УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к устройствам для очистки полых изделий, например, трубопроводов изнутри с помощью движущихся приспособлений и удаления отложений из полости трубопроводов. Известно «Устройство для удаления отложений из полости трубопровода», смотри описание к авторскому свидетельству СССР №148 43 92, Кл. В 08 В 9/04, 1967 г., содержащее полный корпус с патрубком для рабочего агента и кольцевой полостью с эластичной наружной стенкой, установленной в корпусе по его оси с возможностью возвратно-поступательного перемещения золотника.
Это «Устройство» не обеспечивает удаление твердых отложений, требующих значительных по силе механических воздействий. Недостаточная надежность работы золотника, сложная регулировка.
Известно «Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода», изложенное к описанию к авторскому свидетельству СССР №578123, Кл. В 08 В 9/04, 1977 г., выполненное в виде насадки с реактивными соплами, имеющее меньший по диаметру наконечник с боковыми и центральными соплами. Для повышения эффективности очистки «устройство» снабжено золотником, выполненным в виде перфорированной втулки и расположенным внутри насадки. Наносимые осевые удары наконечником не имеют достаточной силы для разрушения отложений в трубе из-за необходимости реверсирования золотника путем перепуска рабочей жидкости в противоположные его полости.
При малой длине перемещения золотника наконечник не успевает приобрести достаточную энергию. Регулировка золотника сложная, а его работа недостаточно надежная.
Известное устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода содержит наконечник с режущими кромками, установленный на полом валу, на котором за наконечником размещены соответственно реактивная и турбинная камеры, последняя из которых имеет торцевые стенки с осевым отверстием для прохода вала и связанное с турбинной камерой средство подачи рабочей среды. Устройство включает в себя корпус 1 с задними реактивными соплами 2. С корпусом 1 на резьбе соединена втулка 3, в которую ввинчены шайбы 4 и 5 с образованием турбинной камеры 6. На втулку 3 навинчен штурец 7 для соединения со шлангом подачи рабочего агента. Внутри устройства размещен полый вал 8, на котором жестко закреплены лопасти турбинки 9 и опорное кольцо 10. На переднюю часть полого вала 8 на резьбе установлен наконечник 11с режущими кромками.
Устройство снабжено эжекторной насадкой 12, установленной своим выходным соплом в осевом отверстии шайбы 5 торцевой стенки со стороны подачи рабочего агента. Эжекторная насадка 12 расположена соосно с полым валом 8 и сообщена с его внутренней полостью (каналом) 13. В шайбах 4 и 5, представляющих собой торцевые стенки турбинной камеры 6, выполнены отверстия 14 для направленной подачи рабочего агента соответственно на лопасти турбинки 9 и в реактивную камеру 15, образованную полостью корпуса 1. Шайба 4 одновременно является торцевой стенкой турбинной 6, и реактивной 15 камер.
Наконечник 11 выполнен в виде сменной головки. В зависимости от характера состояния и содержания отложений в полости и на внутренней поверхности трубопровода, на наконечник 11 устанавливают соответствующие режущие элементы. Сменная головка, передняя часть которой имеет торцовую фрезу 16 для разрушения твердых отложений в полости трубы, на лучевых кронштейнах 17 головки закреплены конусообразные спиральные ножи 18 с боковой кромкой резания для
дополнительного разрушения отложений и их транспортировки в зону действия реактивных струй.
Наконечник 11, выполненный в виде фигурного ножа, лезвия 19 которого имеют S-образную форму с изгибом в средней части для получения более длинной линии среза. Такая сменная головка наиболее эффективна для разрушения рыхлых и пористых отложений, она имеет торцевую и боковую кромки резания. Но каждая сменная головка наконечника 11 непременно снабжена эксцентриковым вибратором 20 для придания устройству при его работе движения по конусной и цилиндрической спирали при очистке трубопроводов разного диаметра.
Эксцентриковый вибратор 20 жестко соединен с корпусом наконечника 11. Полый вал 8 выполнен с осевым каналом 13 для подачи рабочего агента в зону действия режущих элементов наконечника 1 для размыва разрушаемых отложений. На заднюю часть полого вала 8 жестко насажена турбинка 9, фигурные лопасти которой имеют вид шнековой спирали. Полый вал 8 установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, его продольное перемещение ограничено опорным кольцом 10 и опорным гнездом шайбы 5.
Устройство снабжено эжекторной насадкой 12, установленной своим выходным соплом в осевом отверстии торцевой стенки (шайбы) 5 со стороны подачи рабочего агента.
