Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода Советский патент 1986 года по МПК B08B9/53 

Изобретение относится к очистке устройствами, движущимися вдоль труб изнутри, и может быть использовано в машиностроительной, нефтяной и га-- зоной отраслях промьшшенности для очистки длинномерных труб и магистральных трубопроводов.

Цель изобретения - повышение качества очистки.

На фиг. 1 изображено устройство., продольный разрез; на фиг. 2 - вид слева на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода содержит ведомый вал 1, связанньй с очистными элементами 2 посредством планетарного редуктора, состоящего из корпуса 3, венца 4, ведущей шестерни 5 и шестерен-сателлитов 6 и 7 на общем валу 8. Вал 1 размещен в корпусе 3 редуктора на подшипниках, и на нем неподвижно установлена ведущая шестерня 5, взаимодействующая с тестер- нями 6.

Венец 4 неподвижно закреплен на корпусе 3 и взаимодействует с-шестернями 7. Валы 8 соединены с валакя 9, на которых установлены очистные элементы 2 посредством карданных валов 10. Это вызвано тем, что очистные элементы 2, размещенные на валах 9 имеют возможность радиального перемещения в трубопроводе. Эту возмож- ность им обеспечивает мягкая подвеска, состоящая из подпружиненных телескопических пар 11, связанных с корпусом 12 водила посредством качающихся балансиров 13. С телескопической парой 11 жестко связана втулка 14, через котор:ую проходит вал 15, передающий крутящий момент от вала 1 на установленный по оси устройства впереди него очистной элемент 16 в виде усов.-Вал 15 связан с валом 1 узлом 17 для соединения валов с пересекающимися осями. Корпус 3 редуктора опирается на внутреннюю поверхность трубопровода колесами 18. Внутри корпуса 3 могут быть установлены сигнализаторы 19 места расположения устройства в трубопроводе.

Устройство имеет привод вращенияэ состоящий из корпуса 20, установлен- ной в нем турбинки 21 с ведущим 1за- лом 22. В корпусе 22 именл-ся отвер- стия 23 для подвода к турбинке 21

O

5 0 5

„

0

рабочего агента и отверстия 24 для отвода его. Корпус имеет колеса 25 для перемещения по внутренней поверхности трубопровода. Подвеска этих колес может быть мягкой.

Ведущий вал 22 связан с ведомым валом 1 посредством узла для соединения валов с пересекающимися осями. Такой узел может содержать втулку 26 с четырьмя пазами и шпонки 27. Шпонки 27 попарно закреплены штифтами 28 на концах валов 1 и 22 и имеют грань со скругленной поверхностью.

Концы валов 1 и 22 введены во втулку 26, так,что скругленные грани шпонки 27 взаимодействуют с пазами втулки 26.

Корпус 20 привода вращения связан с корпусом 3 редуктора посредством универсального шарнира, включающего полую крестовину 29 с осями 30, По центру полой крестовины 29 расположена втулка 26, соединяющая валы 1 и 22, а оси универсального шарнира проходят через точку пересечение осей этих валов.

Средство для перемещения устройства в трубопроводе выполнено в виде уплотнительной манжеты, которая состоит из эластичной мембраны 31 и взаимодействующего с ней венца из пе-- рекрывающих друг друга своими боко- BbtMH кромками жестких опорных лепестков 32, каждый из которых установлен на корпусе 20 привода вращения посредством шарнира 33. Это позволяет использовать для перемещения устройства и для вращения турбинки 21 энергию потока транспортируемой по трубопроводу среды. Взаимодействующие с внутренней поверхностью трубопровода кромки лепестков 32 могут иметь износостойкую наплавку 34.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода работает следую 1щм образом.

Устройство вводят в трубопровод, по которО1чу перемещается поток транспортируемой по трубопроводу среды, Уплотнительная манжета, состоящая из мембра1гп. 31 и лепестков 32, разделяет трубопровод на две полости.

Давление в полости за манжетой больше, чем давление в полости перед манжетой. В результате образовавшегося перепада давлений устройство перемещается вперед, при этом корпус 3

перемещается по внутренней поверхности трубопровода на колесах 18,а корпус 20 - на колесах 25.

Часть потока через отверстие 23 поступает на лопатки турбинки 21, приводит ее во вращение и сливается через отверстия 24 в полость с меньшим давлением.

Турбинка 21 вращает ведущий вал 22, на который она жестко насажена. С ведущего вала 22 вращение передается на ведомый вал 1, на котором жестко насажена шестерня 5.

Шестерня 5 вращает шестерни-сателлиты 6, с вала 8 которых вращение передается посредством карданны валов 10 на валы 9, на которых насажены очистные элементы 2, например, в виде дисковых щеток. В то же врем сидящая на одном валу 8 с щестерней 6 шестерня 7 обкатывает неподвижно закрепленный на корпусе 3 венец 4, вследствие чего корпус 12 водила с очистными элементами, карданными валами и мягкой подвеской получает вращение вокруг оси устройства.

Благодаря тому, что ведущий вал 22 связан с ведомым валом 1 узлом для соединения валов с перекрещивающимися осями, общая ось этих валов может иметь излом. Это обеспечивает

0

5

0

5

возможность очистки криволинейных трубопроводов.

Для нормальной работы редуктора корпуса привода 20 и планетарного редуктора 3 должны быть связаны между собой, чтобы исключить возможность проворачивания друг относительно друга. В то же время оси этих корпусов должны иметь возможность некоторого отклонения от общей оси. Для решения этой задачи корпус 20 соединен с корпусом 3 посредством универсального шарнира с полой крестовиной 29, в полости которой размещен узел совпадения ведомого 1 и ведущего 22 валов, при этом оси универсального шарнира пересекаются в точке пересечения этих валов.

Такое техническое решение обеспечивает возможность перемещения планетарного редуктора в устройстве для очистки криволинейных участков трубопровода, благодаря чему повышается качество их очистки.

Предложенная конструкция уплотни- тельной манжеты позволяет уменьшить силу трения о стенки трубопровода, благодаря чему увеличится срок службы манжеты, уменьшится износ трубопровода и повысится производительность очистки.

29

28

K f(

27

фиг. 3