Устройство для очистки труб "темп-2"

Устройство для очистки труб содержит роликовые опоры, механизм вращения труб вокруг своей оси, узлы очистки внешней и внутренней поверхностей труб. Механизм вращения труб выполнен в виде нескольких пар катков покрытых резиной, или гусматиком, или полиуретаном, и хотя бы один из них поворачивается в горизонтальной плоскости, что предотвращает самопроизвольное перемещение трубы в горизонтальном направлении вдоль своей оси. Узел внешней очистки труб выполнен в виде подвижной каретки, которая закреплена на передвижном портале, на каретке расположены щетки, подпружиненные резцы и хотя бы один прижимный ролик для предотвращения смещения трубы в вертикальной плоскости. Внутренняя очистка трубы осуществляется фрезами и круглой щеткой, которые вращаются вокруг оси от отдельного электропривода, который расположен на передвижной тележке. Устройство не требует для своей работы сжатого воздуха, воды и абразивных материалов для осуществления процесса очистки.

Полезная модель относится к техническим средствам, которые применяются для очистки внутренних и внешних поверхностей бывших в использовании водо-газопроводных труб от битума, твердых загрязняющих отложений, окалины и ржавчины, которые образуются на поверхностях трубопроводов. Данное устройство может использоваться в коммунальном хозяйстве, в энергетике, в других отраслях для возобновления пропускной способности водо-газопроводных труб. Устройство позволяет очищать трубу, которая была в эксплуатации для ее последующего использования.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб, которое имеет механизм оборота трубы вокруг ее оси, бункер для абразивного очищающего материала и струйный очистительный орган, соединенный с системой подачи сжатого воздуха, сопла которого подают абразивный материал в бункер (см. патент UA 20615, МПК 6 В08В 9/04.1998).

Но такое устройство нуждается в применении системы сжатого воздуха и дополнительно имеет бункер с жесткой обечайкой. Кроме того, такое устройство не приспособлено для очистки внешней поверхности труб.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб, которое имеет стержень, выполненный в виде штанги с винтовыми канавками на передней части для отведения отложений, которые снимаются со стенок труб (см. декларационный патент UA 34538, МПК 6 В08В 9/04,1998).

Но такое устройство предназначено только для очистки внутренней поверхности труб и только одного небольшого диаметра.

Известно устройство для очистки поверхностей трубопровода, при котором трубопровод вращают на роликовых опорах и из одного края трубопровода в его внутреннюю полость подают очищающий абразивный материал и одновременно осуществляют очистку внешней поверхности трубопровода с помощью оборотных металлических щеток (см. декларационный патент на изобретение UA 48734, МПК 6 В08 В9/04, 2002).

Такое устройство содержит роликовую опору, механизм вращения трубы вокруг своей оси, бункер для подачи внутрь трубы абразивного материала и поддон для его сбора, дополнительные внешние металлические щетки с независимым электроприводом их вращения, которые установлены на каретке с возможностью продольного перемещения вдоль трубы. При этом роликовая опора имеет возможность отклоняться от горизонтального положения, а механизм вращения трубы имеет возможность плавной регуляции своей скорости вращения.

К недостаткам упомянутого устройства принадлежит то, что во внутреннюю полость трубы подают абразивный материал, который нужно возвращать потом опять в другую трубу, использование воды, растворителей или эмульсий, также нуждается в возвращении их, то есть необходимо образование замкнутой системы.

Известно устройство для очистки внутренней и внешней поверхностей труб (см. декларационный патент на полезную модель UA 4047, МПК (2007.01) В08В 9/04, Бюл.12, 2004 и декларационный патент на полезную модель RU 50882 U1 МПК(2006.01) В08В 9/04) одного из этих же авторов, которое является ближайшим аналогом решения, которое предлагается. Это устройство имеет узел для внешней чистки труб от битума, ржавчины и других загрязнений, который представляет собой станину с расположенными на ней двумя рядами катков покрытых резиной и работающих от электропривода. С обеих сторон станины расположена рельсовая дорога, по которой перемещается каретка с очистительным устройством для внешней очистки в виде резцов для грубой очистки и щеток для удаления остатков загрязнения. Все это придает трубе товарный вид.

Узел внутренней очистки представляет собой штангу, на одном конце которой расположены фрезы и щетки, а на втором - электропривод.

Управление работой устройства осуществляется из пульта управления, который расположен на каретке (портале), который передвигается на колесах с помощью отдельного повода.

Принцип действия устройства заключается в том, что трубу с помощью механизма горизонтального перемещения располагают между двумя рядами катков. Расстояние между катками регулируется в зависимости от диаметра труб. При включении оборотов катков труба вращается вокруг своей продольной оси.

Одним из существенных признаков ближайшего аналога является конструкция механизма вращения трубы, который выполнен в виде трех пар катков, имеющих резиновую поверхность и механизм разворота катков винтовой передачей, который осуществляется от отдельного реверсивного двигателя и отклоняет катки в вертикальной плоскости для удобства подстройки под диаметр трубы. Катки выполнены в виде колес, которые имеют резиновые покрышки, не создающие большого шума.

