Комбайн кузнецова для снятия наружного гидроизоляционного покрытия с магистральных трубопроводов и его обрабатывающие агрегаты поэтапной очистки трубопровода
Использование: капитальный ремонт в полевых условиях трубопроводных магистралей для транспортировки нефти, газа и т.д. Комбайн для снятия наружного гидроизоляционного покрытия с магистральных трубопроводов содержит корпусную часть, имеющую корпус в виде охватывающего трубопровод корсета. Последний состоит из шпангоутов в форме плоских колец, соединенных посредством лонжеронов в единую жесткую конструкцию. Устройство подвески к трубе корпуса каретки выполнено в виде поворотных рычагов, подвешенных к корсету на шарнирах с колесами на их концах. Последние расположены равномерно по дуге окружности в переднем поясе со свободно перекатывающимися колесами, в среднем и заднем - с ведущими. Комбайн имеет обрабатывающий агрегат по очистке трубопровода от грунта, обрабатывающий агрегат по очистке трубопровода от слоя гидроизоляции, обрабатывающий агрегат по очистке трубопровода для подготовки к нанесению на него гидроизоляции. Роторные части всех обрабатывающих агрегатов состоят из кольцевого ротора (подвижной части) и его неподвижной части, соединенных между собой радиально-упорным подшипником. Блоки головок обрабатывающих агрегатов имеют механизм прижатия и механизм для отжатия рабочих инструментов. Кроме того, комбайн имеет централизованный управляемый привод установки инструментов в нерабочее положение. 4 с.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к машинам, предназначенным преимущественно для предремонтной очистки наружной поверхности магистральных трубопроводов, извлеченных из траншеи и удерживаемых на весу трубоукладчиками, от грунта, гидроизоляционного покрытия и ржавчины четырьмя этапами очистки за один проход с целью подготовки поверхности трубы к нанесению на нее новых слоев гидроизоляции.
Известны технические решения по машине-комбайну, содержащиеся в авторском свидетельстве SU N 1814934 Al 1993, принятому за ближайший аналог, производящий очистку наружной поверхности магистрального трубопровода за один проход. Комбайн содержит корпусную часть, конструкцию в виде рамы с размещенным на ней ходовым механизмом, и обрабатывающие агрегаты поэтапной очистки трубы, установленные на корпусе, каждый из которых содержит ротор, вращаемый вокруг трубы, и группу очистных инструментов, установленных на роторе, выполняющих операции очистки трубы на определенных этапах. Корпусная часть подвешена к трубе при помощи четырех жестко установленных колес, прижимаемых к трубе силой веса агрегата. Колеса установлены на равных расстояниях от вертикальной плоскости симметрии корпуса, оси подвески которых перпендикулярны этой плоскости. Ротор подвешен к ходовой части машины с помощью свободно вращающихся роликов, смонтированных на корпусе, имеющих реборды для восприятия осевых нагрузок на ротор. Конструкция привода вращения ротора и колес движительного устройства содержит цепные и шестеренчатые передачи с приводом их от поршневого двигателя внутреннего сгорания (дизельного цикла работы) установленным на корпусе. Очистка трубы осуществлена тремя этапами: срезание грунта, срезание изоляции, окончательная очистка от остатков изоляции для подготовки трубы к нанесению на нее новых слоев изоляции. Срезание грунта осуществляется переднерасположенным обрабатывающим агрегатом, ротор которого выполнен в форме беличьего колеса и состоит из двух колец, обнимающих трубу, соединенных между собой круглыми стойками, располагаемыми равномерно по дуге окружности, являющимися одновременно валами осей подвески к ним рычагов, на которых установлены скребковые обрабатывающие инструменты в плоскостях, перпендикулярных оси вращения ротора. Прижатие лезвий скребковых инструментов к трубе осуществляется с помощью пружин поворотом рычагов относительно осей их подвески к ротору, которые параллельны оси вращения ротора. Предварительная и окончательная очистка трубы от гидроизоляции осуществляется инструментами, прижимаемыми к трубе и принудительно вращаемыми относительно заднего ротора приводами, кинематически связанными с вращением заднего ротора