Установка для очистки внутренней поверхности труб Советский патент 1992 года по МПК B08B3/04 

Изобретение относится к установкам для очистки внутренней поверхности труб от различных загрязнений и может быть использовано в машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Известные установки для очистки внутренней поверхности труб во многих случаях не обеспечивают высокое качество очистки и не позволяют эффективно осуществлять их промывку с помощью рабочих агентов.

Известна автоматическая установка для очистки трубок,в которой очистка труб производится за счет прокачки через внутреннюю полость трубы потока рабочего агента.

Известная установка имеет рабочую камеру с ванной для моющего раствора, установленные в рабочей камере очищаемые трубы и трубопроводы подачи моющего раствора и сжатого воздуха через внутреннюю полость трубы.

При работе установки насос подает моющий раствор во внутрь трубы, который, проходя через нее, вымывает загрязнения и сливается в ванну. Газ служит для продувки труб.

Однако известная установка характеризуется низким качеством мойки из-за недостаточной турбулентности моющего потока и образования ламинарного пристенного пограничного слоя моющей жидкости, препятствующего удалению загрязнений с внутренней поверхности труб.

Известна установка для очистки внутренней поверхности труб, содержащая рабочую камеру для размещения труб, механизм их фиксации, выполненный в виде

VI

ю о о

v|

шпинделей для установки в них труб с приводом их вращения вокруг своей оси, цанговые зажимы, расположенные в каждом шпинделе, силовой цилиндр с возможностью взаимодействия с цанговыми зажимами и средство для подачи рабочих агентов, выполненное в виде вихревой трубки,

Установка работает следующим образом,

Очищаемые трубы размещаются в шпинделях и зажимаются в цангах при срабатывании силового цилиндра. Затем включается привод вращения шпинделей вместе с трубами с одновременной подачей во внутреннюю полость труб закрученного газожидкостного потока моющего раствора через вихревые трубки.

Моющий раствор, проходя через внутреннюю полость труб, очищает их от загрязнений и выливается в рабочую камеру с ванной. По окончании очистки привод вращения отключается, после чего очищаемые трубы переносятся манипулятором за пределы установки.

Однако известная установка не позволяет в полной мере обеспечить удаление всех загрязнений, особенно в виде отложений, а также защемленных (шаржированных) твердых частиц во внутреннюю поверхность труб. Это объясняется тем. что указанные загрязнения имеют механическое сцепление с материалами трубы.

Цель изобретения - повышение качества очистки.

Поставленная цель достигается тем, что установка для очистки внутренней поверхности труб, содержащая рабочую камеру для размещения труб, раму с расположенными на ней механизмами фиксации концов труб, механизмом вращения труб относительно их продольной оси и средством подачи рабочего агента в полость труб, дополнительно содержит корпус, установленную в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения перпендикулярно к продольной оси от привода и вращения вокруг продольной оси очищаемой трубы подвижную обойму с роликами, смонтированными в корпусе.и центрирующие ролики, смонтированные в корпусе, для вращения внутри корпуса совместно с очищаемой трубой, причем подвижная обойма установлена в корпусе между центрирующими роликами, а корпус расположен между механизмами фиксации концов труб с возможностью перемещения вдоль очищаемой трубы посредством привода перемещения корпуса.

Привод перемещения подвижной обоймы Е поперечном направлении выполнен в

виде блока ведомых конических зубчатых колес, находящихся в зацеплении друг с другом, а также с ведущей вал-шестерней, соединенной с двигателем, причем каждое

ведомое зубчатое колесо по своей оси вращения имеет винтовую втулку.с которой связан винтовой хвостовик наружного кольца подвижной обоймы.

Сущность изобретения состоит в том,

0 что очищаемую трубу вращают вокруг ее продольной оси, а в процессе прокачки через внутреннюю полость трубы моющего раствора подвижную обойму с роликами перемещают в корпусе в поперечном направ5 лении, создавая тем самым дугообразную ось вращения трубы на участке между центрирующими роликами, причем в процессе очистки корпус перемещают вдоль очищаемой трубы.

0 Процесс очистки характеризуется возникновением деформаций в стенке трубки, появлением знакопеременных напряжений и колебаний дугообразной оси. Вследствие упругой деформации раскрываются микро5 шероховатости поверхности стенки и удаление загрязнений из них потоком моющего раствора происходит более эффективно.

На фиг.1 изображена установка, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на

0 фиг.3-5 - установка, иллюстрирующая поворот и перемещение корпуса при выгрузке- загрузке очищаемых труб, вид сверху.

