ВНУТРИТРУБНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации работ (например, дефектоскопия) в трубах, изготовленных из различных материалов, как бесшовных, так и с внутренними швами, продольными, спиральными, поперечными, воздуховодах, замкнутых объемах различных устройств на горизонтальных участках, на подъемах и спусках.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является внутри-трубное транспортное средство по свидетельству на полезную модель № 32008 (кл. B 62 D 57/032 от 19.12.2002г.).
Недостатком известного технического решения является то, что оно не может быть автономным, т.к. фиксация относительно внутренней поверхности трубы и освобождение от фиксации обеспечивается за счет подачи и сброса сжатого воздуха через воздухопровод, который тянется за внутритрубное транспортное средство по всей трассе его продвижения.
Цель изобретения - повышение технических возможностей, например, автономность, и упрощение конструкции.
Указанный результат достигается тем, что в предлагаемой конструкции внутритрубного транспортного средства для обеспечения фиксации в трубе используется не подаваемый по воздуховоду сжатый воздух, а используется применение термосорбционного газового аппарата, принцип действия которого основан на способности поглощать и выделять большое количество водорода в зависимости от температуры.
Нагрев термосорбционного газового аппарата для выделения большого количества водорода, который через предлагаемое устройство и обеспечивает фиксацию внутритрубное транспортное средство в трубе, осуществляется в предлагаемой конструкции электрическим нагревателем, а охлаждение, в результате чего водород поглощается термосорбционным газовым аппаратом, и фиксация прекращается, осуществляется естественным путем.
Применение термосорбционного газового аппарата и позволяет выполнить внутритрубное транспортное средство автономным. Одна или несколько секций внутритрубного транспортного средства могут быть использованы для размещения в них кроме систем управления и диагностики также необходимого количества источников тока.
Сущность заявляемого внутритрубного транспортного средства поясняется примерами его реализации и чертежами.
На фиг.1 приведена схема внутритрубного транспортного средства, расположенного внутри трубы; на фиг.2 представлена схематично конструкция устройства фиксирования одного из звеньев (в разрезе) в трубе; на фиг.3 схематично показаны несколько возможных вариантов наружной поверхности устройства фиксации (в развернутом виде) с вырезами; на фиг.4 показана схема механизма, обеспечивающего поочередное линейное сведение и разведение звеньев с устройством, обеспечивающим постоянство величины их относительного перемещения.
Внутритрубное транспортное средство состоит, как минимум, из двух звеньев 2, 3 (фиг.1). каждое из звеньев состоит из внутренних корпусов 4, 5 (соответственно), выполненных в виде полых цилиндров, с помощью торцевых цилиндрических дисков 6, 7 (звено 2) и 8, 9 (звено 3) к корпусам крепятся устройства фиксирования 10, 11 внутритрубное транспортное средство внутри трубы, выполненные в виде цилиндров, к торцевым фланцам 12, закрепленным на дисках 6, 7, 8, 9, крепятся подрессоренные ролики (колеса) 13, являющиеся элементами конструкции устройства фиксирования внутритрубное транспортное средство в трубе. устройства фиксирования на цилиндрической поверхности имеют вырезы 14. с внутренней
стороны устройства фиксирования закреплена пленка 15, выполненная из специального упругого, прочного, не разрушающегося под действием водорода материала. Цилиндрическая внутренняя поверхность устройства фиксирования 10, 11, с закрепленной на ней пленкой 15, совместно с торцевыми дисками 6, 7, 8, 9 и внешней поверхностью внутренних корпусов 4, 5 образуют полость 16. в полости 16 корпусов 4, 5 расположено не менее одного (в рассматриваемом случае - по три) цилиндрического термосорбционного газового аппарата 17, который предназначен для заполнения полости 16 водородом с необходимым повышенным давлением с целью выдавливания пленки 15 из вырезов 14 до соприкосновения с внешней поверхностью трубы, образуя тем самым эффект фиксации внутритрубное транспортное средство в трубе. Конструкция крепления цилиндрических термосорбционных аппаратов к элементам конструкции звеньев 2, 3 внутритрубное транспортное средство в данном случае не рассматривается.
На фиг.2(б) схематично показано звено внутритрубное транспортное средство в момент заполнения полости 16 водородом с необходимым давлением в момент управляемого фиксирования звена внутри трубы, предпочтение следует отдать вырезам 14, расположенным по спирали, фиг.3(в).
В корпусе 4 звена 2 закреплен электродвигатель 18, на валу которого через муфту 19 установлен полый фланец 20, внутри которого закреплен карданный диск 21, который имеет внутреннюю нарезку и способен разворачиваться относительно звена 2 в различных плоскостях, что обеспечивает через болт 22, закрепленный неподвижно на торцевом диске 8 звена 3, угловое перемещение звеньев 2, 3 по оси относительно друг друга при вхождении внутритрубное транспортное средство в изогнутые участки трубы.
Внутритрубное транспортное средство работает следующим образом, для перемещения внутритрубное транспортное средство внутри трубы 1, например, по стрелке (слева направо) на электродвигатель 18 подается напряжение (фиг.1, 4) и через муфту 19, фланец 20 вращающий момент передается на карданный диск 21; вращение фланца 20 в рассматриваемом случае правостороннее (по часовой стрелке).
Предварительно, перед тем, как подается напряжение на электродвигатель 18, в полость 16 устройства фиксирования (звена 2) из термосорбционного газового аппарата 17 (звено 2) при нагревании с помощью электрического тока его корпуса до определенной температуры поступает водород под необходимым давлением, под воздействием водорода на пленку 15 она выдавливается через вырезы 14 и под давлением соприкасается с внутренней поверхностью трубы, обеспечивая надежную фиксацию звена 2 на данном участке трубы.
Под воздействием вращающего момента электродвигателя и тормозного усилия в трубе, созданного устройством фиксирования, карданный диск 21 ввинчивает в себя болт 22, неподвижно закрепленный на торцевом диске 8 звена 3. ввинчиваясь в карданный диск, болт 22 передвигает звено 3 в сторону звена 2 на расстояние, устанавливаемое контрольным устройством 23, фиг.4. конструкция контрольного устройства не рассматривается, чтобы звено 3 не проворачивалось в трубе, на его корпусе предусмотрены ролики 13, установленные параллельно оси звена.
В начале движения звена 2 блок-контакты 24 звена 3 и 25 звена 2 (фиг.4) соприкасаются (замкнуты), в результате чего и происходит начало движения внутритрубное транспортное средство.
Болт 22 ввинчивается в карданный диск 21 до момента соприкосновения блок-контактов 26, 27. на электродвигатель подается напряжение другой полярности и электродвигатель начинает вращаться в другую сторону, перед тем, как электродвигатель начинает вращаться в другую сторону, контрольное устройство 23 обеспечивает сначала подачу водорода из термосорбционного аппарата звена 3 в полость 16 и соприкосновение пленки 15 этого звена с внутренней поверхностью трубы, обеспечивая тем самым фиксацию звена 3 в трубе, а затем необходимое охлаждение термосорбционного аппарата звена 2 с целью снятия водородного
давления в полости 16 звена 2 и снятия фиксации этого звена в трубе, карданный диск 21, вращаясь в левую сторону, обеспечивает продвижение звена 2 по стрелке, т.е. в сторону от звена 3. таким образом, происходит контролируемое продвижение внутритрубное транспортное средство внутри трубы.