Машина для очистки кольцевых стыков трубопровода Советский патент 1993 года по МПК B08B9/02 

Изобретение относится к оборудованию для очистки кольцевых сварных стыков труб и может быть использовано при строительстве трубопроводов и в других отраслях, где необходима очистка сварных стыков перед нанесением на них изоляционного покрытия.

Известна принятая за прототип машина для очистки стыков трубопроводов, включающая разъемный корпус в виде двух шарнирно соединенных полуколец для охвата очищаемого трубопровода с замком в месте разъема, механизм управления раскрытием корпуса, размещенный в корпусе очистной

механизм с очистными инструментами, привод перемещения очистного механизма и вращения очистных инструментов и гидросистему. .

Всю ширину кольцевого сварного стыка можно очистить с помощью известной машины только за счет передвижения всей машины на неочищенную часть стыка. В известной машине привод перемещения очистного механизма ротора с очистными инструментами имеет недостаточную мощность, что определяет малую производительность машины и низкое качество очистки. Установка двигателя большей мощю

ности не дает положительного результата, так как конструкция машины не предусматривает восприятия большого реактивного момента ротора. Большие габариты машины .в продольном направлении с опорными колесами приводят к снижению мобильности машины в условиях ограниченной площади действия на сварных кольцевых стыках трубопровода и не позволяют группировать очистную машину в комплекс с изоляционной машиной и установками для сушки и нагрева поверхности зоны стыка трубопровода.

Цель изобретения - повышение мобильности машины, производительности, качества очистки и снижения габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в машине для очистки кольцевых стыков трубопровода, включающей раскрывающийся корпус в виде двух шарнирно соединенных полуколец для охвата очищаемого трубопровода с замком в месте разъема, механизм управления раскрытием корпуса, размещенный в корпусе очистной механизм с очи- стными инструментами, привод перемещения очистного механизма и вращения очистных инструментов и гидросистему, согласно изобретению, в каждом полукольце корпуса установлены кольцевые направляющие и имеющий возможность перемещения по направляющим очистной механизм, выполненный в виде очистной тележки с двумя валами очистных инструментов и регулируемым механизмом их прижима к очищаемой поверхности и автономного привода перемещения очистного механизма и вращения очистных инструментов, размещенного на приводной тележке, которая шарнирно связана с очистной тележкой и установленным с возможностью перемещения по направляющим поддерживающим механизмом в виде объемной рамы с опорными катками для базирования и передвижения по очищаемой поверхности: автономный привод перемещения очистного механизма и вращения очистных инструментов выполнен в виде гидромотора, установленного на раздаточном редукторе для распределения мощности гидромотора на два выходных вала, один из которых - для привода перемещения очистного механизма имеет на конце шестерню, находящуюся во взаимодействии с зубчатым венцом, жестко закрепленным на направляющей, а другой выходной вал - для привода вращения очистных инструментов связан посредством гибкой связи с валом очистных инструментов: регулируемый механизм прижима очистных инструментов в очищаемой поверхности выполнен в виде опирающегося на перекладину, соединяющую валы с очистными инструментами, гидроцилиндра, шток которого закреплен на очистной тележке, а сам гидроцилиндр имеет гидравлическую связь с гидросистемой машины через реле давления; кольцевая направляющая корпуса выполнена П-образной с конической внутренней поверхностью, а очистная и

приводная тележки очистного механизма и поддерживающий механизм установлены на конических роликах в П-образной направляющей.

На фиг, 1 изображена машина для очи5 стки стыков трубопровода, 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 - вид по стрелке Г на фиг. 1; на фиг. 6 - вид по стрелке Д на фиг. 1.

0 Машина включает в себя раскрывающийся корпус в виде двух полуколец 1 и 2, соединенных шарниром 3 и охватывающих трубопровод 4. В каждом полукольце корпуса установлены кольцевые направляющие

5 5, выполненные, например, П-обрэзными из половины изогнутого швеллера, очистной механизм 6 и поддерживающий механизм 7, имеющий возможность перемещения по кольцевым П-образным направляющим и

0 очищаемой поверхности сварного стыка трубопровода 4. Очистной механизм б включает в себя очистную тележку 8. на раме которой смонтированы два вала 9 и 10 с очистными инструментами 11, например, в

5 виде щеток ЩЦГ, и приводную тележку 12, на которой размещен автономный привод 13 перемещения очистного механизма 6 и вращения очистных инструментов 11. Приводная тележка 12 установлена на кольце0 вых П-образных направляющих 5 между очистной тележкой 8 и поддерживающим механизмом 7 и соединена с ними шарнирными связями 14 и 15. Поддерживающий механизм 7 выполнен в виде объемной рамы

5 с опорными катками 16, опирающимися на поверхность трубопровода 4.

