Устройство для очистки внутренней поверхности трубы Советский патент 1991 года по МПК B08B9/04 

Изобретение относится к очистке труб изнутри и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности очистки от прочных отложений вертикально расположенных труб.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; 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 фи.5 - разрез Г-Г на фиг. 1.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубы имеет рабочий инструмент 1 с режущими элементами 2, связанный с ротором 3 встроенной в

корпус 4 турбины 5 посредством кулачковой муфты сцепления, полумуфты 6 и 7 которой нормально разомкнуты посредством пружины 8 сжатия. Ротор 3 связан с силовым цилиндром 9 посредством шгшцевого вала 10, имеет маховик, выполненный заодно с силовым цилиндром 9, а поршень 11 цилиндра выполнен заодно со шлицевым валом ,10.

Ведущая полумуфта 6 расположена на торце силового цилиндра 9 и имеет вместе с ним возможность осевого пе-- ремещения. При этом цилиндр 9 имеет центробежный фиксатор нормального положения относительно связанного с ротором 3 шлицевого вала 10, состоящий из подпружиненных шариков 12, взаимодействующих с канавкой на валу 10. Отводящие каналы 13 цилиндра 9 выполнены нормально открытыми, а в них размещены подпружиненные центробежные золотники 14.

На корпусе устройства размещена эластичная камера 15. Полость этой камеры сообщена с системой подачи paбочего агента (не показана) посредством трубопровода 16. К этой же системе присоединены турбина 5 посредством канала 17 и полость силового цилиндра 9 посредством выполненного в роторе канала 18. Для сброса рабочего агента в полость очищаемой трубы имеются каналы 13 и 19.

Рабочий инструмент 1 размещен в корпусе с возможностью осевого пере- мещения и взаимодействует с пружиной 20.,

На торце ведущей полумуфты 6 выполнен центральный штырь 21 с радиальными пластинами 22, а в теле ведомой полумуфты 7 имеется радиальный J паз 23, в котором с возможностью радиального перемещения размещены подпружиненные сухари 24.

Расстбяние между сухарями 24 в нор мальном положении достаточно для прохода радиальных пластин 22. При этом кулачки ведомой полумуфты 7 размещены так, что при совпадении плоскости пластин с плоскостью зазора между су. харями 24 они располагаются между кулачками ведущей полумуфты 6.

Для управления системой подачи рабочего агента устройство снабжено двумя конечными выключателями 25 и 26

Корпус 4 имеет ролики 27 для центрирования в трубе, а силовой цилиндр 9 имеет ролики 28 для центрирования в корпусе 4.

В корпусе 4 имеются отверстия 29 для сброса воздуха в полость трубы.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубы вводят в полость трубы и включают систему подачи рабочего агента под давлением. При этом верхний торец цилиндра взаимодействует с конечным выключателем 25.

Рабочий агент (например, воздух) по трубопроводу 16 поступает в полость эластичной камеры 15, наполняя ее. При этом устройство.фиксируется В трубопроводе. Одновременно раскручивается ротор 3 турбины 5, а вместе с ним и маховик-цилиндр 9, связанный

Q 5

0

5

Q ,

п

0

5

с ним щпицевым валом 10. Золотники 14 при этом перемещаются в радиальных каналах, сжимая свои пружины возврата, и перекрывают отводящие каналы 13 цилиндра 9. В полости цилиндра повышается давление, которое стремится

переместить цилиндр 9 относительно цоршня 11 вниз. Однако этому перемещению предшествуют шарики 12 до тех пор, пока они не будут отжаты центробежными силами. Усилие пружинок, прижимающих шарики к канавке на валу 10, выбирается таким, чтобы перемещение шариков произошло тогда, когда цилиндр 9 достигнет частоты вращения, при которой он как маховик накопит достаточно энергий для совершения работы. Когда гаарики 12 разой- дутся, цилиндр 9 переместится вниз

и кулачки ведущей полумуфты 6 войдут в зацепление с кулачками ведомой полумуфты 7. При этом рабочий инстру- 1мент 1 получит вращение и режущие элементы 2 начнут работу по разрушению прочных отложений на стенках трубы.

