Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов Советский патент 1991 года по МПК B08B9/45 

направляющую 7, узел 2 подачи гибкого вала, выполненный в виде зубчатого планетарного механизма 8, расположенного со стороны выхода гибкого вала 2 из барабана 3. и состоящего из корпуса 9, ведущего звена, включающего в себя ведущий вал 10, кинематически связанный с приводным двигателем 6, и водило 11, вэдомого звена, включающего в себя ведомый вал 12 и солнечную шестерню 13, причем ведущее и ведомое звенья выполнены с возможностью размещения в них гибкого вала 2 и соединены посредством неуравновешенных косозу- бых сателлитов 14.

Устройство содержит механизм 15 свободного хода, наружная обойма 16 которого закреплена в корпусе 9, а внутренняя 17 - через упругие элемента 18 связана с ведомым валом 12, выполненным с возможностью осевого и окружного перемещения относительно внутренней обоймы 17, которая посредством опор 19 установлена в корпусе 9 подвижно только в окружном направлении, при этом направлении угла наклона зубьев косозубых сателлитов 14 и заклинивания механизма 15 свободного хода устанавливаются так, что при заклинивании механизма 15 свободного хода имеет место осевое перемещение ведомого звена в сторону ведущего, а ширина солнечной шестерни 13 выполнена больше ширины сателлитов 14 и зависит от величины осевого перемещения ведомого звена.

Зубчатый планетарный механизм 8 дополнительно снабжен зажимным механизмом 20, выполненным из нескольких заклинивающих элементов 21, внутренние цилиндрические поверхности которых изготовлены с возможностью охвата наружной поверхности гибкого вала 2 и равномерного прилегания к нему, а наружные цилиндрические поверхности заклинивающих элементов 21 выполнены с возможностью охвата и равномерного прилегания к внутренней цилиндрической поверхности, выполненной в теле ведомого вала 12, причем прилегания заклинивающих элементов 21 к гибкому валу 2 и к внутренней цилиндрической поверхности ведомого вала 12 неодновременны. Одна торцовая сторона заклинивающих элементов 21 выполнена плоской. Зажимной механизм 20 содержит упорный подшипник 22, пяту 23, пружину 24, один конец которой связан с плоскими поверхностями заклинивающих элементов 21 через упорный подшипник 22, а другой конец связан с пятой 23. выполненной с возможностью принудительного перемещения и фиксации относительно корпуса 9 с помощью регулировочной гайки 31 и дополнительных упругих элементов 25,выполненных с возможностью отжатия заклинивающих элементов 21 один от другого и от наружной поверхности гибкого вала 2 одновременно, при этом расположение конических поверхностей заклинивающих элементов 21 и ведомого вала 12, направления угла наклона зубьев сателлитов 14 и заклинивания механизма 15 свободного хо0 да связаны так, что при свободном ходе механизма 15 свободного хода имеет место осевое перемещение гибкого вала 2 в сторону от зубчатого планетарного механизма 8. Направляющая 7 выполнена в виде гибкого

5 элемента, один конец которого связан с корпусом 9, а другой снабжен щитком 26 съема абразива, при этом гибкий элемент выполнен с возможностью размещения в нем гибкого вала 2, Гибкий вал 2 дополнительно

0 снабжен рабочим органом 27, жестко установленным на свободном конце гибкого вала 2, и выполненным в виде конусообразного бура 28 со щетками 29, пучки ворса которых расположены по спирали, направ5 ленные завивки которой со стороны зубчатого планетарного механизма 8 совпадает с направлением свободного хода механизма 15 свободного хода. Установка снабжена реверсом 30 для сматывания гибкого вала 2 в

0 барабан 3.

Установка для очистки трубопроводов работает циклически следующим образом

При вращении ведущего вала 10 зубчатого планетарного механизма 8 по часовой

5 стрелке со стороны приводного двигателя 6 косозубые неуравновешенные сателлиты 14, установленные в водиле 11с возможностью вращения, обкатываются относительно солнечной шестерни 13, в результате

0 чего на ведомый вал 12 действуют знакопеременные импульсы вращающегося момента и осевых сил, закон изменения которых имеет синусоидальный характер. Импульс вращающегося момента, действующий в

5 сторону вращения ведущего вала 10, считается положительным, импульс вращающегося момента противоположного знака - отрицательным. Соответствующие импульсам вращающегося момента импульсы осе0 вых сил также подразделяются на положительные и отрицательные. Импульс осевой силы, вызывающий осевые движения от ведущего звена, считается положительным, импульс осевой силы,

5 вызывающей осевое движение ведомого звена по направлению к ведущему звену. - отрицательным. Так как направления угла наклона зубьев сателлитов 14 и заклинивания механизма 15 свободного хода установлены так, что при заклинивании механизма

15 свободного хода имеет место осевое перемещение ведомого звена в сторону ведущего звена, то отрицательный импульс вращающего момента совпадает с отрицательным импульсом осевых сил и соответственно положительный импульс вращающегося момента - с положительным импульсом осевых сил.