Гидросистема машины (не показана) состоит из насоса, гидромоторов, цилиндров, рукавов высокого давления, гидрораспреде0 лителей, клапанов, реле давления и другой аппаратуры. Распределители имеют не менее двух золотников: один для подачи жидкости (масла) от насоса к очистным механизмам б, второй для подачи жидкости

5 к механизму управления раскрытием корпуса машины.

Автономный привод 13, размещенный на приводной тележке 12, выполнен в виде гидромотора 17, установленного на раздаточном редукторе 18, предназначенном для

распределения мощности гидромоторэ 17 на два выходных вала 19 и 20 редуктора 18. Выходной вал.19 является валом привода перемещения очистного механизма и имеет на конце шестерню 21, находящуюся в зацеплении с зубчатым венцо м 22, жестко закрепленным на кольцевой П-образной направляющей 5. Выходной вал 20 является валом привода вращения очистных инструментов 11 и имеет на конце ведущее цепное колесо 23, находящееся в зацеплении посредством цепи 24 с ведомым зубчатым колесом 25, установленным на валу 9с очистными инструментами. {На фиг. 5 поз. Е показан один из возможных вариантов установки гидромотора 17).

Очистной механизм 6 снабжен регулируемым механизмом прижима 26 очистных инструментов 11 к поверхности трубопровода 4, которыйвыполнен в виде опирающегося на перекладину 27, соединяющую валы 9 и 10 с очистными инструментами 11, гидро- цилиидра 28, шток которого закреплен на поперечной траверсе 29 очистной тележки 8. Гидроцилиндр 28 имеет гидравлическую связь с гидросистемой машины,

Корпус машины имеет в нижней части замок, выполненный в виде расположенной на одном полукольце 1 пары ловителей 30 с выемками и пары направляющих штырей 31, расположенной на другом полукольце 2 корпуса, с защелками 32 и фиксаторами 33.

Машина снабжена расположенным в верхней части корпуса механизмом управления раскрытием корпуса. Он выполнен в виде гидроцилиндра 34, имеющего гидравлическую связь с гидро.системой машины, а шток его закреплен на шарнире 3, соединяющем полукольца 1 и 2, и шарнирных тяг 35 и 36. Тяги 35 и 36 связывают корпус гидроцилиндра 34 с каждым полукольцом 1 и 2 корпуса машины.

Очистная и приводная тележки 8 и 12 очистного механизма 6 и поддерживающий механизм 7 установлены на конических роликах 37 в кольцевых П-образных направляющих 5, имеющих коническую внутреннюю поверхность.

Машина установлена на опорах 38.

Перед началом работы машины каждый очистной и поддерживающий механизма 6 и 7 должны быть установлены в строго фиксированном положении, т.е. в своем полукольце 1 и 2. За серьгу 39 машину подвешивают на крюк трубоукладчика. Механизм управления раскрытием корпуса должен быть соединен рукавами высокого давления с гидроеистемой, установленной, например, на трубоукладчике, а гидромоторы 17 должны быть соединены с соответствующим золотником гидрораспре.аопителя. установленного на корпусе машины, который соединен с гидрог.истемой машины.