вокруг своей оси. Привод вращения обрабатывающих инструментов состоит из планетарного редуктора I ступени, общего для всех обрабатывающих инструментов, и установленных на заднем роторе редукторов II степеней для каждой пары инструментов с цилиндрическими шестернями оси подвесок, которые параллельны оси вращения ротора. Обрабатывающие инструменты по очистке трубы от гидроизоляции на предварительном этапе выполнены в форме дисков с чередующимися зубьями переменной высоты, производящих комбинацию ударно-режущего и сдвигающего воздействия на пленку покрытия, предварительно охлаждаемую до температуры ее охрупчивания с помощью холодильного устройства, смонтированного на раме комбайна, содержащего рубашку, охватывающую трубу, в которую подается хладоагент из специальной автономной системы, размещенной на корпусе комбайна, имеющей емкость с хладоагентом. Очистка трубы от остатков гидроизоляции на окончательном этапе и подготовка ее к нанесению на нее новых слоев изоляции осуществляется цилиндрическими щетками или цилиндрическими иглофрезами. Недостатками комбайна по авторскому свидетельству N 1814934 A1 являются: 1. Конструкция подвески корпуса комбайна к трубе не обеспечивает во всех случаях эксплуатации требуемые тяговые усилия перемещения комбайна по трубе, необходимые для преодоления сопротивления, создаваемые тремя обрабатывающими агрегатами, следствием чего является пробуксовка колес движительного устройства, нарушения технологии очистки. 2. Конструкция обрабатывающего агрегата по срезанию грунта не обеспечивает снятия с трубы, извлеченной из траншеи путем ее поднятия трубоукладчиками, толстого слоя грунта и крупных комков грунта, находящихся преимущественно в верхнем секторе трубы, что требует предварительной очистки трубы от грунта перед проходкой ее комбайном. 3. Конструкция обрабатывающего агрегата по срезанию гидроизоляции и технология очистки требуют размещения на корпусе комбайна громоздкой автономной системы охлаждения пленочной изоляции, функционирование которой нуждается в снабжении ее расходуемым хладагентом, что предусматривает наличие на трассе магистрали специального передвижного оборудования для производства, хранения и заправки хладагента. 4. Совмещенная конструкция обрабатываемых агрегатов по очистке трубы от гидроизоляции, размещенных на заднем роторе с двумя вариантами вращающихся относительно ротора инструментов, сидящих на одном валу: дисков с чередующимися зубьями переменной высоты, цилиндрических иглофрез вызывает нежелательные кинематические завязки приводов вращения и прижатия инструментов к трубе, что отрицательно сказывается на производительности и качественности очистки. В предлагаемом комбайне отмеченные недостатки являются главным образом за счет реализации технологии очистки способами очистки, запатентованными Фирмой "Диапазон", обладающими повышенной по отношению к известным аналогам производительностью и качеством очистки. Конструкция обрабатывающих агрегатов предлагаемого комбайна предусматривает срезание грунта двумя обрабатывающими агрегатами, установленными на переднем роторе, функционирующими при прямом и противоположном направлениях вращения ротора, производящими следующие этапы очистки трубы: а) на первом предварительном этапе снятие с трубы толстого слоя грунта и зачистку наружной поверхности от неровностей обрабатывающим агрегатом, имеющим скребково-режущие инструменты очистки особой конструкции и особой подвески их к ротору, отличающихся от известных аналогов; б) на последующем втором этапе завершающую очистку трубы от остатков грунта чистящим обрабатывающим агрегатом, имеющим вращаемые относительно ротора торцевые щетки, способом очистки по патенту RU N 2050717, 1995; в) на третьем этапе срезание гидроизоляции обрабатывающим агрегатом, установленным на среднем роторе, в котором в качестве инструментов очистки применены вращаемые относительно ротора и прижимаемые к трубе режущие ножи с лезвием клинового профиля, кромка которого имеет форму окружности, разрезающими пленку изоляции на стружки в форме ленты способом, запатентованным заявкой RU N 93055187, 1994, не требующим охлаждения пленки изоляции; г) на четвертом заключительном