Отрицательный импульс вращающегося момента, действующий в направлении заклинивания механизма 15 свободного хода, передается на упругие элементы 18 и аккумулируется в них в виде потенциальной энергии при одновременном заклинивании механизма 15 свободного хода, что предотвращает движение ведомого звена в сторону, противоположную вращению вала приводного двигателя 6. Отрицательный импульс осевой силы вызывает движение ведомого звена в направлении к ведущему звену, при этом упругие элементы 18 деформируются и в них также накапливается потенциальная энергия. Упругие элементы 18 ограничивают движение ведомого звена в пределах их упругих деформаций, не позволяя солнечной шестерне 13 выйти из зацепления с сателлитами 14.

При действии положительного импульса вращающегося момента механизм 15 свободного хода имеет свободный ход, а упругие элементы 18, в свою очередь, передают накопленную потенциальную энергию отрицательного импульса вращающего момента. При этом ведомое звено под действием положительного импульса вращающего момента разгоняется. При действии положительного импульса осевой силы ведомое звено перемещается в осевом направлении в сторону от ведущего звена. Упругие элементы 18 передают накопленную потенциальную энергию отрицательного импульса соевой силы ведомому валу 12, увеличивая величину положительного импульса осевой силы. Затем упругие элементы 18, деформируясь, ограничивают движение ведомого звена в пределах их упругих деформаций.

Таким образом, ведомое звено совершает одновременное прерывистое одностороннее вращение и возвратно поступательное осевое движение .с быстрым нарастанием движущихся моментов и сил.

Зажимной механизм 20 служит для передачи положительных импульсов вращающего момента и осевых сил гибкому валу 2 и работает следующим образом. При действии положительных импульсов вращающего момента и осевых сил коническая поверхность ведомого вала 12 находит на коническую поверхность заклинивающих

элементов 21, преодолевает силу упругости пружины 24, упругих элементов 5 и прижимает внутренние цилиндрические поверхности заклинивающих элементов 21 к

наружной поверхности гибкого вала 2 с одновременным вращением его а сторону действия положительного импульса вращающего момента и перемещением его в сторону действия положительного импульса

осевой силы. Вращение v осевое перемещение ведомого вала 12 и гибкого вала 2 при действии положительных импульсов вращающего момента и осевой силы совершается при наличии момента и силы полезных сопротивлении на рабочем органе 27. При действии отрицательных импульсов вращающего момента и отрицательных импульсов осевых сил имеет место заклинивание механизма 15 свободного хода с одновременным движением ведомого вала 12 в сторону ведущего звена При этом воздействие положительного импульса вращающего момента и осевых сил на зажимной механизм 20 прекращается, пружина 4 и упругие злементы 25, разжимаясь, возвращают заклинивающие элементы 21 в исходное положение, прижимая наружные цилиндрические поверхности заклинивающих элэ- ментов 21 к внутренней цилиндрической и

конической поверхностям ведомого вала 12.

Таким образом, работа зажимного механизма 20 обеспечивает вращение и осевое перемещение гибкого вала 2 в сторону

от ведущего звена и извлечение гибкого вала 2 из барабана 3. Упорный подшипник 22 облегчает условия работы пружины 24 в режиме растяжения-сжатия, препятствуя ее скручиванию и вращению относительно пяты 23. Пята 23 зажимного механизма 20, имея возможность принудительного перемещения и фиксации относительно корпуса 9 посредством регулировочной гайки 31, изменяет силу упругости пружины 24, тем самым уменьшает либо увеличивает величину перемещения зажимного механизма 20 с гибким валом 2 относительно корпуса 9.

При последующем воздействии на ведомое звено положительных и отрицательных

импульсов вращающего момента и осевых сил цикл работы установки повторяется.

Направляющая 7 со щитком 26 съема абразива служит для безопасности и удобства ввода гибкого вала 2 в трубопровод,

вход которого может быть различным образом сориентирован по отношению к месту расположения установки, и препятствует боковому перемещению гибкого вала 2, а щиток 26 съема абразива снимает абразив с гибкого вала 2 и предотвращает попадание

частиц абразива на работающего и внутрь установки. Длина направляющей 27 определяется назначением очищаемых трубопроводов и удалением их входа от расположения установки.

