УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБЫ
DEVICE FOR CLEANING OUTER PIPE SURFACE

Изобретение относится к области очистки поверхности цилиндрических изделий в различных отраслях промышленности и может быть использовано для очистки наружной поверхности от ржавчины, окалины, мелкодисперсной пыли перед укладкой армирующего и изоляционного материала или другого использования трубы.
Известно устройство для очистки наружной поверхности трубопровода, содержащее рабочий орган с очистными элементами и установленные на гибкой дугообразной раме под углом к продольной оси устройства роликовые опоры, при этом рама выполнена из упругого пружинящего материала с углом охвата, равным или большим 210°(см. патент РФ №1645048, опубликованное 30.04.91.)
Устройство обеспечивает перемещение рабочего органа вдоль оси трубопровода, а очистные элементы - щетки имеют возможность криволинейно двигаться по поверхности отведенного сегмента трубопровода. Однако эта конструкция не обеспечивает высокую эффективность очистки вследствие недостаточной подвижности и мобильности очистных инструментов
Наиболее близким является устройство для очистки наружной поверхности трубопровода (см. патент РФ №2145911, опубликованный 27.02.2000.), содержащее приводную раму в виде кольцевой разъемной каретки на колесной опоре, выполненной в виде колеса, закрепленные по окружности каретки очистные элементы, колесо установлено на приводном валу с возможностью перемещения вокруг трубопровода вдоль его оси и по спирали, причем ось приводного вала перпендикулярна оси трубопровода, а ось колеса перпендикулярна оси приводного вала и установлена с возможностью разворота вокруг нее от 0 до 360° к оси трубопровода, при этом приводной вал снабжен средством для регулирования угла установки колеса относительно оси трубопровода; средство для регулирования угла установки колеса относительно оси трубопровода выполнено в виде мотор-редуктора и приводной цепи; очистные элементы в виде цилиндрических щеток, шарнирно закрепленных на кольцевой каретке с возможностью вращения вокруг своей оси в подпружиненных одноплечих рычагах, цилиндрические щетки выполнены в виде пучков металлической щетины, запрессованной во втулки рядами или в шахматном порядке.
Устройство для очистки наружной поверхности трубопровода обеспечивает качественное удаление ржавчины, окалины и мелкодисперсной пыли с наружной поверхности магистральных непрерывных трубопроводов различного диаметра: от 500 до 2000 мм в трассовых условиях перед укладкой армирующего и изоляционного покрытия. Исходя из специфики применения устройства и вследствие недостаточной подвижности и мобильности очистных инструментов, эта конструкция не обеспечивает высокую эффективность очистки. Производительность очистки в пределах до 25 м/час.
Кроме того, недостатком известного изобретения является то, что данную конструкцию невозможно применить для очистки трубопроводов среднего и малого диаметра, например от 50 до 150 мм.
Техническим результатом является создание простого малогабаритного устройства для очистки труб малого и среднего диаметров, повышение надежности его работы путем регулировки усилия поджатия очистных элементов к поверхности трубы, а также повышение производительности очистки.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для наружной очистки трубы, содержащем разъемную кольцевую каретку, соединенную с приводом, очистные элементы, закрепленные по окружности каретки, согласно изобретению, кольцевая каретка выполнена в виде диска, снабженного наклонными радиально расположенными каналами, в которых закреплены очистные элементы, выполненные в виде пучков проволоки, с наружной стороны диска закреплен, с возможностью регулирования, кольцевой прижимной элемент с расположенными по периметру пазами для прохождения очистных элементов, при этом, привод кольцевой каретки выполнен в виде электродвигателя и двух клиноременных передач, а кольцевая каретка жестко соединена со шкивом клиноременной передачи, закрепленным на качающейся раме, с другой стороны которой соосно с кольцевой кареткой закреплен центрирующий узел, на выходе очистных элементов из кольцевой каретки установлено устройство дополнительного поджима очистных элементов.
Выполнение кольцевой каретки в виде диска, снабженного наклонными радиально расположенными каналами, позволяет простыми средствами установить очистные элементы, выполненные в виде пучков проволоки, закрепленных в наклонных, радиально расположенных каналах, что значительно упрощает сборку устройства.
Наличие с наружной стороны диска кольцевого прижимного элемента с расположенными по периметру пазами позволяет располагать в них очистные элементы, обеспечивая регулировку их наклона и прижима к трубе, что повышает производительность и качество очистки.
Возможность регулирования кольцевого прижимного элемента позволяет менять наклон отрезков каната и длину его выступающих концов, что упрощает их настройку при возможном износе концов.