этапе завершающую очистку трубы от остатков гидроизоляции и ржавчины со снятием тонкого поверхностного слоя металла чистящим обрабатывающим агрегатом, в котором применены вращаемые относительно ротора торцевые иглофрезы, способом очистки по патенту RU N 2070717, 1995. Аналогами перечисленным техническим решениям по обрабатывающим агрегатам являются следующие технические решения. Для обрабатывающих агрегатов по срезанию грунта машины, применяемые при строительстве магистрали, осуществляющие подготовку поверхности трубы к нанесению на нее пленочных и других покрытий. Очистка осуществляется скребками и щетками, подвешенными к единому ротору обрабатывающего агрегата с помощью рычагов, оси цапф которых параллельны оси вращения ротора (машины OMI; OM 522П, ОМ 1221П, ОМ 1423П и ряд других образцов). Такие конструкции малоэффективны для очистки трубопровода, извлеченного из траншеи для его ремонта, когда для его ремонта на верхнем секторе трубы могут находиться прилипшие комки грунта, а на наружной поверхности изоляции имеются местные выступания от наплывов и морщин, возникших в процессе длительной эксплуатации. Для обрабатывающего агрегата по срезанию изоляции за аналог приняты технические решения по авторскому свидетельству N 1452628, в котором очистка трубы осуществляется не вращаемыми принудительно ножами, имеющими лезвия клинового профиля, режущая кромка которого имеет форму окружности с центром, находящимся на оси цапф подвески вала ножа к ротору обрабатывающего агрегата. Устройство подвески вала ножа к ротору таково, что ось вала ножа перпендикулярна плоскости, проходящей через ось вращения ротора и точку контакта лезвия ножа с трубой, а лезвие ножа прижимается к трубе в радиальном направлении по отношению к оси вращения ротора. При такой конструкции кромка лезвия ножа совершает поперечные перемещения, обновляя точки контакта лезвия со снимаемым покрытием за счет поворота вала ножа относительно оси его подвески к ротору за счет обкатки кромки лезвия относительно трубы, обусловленной перемещением ножа в направлении оси трубы. Такое решение увеличивает стойкость инструмента, но не влияет существенным образом на производительность очистки. Известно также техническое решение по обрабатывающему агрегату, осуществляющему очистку наружной поверхности трубы от пленочной изоляции комбинированным способом, содержащимся в авторском свидетельстве SU N 1505609 A1, в котором на роторе на рычагах подвески размещены обрабатывающие инструменты, прижимаемые к трубе центробежными силами: резцы, срезающие пленку изоляции по принципу токарной обработки, безприводные, вращающиеся за счет обкатки по поверхности трубы цилиндрические щетки, установленные под углом 45o к оси вращения ротора. В авторском свидетельстве SU N 1652005 A1 в качестве обрабатывающих инструментов по очистке трубы от старой изоляции предложены зубчатые диски, подвешенные к ротору с помощью рычагов, оси которых расположены под острыми углами +![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984852.gif)
где
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984853.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984854.gif)
Rср средний радиус конической рабочей поверхности иглофрезы;
R0 радиус обрабатываемой трубы. Угол bo для головок левого и правого варианта исполнения по модулю равны друг другу, но противоположны по знаку. Вал иглофрезы установлен внутри трубчатого вала редуктора II ступени и соединен с ним посредством шлицов для передачи крутящего момента и обеспечения осевых перемещений вала иглофрезы. Головка содержит механизм отжатия инструмента от трубы, имеющий кронштейн, по брусу которого перемещается кулиса с роликом на ней, закрепленным с полозом централизованного управляемого привода установки инструмента в нерабочее положение и тягу, кинематически связанную с валом иглофрез. На фиг. 1 показана компоновка подсистем комбайна на его корпусе; на фиг. 2 конструкция роторных частей обрабатывающих агрегатов и узла подвески ротора к корпусу, узла централизованного механизма по установке очистных инструментов в нерабочее положение и обратно; на фиг. 3 конструктивные решения по обрабатывающему