Установка содержит рабочую камеру 1 для размещения труб 2, станину 3, подвиж5 ную переднюю раму А, неподвижную заднюю раму 5, корпус 6, бак с моющим раствором 7, подводящий трубопровод 8 с вихревыми трубками 9, сливной трубопровод 10.

0 В подвижной передней раме 4 и неподвижной раме 5 установлены механизмы 11 фиксации очищаемых труб 2 в виде шпинделей 12, охватываемых по концам вихревыми трубками 9. Механизм 13 вращения шпин5 делей 12 состоит из приводного вала 14 со звездочками 15 и 16 цепных передач 17 на звездочки 18 и 19 шпинделей 12, установленных в подшипниковых опорах подвижной 4 и неподвижной 5 рамах.

0

Механизм 11 фиксации концов труб включает в себя силовые цилиндры 20, связанные тягами 21 с блоками 22 опорных подшипников 23, воздействующих на суха5 ри 24 зажимных цанг 25.

Корпус 6 содержит центрирующие обоймы 26 с центрирующими роликами 27, а также подвижные обоймы 28 с роликами 29. Число подвижных обойм 28 соответствует числу очищаемых труб 2. На фиг.1 в качестве примера показана моечная машина для одновременной промывки четырех труб 2..

Корпус 6 имеет опору 30 и выполнен в виде двух щек 31, соединенных между собой в средней части, при этом каждая щека имеет противоположно расположенные по оси очищаемых труб 2 проушины 32, а центрирующие обоймы 26 расположены в проушинах 32 с возможностью вращения относительно оси очищаемой трубы 2 на подшипниках 33. На обращенных к друг другу внутренних поверхностях каждой проушины 32 выполнены направляющие элементы 33 для возвратно-поступательного перемещения подвижной обоймы 28 в направлении, перпендикулярном продольной оси очищаемых труб 2 от привода 34.

Привод 34 возвратно-поступательного перемещения подвижных обойм 28 выполнен в виде блока ведомых конических зубчатых колец 35, находящихся в зацеплении друг с другом, а также с ведущей вал-шестерней 36, соединенной с двигателем 37, причем каждое ведомое зубчатое колесо 35 содержит винтовую втулку 38, взаимодействующую с винтовым хвостовиком 39 наружного кольца 40, причем наружное кольцо 40 соединено с подвижной обоймой 28, а внутреннее кольцо 41 подвижной обоймы 28 установлено с возможностью вращения вокруг оси очищаемой трубы 2 на подшипниках 42.

Корпус 6 своей опорой 30 смонтирован на подвижной каретке 43 с возможностью поворота на угол 90° в рабочей камере 1 и имеет возможность перемещения по направляющим 44 станины 3 от привода 45 перемещения корпуса 6 вдоль очищаемых труб 2 между механизмами фиксации 11, фиксирующими концы труб 2 с обеих концов.

Привод 45 перемещения корпуса 6 содержит ходовой винт 46, электромагнитные муфты 47. От привода 45 осуществляется также перемещение подвижной передней рамы 4 при включенной электромагнитной муфте 48.

Для поворота корпуса 6 служит червячное колесо 49 и червяк 50, закрепленный на валу двигателя 51.

Для подачи моющего раствора служит насос 52, а вихревые трубки 9 соединены также и с системой 53 подачи газа.

Рабочая камера 1 закрывается телескопическим экраном-ограждением 54.

Установка работает следующим образом.

Подлежащие промывке очищаемые трубы 2 загружаются в корпус 6, повернутый на

90° в рабочей камере 1 (фиг,5). Далее кратковременно (импульсно) срабатывает привод возвратно-поступательного пе- 5 ремещения 34 подвижных обойм 28, осуществляя тем самым предварительный зажим труб 2 за счет охвата их центрирующими роликами 27 и роликами 29. После чего включается двигатель51 вращения чер0 вяка 50, находящегося в зацеплении с червячным колесом 49, вследствие чего происходит поворот корпуса 6 на подвижной каретке 43 на угол 90°. при котором продольные оси очищаемых труб 2 совме5 щаются с осями вращения шпинделей 12 (фиг.4).

Затем включается привод 45 и электромагнитные муфты 47 при отключенной э лек- тромагнитной муфте 48 на ходовом винте

0 46, при этом подвижная каретка 43, перемещаясь по направляющим 44 станины 3, перемещает корпус 6 вместе с очищаемыми трубами 2 вправо до полного захода правого конца труб в шпиндели 12 неподвижной

5 задней рамки 5 (положение корпуса 6 показано на фиг.З).

