Устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы Советский патент 1977 года по МПК B05C7/08 

1

Изобретение относится к устройствам для нанесения на внутреннюю поверхность трубы различных консистентных материалов, перевод которых в жидкую фазу невозможен, в частности, в процессе антикоррозионной или антифрикционной обработки труб.

Известно устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы, содержащее распределительное устройство в виде форсунки, с питающей магистралью, по которой подается материал в жидкой фазе 1.

Однако производительность нагнетательного устройства распыляющего материала через форсунки не синхронизирована со скоростью продольного перемещения рабочего органа относительно обрабатываемой поверхности.

Известно и другое устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы, содержащее установленный на штанге и связанный с объемным насосом рабочий орган, выполненный в виде цилиндрического питателя с раздаточной кольцевой канавкой, внутри которого установлен поршень, и привод его продольного перемещения 2.

Последнее из указанных устройств является более близким к изобретению.

Однако в известном устройстве отсутствует жесткая и сзморегулируемая скя.чь между ско2

ростью взаимного перемещения рабочего органа и обрабатываемой поверхности и производительностью насоса или дозатора, подающего материал в распылитель, в результате

чего при изменении расхода смазки (в результате засорения форсунок, вязкости или других причин) происходит нарушение однородности нанесенного слоя.

С целью обеспечения равномерного и непрерывного нанесения консистентного материала в предлагаемом устройстве привод продольного .перемещения BbinOvTHen в виде силового цилиндра, один из щтоков поршня которого снабжен механизмом перехвата штанги, а другой установлен с возможностью перемещения в цилиндре объемного насоса.

Кроме того, устройство снабжено разъемносоединенным с цилиндрическим питателем и штангой дополнительным силовым цилиндром, имеющим поршень со штоком, взаимодействук)щим с порщнем цилиндрического питателя, причем надпоршневая полость дополнительного силового цилиндра сообщена с объемным насосом, а цилиндрический питатель снабжен эластичными кольцами, расположенными по обе стороны раздаточной кольцевой канавки. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе на фиг. 2 показана схема заполнения цилиндрического питателя консистентной смазки.

Устройство для нанесения консистентного матернала на внутреннюю новерхность трубы содержит установленный на Н1танге 1 и связанный с объемным насосом 2 рабочий орган, выполненный в виде цилиндрического питателя 3 со свободно плавающим разделительным поршнем 4, отверстиями 5, соединяющими подпор нневую полость с раздаточной кольцевой канавкой 6. По обе стороны от нее установлены регулируемые по наружному диаметру эластичные кольца - калибровочное 7 и центрирующее 8, изменяющие свои размеры при вращении гаек 9, перемещающих в продольном направлении нажимные втулки 10.

Конструкция штанги 1 с концентричным расположением труб обоснована тем, что внешняя труба имеет большой диаметр (по условиям прочности и жесткости), а внутренняя труба, имея незначительный объем, быстро занолняется рабочей жидкостью.

Устройство для нанесения консистентного материала содержит привод продольного перемещения, выполненный в виде силового цилиндра 11, один из штоков 12 поршня 13 которого снабжен механизмом перехвата штанги, состоящим из подвижной траверсы 14 со встроенными пневмозажимами 15, а другой из штоков 16 установлен с возможностью церемещения в цилиндре объемного насоса 2.

К правой части силового цилиндра 11 жестко прикреплены гильзы (на фиг. 1 и 2 не обозначены), в которые входят концы штоков 16, являющихся плунжерами объемного насоса 2. Гильзы для жесткости соединены неподвижной траверсой 17 со встроенными пневмозажимами 18.

Обе полости гильз соединены между собой магистралями, сообщающимися через обрагные клапаны 19 и 20, соответственно -с расходной емкостью 21 и посредством гибкой магистрали 22 с трубопроводом 23.

В свою очередь гибкая магистраль 22 через отвод 24 и запорный кран 25 соединяются с расходной емкостью 21.

Устройство для нанесения консистентного материала снабжено разъемно-соединеиным с цилиндрическим нитателем 3 и штангой 1 дополнительным силовым цилиндром 26, имеющим поршень 27 со штоком 28, взаимодействующим с плавающим лоршнем 4, причем надпоршневая полость дополнительного силового цилиндра 26 сообщается с объемным насосом 2.