агрегату для срезания слоя грунта; на фиг. 4 - конструктивные решения по редуктору II ступени головки обрабатывающего агрегата по срезанию изоляции режущими ножами; на фиг. 5 конструктивные решения по узлу подвески вала режущего ножа к корпусу редуктора II ступени головки ротора обрабатывающего агрегата; на фиг. 6 конструктивные решения по устройству, встроенному в головку для поперечного разрезания лент стружек гидроизоляции, снимаемых режущими ножами; на фиг. 7 конструктивные решения по головкам обрабатывающих агрегатов, очищающих трубу на завершающем этапе и очищающих трубу от остатков гидроизоляции и ржавчины, установленных на переднем и заднем роторах. Комбайн (фиг. 1) состоит из:
а) корпусной части, включающей в себя корпус, устройства подвески корпуса к трубе, устройства перемещения комбайна по трубе;
б) четырех обрабатывающих агрегатов поэтапной очистки трубы, установленных на корпусе;
в) элементов конструкции связи комбайна с внешними устройствами и системами (не указанных на фиг. 1). Корпус комбайна состоит из трех шпангоутов 1 в форме плоских колец и лонжеронов 2 между ними, образующих совместно силовой каркас, охватывающий трубопровод 3. Корпус выполнен в разъемном исполнении по лонжеронам между передним и средним шпангоутами. Устройство подвески корпуса к трубе состоит из рычагов 4, установленных на шпангоутах с помощью цапф 5. На одном конце рычагов установлены колеса, прижимаемые к трубе за счет поворота рычагов относительно цапф их подвески к шпангоутам усилием пружины 6. Оси подвески колес к рычагам параллельны осям подвески рычагов к шпангоуту. Регулированием натяжения пружин достигается равномерность кольцевых зазоров между внутренними диаметрами шпангоутов и наружным диаметром трубопровода. Количество колес в каждом поясе шпангоута зависит от диаметра трубы, но не менее четырех равномерно располагаемых на дуге окружности: в переднем поясе со свободно перекатывающимися по трубе колесами 7 ленниксами, в двух других поясах с ведущими колесами 8 в количестве не менее восьми. Приводы вращения ведущих колес сгруппированы в однотипные секции, число которых равно числу колес в каждом поясе. Каждая секция привода состоит из асинхронного электродвигателя 9 в блоке с шестеренчатым редуктором 10 первой ступени, крепящимся к лонжеронам, и двух карданных валов 11, передающих вращения первичным валам червячных редукторов 12 II ступени привода, выходные валы которых сочленены с колесами. Обрабатывающие агрегаты поэтапной очистки трубопровода состоят из:
а) роторной части, включающей в себя ротор, устройство подвески ротора к корпусу комбайна, устройство привода вращения ротора, централизованный кинематический механизм отжатия обрабатывающих инструментов от трубы;
б) головок обрабатывающих агрегатов, установленных на роторе, содержащих очистные органы, включающие в себя инструменты очистки, узлы подвески инструментов к головкам, механизмы прижатия инструментов к трубе, элементы кинематики привода отжатия инструментов от трубы, редуктор II ступени привода вращения валов инструментов относительно ротора. Роторная часть представлена фиг. 2. Ротор 13 имеет форму плоского кольца. Ротор подвешен к шпангоуту корпуса с помощью промежуточного кольца 14, на котором установлен радиально-упорный шарикоподшипник 15 и зубчатое колесо 16 планетарного редуктора I ступени привода вращения обрабатывающих инструментов головок относительно ротора. К одному торцу ротора прикреплено ведомое зубчатое кольцо 17 редуктора II ступени привода его вращения, на другом торце имеются равномерно расположенные по дуге окружности посадочные гнезда и места крепления к ротору головок обрабатывающих агрегатов, содержащих комплект обрабатывающих органов. К наружному диаметру ротора с помощью подшипника 18 подвешено кольцо 19, к торцу которого прикреплены полозья 20, имеющие форму спиралей Архимеда, к рабочим поверхностям которых прижимаются в радиальных направлениях ролики 21. Кольцо 19, полозья 20 и ролики 21 являются кинематическими звеньями централизованного механизма отжатия очистных инструментов головок обрабатывающих агрегатов от трубы. Привод вращения роторов (фиг. 1) состоит из унифицированных секций, каждая из которых включает в себя асинхронный электродвигатель 22 в блоке с шестеренчатым редуктором 23 I ступени, прикрепленным к шпангоуту корпуса. На выходном валу редуктора имеется шестерня 24, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 17 редуктора II ступени. На переднем шпангоуте корпуса комбайна установлена роторная часть, на которой равномерно по дуге окружности установлены:
в передней плоскости головки обрабатывающего агрегата для срезания слоя грунта и комков грунта, прилипших к трубе, и зачистки поверхности трубы от неровностей на его покрытии;
на задней плоскости, отстоящей на некотором расстоянии от передней, головки обрабатывающего агрегата, осуществляющего окончательную (завершающую) очистку трубы от остатков грунта;
на среднем шпангоуте установлен обрабатывающий агрегат по срезанию гидроизоляции на основном этапе;
на заднем шпангоуте установлен обрабатывающий агрегат по очистке трубы от остатков гидроизоляции и от ржавчины. Электрообеспечение подсистем комбайна и управление их работой осуществляется дистанционно по кабелям, связывающим комбайн со вспомогательным гусеничным агрегатом сопровождения, на котором размещены:
1. Дизельная электростанция снабжения систем комбайна электроэнергией. 2. Саморегулируемое устройство удержания комбайна от его поворота относительно оси трубы (под действием моментов от работы обрабатывающих агрегатов, изменяющих направления при реверсировании роторов) усилиями, развиваемыми на тросах, связывающих комбайн с агрегатом его сопровождения. 3. Рабочее место оператора с пультом дистанционного управления следующими подсистемами:
а) подсистемами приводов прижатия (отжатия) всех обрабатывающих инструментов к трубе (при невращающемся роторе);
б) подсистемами автономных приводов вращения трех роторов обрабатывающих агрегатов (пуска, останова, реверсирования);
в) подсистемами пуска, останова, реверсирования привода перемещения комбайна по трубе. Обрабатывающий агрегат (фиг. 3) по срезанию грунта включает в себя ротор и прикрепленные к ротору головки. Ротор 25 в форме плоского кольца посредством стоек (корпусов головок последующего обрабатывающего агрегата) соединен с ротором, подвешенным к переднему шпангоуту корпуса комбайна и вращается от общего с ним привода. Каждая головка обрабатывающего агрегата состоит из корпуса 26, обрабатывающего инструмента 27, рычага 28 подвески инструмента к корпусу головки с помощью вала 29. Существенное отличие обрабатывающего агрегата от аналога состоит в том, что:
1. Ось вала рычага подвески инструмента к ротору перпендикулярна оси вращения ротора, а не параллельна ей. 2. Прижатие инструмента к трубе осуществлено в направлении оси рычага подвески инструмента пружиной 30. 3. Обрабатывающий инструмент головки выполнен симметричным относительно плоскости, проходящей через ось его подвески к ротору, с двумя типами лезвий, зеркально расположенных с каждой из сторон от плоскости симметрии:
режущего лезвия 31, кромка которого располагается под острыми углами по отношению к плоскости, проходящей через нормаль к обрабатываемой поверхности трубы в точке контакта инструмента с ней,
скребкового лезвия 32, кромка которого прижимается к трубе пружиной. Конструкция подвески инструмента к головке позволяет радиальные перемещения инструмента вдоль оси его подвески и поворот инструмента относительно этой оси в обе стороны от среднего положения на равные углы
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
1. Ось вращения вторичного вала редуктора II ступени устанавливается под углом ao (15-20o) 90o к оси первичного вала, где
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984855.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984856.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984857.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984858.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984859.gif)
лезвие перемещается по траектории винтовой линии со скоростью
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984860.gif)
дополнительно лезвие за счет вращения вала ножа относительно ротора перемещается в поперечном направлении вдоль кромки со скоростью Vт Rн
