УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТРУБ "ТЕМП-2"

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.