Хвостовая часть цилиндрического питателя 3 снабжена переходной муфтой 29 с центральной расточкой, в которую входит центратор 30 ответной полумуфты (на фиг. 1 и 2 не обозначено) дополнительного силового цилиндра 26.

Обе полумуфты соединяются посредством быстроразъемного хомута 31.

В дополнительном силовом цилиндре 26 размещен поршень 27, шток которого 28 опирается на свободно -плавающий поршень 4 цилиндрического питателя 3.

Штоковая полость дополнительного силовсго цилиндра 26 снабжена штуцером 32 с обратным клапаном на фиг. 1 и 2 не показан, к которому подводится сжатый воздух для возврата поршня 27 в исходное (правое) положение, причехМ обратный клапан выполняет роль запора от попадания во внутреннюю полость инородных частиц или грязи.

Штоковая полость дополнительного силового цилиндра 26 и надпоршневая полость цилиндрического питателя 3 сообщаются каналом 33.

Надпоршневая крышка дополнительного силового цилиндра 26 снабжена штуцером, к которому присоединяется штанга 1 и трубопровод 23.

При необходимости перезарядки цилиндрического питателя он вводится своей рабочей частью в гильзу 34 (см. фиг. 2) таким образом, чтобы штуцер 35, по которому подается консистентный материал от нагнетательного устройства (на фиг. 1 и 2 не обозначено), находился нротив раздаточной кольцевой канавки 6.

Устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю новерхность трубы работает следующим образом.

После регулировки наружных диаметров - калибровочного 7 и центрирующего 8 эластичных колец рабочий орган вводится во внутреннюю полость трубы (показана пунктиром). При этом перемещение рабочего органа осуществляется механизмохм продольного перемещения. В этот момент занорный кран 25 открыт, и рабочая жидкость ири перемещении штоков 16 плунжерного объемного насоса 2 циркулирует через расходную емкость 21. Путем определенного количества возвратно-поступательных перемещений подвижной траверсы 14 и пневмозажимов 15 и 18, работающих в перехватывающем режиме (например, буровой станок НКР-ЮОМ), рабочий орган устанавливается на противоположном конце обрабатываемой трубы, после чего запорный кран 25 устанавливается в положение «закрыто, и начинается операция по нанесению консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы.

Под действием сжатого воздуха поршни 13 перемещают штоки - плунжеры 12 и 16 и жестко связанную с ними подвижную траверсу 14 с трубой, захваченной пневмозажимами 15 вправо. В момент перемещения плунжеров 12 и 16 рабочая жидкость вытесняется через обратный клапан 20, магистраль 22 и трубопровод 23 в надпоршневую полость дополнительного силового цилиндра 26, перемещая поршень 27, шток 28 и свободно плавающий поршень 4 цилиндрического нитателя 3 влево, выдавливая количество консистентного материала, равное объему вытесненной из плунжерного насоса рабочей жидкости.

По условиям нанесения непрерывного и равномерного слоя материала в любой момент

перемещения рабочего органа должны выполняться следующие требования:

ллощадь -поперечного -сечения слоя нанесенного материала должна равняться суммарной площади поперечного сечения плунжеров;

рабочий орган и торцы плунжеров должны Перемещаться с одинаковой скоростью к на одинаковую величину рабочего хода.

В данном решении штанта и, следовательно, рабочий орган перемещаются синхронно с плунжерами и на одинаковую величину, а заданная толщина слоя консистентного материала определяется диаметром плунжеров, которые могут быть .сменными.

При выходе подвижной системы в крайнее правое положение концевые пневмопереключатели реверсируют движение линейного двигателя (см. пневмосхему любого возвратнопоступательного привода, в частности НКРЮОМ).

При движении подвижных узлов влево щтанга фиксируется пневмозажимами 18 в неподвижном -положении, а подвижная траверса 14 с открытыми пневмозажимами 15 совершает холостой ход, при этом плунжеры 12 и 16 засасывают через обратный клапан 19 из расходной емкости 21 рабочую жидкость.

После выхода подвижной системы в крайнее левое положение концевой переключатель реверсирует движение лривода на рабочий ход, повторяя очередной цикл нанесения консистентного материала на обрабатываемую поверхность.

