижения, причем устройства для чистки имеют двигатель для привода чистящих инструментов. Предлагаемое техническое решение может использоваться для удаления с внутренней поверхности труб окалины, ржавчины, накипи, нагара и других отложений, в частности, при подготовке поверхности трубы к нанесению на нее защитного покрытия.

Из уровня техники известны пескоструйные и дробеструйные аппараты для чистки внутренней поверхности трубопроводов, с которыми можно ознакомиться, например, на сайтах: http://www.alfaanticor.ru/pages 22/index.html, http://www.chembalt.ru/main/oborud izol/okraska vnuth. Подобные аппараты, как правило, содержат подвижную тележку, снабженную механизмом вращения сопел, приводом подачи и выносным блоком управления скоростью вращения сопел и скоростью движения тележки. В зависимости от степени загрязнения и твердости очищаемой поверхности используются различные типы абразива, объемы и давление подаваемого сжатого воздуха. Недостатками подобных аппаратов являются значительные затраты на расходные материалы, вредные условия эксплуатации, низкая надежность и долговечность.

В качестве прототипа выбрано устройство для чистки трубопроводов (Патент US 6058547, В08В 9/051, 1997 г.). Устройство содержит смонтированный на салазках гидравлический двигатель. Вал указанного двигателя снабжен державкой, в которой закреплены рабочие инструменты, представляющие собой отрезки стального многопрядного каната. По мере перемещения салазок по трубопроводу вращающийся стальной канат очищает внутреннюю поверхность трубопровода от корней растений и других загрязнений, которые уносятся потоком жидкости, подаваемой для вращения гидравлического двигателя. В известной конструкции устройства, однако, не предусмотрена регулировка положения державки по центру трубы, используется гидравлический двигатель с частотой вращения всего 320 об/мин, что не может обеспечить высокую производительность и эффективность очистки внутренней поверхности трубы от ржавчины и твердых отложений. Кроме того, известное устройство неудобно собирать в стесненных условиях, например в колодцах трубопроводов, а отрезки стального каната закреплены в державке таким образом, что после износа концов канатов их приходится выбрасывать.

Задачей настоящего изобретения является создание высокоэффективного, экономичного и удобного в эксплуатации устройства для чистки внутренней поверхности трубопроводов.

Технический результат, обеспечиваемый при решении указанной задачи, состоит в повышении эффективности очистки, улучшении эксплуатационных характеристик устройства, обеспечивающего удобство сборки, и в экономном использовании стального каната.

Названный технический результат достигнут в изобретении благодаря следующей совокупности признаков. В устройстве для чистки внутренней поверхности трубы, включающем закрепленные на центральной несущей оси переднюю нижнюю опору и заднюю нижнюю опору с приводом подачи, расположенные под углом друг к другу и закрепленные на указанной оси с возможностью регулирования две верхние опоры, смонтированную на центральной несущей оси с возможностью вращения режущую рабочую головку с двумя многопрядными стальными канатами и расположенный снизу от указанной оси привод режущей рабочей головки. При этом привод режущей головки и верхние опоры закреплены на несущей оси при помощи клемм, а многопрядные стальные канаты смонтированы в режущей головке в спиральных футлярах и снабжены средствами их фиксации.

Кроме того, передняя и задняя нижние опоры выполнены телескопическими в виде двух труб с отверстиями и фиксирующим пальцем, причем отверстия выполнены, по крайней мере, в двух парах взаимно перпендикулярных плоскостей с шагом, например, 20 мм, с обеспечением шага регулирования высоты опор 5 мм.

Кроме того, передняя и задняя нижние опоры в своей верхней части снабжены фиксирующими втулками, расположенными соосно центральной несущей оси, и закреплены на указанной оси при помощи центральной шпильки.

Кроме того, верхние опоры представляют собой цилиндрические стержни, закрепленные в клемме под углом 120° с возможностью бесступенчатого регулирования их вылета, причем на их концах смонтированы подпружиненные вилки с колесами.

Кроме того, режущая рабочая головка выполнена в виде левой и правой крышек, расположенных на центральной несущей оси, причем на ее левой крышке закреплен ведомый шкив клиноременной передачи, а на правой - крыльчатка для создания воздушного потока.

