ВНУТРИТРУБНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО

Внутритрубное транспортное средство
Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к транспортному, и может быть использовано для проведения различных работ внутри трубопроводов.
Известно Внутритрубное транспортное средство, содержащее корпус, состоящий из сочлененных секций и средство его перемещения, выполненное в виде вакуумных захватов, (см. описание к а. с. СССР N 1710430, В 62 D 57/02, 1989 ) Недостатком известного устройства является малая скорость его перемещения и использование вакуумных захватов для этого. Если трубопровод имеет внутри остатки транспортируемой среды, то они попадают через вакуумные захваты в воздухопроводы устройства, что приводит к их засорению и как следствие, выходу устройства из строя. Кроме того, упомянутые остатки среды препятствуют герметизации вакуумных захватов, что влияет на эффективность перемещения транспортного средства и может привести к его застреванию внутри трубопровода.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является известное Внутритрубное транспортное средство, которое как и описанное выше имеет сочлененный из секций корпус, (см. описание к патенту Франции N 2662989, В 62 D 57/028, 1990) На корпусе закреплено несколько расположенных под углом друг к другу опор, которые подпружинены относительно корпуса. На концах опор установлены средства перемещения по поверхности, выполненные в виде колес или гусениц, снабженных соответствующими двигателями.
Недостатком известного транспортного средства является возможность несанкционированного поворота вокруг его собственной оси. В результате такого поворота, как показали эксперименты с моделью этого транспортного средства, происходит попадание колес на нижнюю поверхность трубопровода, загрязненную остатками транспортируемой среды, что в свою очередь повышает сопротивление перемещению транспортного средства вплоть до его полной остановки (застревания), а это влечет дополнительные трудозатраты на его извлечение.
МПК в 62 D 57/028 / -  .-, / - . . -3- , :  ТИ использования транспортного средства и предотвращение возможного застревания внутри трубопровода. Указанный результат достигается тем, что внутритрубное транспортное средство содержит корпус, выполненный из нескольких сочлененных секций, снабженный несколькими подпружиненными относительно него опорами, закрепленными под углом друг к другу и снабженные установленными на их концах средствами для перемещения по поверхности, причем как минимум на одной из верхних опор, средство для перемещения заключено в кожух, уплотненный относительно поверхности перемещения и снабженный средством для создания разряжения в нем, а нижние опоры установлены под углом к вертикали. Указанный результат достигается также тем, что в частных случаях реализации кожухом снабжается опора, устанавливаемая вертикально. Указанный результат достигается также тем, что в частных случаях реализации в кожух, соединенный со средством создания разряжения в нем, заключают средства для перемещения на нескольких опорах, устанавливаемых симметрично относительно вертикали. Отличительными признаками заявляемого внутритрубного транспортного средства являются: снабжение установленного на опоре средства для перемещения по поверхности кожухом, уплотняемым относительно поверхности перемещения и соединенным со средством для создания разряжения; установка опоры, снабженной упомянутым кожухом вертикально; снабжение упомянутым кожухом нескольких опор, устанавливаемых симметрично относительно вертикали. Выполнение корпуса сочлененным из нескольких секций позволяёт осуществлять его поворот и за счет этого преодолевать изгибы трубопровода. В корпусе или на корпусе ( в зависимости от конкретного конструктивного выполнения ) могут быть размещены средства управления и различное технологическое оборудование для диагностики сварных швов, для диагностики поверхности, для восстановления поврежденных участков, взятия проб и т.д. Установка на корпусе нескольких опор со средствами перемещения под углом друг к другу позволяет обеспечить устойчивость транспортного средства внутри трубопровода за счет опоры на стенки трубы в нескольких точках. При этом средства перемещения могут быть выполнены либо в виде колес, либо в виде гусениц. Выполнение опор подпружиненными относительно корпуса позволяет транспортно f o s: - .-   ; :    ,. .:: Ь  . .
: С - . -  . Л-  .
му средству эффективно преодолевать сужения б трубопроводе, препятствия, а также расширения без потери устойчивости транспортного средства и без потери контакта средств перемещения с поверхностью трубы. Пружины могут быть использованы любые из числа известных - металлические, гидравлические, пневматические, гидропневматические ( в виде силовых цилиндров ) и т. п.
Заключение средства для перемещения на одной из опор в кожух с уплотнением и соединение его внутреннего объема со средством для создания разряжения позволяет сохранять заданную ориентацию транспортного средства относительно трубопровода и предотвращать его самопроизвольный проворот вокруг своей оси.
Уплотнение может быть выполнено в виде юбки из эластичного материала или валика - пустотелого или полнотелого, обеспечивающего достаточно надежную герметизацию объема кожуха со стороны поверхности перемещения и небольшое усилие на перемещение по ней.
