Пневмоимпульсное устройство для очистки полости изделия Советский патент 1992 года по МПК B08B9/04 

Изобретение относится к очистке полости изделий, в частности, к очистке заиленных отложениями внутренних поверхностей трубопроводов, заполненных водой и может быть ис- tпользовано в водоснабжении, канализа- ции и ливнеотводящих системах при эксплуатации трубопроводов,

Известно пневмоимпульсное устрой ство для очистки полости изделий, содержащее полый корпус с выхлопной трубой, один конец которой расположен внутри корпуса, а другой - за его пределами в зоне очистки, систему подачи рабочего агента (сжатый газ, жидкость под давлением), имеющую

связанный с источником рабочей среды силовой цилиндр с подпружиненным поршнем и с обратными клапанами для сообщения полости цилиндра с полостью корпуса и с атмосферой посредством распределителя

Недостатком известного устройства является малая производительность при очистке трубопроводов, поскольку содержит распределитель и не предусматривает автоматической работы с одновременным перемещением вдоль оси трубопроводао

Целью изобретения является повы- шение производительности при очистке трубопроводов.

VJ

vj СП

ю

Указанная цель достигается тем, что пневмоимпульсное устройство, содержащее полый корпус с выхлопной трубой, один конец которой расположен внутри корпуса, а другой - за его пределами в зоне очистки, систему подачи рабочего агента, имеющую связанный с источником рабочей среды силовой цилиндр с подпружиненным поршнем и с обратными клапанами для сообщения полости цилиндра с полостью корпуса и с атмосферой посредством распределителя, в отличие от прототипа снабжено установленной перед корпусом крышкой с диафрагмой, размещенной между корпусом и крышкой, установ ттенным в хвостовой части корпуса дополнительным обратным клапаном и труб кой, сообщающей полость между крыш- кой и диафрагмой с полостью крышки корпуса за дополнительным обратным клапаном, при этом цилиндр располо™ жен за пределами корпуса, а силовой поршень выполнен дифференциальным, причем запоршневые полости цилиндра связаны посредством переключающих элементов и шланга с хвостовиком ко пуса для поочередной ПОДЗУИ рабочего агента в полость корпуса и в полость крышки, при этом для вытягивания устройства из полости изделия оно i: снабжено тросом и барабаном, а для перемещения внутри изделия (например в канализационном трубопроводе) коне выхлопной трубы за пределами корпуса выполнен под острым углом в сторону движения и направлен в зону очистки, а для устойчивости устройства оно снабжается балластом. При подаче ра бочей среды в силовой дифференциаль1 ный цилиндр (дифференциальный поршен при этом за счет пружины занимает крайнее положение, при котором малый поршень находится между отверстиями в стенке малого цилиндра) рабочий агент поступает в полость корпуса устройства, в полость под крышкой и запоршневую полость, большого цилиндра с Полость под крышкой вследствие малого объема заполняется быстрее, чем полость корпуса, и диафрагма между крышкой и корпусом надежно перехва- тывает конец выхлопной трубы. При наполнении полости корпуса устройства рабочим агентом давление в ней повы- шается и передается на полость большого цилиндра дифференциального поршня, последний преодолеет сопротивле

0

5

0 0 55

5

0

5

50

ние пружины и занимает другое крайнее положение, при котором отверстия в стенке будут гидравлически связаны, при этом и полость под крышкой будет связана с атмосферой, а полость корпуса установки будет заперта обратным клапаном, конец выхлопной трубы резко откроется и весь воздух из полого корпуса мгновенно устремится через изогнутый конец выхлопной трубы за пределами корпуса в зону воздействия на заиленный отложениями участок трубопровода, разрушая их при этом. После этого корпус устройства за счет реактивной силы перемещается вперед и цикл автоматически повторяется„ Основные отличия предлагаемого устройства:

-автоматизация работы устройства посредством дифференциального поршня;

-самостоятельное перемещение полого корпуса установки;

-устройство дифференциального поршня и его размещение вне полого корпуса устройства;

-снабжение хвостовика корпуса обратным клапаном и трубкой для сообщения с полостью под крышкой;

-отсутствие распределителя, а следовательно затрат дополнительной энергии

На чертеже изображено предлагаемое пневмоимпульсное устройство для очистки полости изделия„