Выполнение очистных элементов в виде отрезков проволочного каната позволяет значительно упростить кольцевую каретку, снизить затраты на производство и эксплуатацию устройства.
Выполнение привода кольцевой каретки в виде двух клиноременных передач позволяет расширить диапазон угловых скоростей ее вращения.
Крепление центрирующего узла соосно с кольцевой кареткой на качающейся раме позволяет точно центрировать кольцевую каретку относительно очищаемой трубы, что снижает вибрации и обеспечивает равномерный износ отрезков каната.
Центрирующий узел позволяет за счет изменения положения пружины натяга увеличивать или уменьшать усилие прижима центрирующего ролика к трубе и производить регулировку положения очистных элементов для каждого типоразмера трубы на разных скоростях очистки.
Жестко соединение кольцевой каретки со шкивом привода, расположенного на качающейся раме, позволяет одним рабочим органом, вращающимся вокруг трубы качественно производить очистку наружной поверхности трубы.
На фигуре 1 изображен общий вид устройства.
На фигуре 2 изображен разрез вращающейся каретки и центрирующего узла. На фигуре 3 изображен вид на каретку А фиг. 1 На фигуре 4 изображено сечение В-В фиг. 3
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, заявляемые существенные отличительные признаки изобретения явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено примером конкретного выполнения заявляемого устройства.
Устройство для наружной очистки трубы, содержит разъемную кольцевую каретку 1 и центрирующий узел 2. Кольцевая каретка 1 выполнена в виде диска 3, снабженного наклонными радиально расположенными каналами 4, в которых закреплены очистные элементы 5, выполненные в виде пучков проволоки, поджатых винтами 6-1. С наружной стороны диска 3 закреплен с возможностью регулирования винтами 6 кольцевой прижимной элемент 7 с расположенными по периметру пазами 8 для прохождения очистных элементов 5. Привод кольцевой каретки 1 выполнен в виде электродвигателя 9 и последовательно соединенных клиноременных передач 10 и 11. Кольцевая каретка 1 жестко соединена со шкивом 12 клиноременной передачи 11. Шкив 12 установлен на качающейся раме 13. Качающаяся рама 13 закреплена на оси 14, установленной в подшипниках 15 на горизонтальной раме 16 и служит для центрирования осей кольцевой каретки 1 и трубы 17. С другой стороны на качающейся раме 13 соосно с кольцевой кареткой 1 закреплен на кронштейне 18 центрирующий узел 2, выполненный в виде кольца 19, содержащего поворотные рычаги 20 с опорными роликами 21, опирающимися на трубу 17, а также пружину настройки натяга 22 при помощи винта 23 и гайки 24, к которой прикреплена пружина 22. После кольцевой каретки 1 на качающейся раме установлен намагничивающий соленоид, 25, который при необходимости обеспечивает за счет магнитного поля дополнительный поджим к трубе 17 очистных элементов 5. При этом все устройство смонтировано на вертикальных стойках 26.
Устройство работает следующим образом. Устанавливают в соответствии с диаметром трубы кольцевую каретку 1 на качающуюся раму 13 и закрепляют винтами (не показано) диск 3 к шкиву 12 клиноременной передачи 11. Кольцевым прижимным элементом 7 посредством винтов 6 регулируют положение очистных элементов 5. Одновременно устанавливают и закрепляют центрирующий узел 2 на качающейся раме 13, обеспечивая центрирование трубы 17 и кольцевой каретки 1. Производят настройку усилия давления ролика 21 на трубу 17 винтом 23, перемещающим гайку 24, к которой закреплена пружина 22. В результате смещения гайки 24 происходит изменение плеча действия силы пружины 22 и соответственно изменение силы давления ролика 21 на поверхность трубы 17. Затем включают электродвигатель 9, и через клиноременные передачи 10, 11 и шкив 12 происходит передача вращения на кольцевую каретку 1. Одновременно включают подачу трубы 17. Таким образом, очистные элементы 5, перемещаясь вокруг трубы, сдирает и удаляет окалину, ржавчину и другие загрязнения, оставляя за собой чистую поверхность.
Устройство для очистки наружной поверхности трубопровода обеспечивает:
- качественное удаление ржавчины, окалины и мелкодисперсной пыли с наружной поверхности труб различного диаметра: от 50 до 350 мм;
- надежный прижим очистных элементов к очищаемой поверхности
- высокую производительность устройства и скорость очистки
- возможность быстрого монтажа и демонтажа каретки и центрирующего устройства.