При этом каждое из средств фиксации стального каната представляет собой закрепленный между левой и правой крышками корпус с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями, одно из которых направлено соосно стальному канату, а второе снабжено подвижным стержнем для фиксации указанного каната.

Кроме того, привод режущей рабочей головки представляет собой электродвигатель, причем на лапах указанного двигателя закреплен брус с двумя фиксирующим выступами, снабженными сквозными резьбовыми отверстиями, а смонтированная на несущей оси клемма имеет ответные канавки и четыре паза под винты для крепления указанного привода с возможностью регулирования натяжения ремня клиноременной передачи.

Изобретение, его признаки, детали и преимущества можно понять из описания, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие пример выполнения изобретения, на которых показано:

на фиг.1 - устройство для чистки внутренней поверхности трубы, аксонометрическое изображение;

на фиг.2 - устройство для чистки внутренней поверхности трубы, вид сзади;

на фиг.3 - устройство для чистки внутренней поверхности трубы, разрез по А-А на фиг.2 с увеличенным местным видом средства фиксации многопрядного стального каната;

на фиг.4 - устройство для чистки внутренней поверхности трубы, разрез по А-А на фиг.3;

на фиг.5 - регулировка натяжения ремня клиноременной передачи устройства для чистки внутренней поверхности трубы, аксонометрическое изображение.

Как видно из чертежей (см. фиг.1-5), устройство для чистки внутренней поверхности трубы 1 состоит из центральной несущей оси 2, передней нижней опоры 3, задней нижней опоры 4 и двух расположенных под углом 120° верхних опор 5. На центральной несущей оси 2 на клемме 6 закреплен привод 7 режущей рабочей головки 8. Привод 7 представляет собой электродвигатель 9, снабженный ведущим шкивом 10, с закрепленными на его лапах планками 11 и брусом 12 с фиксирующим выступами 13 со сквозными резьбовыми отверстиями 14. Брус 12 входит в ответные канавки 15 клеммы 6 и крепится винтами 16 с возможностью регулирования натяжения ремней 17. Вращение от ведущего шкива 10 посредством клиновых ремней 17 передается на ведомый шкив 18, закрепленный на левой крышке 19 режущей рабочей головки 8. С противоположной стороны на правой крышке 20 режущей головки 8 закреплена крыльчатка 21, предназначенная для создания направленного вдоль хода устройства воздушного потока и удаления мелкодисперсных продуктов очистки. Между крышками 19, 20 в спиральных футлярах 22 расположены отрезки многопрядных стальных канатов 23. По мере износа канатов 23 они вытаскиваются из спиральных футляров 22 на нужную длину и фиксируются в корпусе 24 при помощи подвижных стержней 25. Перемещение устройства для чистки внутренней поверхности трубы 1 осуществляется при помощи привода подачи 26, состоящего из червячного мотор-редуктора 27, звездочек 28 и приводной роликовой цепи 29. Мотор-редуктор 27 закреплен на пластине 30 с возможностью регулировать натяжение цепи 29. Пластина 30 закреплена на кронштейнах 31, 32, установленных на внутренней трубе 33 задней нижней опоры 4. Внутренняя труба 33 и наружная труба 34 снабжены отверстиями 35 и пальцем 36, позволяющими устанавливать центральную несущую ось 2 по центру трубы 1. Наружная труба 34 задней нижней опоры 4 и наружная труба 37 передней нижней опоры 3 имеют фиксирующие втулки 38. С их помощью опоры 3, 4 монтируются на концы несущей оси 2 и фиксируются центральной шпилькой 39. Смонтированные на центральной оси 2 верхние опоры 5 включают закрепленные в клемме 40 стержни 41 и вилки 42. Вилки 42 снабжены колесами 43 и прижаты к требе 1 при помощи пружин 44.

Установка снабжена выносным пультом управления, телекамерами, сигнальным и силовым кабелями (на чертежах не указаны).

Сборка устройства осуществляется, например, следующим образом. Отдельно производится сборка передней нижней опоры 3 и задней нижней опоры 4 с приводом подачи 26. Причем по результатам замеров внутреннего диаметра трубопровода выставляется высота опор (3,4), чтобы несущая ось 2 находилась по центру указанного трубопровода, На центральной несущей оси 2 монтируется режущая рабочая головка 8 и клеммы 6, 42. Окончательная сборка указанных модулей и привода 7 производится непосредственно в трубопроводе. На верхних опорах 5 регулируется натяжение пружин 44, чтобы колеса 43 находились в постоянном контакте с трубой 1.