Пневмоимпульсное устройство содержит полый корпус 1 с выхлопной трубой 2, один конец 3 которой.расположен внутри корпуса 1, а другой конец k - за его пределами в зоне очистки отложений 5 в полости изделия 6 (например, канализационного трубопровода 6 заполнено частично водой, причем конец А направлен под углом к оси трубопровода для передвижения корпуса 1 на плаву в трубопроводе 6) „ Конец 3 выхлопнойдрубы 2 упирается в соосно расположенную упругую диафрагму 7, закрепленную посредством крышки 8 к корпусу 1 с образованием полости 9 под крышкой 8 с возможностью периодического перекрытия диафрагмой 7 конца 3, полость 9 посредством трубки 10 соединена с хвостовиком 11 корпуса 1, к которому подключен шланг- 12 рабочей среды, а сам хвостовик 11 сообщается с корпусом 1 посредством дополнительного обратного клапана 13, установленного в хвостовике 11 за трубкой 10 со стороны подачи рабочей среды,, К кор- пусу 1 в хвостовой части закреплен трос 1 для вывода устройства из трубопровода 6 посредством барабана 15, установленного на поверхности земли0 Шланг 12 рабочей среды на поверхности земли гидравлически связан с дифферен циальным силовым цилиндром 16 посредством двух кранов 17 и 18, и двух трубок 19 и 20. Дифференциальный:,, силовой цилиндр 16 выполнен в виде соединенных последовательно двух цилиндров с разными диаметрами их за- поршневых полостей: цилиндр 22 с большим диаметром и цилиндра 23 с

меньшим диаметром, и размещенных .. в этих цилиндрах дифференциального поршня, состоящего из поршня 2kj меньшего диаметра, поршня 25 большего диаметра и штока 26, соединяющего их между собой, при этом малый поршень 2k подпружинен пружиной 27, а полость цилиндра 23 со стороны пружины 27 сообщена посредством трубки 28 и крана 29 с источником рабочей среды 3-0 (в качестве последнего может быть использован компрессор или баллон-ресивер со сжатым воздухом)„ Отверстия в цилиндре 16 для двух трубок 19 и 20, связанных с шлангом, 12 рабочей среды корпуса 1 с выхлопной трубой 2 расположены соответственно со стороны поршней: с большим диаметром 22 - отверстие 31 ( с меньшим диаметром 23 - отверстие 32 и отверстие 33 Для сообщения полости цилиндра 16 с атмосферой выполнены в стенке цилиндра 23 с меньшим диаметром между малым 2k и большим 25 поршнями соответственно у торца цилиндра 23 и в зоне стыка двух цилиндров 23 и 220 Для устойчивости положения в трубо проводе 6 полого корпуса 1 последний снабжен балластом 3 таким образом, что конец k выхлопной трубы 2 направлен под углом к отложениям 5

Устройство работает следующим 66- разомо Полый корпус 1 через люк канализационного колодца (на чертеже не показан) направляют в трубопровод 6, подлежащий очистке от отложений 5. Краны 17 и 18 открыты. При открытии крана 29 сжатый воздух (предполагает ся, что в первоначальный момент пружина 27 отжала дифференциальный поршень в крайнее положение, при кото

с 5

0

5

ром малый поршень 2k находится между отверстиями 32 и 33) пост4 -чет через отверстие 32 в трубку ли, 17, шланг 12, хвостовик 11 и из последнего по трубке 10 в полость 9 под крышкой 8, надежно при этом запирая упругой диафрагмой 7 конец 3 выхлопной трубы 2, и через дополнительный |обратный клапан 13 в полость корпуса 1 о Гарантированное и быстрое прижатие диафрагмы 7 обеспечивается во-первых, тем, что рабочая площадь диафрагмы 7 со стороны полости 9 под крышкой 8 больше, чем со стороны пе лости корпуса 1, и во-вторых, тем, что объем полости 9 под крышкой 8 значительно меньше объема полости корпуса 1 о При этом давление в полости 9 будет равно рабочему давпению Р0 о По мере роста давления в полости корпуса 1 до некоторого значения Р; усилия , действующие на поршни 2k и 25 выравниваются (считая усилие) пружины равным