В момент рабочего перемещения линейного двигателя поршни 13, плунжеры 12 и 16 и поршень 27 дополнительного силового цилиндра 26 образуют совместно пневмо-гидравлический мультипликатор, обеспечивающий создание высокого давления, необходимого для вытеснения высоковязкого материала из полости цилиндрического питателя 3 в раздаточную кольцевую канавку 6 при использовании сжатого воздуха, имеющего широко применяемую величину рабочего давления 5-6 к-гc/cм.

В зависимости от условий эксплуатации устройства рабочий орган может быть выполнен без рабочего цилиндра, при этом штанга 1 и трубопровод 23 могут присоединяться непосредственно к надпоршневой полости цилиндрического питателя 3.

Предлагаемая схема обеспечивает более высокую производительность благодаря тому, что после опорожнения цилиндрического питателя 3 обеспечивается быстрая установка очередного заряженного цилиндрического питателя, а процесс зарядки использованного ведется параллельно операции нанесения консистентного материала.

При переходе поршней 4 и 27 в крайнее левое положение, запорный -кран 25 открывается, а к штуцеру 32 присоединяется магистраль со -сжатым воздухом, под действием которого поршень 27 перемещается в правое крайнее положение, вытесняя рабочую жидкость из надпоршневой полости дополнительного силового цилиндра 26 по магистрали 23, отводу 24 в расходную емкость 21.

После снятия хомута 31 отсоединяется цилиндрический питатель 3, а на его место устанавливается очередной заряженный.

Процесс перезарядки цилиндрического питателя 3 осуществляется следующим образом.

Цилиндрический питатель 3 своей рабочей частью вводится в гильзу 34 (см. фиг. 2) таким образом, чтобы штуцер 35, по которому подается консистентный -материал от нагнетательного устройства (на фиг. 1 и 2 не показано), находился против раздаточной кольцевой канавки 6.

Далее эластичные кольца 7 и 8 сжимаются при помощи гаек 9, в результате чего наружные поверхности колец 7 и 8 плотно прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности гильзы 34, образуя герметичную полость, сообщающуюся с подпоршневой полостью цилиндрического питателя 3 посредством отверстий 5.

Консистентный матепиал под давлением подается через штуцер 35 и поступает в полость цилиндрического питателя 3, перемещая поршень 4 в крайнее правое положение, определяющее момент окончания зарядки.

Предлагаемое УСТРОЙСТВО позволит значительно (на 80-90%) повысить производительность труда и механизировать процесс нанесения консистентного материала на внутренние поверхности трубчатых изделий, выполняющийся в настоящее время вручную.

Кроме того, применение данного устройства позволит увеличить в 2,5-3 раза длину трубчатого изделия, ограниченную в настоящее время длиной 6 м из-за невозможности нанесения paBHOAtepnoro и непрерывного слоя на большей длине в силу выполнения технологических операций вручную.

Предлагаемое устройство может использовано для нанесения консистентной смазки на внутреннюю поверхность труб-каналообразователей для предварительно-напряженной пучковой арматуры.

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы, содержащее установленный на штанге и связанный -с объемным насосом рабочий орган, выполненный в виде цилиндрического питателя с раздаточной кольцевой канавкой, внутри которого установлен портпень и привод его продольного перемепдения, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения равномерного и непрерывного нанесения консистентного материала, привод продольного перемещения выполнен в виде силового цилиндра, один из штоков поршня которого снабжен механизмом перехвата штанги, а другой установлен с возможностью перемещения в цилиндре объемного насоса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено разъемно-соединенным с цилиндрическим питателем и штангой дополнительным силовым цилиндром, имеющим порщень со штоком, взаимодействующим с поршнем дилиндрического литателя, причем надпоршневая полость дополнительного силового цилиндра сообщена с объемным н срсом,

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрический питатель снабжен эластичными кольцами, расположенными по обе .стороны раздаточной кольцевой канавки.

Источники информации, принятые во внимание при экснертизе

1.Авт. св. № 233599, кл. В 21В 45/02, 1967.

2.Авт. св. № 316489, рл, В 21В 45/02, 1970 (прототип),

J 2930 31 33 J2 26 Э Ю 7 65 Л I / I lazL.Tii у 28

35