УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА НА МАГНИТНЫХ КОЛЕСАХ ДЛЯ ВНУТРИТРУБНЫХ УСТРОЙСТВ
UNIVERSAL PLATFORM ON MAGNETIC WHEELS FOR IN-PIPE DEVICES

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при создании устройств внутритрубной диагностики, а также иных устройств, используемых при строительстве и капитальном ремонте объектов, имеющих трубопроводную обвязку.
В настоящее время для внутритрубной диагностики используются как традиционные внутритрубные снаряды-дефектоскопы, так и автономные роботизированные сканеры-дефектоскопы.
Внутритрубные снаряды движутся в трубе под действием потока газа, при этом труба не должна менять проходное сечение. Такие устройства могут быть использованы только на действующих магистральных газопроводах.
Известна универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств (патент РФ №2644432), содержащая магнитные мотор-колесные модули, рычажный подъемный механизм, установленный на ее передней оси и шарнирно соединенный с подъемной грузовой платформой, обеспечивающий оптимальную геометрию универсальной платформы на магнитных колесах для маневрирования в трубопроводной обвязке, а также контакт всех четырех колес с криволинейной опорной поверхностью, при этом рычажный подъемный механизм обеспечивает оптимальное, регулируемое расстояние рабочего органа внутритрубного устройства, установленного на грузовой платформе, от поверхности трубы при выполнении диагностических и других видов работ.
Недостатками известной платформы является то, что при ее падении в трубе, во время движения по боковой поверхности трубы, вследствие налипания на магнитные колеса металлического мусора или других причин, автономно движущаяся платформа становится не извлекаемой.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является платформа для внутритрубного дефектоскопа на магнитных колесах (патент РФ №2605234), содержащая магнитные мотор-колесные модули, продольную ось, соединяющую трехосное шасси платформы между собой продольными шарнирами с ограничителями вращения, при этом продольная ось имеет поперечный шарнир, а крайние шарнирные втулки продольной оси соединены с валами мотор-редукторов, установленных на крайних осях шасси платформы в продольном направлении.
Недостатком известной платформы является трехосное шасси, на котором невозможен монтаж единого блока внутритрубного устройства, так как для выставления платформы на колеса, после ее опрокидывания, необходимо взаимное вращение каждой из трех осей шасси относительно друг друга.
Целью настоящего изобретения является создание универсальной платформы на магнитных колесах для внутритрубных устройств, позволяющей:
- самостоятельно вставать на колеса после возможного опрокидывания в трубе и позволяющей устанавливать на нее единый блок внутритрубного устройства, что позволяет сделать его более компактным и удобным для внутреннего монтажа;
- осуществлять маневрирование в сложной трубопроводной обвязке с Ду≥300 мм.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявленная универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств, содержащая магнитные мотор-колесные модули, продольный шарнир с ограничителем вращения, соединенный с валом мотор-редуктора, согласно изобретения, для проведения действий по вставанию ее на колеса после падения на боковую поверхность в трубе, дополнительно содержит подъемный механизм грузовой платформы, который обеспечивает возможность поворота передней оси на угол, необходимый для примагничивания колес передней оси к поверхности трубы, а радиусная поверхность крыши внутритрубного устройства обеспечивает падение на боковую поверхность, при этом центр тяжести универсальной платформы на магнитных колесах расположен у ее передней оси.
На фиг. 1 показана универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств, где:
1 - передняя ось;
2 - задняя ось;
3 - мотор-редуктор;
4 - колесо;
5 - немагнитная накладка;
6 - кольцевой магнит.
7 - продольный шарнир;
8 - ограничитель вращения;
9 - грузовая платформа;
10 - силовой рычаг;
11 - винтовая пара;
12 - внутритрубное устройство;
13 - видеокамера;
14 - труба.
На фиг. 2-4 показана последовательность действий по перевороту на колеса универсальной платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств при ее падении в трубе на бок.
На фиг. 5 показана последовательность действий по перевороту на колеса универсальной платформы на магнитных колесах для внутритрубных устройств при ее падении в трубе на переднюю или заднюю стенку.
Универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств состоит из передней оси 1, задней оси 2 с установленными на них мотор-редукторами 3, на оси которых установлены колеса 4 с немагнитными накладками 5 и кольцевыми магнитами 6. Передняя ось 1 и задняя ось 2 соединены между собой продольным шарниром 7 с ограничителем вращения 8 на угол а, обеспечивающий прилегание всех колес к криволинейной поверхности (см. фиг. 1), при этом продольный шарнир 7 установлен на оси мотор-редуктора 3 продольно установленного на задней оси 2. На задней оси 2 шарнирно установлена грузовая платформа 9 и подъемный механизм, силовой рычаг 10 которого так же шарнирно соединен с грузовой платформой 9. Подъемный механизм оснащен мотор-редуктором 2 с винтовой парой 11. Внутритрубное устройство 12 с видеокамерой 13 устанавливается на грузовую платформу 9.
Заявляемая универсальная платформа на магнитных колесах работает следующим образом.
Универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств устанавливается на внутреннюю поверхность стальной трубы 14. Кольцевые магниты 6 через колеса 4, изготовленные из электротехнической стали с высокими магнитными свойствами, обеспечивают примагничивание изделия к обследуемой трубе 14 (стальной). Наличие продольного шарнира 7, соединяющего переднюю ось 1 и заднюю ось 2, обеспечивает полное прилегание всех колес 4 к криволинейной поверхности стальной трубы 14. Затем, на мотор-редукторы 3 колес 4 подается электропитание. При вращении колес 4 в одну сторону (против часовой стрелки - см. фиг. 1) изделие движется вперед. При смене вращения на противоположное - назад. Вращение левых и правых колес 4 в противоположные стороны обеспечивает вращение платформы на месте. При движении универсальной платформы на магнитных колесах для внутритрубных устройств, вдоль трубы 14 для прилегания к ее криволинейной поверхности всех четырех колес 4, достаточно имеющегося угла вращения передней оси 3 в поперечном направлении а при опущенном подъемном механизме.
При падении на бок, во время движения по внутренней поверхности трубы 14, универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств, благодаря немагнитным насадкам 5 на боковых поверхностях колес 4 и радиусной крыше внутритрубного устройства 12 занимает положение согласно фиг. 2. Далее включается подъемный механизм, винтовая пара 11 которого, шарнирно соединенная с силовым рычагом 10, поднимает грузовую платформу 9 - см. фиг. 3. Таким образом, универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств в трубе 14 опирается на три точки: А, В, С. Оператор, под контролем видеокамеры 13, включает мотор-редуктор 3, на валу которого установлен продольный шарнир 7, через ограничитель вращения 8 поворачивающий переднюю ось 1 (см. фиг. 4) до касания колесами 4 внутренней поверхности трубы 14, при этом наклон передней оси 1 к внутренней поверхности трубы 14 происходит за счет центра тяжести универсальной платформы на магнитных колесах для внутритрубных устройств, размещенного у передней оси 1. Примагниченные колеса 4 передней оси 1 являются базой для постановки на колеса 4 задней оси 2. Это происходит при продолжении вращения вала мотор-редуктора 3, при этом передняя ось 1 стационарна, а относительно нее вращается задняя ось 2 до касания ее колес 4 поверхности трубы 14. Затем производится опускание грузовой платформы 9. Универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств готова к продолжению работ в штатном режиме.
При падении в трубе 14 универсальной платформы на магнитных колесах для внутритрубных устройств на переднюю или заднюю стенку, необходимо обеспечить ее положение в соответствии с фиг. 5, т.е. развернуть поперек трубы 14 за счет вращения в противоположные стороны колес 4 опорной оси (на фиг. 5 это передняя ось 1). Далее колеса 4 опорной оси (см. фиг. 5) вращаются против часовой стрелки и поднимают универсальную платформу на магнитных колесах для внутритрубных устройств до опрокидывания ее на четыре колеса 4, т.е. до тех пор, пока ее центр тяжести не сместится правее опорной оси. Универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств готова к продолжению работ в штатном режиме.
Наличие на колесах 4 немагнитных накладок 5 позволяет уменьшить крутящий момент при выполнении операции по постановке платформы на колеса, так как при ее опрокидывании на бок исключается примагничивание колес 4 к трубе 14.
Предлагаемая универсальная платформа на магнитных колесах для внутритрубных устройств является оптимальной для построения на ее базе внутритрубных дефектоскопов и других устройств, а возможность самостоятельно вставать на колеса исключает возникновение внештатных ситуаций во время проведения диагностических работ.