Врутритрубное транспортное средство

Внутритрубное транспортное средство предназначено для автоматического рентгеновского контроля качества сварных соединений магистральных и технологических газо- нефтетрубопроводов. Устройство содержит самоходное шасси с платформой и колесами 1, источник электрического питания на основе аккумуляторных батарей 2, теплоизолирующий материал 3, нагревательный элемент 4, блок управления 5, инклинометр 6, источник панорамного рентгеновского излучения 7, передатчик электромагнитного излучения 8, приемник электромагнитного излучения 9, мотор-контроллеры 10, приводы 11, бесколлекторные двигатели 12, планетарные редукторы 13, излучатель звуковой частоты 14, штангу 15, лазерные датчики 16, датчики воды и препятствия 17.

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к автономным самодвижущимся устройствам типа Кроулер, предназначенным для автоматического рентгеновского контроля качества сварных соединений магистральных и технологических газо-нефтетрубопроводов.

Известен внутритрубный крот для контроля качества сварных торцевых соединений, содержащий самоходное шасси с платформой, на которой размещены источник электрического питания на основе аккумуляторных батарей, источник панорамного рентгеновского излучения, расположенный в плоскости поперечного сечения трубопровода, блок управления, габаритные датчики, установленные на передней и задней частях крота, и устройство возврата крота на исходную позицию (патент RU 2285252).

Однако недостаточная надежность системы позиционирования устройства в трубопроводе приводит к погрешностям при контроле состояния швов, невозможности точного определения местоположения устройства, что может привести к облучению оператора от рентгеновского источника.

Наиболее близким техническим решением является система перемещения устройства диагностики трубопровода, содержащая самоходное шасси с платформой, источник электрического питания на основе аккумуляторных батарей, систему перемещения, включающую блок управления, связанный с источником панорамного рентгеновского излучения и с устройством внешнего управления, мотор-контроллеры по числу пар колес и бесколлекторные двигатели, совмещенные с редуктором (патент RU 103165). Однако используемый мотор с червячным редуктором обладает низким КПД и низкой износостойкостью. Соединение мотор-контроллеров с ведущими парами колес по оси не позволяет производить поперечную стабилизацию устройства, что может привести к опрокидыванию устройства и потери управления. Отсутствие подогрева аккумуляторных батарей при отрицательных температурах существенно снижает емкость аккумуляторов и как следствие - продолжительность работы устройства. Известная система не производит контроля препятствий. Блок контроля состояния аккумуляторных батарей не обеспечивает гарантированного возврата устройства к исходной позиции.

Задачей предлагаемого технического решения является улучшение эксплуатационных свойств внутритрубного транспортного средства.

Поставленная задача достигается тем, что во внутритрубном транспортном средстве, содержащем самоходное шасси с платформой и колесами, источник электрического питания на основе аккумуляторных батарей, систему перемещения, включающую блок управления, связанный с источником панорамного рентгеновского излучения и с устройством внешнего управления, мотор-контроллеры по числу пар колес и бесколлекторные двигатели, совмещенные с редуктором, согласно полезной модели, устройство внешнего управления снабжено передатчиком электромагнитного излучения, а приемник электромагнитного излучения установлен на регулируемой штанге, в свою очередь закрепленной на платформе самоходного шасси, при этом бесколлекторные двигатели совмещены с планетарным редуктором, мотор-контроллеры снабжены раздельными приводами на правую и левую стороны и соединены с инклинометром, расположенном в блоке управления, устройство дополнительно снабжено лазерными датчиками конца трубопровода, расположенными на передней и задней частях платформы самоходного шасси, датчиками воды и препятствия, расположенными на передней части платформы. Блок управления снабжен излучателем звуковой частоты, характеризующим текущее состояние транспортного средства. Аккумуляторные батареи покрыты теплоизолирующим материалом, внутри которого размещен нагревательный элемент, соединенный с источником электрического питания.

Наличие передатчика электромагнитного излучения и приемника электромагнитного излучения, установленного на регулируемой штанге обеспечивает высокую точность координат месторасположения заявляемого устройства. Излучатель звуковой частоты обеспечивает обратную связь с устройством, позволяя определить направление движения устройства, наличие рентгеновского излучения. Бесколлекторные двигатели, совмещенные с планетарным редуктором, обеспечивают при малых габаритах и массе большое передаточное число, высокое КПД и высокую износостойкость устройства. Наличие инклинометра и раздельных приводов мотор-контроллеров на правую и левую стороны обеспечивают поперечную стабилизацию устройства в трубе. Инклинометр, вычисляя угол наклона трубы, позволяет определять необходимую емкость аккумуляторных батарей для гарантированного возврата устройства на исходную позицию. Лазерные датчики конца трубопровода не позволяют устройству выпасть из него. Датчики воды не позволяют заехать устройству в воду, что предотвращает опасность короткого замыкания и посредством блока управления сообщают оператору о наличии воды в трубопроводе. Датчики препятствия не позволяют устройству застрять в трубе и посредством блока управления сообщают оператору о наличии препятствия в трубопроводе. Наличие теплоизолирующего материала и нагревательного элемента, соединенного с источником электрического питания, препятствует замерзанию аккумуляторных батарей и увеличивает время работы устройства при низких температурах.