Управление частотой вращения привода 7 режущей рабочей головки 8, приводом подачи 26 и контроль качества очистки осуществляется с выносного пульта управления, установленного на входе в отдельную трубу или участок трубопровода. Мелкодисперсные продукты очистки выносятся потоком воздуха, создаваемым крыльчаткой 21 по направлению движения устройства. Таким образом обеспечивается долговечность и надежность работы механизмов устройства и безопасные условия для оператора.

Конструктивные особенности изобретения обеспечивают возможность промышленного производства высокоэффективного, экономичного устройства для очистки внутренней поверхности трубопроводов. Модульная конструкция указанного устройства позволяет собирать его в стесненных условиях, например в колодцах трубопроводов.

Приведенный выше пример конкретного выполнения по изобретению не является единственно возможным. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия изобретения, определенной прилагаемой формулой.

Устройство для чистки внутренней поверхности трубы (1) вращающимся стальным канатом (23) включает несущую ось (2), нижние опоры (3,4), верхние опоры (5), привод (7) режущей головки (8) и привод подачи (26). Привод (7) и верхние опоры (5) закреплены на несущей оси (2) при помощи клемм (6,42), а стальные канаты (23) смонтированы в спиральных футлярах (22) и снабжены корпусами (24) с подвижными стержнями (25) для их фиксации. Нижние опоры (3,4) выполнены телескопическими с возможностью регулирования их высоты, а верхние (5) снабжены пружинами (44). Канавки (15) на клемме (6) и фиксирующие выступы (13) с резьбовыми отверстиями (14) и винтами (16) позволяют регулировать натяжение ремня (17). Технический результат состоит в повышении эффективности очистки, улучшении эксплуатационных характеристик устройства, обеспечивающего удобство сборки, и в экономном использовании стального каната. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для чистки внутренней поверхности трубы, включающее закрепленные на центральной несущей оси переднюю нижнюю опору и заднюю нижнюю опору с приводом подачи, расположенные под углом друг к другу и закрепленные на указанной оси с возможностью регулирования две верхние опоры, смонтированную на центральной несущей оси с возможностью вращения режущую рабочую головку с двумя многопрядными стальными канатами и расположенный снизу от указанной оси привод режущей рабочей головки, отличающееся тем, что привод режущей головки и верхние опоры закреплены на несущей оси при помощи клемм, а многопрядные стальные канаты смонтированы в режущей головке в спиральных футлярах и снабжены средствами их фиксации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передняя и задняя нижние опоры выполнены телескопическими в виде двух труб с отверстиями и фиксирующим пальцем, причем отверстия выполнены, по крайней мере, в двух парах взаимно перпендикулярных плоскостей с шагом, например, 20 мм с обеспечением шага регулирования высоты опор 5 мм.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передняя и задняя нижние опоры в своей верхней части снабжены фиксирующими втулками, расположенными соосно центральной несущей оси, и закреплены на указанной оси при помощи центральной шпильки.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхние опоры представляют собой цилиндрические стержни, закрепленные в клемме под углом 120^° с возможностью бесступенчатого регулирования их вылета, причем на их концах смонтированы подпружиненные вилки с колесами.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что режущая рабочая головка выполнена в виде левой и правой крышек, расположенных на центральной несущей оси с возможностью вращения, причем на ее левой крышке закреплен ведомый шкив клиноременной передачи, а на правой - крыльчатка для создания воздушного потока.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждое из средств фиксации стального каната представляет собой закрепленный между левой и правой крышками корпус с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями, одно из которых направлено соосно стальному канату, а второе снабжено подвижным стержнем для фиксации каната.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод режущей рабочей головки представляет собой электродвигатель, причем на лапах указанного двигателя закреплен брус с двумя фиксирующим выступами, снабженными сквозными резьбовыми отверстиями, а смонтированная на несущей оси клемма имеет ответные канавки и четыре паза под винты для крепления указанного привода с возможностью регулирования натяжения ремня клиноременной передачи.