Устройство для очистки канализационных трубопроводов Советский патент 1990 года по МПК B08B9/45 E03F9/00 

379 18 17

Изобретение относится к устройствам для очистки канализационных трубопроводов. Цель - обеспечение удобства эксплуатации. Приводной механизм 1, размещенный в корпусе 5, через зажимную цангу 10, имеющую устройство 11 управления, периодически сообщает вращательное движение гибкому валу 2 с очистным инструментом, очищающим трубу 83 от засорений. Цанга 10 установлена между полыми соосными шпинделями 8 и 9, через которые пропущен гибкий вал 2. Шпиндели 8 и 9 имеют на концах конусные патроны 14 и 15. Передний шпиндель связан с электроприводом 12 и установлен в подшипнике качения 6, а задний шпиндель установлен в подшипник 7 скольжения, причем на его поверхности между подшипником 7 скольжения и конусным патроном 15 установлены скользящие втулка 16 и упорный подшипник 17. Зажимная цанга 10 выполнена составной в виде набора секторных элементов, радиальные поверхности которых расположены с зазорами относительно друг друга. В расточках установлены упругие элементы, которые могут иметь форму эллипсоида вращения из упругого материала. Устройство 11 управления снабжено поворотной рукояткой 18 и шарнирно связанными между собой рычагами 19 и 20, а также ограничителем 23 хода, размещенными между скользящей втулкой 16 и корпусом 5. Гибкий вал 2 выполнен из соединенных между собой секций 40. 5 з.п. ф-лы, 12

838/3 Я

Засорения

20

I

СД

GO 00

so

со

СД

39

Изобретение относится к устройствам для очистки канализационных трубопроводов.

Цель изобретения - обеспечение.удобства эксплуатации.

На фиг. 1 изображено устройство для очистки канализационных трубопроводов, общий вид; на фиг. 2 --- разрез А- А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 -- разрез В--В на фиг. 1; на фиг. 5 разрез Г - Г на фиг. 1; на фиг. 6 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 7 узел I на фиг. ; на фиг. 8 узел III на фиг. 4; на фиг. 9 - узел IV на фиг. 4; на фиг. 10 - разрез Д- -Д на фиг. 4; на фиг. 1 1 - разрез Е- -Е на фиг. 6; па фиг. 12 узел V на фиг. 3 (вариант исполнения).

Устройство для очистки канализационных трубопроводов содержит приводной механизм 1 и гибкий вал 2 с закрепленным на одном конце очистным инструментом 3. Гибкий вал 2 соединен с очистным инструментом 3 посредством быстро- разьемной соединительной .муфты 4. Приводной iexaiumi 1 состоит из корпуса 5 с подшипниками качения 6 и скольжения 7, коюрые установлены в корпусе 5 соосно друг другу вдоль горизонтальной оси, одного переднего и другого заднего полых сооспыч шпинделей 8 и 9, через которые пропущен гибкий вал, и захватного звена гибкого вала, выполненного в виде зажимной цанги 10, устройства 11 управления зажимной цанги 10, и электропривода 1-2. который при помощи гибкого бесконечного элемента 13, например ремня, кинематически связан с передним шпинделем 8. Последний установлен в подшипнике 6 качения с возможностью вращения вокруг оси, а другой задний шпиндель 9 аксиально-подвижно установлен в подшипнике 7 скольжения. Зажимная цанга 10 установлена между шпинделями 8 и 9, имеющими на концах конусные патроны 14 и 15. На заднем шпинделе 9 на наружной поверхности установлены скользящая втулка 16 и упорный подшипник 17. при этом они размещены последовательно друг за другом между опорным подшипником 7 скольжения и конусным патроном 15. Скользящая втулка 16 кинематически связана с устройством 11 управления зажимной цанги 10 и установлена с возможностью скользящего возвратно-поступательного движения (перемещения) относительно шпинделя 9 и упорного подшипника 17, а также и совместно с ними. Втулка 16 торцом фрикцион- но взаимодействует с упорным подшипником 17. Устройство 11 управления снабжено поворотной рукояткой 18 и двумя шарнирно связанными между собой рычагами 19 и 20. При этом свободный конец рычага 19 жестко связан с рукояткой 18. Рычаги 19 и 20 связаны между собой при