На фиг.1 представлен общий вид внутритрубного транспортного средства. На фиг.2 - блок управления.

Внутритрубное транспортное средство содержит самоходное шасси с платформой и колесами 1, источник электрического питания на основе аккумуляторных батарей 2, теплоизолирующий материал 3, нагревательный элемент 4, блок управления 5, инклинометр 6, источник панорамного рентгеновского излучения 7, устройство внешнего управления 18, включающее передатчик электромагнитного излучения 8, приемник электромагнитного излучения 9, мотор-контроллеры 10, приводы 11, бесколлекторные двигатели 12, планетарные редукторы 13, излучатель звуковой частоты 14, штангу 15, лазерные датчики 16, датчики воды и препятствия 17.

Заявляемое устройство работает следующим образом. С помощью устройства внешнего управления 18 оператор передает команды работы. Передатчик электромагнитного излучения 8 вырабатывает соответствующую команду, которую принимает приемник электромагнитного излучения 9, установленный на штанге 15, после чего сигнал поступает в блок управления 5, блок управления 5, обработав сигнал, подает команду на движения на мотор - контроллеры 10, которые запускают двигатели 12, через редуктор 13 приводы 11 приводят в движение колеса транспортного средства. Оператор с устройством внешнего управления перемещается на место сварного шва, где посредством устройства внешнего управления 18 подает сигнал включения рентгена источника панорамного рентгеновского излучения 7 для сканирования инспектируемого сварного шва. Приемник электромагнитного излучения 9 принимает команду, подает сигнал в блок управления 5, блок управления 5 подает команду «стоп» мотор-контроллерам 10, на излучатель звуковой частоты 14 подается соответствующий сигнал и блок управления 5 подает команду на источник панорамного рентгеновского излучения 7 о включении рентгена через заданный интервал времени. Происходит остановка, оператор отходит на безопасное расстояние, включается рентгеновское излучение на заданное время, по окончании которого излучатель звуковой частоты 14 подает сигнал, сигнализирующий об окончании рентгеновского излучения. Оператор подходит и устройством внешнего управления подает команду для дальнейшего движения.

При движении вперед при наличии препятствий, в том числе воды в трубе, срабатывают датчики воды и препятствий 17 и устройство возвращается назад. При этом на блоке управления 5 индицируется наличие воды или препятствия.

При охлаждении аккумуляторных батарей 2 включаются нагревательный элемент 4, покрытый теплоизолирующим материалом 3, тем самым исключая быстрый разряд аккумуляторных батарей и обеспечивая длительный срок работы устройства.

При наличии изгиба трубы устойчивость устройства обеспечивается наличием инклинометра 6, соединенного с блоком управления 5. Блок управления 5 притормаживает одну из сторон самоходного шасси с платформой 1 путем подачи соответствующих команд мотор-контроллерам 10.

При движении вперед или назад лазерные датчики конца трубопровода 16 предотвращают выпадение устройства из него путем принудительной остановки.

Заявляемое транспортное средство характеризуется улучшенными эксплуатационными качествами системы перемещения, повышенной устойчивостью, точностью определения координат местоположения, низкой трудоемкостью и безопасностью обслуживания.

1. Внутритрубное транспортное средство, содержащее самоходное шасси с платформой и колесами, источник электрического питания на основе аккумуляторных батарей, систему перемещения, включающую блок управления, связанный с источником панорамного рентгеновского излучения и с устройством внешнего управления, мотор-контроллеры по числу пар колес и бесколлекторные двигатели, совмещенные с редуктором, отличающееся тем, что устройство внешнего управления снабжено передатчиком электромагнитного излучения, а приемник электромагнитного излучения установлен на регулируемой штанге, в свою очередь, закрепленной на платформе самоходного шасси, при этом бесколлекторные двигатели совмещены с планетарным редуктором, мотор-контроллеры снабжены раздельными приводами на правую и левую стороны и соединены с инклинометром, расположенным в блоке управления, устройство дополнительно снабжено лазерными датчиками конца трубопровода, расположенными на передней и задней частях платформы самоходного шасси, датчиками воды и препятствия, расположенными на передней части платформы.

2. Внутритрубное транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что блок управления снабжен излучателем звуковой частоты, характеризующим текущее состояние транспортного средства.

3. Внутритрубное транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что аккумуляторные батареи покрыты теплоизолирующим материалом, внутри которого размещен нагревательный элемент, соединенный с источником электрического питания.