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984861.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984862.gif)
под острым углом
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/936.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984863.gif)
где
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984864.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984865.gif)
Rн радиус лезвия режущего ножа;
R0 радиус обрабатываемой трубы;
d толщина слоя срезаемого покрытия;
Vy; Vx орбитальная и осевая скорости лезвия ножа;
n число режущих инструментов на роторе. Для исключения наматывания на обрабатываемую трубу стружек снимаемой гидроизоляции и вынужденных остановок работы агрегата для его очистки, в конструкции головки предусмотрено устройство дисковых ножниц, приводимых в действие от вращения вала ножа, осуществляющее поперечное разрезание лент стружек на куски равной длины L1
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984866.gif)
где i12 коэффициент передаточного отношения привода вала ножа режущего устройства как отношение угловой скорости вращения вала ножа режущего устройства дисковых ножниц к угловой скорости вращения ротора относительно трубы. Устройство поперечного разрезания лент стружек (фиг. 6) содержит корпус 54, состоящий из разъемных частей, прикрепленный с помощью промежуточного кронштейна 55 к полукольцам 51 рычага 49 подвески ножа к редуктору, и желоб 56, прикрепленный к корпусу (имеющий а поперечном сечении П-образный профиль) для приема движущейся стружки и разворота направления ее движения с целью подачи в режущее устройство дисковых ножниц. Режущее устройство состоит из неподвижного дискового ножа 57, лезвие которого имеет форму окружности, плоскость которой пересекается с желобом под острым углом к направлению движения стружки в желобе, и подвижного дискового ножа 58 с лезвием в форме окружности меньшего диаметра, обкатывающегося относительно лезвия неподвижного ножа изнутри без пробуксовок. Привод движения подвижного дискового ножа состоит из редуктора I ступени, имеющего ведущую коническую шестерню 59, установленную на валу 60, соосно валу режущего ножа 38, и зацепленное с ней ведомое коническое зубчатое колесо 61 на валу 60. На выходном валу редуктора I ступени установлено поджимаемое в осевом направлении пружиной водило 63 планетарного редуктора II ступени привода, содержащее сателитную шестерню 64, установленную на водиле (скрепленную с подвижным дисковым ножом 58), обкатывающуюся относительно скрепленного с корпусом солнечного зубчатого колеса 65 с внутренним расположением зубьев. Кинематика привода дисковых ножей не содержит узлов и звеньев, создающих знакопеременные или пульсирующие нагрузки, ограничивающие скорости движения механизмов. Устройство дисковых ножниц работает следующим образом: срезаемая ножом 37 стружка, имеющая в поперечном сечении форму близкую к ромбу, поступает в желоб 56, двигаясь в котором направляется (под острым углом к плоскости реза) в режущее устройство. В режущем устройстве лезвие дискового ножа 58 разрезает стружку в направлении перемещения зоны реза (линии контактов лезвий 58, 57), совпадающем с направлением движения стружки в желобе. Отрезанная часть стружки выталкивается за пределы головки ротора и под действием силы тяжести и центробежной силы продолжает свободное движение до падения на землю. Конструкция головок чистящих обрабатывающих агрегатов, производящих очистку трубы от грунта на завершающем этапе торцевыми щетками и завершающую очистку трубы от остатков изоляции и ржавчины торцевыми иглофрезами, аналогичных друг другу представлены на фиг. 7. Отличие состоит в типе примененного инструмента торцевые щетки или аналогичные им торцевые иглофрезы. Головки представляют собой парную конструкцию, выполненную в двух вариантах исполнения левого и правого чередующихся по угловому месту установки их на роторе. Каждый вариант головки содержит ряд одинаковых по функциональному назначению деталей, некоторые из которых отличаются между собой размерами, сгруппированных в следующие узлы:
редуктор привода вращения вала инструмента;
узел инструмента с валом и элементами его подвески к ротору;