помощи шарнира 21. Рычаг-20 связан со скользящей втулкой 16 при помощи шарнира 22. Устройство 1 1 управления зажимной цангой 10 снабжено регулируемым

ограничителем 23 хода, например, винта, размещенным между скользящей втулкой 16 и корпусом 5 параллельно продольной оси шпинделей 8 и 9 и закрепленным на втулке 16 или корпусе 5. Зажимная цанга 10 имеет цилиндрическую форму и выполнена составной в виде набора секторных элементов 24 по крайней мере трех, радиальные поверхности 25 которых расположены с зазором 26 относительно друг друга. Радиальные поверхности 25 секторных

элементов 24 в тангенциальном направлении имеют расточки 27, в которых установлены упругие элементы 28, например пружины сжатия, между каждыми соседними элементами 24, раздвигая их. Секп торные элементы 24 выполнены с конусными срезами 29 и 30 на торцах, которые взаимодействуют с внутренней частью конусных патронов 14 и 15 шпинделей 8 и 9 фрикционно. Секторные элементы внутренними цилиндрическими поверхностями 31

5 охватывают гибкий вал 2 и установлены аксиально-подвижно относительно продольной оси. К корпусу 5 возле наружного торца 32 опорного подшипника 7 скольжения закреплен при помощи клеммы 33 эластичный шланг 34 ограждения гибкого

0 вала 2. который выполнен, например, в виде винтовой пружины. С двух сторон корпус 4 закрыт передней 35 и задней 36 крышками.

Устройство для очистки канализационных трубопроводов выполнено приспособленным

5 для ручной переноски, для чего .на корпусе 5 в его верхней части закреплена транспортная ручка 37.

Привод 12 снабжен выключателем 38 и вилкой 39 для автономного подключения

0 к местной электросети в жилых или производственных помещениях.

Гибкий вал 2 может быть выполнен составным (сборным) из набора по крайней мере двух аналогичных секций 40. которые могут быть соединены между собой посде5 довательно при помощи быстроразъемной соединительной муфты 41, аналогичной муфте 4. Муфты 4 и 41 -- универсальные и унифицированные, но отличаются выполнением присоединительных элементов к гибкому валу 2 и очистному инструменту 3. Каждая секция 40 имеет передний 42 и задний 43 концы. Одна секция 40 передним концом 42 обязательно соединена с очистным инструментом 3 посредством муфты 4, а другой конец 43 может быть

5 свободен (не показано). Другая соседняя стыкуемая последующая секция 40, удлиняющая вал 2, своим передним концом 42 подсоединена к заднему концу 43 предыду

щего модуля посредством муфты 41. Каждая быстроразъемная соединительная муфта 4 или 41 содержит держатель 44 или 45 соответственно и стыкуемую сборную вставку 46. Держатель 44 или 45 выполнен в виде продольного концентричного фасонного стержня и содержит хвостовик 47 и 48 соответственно и головку 49. Хвостовик 47 держателя 44 связан непосредственно с очистным инструментом 3 при помощи узла 50 крепления. Последний выполнен з виде клеммы 51 с зевом 52, в котором вставлен и присоединен очистной инструмент 3 нерабочей частью. По варианту исполнения клемма 51 снабжена зажимным элементом - винтом 53, с помощью которого очистной инструмент 3 зажат в зеве 52 нерабочей частью, т. е. закреплен с возможностью быстрого монтажа-демонтажа при смене на другой тип. Хвостовик 48 держателя 45 связан непосредственно с пружиной гибкого вала 2 на заднем конце 43 секции 40. При этом на хвостовике 48 выполнена кольцевая канавка 54, в которую вставлены витки пружины, надетой на хвостовик 48 фрикционно, т. е. канавка 54 выполнена для запасовки гибкого вала 2. В головке 49 с торца 55 выполнена цилиндрическая расточка 56, а параллельно оси головки 49 вдоль нее выполнены два сквозных глухих продольных паза 57, расположенные симметрично и диа- метрально противоположно. Пазы 57 выполнены с параллельными направляющими стенками 58 и 59, с торца 55 они открыты и имеют заходные скосы 60, а оканчиваются цилиндрическими отверстиями 61. При этом в пазах 57 диаметр отверстия 61 выполнен по величине размера большим расстояния между стенками 58 и 59. Сборная вставка 46 содержит корпус 62 и размещенные в нем фиксирующий поворотный штифт 63 и фиксатор 64, который состоит из шарика 65 и пружины 66 с поджимающим их винтом 67. Корпус 62 выполнен в виде продольного концентричного тела вращения и содержит хвостовик 68 и головку 69. Хвостовик 68 корпуса 62 связан непосредственно с винтовой пружиной гибкого вала 2 на переднем конце 42 секции 40. При этом на хвостовике 68 выполнена кольцевая канавка 70, в которую вставлены витки пружины, надетые на хвостовик 68 фрикционно, т. е. запасованы. Головка 69 корпуса 62 выполнена ци- линдрической формы, которая по форме и размеру диаметра соответствует цилиндрической расточке 56 головки 49 держателя 44 или 45 соответственно. В корпусе 62 с торца 7 хвостовика 68 выполнено резьбовое отверстие 72, в свою очередь, пере- ходящее в цилиндрическую расточку 73. В корпусе 62 на головке 69 выполнено сквозное цилиндрическое отверстие 74, таким