Кроме того, рабочий инструмент получит поступательное перемещение и сместится в осевом направлении, сжимая пружину 20, до тех пор пока не вступит во взаимодействие с конечным выключателем 26. Последний при взаимодействии с ведомой полумуфтой рабочего инструмента дает команду на отключение системы подачи рабочего 1 агента. При этом давление в эластичной оболочке падает, и корпус устройства проваливается по трубе на расстояние, пройденное рабочим инструментом; турбинка прекращает вращение, золотники 14 возвращаются в норч мальное положение, открывая отводящие каналы цилиндра 9, давление в полости последнего падает, и цилиндр 9 возвращается пружинами 8 и 20 в нор-, мальное положение относительно корпуса 4, где и фиксируется фиксаторами. В этот момент цилиндр 9 вновь вступает во взаимодействие с конечным выключателем 25, который дает команду на включение системы подачи рабочего агента. Цикл повторяется:- наполняется камера 15, раскручивается до необходимой степени цилиндр-маховик, срабатывают золотники 14, повы шается давление в камере цилиндра 9, срабатывают фиксаторы, обеспечивая цилиндру 9 возможность поступатель- ного перемещения.

При поступательном перемещении полумуфты 6 ее центральный штырь 21 с радиальными пластинами 22 может сначала упереться в сухари 24 и только провернувшись таким образом, что радиальные пластины 22 смогут войти в зазор между сухарями 24, продолжит поступательное перемещение до совмещения полумуфт. При дальнейшем вращении ведущей полумуфты 6 сухари будут раздвинуты пластинами 22, а кулачки обеих полумуфт вступят во взаимодействие .

Такое взаимодействие элементов на торцах полумуфт позволяет исключить соударение кулачков полумуфт торцами и кромками к, следовательно, обеспечивает предохранение от преждевременного износа.

Наличие в устройстве маховика позволяет получить величину разрушающего момента на валу рабочего инструмента больше, чем способен обеспечить привод вращения. Это позволяет повысить производительность устройства при работе с прочными отложениями.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки внутренней поверхности трубы, содержащее рабочий инструмент с режущими элементами, связанный с ротором встроенной в корпус турбины, систему подачи рабочего агента под давлением и ролики для центрирования корпуса в трубе, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности очистки от прочных отложений вертикально расположенных труб, ротор снабжен маховиком, а связь ротора с рабочим инструментом выполнена посредством кулачковой муфты сцепления, полумуфты которой нормально разомкнуты посредством пружины сжатия, причем ротор имеет сообщенный с системой подачи рабочего агента силовой цилиндр

для осевого перемещения ведущей полумуфты, имеющий центробежный фиксатор нормального положения относительно ротора, и связан с последним посредством шлицевого зацепления, а отводя5 щие каналы силового цилиндра нормально открыты и снабжены центробежными золотниками, при этом устройство снабжено средством для фиксации корпуса относительно трубопровода в виде элас0 тичной камеры, полость которой сообщена с системой подачи рабочего агента, и двумя конечными выключателями для управления системой подачи рабочего агента.

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что рабочий инструмент установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен пружиной возврата.

0 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающееся тем, что на торце ведущей полумуфты выполнен центральный итырь с радиальными пластинами, а в теле ведомой полумуфты выпол5 ней радиальный паз, в котором с возможностью радиального перемещения размещены подпружиненные сухари, между которыми имеется зазор, достаточный для прохода радиальных пластин.

Фиг. 1

/7

11

А-А

10

Изобретение относится к очистке труб изнутри, может быть использовано в нефтехимической промышленности и направлено на повышение производительности очистки от прочных отложений вертикально расположенных труб. Устройство содержит корпус, турбину с ротором и рабочий инструмент. Связь рабочего инструмента с ротором осуществлена через кулачковую муфту сцепления с полумуфтами. Ротор имеет маховик в виде цилиндра, поршень которого выполнен заодно с ротором. Цилиндр связан с ротором посредством шлицевого вала и имеет возможность осевого перемещения. 11илиндр снабжен центробежными фиксаторами положения относительно ротора. При работе тур- бинки раскручивается маховик-цилиндр, накапливая энергию, необходимую для разрушения отложений. Затем отключаются фиксаторы 12 и цилиндр перемещается вперед. При этом полумуфты яхо- дят во взаимодействие и накопленная энергия передается от маховика рабо- ,чему инструменту. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. с (О /

Фиг. 2

В-В

Фиг. Ц

Фиг.З

Фиг. 5