Fn°P)

XVj

iid

4

P piЈ

о 4

0

5

0

5

0

5

где d - диаметр малого поршня;

D - диаметр большого поршня. При дальнейшем росте давления в полости корпуса 1 с Р; до РО большой поршень 25 переместится в другое крайнее положение со стороны впуска сжатого воздуха, при этом отверстия 32 и 33 сообщаются между собой и выпускают при этом сжатый воздух из полости 9 под крышкой 8 по трубке 10, шлангу 12, крану 17, трубке 20 через отверстия 32 и 33 в атмосферу, одновременно запирается обратный клапан 13, а диафрагма 7 за счет рабочего давления Р$ в полости корпуса

1резко открывает отверстие в конце 3 выхлопной трубы 2 и сжатый воздух из полости корпуса 1 мгновенно устремляется к концу k выхлопной трубы

2в зону воздействия на отложения 5

в трубопроводе 6, так как конец k - выхлопной трубы 2 направлен под углом, то часть энергии передается корпусу 1 и он перемещается относительно обрабатываемого трубопровода 6 на некоторое расстояние Вследствие падения давления в полости 22 большого цилиндра, пружина 27 возврацает дифференциальный поршень в первонамаль- ное положение и весь цикл повторяется автоматычески„

Предполагаемое изобретение обеспечивает эффективную очистку трубопровода 6 от отложений 5, благодаря ударному воздействию воздуха и автоматической работе устройства, Регули рование частоты импульсов обеспечивается подбором малого 24 и большого 25 поршней, объемами полости 9 под крышкой 8 и полости корпуса 1, и степенью открытия кранов 29, 17 и 18

Формула изобретения

1„ Пневмоимпульсное устройство для очистки полости изделия, содержащее полый корпус с выхлопной трубой, : один конец которой расположен в его полости, а другой за его пределами в зоне очистки, и систему подачи рабочего агента, имеющую .связанный с источником рабочей среды силовой цилиндр с подпружиненным поршнем и с обратными клапанами для сообщения полости цилиндра с полостью корпуса; отличающееся тем, что,

10

15

20

25

с целью по при очистк жено устан крышкой с между корп ным в хвос нительным кой, сообщ кой и диаф корпуса за клапаном, жен за пр выполнен запоршнев ны посред ментов и для пооче та в поло крышки о

2. Уст чающе снабжен т тягивания делия .

JO

/

0

5

0

5

с целью повышения производительности при очистке трубопроводов, оно снабжено установленной перед корпусом крышкой с диафрагмой, размещенной между корпусом и крышкой, установлен- ным в хвостовой части корпуса дополнительным обратным клапаном и трубкой, сообщающей полость между крышкой и диафрагмой с полостью крышки корпуса за дополнительным обратным клапаном, при этом цилиндр расположен за пределами корпуса, а поршень выполнен дифференциальным, причем запоршневые полости цилиндра связаны посредством переключающих элементов и шланга с хвостовиком корпуса для поочередной подачи рабочего агента в полость корпуса и в полость i.1 крышки о

2. Устройство по , отличающееся тем, что корпус снабжен тросом и барабаном для вытягивания устройства из полости изделия .

22

/

Использование: очистка трубопроводов систем водоснабжения и канали- зации от отложений в результате ихза11« ления. Сущность изобретения: установка содержит полый цилиндрический корпус с выхлопной трубой, одним торцом 3 взаимодействующей с упругой диафрагмой, закрепленной к посредством крышки 8, сообщенной входным патрубком 10, другим торцом k взаимодействует fc отложениями 5Ударной волной. Уста- , новка также содержит дифференциальный поршень, состоящий из подпружиненного малого 2k и большого 25 поршней, соединенных штоком 26 и установленного в корпусе 27. Полость малого 2 поршня сообщена с источником рабочего аген- та, боковая поверхность малого цилиндра 20 имеет два отверстия, первое t9 сообщено с системой подачи рабочего агента, второе 32 - с атмосферой, при этом система подачи посредством тройника сообщена с полостью большого цилиндра и входным патрубком через обратный клапан посредством гибкого шланга. 1 з.п„ ф-лы, 1 ил. СО с

ff