Средство для создания разряжения внутри кожуха также выбирается из числа известных. Это может быть эжектор, вакуумный насос, вентилятор с двигателем и т.п. Упомянутым кожухом наиболее целесообразно снабжать верхние опоры, т.к. верхняя часть стенок трубопровода практически свободна от загрязнений остатками транспортируемой среды или же они минимальны и не влияют на качество уплотнения кожуха, и соответственно, связанные с ними степень разряжения внутри кожуха и надежность фиксации транспортного средства в трубопроводе. Установка нижних опор под углом к вертикали позволяет либо полностью исключить взаимодействие средств перемещения ( например колес ) с загрязнениями в трубопроводе, либо свести их влияние на перемещение транспортного средства к минимуму. Кроме того, за счет создания разряжения в кожухе транспортное средство не только фиксируется против бокового смещения но и притягивается к верхней стенке трубопровода, что снижает весовую нагрузку на нижние опоры и сопротивление их перемещению в случае взаимодействия с загрязнениями. При этом, как показали опыты, в общем случае, для достижения результата достаточно снабдить кожухом с создаваемым в нем разряжением хотя бы одну верхнюю опору, которая может быть произвольно ориентирована в пространстве. Однако при наклонном ее расположении на нее начинает действовать дополнительный момент силы, стремящийся провернуть и оторвать кожух от стенки и для противодейс ь- оо: -. : b .. - ТВИЯ этому необходимо снабжать транспортное средство более производительным средством разряжения. Эти моменты минимальны при Симметричной нагрузке, что достигается в частных случаях реализации либо размещением опоры, снабженной кожухом строго вертикапьно, либо снабжение кожухом нескольких опор ( например двух ) и установкой их симметрично относительно вертикали. В результате снабжения транспортного средства предлагаемыми кожухами с создаваемым вакуумом внутри их объема, транспортное средство приобретает возможность перемещения не только по горизонтальным участкам трубопроводов но и по наклонным, в том числе и вертикальным, что повышает эффективность его использования. Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид внутритрубного транспортного средства, находящегося в трубе ( вид сбоку ); На фиг. 2 - разрез по линии А-А на фиг.1. Транспортное средство содержит корпус, состоящий из нескольких, например двух, секций 1 и 2, сочлененных между собой известным способом, например, с помощью шарнира 3, который может быть выполнен как управляемым, так и неуправляемым. Корпус снабжен несколькими опорами 4, например, тремя, как показано на чертежах. Опоры подпружинены относительно секций корпуса пружинами 5, размещенными внутри опор, а сами опоры выполнены съемными, чтобы транспортное средство могло перемещаться в трубопроводах различных диаметров, что достигается заменой одного комплекта опор на другой, большего или меньшего размера. На концах опор 4 закреплены средства перемещения по поверхности, выполненные в частном случае в виде колес 6, ( одного или нескольких ), снабженных соответствующим приводом 7. Средство перемещения одной ив верхних опор заключено в кожух 8, который снабжен эластичным скользящим уплотнением 9. Внутренний объем кожуха 8 соединен со средством создания разряжения, выполненным в виде электродвигателя с вентилятором 10. Транспортное средство снабжено системой дистанционного управления, выполняемой на основе известных знаний ( на чертежах не показана ). Внутритрубное транспортное средство функционирует следующим образом. Транспортное средство помещается внутрь трубы, после чего по команде с пульта управления включается электродвигатель с вентилятором 10 средства создания разряжения в полости кожуха 8. В результате этого транспортное средство, притягиваясь к
верзшей стенке трубы, фиксируется. При этом уменьшается нагрузка от-веса транспортного средства на нижние опоры 4, Затем включаются Привода 7. обеспечивающие вращение колес 6 и перемещение транспортного средства по трубопроводу. Эластичное уплотнение 9 обеспечивает герметизацию кожуха 8 от поверхности трубы в процессе перемещения. Если в процессе перемещения происходит небольшое изменение диаметра трубопровода (как сужение, так и расширение ) вызванное, например, неточностью изготовления или на пути возникает какое - либо препятствие, например шов , то транспортное средство преодолевает их без потери контакта колес б с поверхностью трубы за счет срабатывания пружин 5.
Сочлененные секции 1 и 2 корпуса за счет срабатывания шарнира 3 могут смещаться относительно друг друга в соответствующую сторону, что позволяет транспортному средству проходить изгибы трубопровода. При достаточной производительности средства для создания разряжения в кожухе 8, транспортное средство может перемещаться за счет вакуума по наклонным, а также вертикальным поверхностям.
ЙГ/f  35
.1