Кабина управления передвигается на колесах по рельсовой колее вместе с передвижной кареткой, которая имеет вид портала.

Механизм очистки внешней поверхности труб имеет некоторые существенные признаки: на отдельной раме, которая подпружинена двумя пружинами, расположены две щетки, выполненные из кусков троса; сбоку от щеток расположены две пары ножей (резцов) с углом наклона, который регулируется. Ножи (резцы) срезают большие отложения ржавчины, и таким образом выполняют основную работу, а щетки зачищают трубу окончательно. Щетки выполнены из отрезков троса, которые объединены вместе ободками и прикреплены к передвижной раме.

Рама имеет пружины и соединена с лебедкой, которая поднимает и опускает раму, на которой расположен отдельный привод. Такое перемещение рамы со щетками и ножами позволяет чистить трубы с диаметром от 219 до 1420 мм. Для очистки трубы внутри выполнена передвижная штанга, которая располагается в трубе. Штанга собрана из отдельных частей, которые соединены между собой карданными сочленениями, и размещена в защитном корпусе, который имеет вид трубы, она закреплена со стороны электропривода на передвижной отдельной каретке, а со стороны фрез подпирается подпорным роликом. На конце штанги расположена круглая фреза, калибрирующее кольцо и щетка, которая вращается на штанге, передвигающейся вдоль продольной оси трубы. Такое исполнение частей устройства позволяет одновременно чистить внешнюю и внутреннюю поверхность труб на протяжении от 10-15 минут, что позволяет вернуть трубы в повторную эксплуатацию. Однако такое устройство имеет недостаточно высокое качество очистки внешней поверхности трубы из-за ее некоторого отклонения и спонтанного перемещения в горизонтальном и вертикальном направлении. Поэтому это устройство нуждается в усовершенствовании.

Предлагается полезная модель, в которой задача по усовершенствованию известного устройства решается главным образом за счет усовершенствования узла вращения трубы путем обеспечения поворота, по меньшей мере, одного из катков в горизонтальной плоскости для противодействия самопроизвольному перемещению трубы в горизонтальном направлении вдоль своей оси и дополнительного введения в конструкцию хотя бы одного прижимного ролика для предотвращения смещения трубы в вертикальной плоскости. Все это дает возможность резцам более равномерно очищать внешнюю поверхность трубы с повышением скорости обработки, особенно для труб меньшего веса. Введение в конструкцию прижимного ролика позволяет подпружинивать не весь передвижной портал, а лишь резцы, что позволяет упростить конструкцию, сделав ее менее металлоемкой, с боковым навесным порталом, который опирается на рельсову дорогу лишь с одной стороны трубы (а не из обеих сторон трубы, как в прототипе), что в результате позволяет намного облегчить загрузку и выгрузку трубы в устройство и из устройства и улучшить условия работы оператора, поскольку кабина размещается дальше от грязи, возникающей в процессе очистки. Обычно устройство содержит один или более катков, которые вращаются и отклоняются (поворачиваются) в горизонтальной плоскости, а также один прижимный ролик.

Сущность предлагаемого решения объясняется чертежами, где:

Фиг.1 общий вид устройства,

Фиг.2 вид сбоку пристрою,

Фиг.3 конец штанги для внутренней очистки труб, узел А,

Фиг.4 фрагмент станины с катками и механизмом поворота (отклонения) катков.

Устройство для очистки труб «ТЕМП-2» расположено на неподвижной станине 1, на которой размещена рельсовая дорога 2, которая предназначена для передвижения на колесах 3 подвижного портала 4. На портале 4 расположенные кабина 5 с пультом управления и подвижная каретка 6, которая содержит на конце внешние очистительные устройства - один или больше резцов 7 для грубой очистки и одну или больше щеток 8 для удаления остатков загрязнения. Также на конце подвижной каретки 6 расположен один или больше прижимных роликов 9. Резцы 7 подпружинены с помощью пружин 10. Рабочая часть щеток 8 выполненная из отдельных отрезков проволоки или другого материала. Щетки 8 вращаются от отдельного привода. Подвижная каретка 6 присоединена к порталу 4 через направляющую 11 и подвешена с помощью тросов 12 и лебедки 13. Лебедка 13 позволяет перемещать подвижную каретку 6, что позволяет чистить трубы разного диаметра. Для очистки труб внутри выполнена штанга 14, которая образована из отдельных частей и прикреплена к отдельному передвижному электроприводу 15, который расположен на передвижной тележке 16, что на колесах 17 перемещается по рельсам 18. На конце штанги 14, которая перемещается в трубу 19, закреплены круговые фрезы 20 и щетка 21. На конце фрез 20 расположено калибрирующее кольцо 22. Штанга 23 собрана из отдельных частей, которые соединены между собой карданными сочленениями, и размещена в защитном корпусе 24. На станине 1 расположены несколько пар (в два ряда) катков 25 для вращения вокруг своей оси трубы 19. Катки 25 вращаются от отдельного електропривода с коробкой передач (редуктором) 26 и карданных сочленений 27, при этом хотя бы один из катков 25 имеет механизм для отклонения (поворота) в горизонтальной плоскости. Частная форма исполнения устройства с механизмом отклонения (поворота) в горизонтальной плоскости всех пар катков 25 имеет привод отклонения (поворота) катков в горизонтальной плоскости 29, который соединен через муфту 30 с карданной передачей 31 и винтовой передачей (винт с гайкой) 32. Гайка винтовой передачи 32 соединена со связкой рамок 28, которая прикреплена (связана) с парами колес 25. С противоположной стороны от крепления связки рамок 28 каждая пара колес 25 имеет крепление к станине 1 при помощи пальцев 33. Существуют исполнения устройства, конструкция которых позволяет поворачивать всего один каток либо одну пару катков.