узел механизма прижатия инструмента к трубе;
узел механизма отжатия инструмента от трубы. Редукторы привода вращения валов инструментов головок левого и правого вариантов исполнения отличаются между собой:
а) местом установки ведомого конического зубчатого колеса на выходном валу по отношению к ведущей конической шестерне, определяющим направление вращения вала инструмента,
б) угловым положением оси вала инструмента по отношению нормали к площадкам контакта инструментов с трубой, располагаемых для всех головок на роторе в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора. Редуктор состоит из корпуса 66, выполненного из состыкованных между собой частей (имеющего фланец для крепления корпуса к ротору), в котором размещен редуктор II ступени привода вала инструмента. На первичном валу 67 редуктора установлена сателлитная шестерня 68 планетарного редуктора I ступени, зацепленная с солнечным зубчатым колесом 16 (фиг. 2), и ведущая коническая шестерня 69. Вторичный вал 70 редуктора установлен под углом 90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984867.gif)
Возможен менее производительный вариант конструкции когда
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984868.gif)
где
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984869.gif)
Rср средний радиус рабочей поверхности инструмента;
Rо радиус трубы;
io передаточное отношение редукторов привода валов инструментов как отношение угловой скорости вращения инструмента относительно ротора к угловой скорости вращения ротора относительно трубы. Работа обрабатывающего агрегата характеризуется следующими особенностями движения игл инструментов относительно трубы:
а) при вращении ротора как в прямом так и в противоположном направлениях иглы инструментов левой и правой головок расположенные на среднем радиусе рабочей поверхности движутся под углами соответственно -45o и +45o по отношению к вектору скорости орбитального движения,
б) скорость перемещения игл относительно трубы Vл как геометрическая сумма скорости Vy и тангенциальной скорости Vт Rс
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984870.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984871.gif)
Перемещение комбайна по оси трубы с относительно малой скоростью Vх не вносит существенных изменений в траектории игл. Особенностями чистящих обрабатывающих агрегатов, функционирующих способом очистки по патенту RU N 2050717 1995, обеспечивающих технический результат, являются:
1. Конструкция обрабатывающего агрегата предусматривает эквивалентную по производительности очистку трубы при прямом и противоположном направлениях вращения ротора равно при прямом и противоположном направлениях перемещений комбайна по трубе, для чего головки обрабатывающих агрегатов выполнены в двух вариантах исполнения левом и правом, устанавливаемых на роторе в чередующемся порядке. 2. В качестве обрабатывающего инструмента применимы принудительно вращаемые относительно ротора или иглофрезы с расположением игл параллельно оси вращения инструмента. Торцевая рабочая поверхность инструмента имеет форму кольца и выполнена конической с углом при вершине (180 2
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
Формула изобретения
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984872.gif)
где
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984873.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/298/2984874.gif)
Rср средний радиус конической рабочей поверхности иглофрезы;
Rо радиус обрабатываемой трубы,
причем угол bo для головок левого и правого вариантов исполнения по модулю равны друг другу, но противоположны по знаку, вал иглофрезы установлен внутри трубчатого вала редуктора II ступени и соединен с ним посредством шлицов для передачи крутящего момента и обеспечения осевых перемещений вала иглофрезы, а головка содержит механизм отжатия инструмента от трубы, имеющий кронштейн, по брусу которого перемещается кулиса с роликом на ней, зацепленным с полозом централизованного управляемого привода установки инструмента в нерабочее положение и тягу, кинематически связанную с валом иглофрез.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7