С помощью золотника распределителе. установленного на трубоукладчике, в поднятом положении включают механизм управления раскрытием корпуса и в раскрытом положении опускают машину на кольцевой стык трубопровода 4, который необходимо

0 очистить. Затем закрывают корпус машины так. чтобы штыри 31 попали о ловители 30, а защелка 32 замкнулась. После этого включают фиксатор 33, обеспечивающий надежное закрытие защелки 32. Включение

5 очистных механизмов 6 каждого полукольца 1 и 2 осуществляют с помощью гидрораспределителя, при этом жидкость из гидрораспределителя поступает одновременно к гидромоторзм 17 каждого очистного меха0 низма 6 и механизмам 26 прижима очистных инструментов 11. В зависимости от направления потока жидкости будет осуществляться перемещение очистных механизмов 6 по часовой или против часовой стрелки, при

5 этом в одном очистном механизме 6 направление очистки будет совпадать с направлением перемещения очистного механизма 6, а в другом они будут противоположны. Гидромоторы 17 передают вращение на разда0 точные редукторы 18, которые распределяют мощность гидромоторов 17 на два выходных вала 19 и 20 каждого редуктора 18 и передает им вращающие моменты с соответствующими передаточными числами. Один выходной

5 вал 19 редуктора 18 приводит во вращение шестерню 21, находящуюся в зацеплении с неподвижным зубчатым венцом 22, которая, обегая зубчатый венец 22, передает движение всему очистному механизму 6. Другой

0 выходной вал 20 редуктора 18 через цепную передачу 24 приводит во вращение очистные инструменты 11, которые уже прижаты к поверхности трубопровода 4 с заданным усилием гидроцилиндром 28. Регулирова5 ние усилия прижатия очистных инструментов, например, при их истирании осуществляется автоматически через реле давления: выдвигается шток гидроцилиндра 28, который через перекладину 27 прижима0 ет с необходимым усилием валы 19 и 20 с очистными инструментами 11 к поверхности трубопровода 4, В процессе движения очистных механизмов 6 по кольцевому стыку трубопровода 4 очистные инструменты 11

5 очищают поверхность стыка до необходимой степени очистки. Движение очистных и поддерживающих механизмов 6 и 7 по кольцевым П-образным направляющим и поверхности стыка трубопровода 4 будет осуществляться до тех пор, пока очистные

инструменты 11 не достигнут заданной точки, в которой установлен механизм переключения потока жидкости в обратном направлении. При этом произойдет изменение направления движения очистных механизмов б и очистных инструментов 11 и процесс очистки будет продолжаться до достижения второй крайней точки. Дуга очистки должна быть не менее (180+10)°. После возврата очистных и поддерживающих механизмов 6 и 7 в исходное положение подача жидкости прекращается, выключают фиксаторы 33, раскрывают защелки 32, включают подачу жидкости в гидроцилиндр 34, с помощью которого и тяг 35 и 36 раскрывается корпус машины и одновременно

начинается подъем машины вверх и ее перемещение к следующему стыку. При необходимости машина может быть установлена на поверхность земли на опоры 38. Для это- го замыкают защелки 32 и включают фиксаторы 33.

Предложенная машина для очистки кольцевых стыков трубопровода имеет по

сравнению с прототипом большую мобильность в условиях ограниченной площади действия, имеет меньшие габариты, производительность предложенной машины в 3-4 раза превышает производительность прототипа, значительно выше качество очистки кольцевого стыка трубопровода.

Использование: для очистки кольцевых сварных стыков труб при строительстве трубопроводов и в других областях, где требуется очистка сварных стыков перед нанесением на них изоляционного материала. Сущность изобретения: машина содержит разъемный корпус в виде двух шарнирно сочлененных полуколец для охвата очищаемого трубопровода с диском в месте разъема, механизм управления раскрытием корпуса, размещенный в корпусе очистной механизм с очистными инструментами, привод перемещения очистного механизма и вращения очистных инструментов и гидросистему. В каждом полукольце корпуса установлены кольцевые направляющие и имеющий возможность перемещения по направляющим очистной механизм. Очистной механизм содержит очистные тележки с очистными инструментами и регулируемым механизмом их прижима к очищаем.ой поверхности и приводную тележку, на которой размещен автономный привод перемещения очистного механизма и вращения очистных инструментов. Приводная тележка шарнирно связана с очистной тележкой посредством установленного с возможностью перемещения по направляющим поддерживающего механизма в виде объемной рамы с опорными катками для базирования и передвижения по очищаемой поверхности. 3 з.п, ф-лы. 6 ил. г. VI ю

Формула изобретения

4. Машина по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ а- я с я тем, что кольцевая направляющая корпуса выполнена П-образной с конической внутренней поверхностью, а очистная и приводная тележки очистного механизма и поддерживающий механизм установлены в П-образной направляющей посредством конических роликов.