Затем электромагнитная муфта 47 отключается и включается электромагнитная муфта 48,тем самым происходит перемеще0 ние подвижной передней рамы 4 вправо, при этом шпиндели 12 охватывают концы очищаемых труб 2. Происходит закрытие телескопическим экраном-ограждением 54 рабочей камеры 1.

5Включаются силовые цилиндры 20, передающие зажимные усилия через тяги 21 на установленные в замках типа ласточкин хвост блоки 22 опорных подшипников 23, взаимодействующие с сухарями 24, воздей0 ствующие на зажимные цанги 25. Цанги 25, втягиваясь в шпиндели 12, производят зажим труб 2 по обеим их концам - правому и левому.

Загрузка труб произведена и установка

5 готова к работе.

Включается механизм 13 вращения и вращение от приводного вала 14 со звездочками 15 и 16 через цепные передачи 17 передается на звездочки 18 и 19, закреплен0 ные на шпинделях 12.

Одновременно с вращением включается насос 52 подачи моющего раствора и система 53 подачи газа через вихревые трубы 9 во внутренние полости очищаемых

5 труб 2. Затем срабатывает привод 34 возвратно-поступательного перемещения подвижных обойм 28 в корпусе 6 и привод 45 перемещения корпуса 6 по направляющим 44 станины 3. В процессе очистки внутренней поверхности труб подвижная обойма 28 с роликами 29 совершает возвратно-постунательные перемещения перпендикулярно к продольной оси по направляющим 33 корпуса б, создавая дугообразную ось враще- ния очищаемых труб между центрирующими роликами 27, смонтированными в центрирующих обоймах 26 корпуса 6. Причем последний перемещается по длине очищаемых труб 2.

Закрученный газожидкостный поток моющего раствора, проходя через внутренние полости труб, материал которых подвергается воздействию знакопеременных напряжений в пределах упругих деформаций, вымывает загрязнения и удаляет отложения с внутренней поверхности труб, при этом обеспечивается повышение качества очистки.

По окончании цикла механизм 13 вращения отключается, подвижная обойма 28 занимает исходное положение по прямолинейной оси очищаемых труб 2 и приводы 34 и 45 отключаются. Затем производится выгрузка труб в последовательности обратной их загрузке.

Использование предлагаемой установки позволяет эффективно производить очистку внутренних поверхностей очищаемых труб, а также обеспечивает повышенную прямолинейность труб после очистки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Установка для очистки внутренней поверхности труб, содержащая рабочую камеру для размещения труб, раму с расположенными на ней механизмами фиксации концов труб, механизмом вращения труб относительно их продольной оси и средством

подачи рабочего агента в полость труб, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества очистки, она дополнительно содержит корпус, установленную в корпусе с возможностью возвратно-поступательно0 го перемещения перпендикулярно к продольной оси от дополнительного привода и вращения вокруг продольной оси очищаемой трубы, подвижную обойму с роликами, смонтированными в корпусе, и центрирую5 щие ролики, смонтированные в корпусе для вращения подвижной обоймы внутри корпуса совместно с очищаемой трубой, причем подвижная обойма установлена в корпусе между центрирующими роликами, а корпус

0 расположен между механизмами фиксации концов труб с возможностью перемещения вдоль очищаемой трубы посредством привода перемещения корпуса.

5 2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что привод возвратно-поступательного перемещения подвижной обоймы содержит винтовую втулку и наружное кольцо с винтовым хвостовиком, взаимо0 действующим с винтовой втул кой, а наруж- ное кольцо соединено с подвижной обоймой.

2 sv№asc Bttigu.a: ю asm вам иг t 9

Uv 6 f/ в

V

Фие.З

Использование: очистка (мойка) внутренних поверхностей труб от различного рода загрязнений в различных отраслях машиностроения. Сущность изобретения: установка содержит рабочую камеру для размещения труб, механизмы фиксации концов труб, механизм вращения труб относительно их продольной оси и средство подачи рабочего агента. В корпусе установки расположена подвижная обойма с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения перпендикулярно к продольной оси от дополнительного привода и вращения вокруг продольной оси очищаемой трубы. Установка содержит центрирующие ролики, смонтированные в корпусе, для вращения подвижной обоймы совместно с очи- щаемой трубой. Подвижная обойма установлена в корпусе между центрирующими роликами, а сам корпус расположен между механизмами фиксации концов труб с возможностью его перемещения вдоль очищаемой трубы. 1 з.п.ф-лы. 5 ил. сл

Фиг. 4

фиг 5