0

5

Q 5 Q 0 5

5

0

5

же диаметром, как и отверстия 61 пазов 57, а продольная ось отверстия 74 перпендикулярна оси головки 69 и пересекает ее, при этом отверстие 74 соединено с расточкой 73, т. е. отверстие 74 и расточка 73 связаны сопряженно. Фиксирующий поворотный штифт 63 выполнен с фигурными симметричными выступами 75 по концам/г. е. торцам. Длина поворотного штифта 63 выполнена по величине размера равной или большей диаметра головки 49 держателя 44 или 45 соответственно. Каждый фигурный выступ 75 выполнен с двумя симметричными срезами 76. Толщина выступа 75, ограниченная срезами 76, выполнена по величине размера равной ширине паза 57. Посередине поворотного штифта-63 выполнена концентричная фасонная канавка 77, с которой связан шарик 65 фиксатора 64 и которая имеет конусную форму в поперечном сечении. На поверхности штифта 63 по концентричной канавке 77 выполнены равномерно радиально расположенные гнезда 78 под шарик 65 фиксатора 64, при этом гнезда 78 размещены попарно диаметрально противоположно в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси штифта 63 Устройство 1 1 управления зажимной цанги 10 снабжено возвратным упругим элементом 79, например пластинчатой ной. размещенным между рычагом 19, жестко связанным с поворотной рукояткой 18 и корпусом 5.

По варианту исполнения (см. фиг. 12) упругие элементы 28 зажимной цанги 10 выполнены в виде эллипсоида 80 вращения из упругого материала.

Очистной инструмент 3 имеет рабочую и нерабочую части 81 и 82 соответственно. Очистной инструмент 3 очищает канал канализационной трубы 83 от засорения рабочей частью 81, при этом ба 83 диаметром до 200 мм может быть любой фасонной формы (форма не показана) и длиной до 50 м.

Устройство работает следующим образом.

Для удобства описания работы в исходном положении рабочий очистной инструмент 3, связанный с гибким валом 2, находится в засоренной трубе 83. канал которой очищается. Электропривод 12 приводного механизма 1 включен, поворотная рукоятка 18 устройства управления 11 нажата и расположена в крайнем левом положении (см. фиг. 1), т. е. устройство 11 управления зажимной цангой 10 включено, а зажимная цанга 10 охватывает и зажимает фрикционно своими секторными элементами 24 гибкий вал 2. Электропривод 12 через гибкий бесконечный элемент 13 и передний шпиндель 8 обеспечивает вращение зажимной цанги 10, зажатой с помощью устройства 1 1 управления межд

