МАШИНА ДЛЯ СНЯТИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ С ПОВЕРХНОСТИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА

Полезная модель относится к машинам для очистки наружной поверхности магистральных газопроводов от старой изоляции, а именно к разъемным роторным машинам, оснащенным очистным инструментом, и может быть использована при ремонте магистральных газопроводов разных диаметров с целью повышения производительности и качества производства работ с одновременным уменьшением влияния человеческого фактора.
Известна машина для очистки наружной поверхности трубопроводов (полезная модель №36271), содержащая раму, установленный в опорных роликах разъемный ротор с приводом от двигателя внутреннего сгорания, ходовой механизм с ручным приводом и очистные инструменты, установленные на осях ротора и снабженные индивидуальным прижимным механизмом. Задача технического решения - создание малогабаритной машины с автономным приводом для выборочного ремонта, сокращение затрат времени на монтаж-демонтаж машины на трубопровод и регулировку усилия прижатия очистного инструмента к очищаемой поверхности. Тем не менее, поставленные задачи в части сокращения времени монтажа на трубопровод выполнены частично, так как монтаж-демонтаж, как и в других машинах подобного типа, одновременно с разъемом ротора предусматривает раздвижку опорных роликов ротора, что требует дополнительного времени на их регулировку после монтажа машины. Кроме этого, даже при наличии индивидуального прижима инструмента к очищаемой поверхности резцовый инструмент не обеспечивает полного удаления праймера старого изоляционного покрытия. При увеличении скорости ротора проблема удаления остатков праймера остается.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков и достигаемому положительному результату является разъемная машина для очистки наружной поверхности трубопровода (патент №2381080), принятый авторами за прототип, содержащая раму, установленный в опорных роликах разъемный ротор с приводом от двигателя внутреннего сгорания, ходовой механизм с ручным приводом и очистные инструменты, установленные на осях ротора с индивидуальным прижимным механизмом. Рама выполнена с продольным боковым вырезом, поперечный размер которого превышает диаметр трубопровода и зафиксирован съемными стяжками. Каждый торец рамы выполнен с возможностью монтирования опорных роликов с разъемным ротором, при этом разъемные роторы при установке на обоих торцах имеют разностороннее вращение, а каждый сменный очистной инструмент окончательной очистки трубопровода снабжен инерционным прижимом, редуктором и имеет привод от шестерни, находящейся в зацеплении с неподвижным разъемным зубчатым венцом, установленным концентрично ротору на эксцентриковых опорах, смонтированных на раме. Машина предназначена для удаления старого изоляционного покрытия резцовым инструментом.
Система очистки наружной поверхности трубопровода по прототипу не позволяет выполнять в полном объеме самоочистку щеток, что в свою очередь снижает эффективность удаления следов праймера с очищаемой поверхности. Кроме того, эта система обладает низкой производительностью, так как требуются частые технологические остановки для очистки щеток и смены рабочего инструмента.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении производительности с одновременным обеспечением качества очистки поверхности магистрального газопровода от старой изоляции, а также сокращении непроизводительных затрат на планирование эффективных технологических режимов строительно-монтажных работ по ремонту магистральных газопроводов.
Для достижения указанного технического результата в машину для снятия изоляционного покрытия с поверхности магистрального газопровода, содержащую пилотное устройство, раму, защитный кожух и ротор с рабочим инструментом, дополнительно введена функциональная подсистема, включающая электрический привод очистных щеток, электрический двигатель привода ходовых колес, электрическая раздаточная коробка, электрический привод вращения ротора очистных щеток.
На фиг.1 приведена принципиальная схема машины для снятия изоляционного покрытия с поверхности магистрального газопровода.
Устройство работает следующим образом. Устройство с помощью разъемного механизма, имеющегося на раме (12), устанавливается на поверхность участка магистрального газопровода (1) и центрирующимся механизмом (14) выставляется строго по оси газопровода. Все операции по установке, центровке и дальнейшей работы устройства осуществляются с дистанционного щита управления (10).
Устройство состоит из основной рамы (12), выполненной конструктивно таким образом, что в случае аварийных ситуаций (например, опрокидывание в траншее, падение и т.д.) рама не деформируется, при этом установка и крепление на раме рабочих органов осуществляется таким образом, чтобы они не подвергались механическому воздействию и повреждениям в случае реализации аварийных ситуаций.
На раме устройства монтируются: две пары ходовых колес, регулируемых по оси соединительного вала при центровке устройства на газопроводе; привод ходовых колес осуществляется электрическим двигателем (6) через редуктор (5); два ротора установки очистных щеток (4) (левый и правый); в процессе работы роторы вращаются в разные стороны; вращение ротора очистных щеток осуществляется посредством электрического двигателя (13) с редуктором; каждый ротор имеет свой индивидуальный привод; электрическая раздаточная коробка (7) и приборный щит (8); центрирующий механизм (14) на нижней части рамы для центровки машины на газопроводе; защитные кожухи (15), которые установлены по бокам рамы для защиты от разлетания продуктов очистки; пилотное приспособление (9) на верхней части рамы, предохраняющее устройство от опрокидывания с фиксатором (11), который запасовывается между строп стрелы крана - трубоукладчика.
На каждом роторе установки очистных щеток (4) установлены специальные очистные щетки (3) из металлической пружинной проволоки (на каждом роторе по четыре щетки). Каждая щетка имеет свой индивидуальный электрический привод (2). Количество оборотов щетки вокруг своей оси должно быть в диапазоне 6800-7600 об/мин. Прижатие щетки к поверхности трубы осуществляется специальной демпферной пружиной. Работа всех вращающихся устройств синхронизирована, а управление осуществляется с дистанционного щита (10).
Преимущество машины для снятия изоляционного покрытия с поверхности магистрального газопровода заключается в том, что конструкция рамы машины позволяет расположить все элементы очистного комплекса (электрический привод очистных щеток, очистные щетки, ротор установки очистных щеток, редуктор привода ходовых колес, электрический двигатель привода ходовых колес, электрическая раздаточная коробка, электрический привод вращения ротора очистных щеток, центрирующий механизм) внутри рамы, которая представляет собой жесткий каркас, способный выдержать большие механические нагрузки, что приводит к повышению надежности машины в экстремальных условиях и обеспеченению безопасности эксплуатации всех элементов очистного комплекса.
На машине установлены два ротора крепления щеток, которые вращаются в противоположные стороны. Каждый ротор имеет свой электрический привод. На роторах крепятся специальные очистные щетки по 4 комплекта на каждом роторе. Каждая щетка имеет свой электрический привод. Количество оборотов щетки вокруг своей оси должно быть в диапазоне 6800-7600 об/мин, при этом вращение щеток противоположно вращению ротора, на котором они установлены.
Конструкция щеток выполнена из пружинистой проволоки высокопрочной стали, свитой в жгуты диаметром до 20 мм и собранной в кассеты. Ширина щеток составляет 32 мм, высота активной части 5 см. Прижатие щетки к поверхности трубы осуществляется специальным механизмом, а сила прижатия определяется силой тока в диапазоне 7,0-7,5 А/ч.
Параметры вращения очистных щеток, усилие прижатия их к поверхности газопроваода, параметры вращения роторов крепления очистных щеток и скорость передвижения машины синхронизированы и регламентируются в зависимости от вида снимаемого изоляционного покрытия, что позволяет повысить производительность с одновременным обеспечением качества очистки поверхности магистрального газопровода от старой изоляции, а также сократить непроизводительные затраты на планирование эффективных технологических режимов строительно-монтажных работ по ремонту магистральных газопроводов.