Очистка трубопровода осуществляется рабочим органом 27, который работает следующим образом. После ввода гибкого вала 2 в трубопровод под действием положительного импульса вращающего момента и осе- вой силы рабочий орган 27 своим конусообразным буром 28 ввинчивается в абразив (накипь, ржавчина и другие органические и неорганические засорения), разрыхляет его с одновременным захватом частиц абразива и перемещением их по линии спирали щеток 29 наружу из трубопровода. Буром 28 осуществляется черновая очистка трубопровода. Щетки 29, прижимаясь к стенкам трубопровода, вращаются и перемещаются относительно оси трубопровода, совершают чистовую обработку внутренней поверхности трубопровода.

После завершения очистки трубопровода производится сматывание гибкого вала 2 на барабан 3 за счет вращения барабана 3 приводом реверса 30 в направлении, противоположном вращению ведущегозвена зубчатого планетарного механизма 8. Одновременно осуществляется эвакуация оставшихся частиц абразива из трубопровода и отделение их с гибкого вала 2 щитком 26 съема абразива, Привод реверса 30 в зависимости от назначения может быть ручным либо механизированным.

Для удобства перемещения установки основание выполнено в виде тележки 1, снабженной колесами с тормозным устройством, выполненным для стабилизации положения установки во время работы относительно опорной поверхности.

Наличие упругих элементов 18 увеличивает работоспособность механизма 15 свободного хода, позволяет выдерживать высокие динамические нагрузки, препятст- вуя разрушению внутренних связей зубчатого планетарного механизма 8, а следовательно, увеличивает его долговечность. Прерывистое одностороннее вращение и осевое перемещение гибкого вала 2 с быстрым нарастанием движущихся моментов и сил, возникающих при работе зубчатого планетарного механизма 8, активизирует технологический процесс, осуществляемый

/

5

10 15 20

25 30 35

40

45 50

5Ь

рабочим органом 27, повышает производительность и расширяет технологические возможности установки для очистки трубопроводов.

Формула изобретения 1.Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащее корпус с ходовыми колесами, очистной орган в виде гибкого вала, размещенного на барабане, установленном на корпусе с возможностью вращения, приводной узел продольной подачи и вращения очистного органа и направляющую для очистного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности очистки, узел подачи и вращения органа содержит зубчатый планетарный механизм и связанный с ним механизмом свободного хода, причем зубчатый планетарный механизм включает полые, связанные с приводом ведущее и ведомое звенья, соединенные посредством неуравновешенных косозубых сателлитов и солнечной шестерни, причем зубчатый планетарный механизм снабжен зажимным средством, связанным с выходом ведомого звена, состоящим из подпружиненных заклинивающих втулок, одна торцовая сторона которых выполнена конической, а другая плоской, внутренние цилиндрические поверхности которых выполнены с возможностью охвата наружной поверхности гибкого вала, а наружные - с возможностью прилегания к внутренней поверхности вала ведомого звена, при этом механизм свободного хода установлен перед зажимным средством и выполнен из наружной, прикрепленной к корпусу, и внутренней, связанной посредством упругого звена с ведомым звеном, обойм, а направляющая очистного органа выполнена в виде гибкого полого элемента, охватывающего гибкий вал.

2.Устройство по п.1, отличающее- с я тем, что ширина солнечной шестерни зубчатого планетарного механизма выполнена большей, чем ширина сателлитов.

З.Устройство по п.1, отличающее- с я тем, что гибкий полый элемент снабжен щитком съема продуктов очистки.

4.Устройство по п.1, отличающее- с я тем, что на свободном конце гибкого вала жестко закреплен конусообразный бур со спиральными ворсовыми щетками.

brjk / x

26

28

2/

п

Изобретение относится к устройствам для очистки трубопроводов, канализационных систем и теплообменной аппаратуры и может применяться с целью повышения производительности. Устройство содержит основание, выполненное в виде передвижной тележки, очистной орган в виде гибкого вала, размещенные на основании барабан на подшипниковых опорах с помещенным в нем гибким валом, приводной двигатель, узел подачи гибкого вала, выполненный в виде зубчатого планетарного механизма, ведущее и ведомые звенья которого выполнены полыми для размещения в них гибкого вала, при этом ведомое звено совершает прерывистое вращение и осевое перемещение с быстрым нарастанием движущих моментов и сил. Зубчатый планетарный механизм снабжен зажимным механизмом, состоящим из нескольких заклинивающих элементов с упругими элементами, подшипником, пружиной и выполнен с возможностью передачи выходных параметров ведомого звена зубчатого планетарного механизма гибкому валу, который под действием зажимного механизма извлекается из барабана и вводится в трубопровод. Регулировка хода гибкого вала производится через регулировочную гайку пятой, которая воздействует на силу упругости пружины. Устройство снабжено направляющей, которая выполнена в виде гибкого элемента, в полости которого размещен гибкий вал, и снабжена щитком съема абразива. На гибком валу укреплен рабочий орган, состоящий из конусообразного бура и щеток, пучки ворса которых размещены по спирали. Сматывание гибкого вала осуществляется приводом реверса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.