передним 8 и задним 9 шпинделями, и вращение заднего шпинделя 9. Зажимная цанга 10, в свою очередь, обеспечивает вращение гибкого вала 2 с рабочим очистным инструментом 3, который при вращении разрушает засорения в канале трубы 83, или отложения на ее внутренней поверхности. При отпуске поворотной рукоятки 18, т. е. снятия усилия нажима, происходит отключение устройства 1 1 управления зажимной цанги 10, возвратный упругий элемент 79 за счет высвобождения энергии деформации нажимает на шарнирный рычаг 19 и перемещает рукоятку 18 в крайнее правое положение (не показано), а также шарнирный рычаг 20 и скользящую втулк 16 до контакта ограничителя 23 хода с корпусом 5. При этом перемещении втулка 16 скользит вдоль поверхности заднего шпинделя 9 или движется совместно с ним одновременно, а сам шпиндель 9, перемещаясь вправо в сторон) внешнего торца 32 подшипника 7 скольжения, скользит в подшипнике 7 под действием усилия деформации поджатых элементов 28 зажимной цанги 10. Упругие элементы 28 раздвигают секторные элементы 24, перемещая их в радиальном направлении на периферию. При этом радиальные зазоры 26 между радиальными поверхностями 25 соседних элементов 24 увеличиваются, срезы 29 и 30 фрик- цнонно скользят относительно внутренних конусных патронов 14 и 15 шпинделей 8 и 9, а внутренние цилиндрические поверхности 31 секторных элементов 24 выходят из кот акта с гибким валом 2, его. Гибкий вал 2 с рабочим очнспшм инструментом 3 останавливается. Для нов трения очередного цикла прочистки канала трубы 83 гибкий вал 2 перемещается вперед (на фиг. 1 справа налево), при этом при встрече и контакте очистного инструмента 3 засорениями или отложениями гибкий вал 2 упруго деформируется по изгибающейся продольной оси винтовой пружины, накапливая энергию деформации. Поворотная рукоятка 18 устройства 11 правления зажимной цангой 10 переводится в крайнее левое включенное положение, при этом сжимается упругий элемент 79, а при помощи шарнирных рычагов 19 и 20 скользящая втулка 16 перемещается также справа налево, сначала относительно заднего шпинделя 9, а затем после фрикционного контакта с упорным подшипником 17, втулка 16 перемещает шпиндель 9 относительно подшипника 7 спра ва налево и одновременно движется совместно со шпинделем 9 и подшипником 17. Конченый патрон 15 заднего шпинделя 9 поджимает зажимную цангу 10 к конусному патрон 14 переднего шпинделя 8, при этом патроны 44 и 15 соответственно взаимодействуют с конусными срезами 29 и 30 секторных элементов 24, а секторные элементы 24 из разжатого периферийного положения перемещаются к центру в радиальном направлении и начинают вращаться со шпинделями 8 и 9. Радиальные зазоры 26 между соседними элементами 24 уменьшаются, упругие элементы 28 сжимаются, накапливая энергию деформации, а внутренние цилиндрические поверхности 31 входят в фрикционный контакт с гибким валом 2 и сообщают ему вращательное движение. Очистной инструмент 3, связанный с гибким валом 2, перемещается в трубе 83 по изменяющейся

5 фигурной змеевидной траектории, близкой к спиральной, а именно путем интеграции вращения и поступательного продольного перемещения за счет высвобождения энергии предварительной продольной деформации гибкого вала, что благоприятно спо0 собствует ликвидации засорений, повышает эффективность использования и КПД. Циклы повторяются до полной тщательной прочистки канала трубы 83. Смена рабочего очистного инструмента 3 на другой тре5 буемый типоразмер производится при остановленном приводном механизме 1. Рассоединяется быстроразъемная соединительная муфта 4 с очистным инструментом 3, связанным с держателем 44. При этом поворотный фиксирующий штифт 63 с по0 мощью ключа (не показан), взаимодействующего с одним из его фигурных симметричных выступов 75, поворачивается перпендикулярно в любую сторону из положения «Закрыто, как показано на фиг. 6, в положение «Открыто, показанное на

5 фиг. 7.

При этом за счет крутящего момента, приложенного ключом, происходит размыкание фиксатора 64, шарик 65 отжимается

Q из гнезда 78, дополнительно сжимает пружину 66 и перекатывается по вращающейся концентричной фасонной канавке 77, а затем вновь попадает в соседнее гнездо 78 под действием пружины 66, замыкая фиксатор 64, т. е. шарик 65 из гнезда 78

5 попадает в соседнее гнездо. При повороте штифта 63 в цилиндрическом отверстии 74 головки 69 корпуса 62 вставки 46 исключено перемещение штифта 63 вдоль продольной оси относительно головки 69 благодаря неразрывной связи шарика 65 с ка0 навкой 77, т. е. исключено выпадение штифта 63 из головки 69 в любом изменяющемся положении. Держатель 44 с очистным инструментом 3 снимается со сборной вставки 46, при этом выстхпы 75

g штифта скользят вдоль паза 57 до полной расстыковки.