Для выполнения работ по очистке внутренней поверхности трубопровода устройство при помощи штуцера 7 соединяют со шлангом подачи рабочего агента.
Это устройство принято за ближайший аналог прототип См. изобретение СССР а.с.№1768336 В 08 В 9/14.
Основными недостатками устройства является наличие на валу в турбинной камере шнека. Шнек не может развить большое количество оборотов. Вал имеет продольный канал для подачи рабочего агента. Во время работы вал постоянно прогибается и выходит из строя.
По указанным причинам устройство малопроизводительно и ненадежно в работе.
Задачей полезной модели является повышение производительности и надежности работы устройства.
Технический результат - увеличение количества оборотов вала в единицу времени без увеличения расхода рабочего агента.
Это достигнуто новыми техническими решениями находящимися в причинно-следственной связи с техническим результатом.
Сущность заявленной полезной модели выражается в совокупности нижеследующих существенных признаков.
В уже известном устройстве для очистки внутренней полости трубопровода, содержащим наконечник с режущими кромками установленный на валу, а так же реактивную и турбинную камеры, причем турбинная камера имеет торцевые стенки с отверстиями для прохода рабочего агента, отличительными от прототипа признаками являются следующие:
в турбинной камере на валу установлены две лопасти, разведенные по отношению друг к другу крестообразно в пределах 90°.
Приведенная совокупность существенных признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна». На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства схематично в продольном разрезе.
На фиг.2 - вид по А-А на вал с установленными на нем лопастями поз.11, 12 остальные детали устройства условно не показаны.
Предложенное устройство состоит из следующих основных узлов и деталей:
Корпуса 1 с реактивной камерой 2 и реактивными задними соплами 3, турбинной камерой 4, с торцевыми стенками 5 и 6 в которых имеются
отверстия 7 для направленной подачи рабочего агента на лопасти 11, 12 и в реактивную камеру 2 корпуса 1.
Устройство содержит вал 8 на переднюю часть которого установлен наконечник 9 с режущими кромками 10. На валу 8 в турбинной камере 4 жестко закреплены две лопасти 11, 12, лопасти к валу приварены и развернуты по отношению друг к другу крестообразно, под углом 90°.
На турбинную камеру 4 навинчен штуцер 13 для соединения со шлангом (не показан) подачи рабочего агента.
Наконечник 9 выполнен в виде сменной навинтной головки. В зависимости от характера, состояния и содержания отложений в полости и на внутренней поверхности трубопровода может быть установлен соответствующий наконечник.
Для выполнения работ по очистке внутренней полости трубопровода устройство при помощи штуцера 13 соединяют со шлангом подачи рабочего агента, например воды.
Устройство работает следующим образом.
Рабочий агент (вода, воздух, пар и т.п.) под давлением из штуцера 13 через отверстия 7 поступает в турбинную камеру 4 на лопасти 11, 12 приводя во вращение вал 8 и соединенный с ним наконечник 9. Далее рабочий агент под давлением через отверстия 7 поступает в реактивную камеру 2. Вырываясь через реактивные задние сопла 3 рабочий агент создает реактивную тягу и продвигает устройство вперед.
При большой скорости вращения вала 8 и наконечника 9 все устройство приобретает центробежную силу и движется по спирали. Вращающийся наконечник 9 своими режущими кромками 10 разделяет твердые и плотные отложения, а истекающий с большой скоростью и под большим давлением из реактивных сопел рабочий агент размывает разрушенные отложения которые реактивными струями отгоняются и транспортируются по очищаемой трубе.
В сравнении с аналогичными устройствами для очистки трубопроводов, заявленное устройство не имеет «капризных» золотников с их реверсивностью для осуществления возвратно-поступательного движения рабочего наконечника, с необходимостью его вывода из «мертвого» положения и связанной с этим потерей мощности.
Заявленное устройство может быть применено для очистки подземных и наземных канализаций и иных трубопроводных систем для очистки труб от нагара, накипи и других отложений. Устройство особенно эффективно для очистки сильно забитых, продолжительное время не используемых и заросших канализаций.
На заявленное устройство изготовлены рабочие чертежи, изготовлен и испытан опытный образец. Испытания показали высокую эффективность на очистке длительно бездействующих канализационных трубопроводов. Обороты вала при прежнем расходе рабочего агента, а так же производительность увеличились на 25-30%.
Устройство работает в широком диапазоне давлений от 6 до 150 атм.