Для бесшумной работы и уменьшения вибраций (которые приводят к ухудшению качества очистки) при вращении трубы вокруг своей оси, катки 25 покрывают резиной, гусматиком или полиуретаном.

Работа устройства осуществляется таким образом: трубу 19 размещают между двумя рядами катков 25, расстояние между которыми регулируется в зависимости от диаметра труб. Труба 19 вращается от оборотов катков 25, которые вращаются от отдельного електропривода с коробкой передач (редуктором) 26 и карданных сочленений 27. При возможном передвижении трубы, под действием инерции движения, вдоль своей оси, из пульта управления, возможно осуществлять отклонение (поворот) одного или больше катков 25 в горизонтальной плоскости, что плавно возвращает трубу 19 в начальное положение, при этом не ухудшается качество очистки. При этом из кабины 5 с пультом управления включается привод поворота катков 29, который через муфту 30 и карданную передачу 31 передает вращение винтовой передаче 32. Вращение винтовой передачи 32 приводит к смещению в горизонтальной плоскости связки рамок 28, которая отклоняет (поворачивает) пары катков 25 в горизонтальной плоскости за счет их вращения вокруг оси пальцев 33. От любого перемещения (отклонения) трубы 19 в направлении перпендикулярном своей оси предотвращают ролики 9, что значительно улучшает качество очистки. Для начала процесса внешней очистки подвижную каретку 6 перемещают сверху вниз по направляющей 11 с помощью вращения лебедки 13 и тросов 12 и до упора подводят внешние очистительные устройства 7 и 8 и ролик 9 в начале трубы 19. При одновременном вращении трубы 19 и щеток 8 начинают движение портала 4 по рельсовой дороге 2 к противоположному краю трубы 19. При этом с помощью резцов 7 и щеток 8 осуществляется процесс очистки всей внешней поверхности трубы 19. Резцы 7 с помощью пружин 10 плотно поджимаются к трубе 19 и осуществляют очистку. Режим очистки трубы в зависимости от ее диаметра и степени загрязнения подбирают из пульта управления в кабине 5.

Одновременно с внешней очисткой трубы или отдельно от нее возможно осуществлять очистку трубы внутри. При этом включают вращение штанги 14 от электропривода 15, подвижная каретка 16 перемещается по рельсовой дороге 18 в направлении отверстия трубы 19. Штанга 14 погружается внутрь трубы 19 и с помощью фрезы 20 и щетки 21 осуществляется соответственно грубая и окончательная очистка внутренней поверхности.

За счет расположенного портала 4 с рельсовой дорогой 2 сбоку от трубы 19 и выполнения подвижной каретки 6 в виде навесной конструкции, труба легко загружается в устройство и выгружается из него в направлении перпендикулярно своей оси, при поднятой каретке 6.

Предлагаемое устройство не требует для своей работы сжатого воздуха, воды и абразивных материалов, для осуществления процесса очистки. Устройство дает возможность выполнять качественную внешнюю и внутреннюю очистку труб с большой производительностью.

Работа устройства проверена на опытных образцах.

1. Устройство для очистки труб, содержащее роликовые опоры, механизм вращения труб вокруг своей оси, выполненный в виде нескольких пар катков, узел очистки внешней поверхности труб, выполненный в виде подвижной каретки, которая закреплена на подвижном портале и содержит расположенные на каретке одну или несколько щеток и один или несколько резцов, узел очистки внутренней поверхности труб, содержащий штангу, на конце которой размещены одна или несколько фрез и одна или несколько щеток, которые вращаются вокруг своей оси от отдельного электропривода, размещенного на передвижной тележке, отличающееся тем, что механизм вращения труб вокруг своей оси содержит хотя бы один каток, который имеет механизм для отклонения (поворота) в горизонтальной плоскости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная каретка дополнительно содержит один или несколько прижимных роликов.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что узел очистки внешней поверхности труб выполнен в виде навесной подвижной каретки, которая закреплена на подвижном портале, размещенном сбоку трубы.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что катки механизма вращения труб вокруг своей оси покрыты резиной, или гусматиком, или полиуретаном.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что один или несколько резцов, которые содержатся на каретке, подпружинены пружинами.