Держатель 44 с типоразмером очистного инструмента 3, закрепленного на

держателе 44 при помощи неразъемного узла 50 крепления, стыкуется со вставкой 46 в обратном порядке следующим образом. Головка 49 держателя 44 цилиндрической расточкой 56 с торца 55 надевается на головку 69 корпуса 62 стыкуемой сборной вставки 46, а выступы 75 штифта 63 срезов 76 вставляются через заходные скосы 60 в паз 57 и перемещаются до упора в стенку цилиндрического отверстия 61, которым заканчивается паз 57. Штифт поворачивается на угол а, равный 90°, в любую сторону, происходит замыкание соединения выступа 75 с цилиндрическим отверстием 61 паза 57, а самого штифта 63 - фиксатором 64.

В варианте исполнения узла 50 крепления на держателе 44 разъемным (см. фиг. 8) очистной инструмент 3 заменяется на другой требуемый типоразмер без расстыковки муфты 4. Отвинчиваются зажимные элементы 53, очистной инструмент 3 вынимается из зева 52 клеммы 51. Затем другой требуемый инструмент 3 вставляется нерабочей частью 82 в зев 52 клеммы 51 и закрепляется зажимным элементом 53, например, в виде винта. Увеличение длины гибкого вала 2 на требуемую длину прочищаемой трубы 83 производится последовательно стыковкой секций 40 при помощи быстроразъемных соединительных муфт 41. При этом держатель 45, связанный с задним концом 43 одной секции, стыкуется со сборной вставкой 46, связанной с передним концом 42 другой секции, а фиксация держателя 45 и вставки 46 осуществляется при помощи поворотного штифта 63 Каждый модуль 40 выполнен длиной 5 м. Гибкий вал может быть удлинен до 50 м. Соединение гибкого вала 2 с держателем 45 или сборной вставкой 46 осуществляется путем запасовки витков винтовой пружины в соответствующие кольцевые канавки 54 или 70, выполненные на хвостовках 48 или 68. Быстродействие устройства 11 управления регулируется с помощью регулируемого упора 23 путем изменения его длины.

Формула изобретения

ленным на одном конце очистным инструментом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения удобства эксплуатации, захватное звено выполнено в виде имеющей

устройство управления зажимной цанги, которая установлена между имеющими на концах конусные патроны полыми со- осными шпинделями, через которые пропущен гибкий вал, причем передний шпиндель связан с электроприводом и установлен в подшипнике качения, а задний шпиндель аксиально подвижно установлен в подшипнике скольжения и снабжен установленными последовательно на его наружной поверхности между подшипником

скольжения и конусным патроном скользящей втулкой и упорным подшипником, при этом скользящая втулка кинематически связана с устройством управления зажимной цангой.

5 расточки, в которых установлены упругие элементы, а секторные элементы выполнены с конусными срезами на торцах, которые взаимодействуют г внутренней частью конченых патронов шпинделей, при этом секторные элементы внутренними цилиндричес0 кими поверхностями охватывают гибкий вал и установлены аксиально подвижно относительно продольной оси.

5 зажимной цанги выполнен в виде эллипсоида вращения из упругого материала.

у

строиство по

пп.

и 4,

отличающееся тем, что устройство управления зажимной цангой снабжено регулирующим ограничителем хода, размещенным между скользящей втулкой и корпусом. 6. Устройство по п. , отличающееся тем, что гибкий вал выполнен из соеди

ненных между сооои секции

ю

СО

ел

оо

СО LO

JL

вариант исполнения

82 5Л

50

Д-&

61

Фиг.Ю

JL

Вариант исполнения 80 и

Ь,

ЖШ///Ш

г

Ж

15 76. 57

63

1877

CPU г. 9

Е-В подернуто

75

69

49

61

63

фиг. 11