Устройство крепления приёмника электромагнитной системы управления внутритрубного рентгеновского дефектоскопа, типа кроулер

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к устройствам, перемещающимся в трубах магистральных нефтепроводов, газопроводов и нефтепродуктопроводов, а именно к устройствам внутритрубной рентгеновской диагностики типа «кроулер» с электромагнитными системами управления.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.
Известен механизм крепления датчика к корпусу внутритрубного снаряда-дефектоскопа [RU 2445593 C1, опубл.: 20.03.2012], содержащий стойку, закрепленную на корпусе дефектоскопа в плоскости, проходящей через продольную ось корпуса, двуплечее коромысло, имеющее шарнирное соединение с окончанием стойки, одно плечо коромысла имеет шарнирное соединение с пружинным блоком, конец которого через шарнирное соединение закреплен на стойке, второе плечо коромысла имеет шарнирное соединение с кронштейном, между кронштейном и стойкой с помощью шарнирных соединений установлена тяга, так что часть стойки, второе плечо коромысла, кронштейн и тяга вместе образуют параллелограммный механизм, на одном конце кронштейна установлен подпружиненный шарнирный узел, в верхней части которого закреплена диагностическая тележка с датчиком, причем диагностическая тележка снабжена опорной колесной парой.
К недостаткам данного аналога можно отнести, то, что
- во-первых, датчик снаряда - дефектоскопа установлен на подпружиненном шарнирном узле, что может негативно сказаться на точности позиционирования дефектоскопа типа кроулер относительно сварного соединения, в случае использования данного технического решения для решения задачи настоящей полезной модели, из-за вибраций и отклонений приемника электромагнитной системы установленного на пружинном шарнире.
- во вторых, снаряд-дефектоскоп с описанным механизмом может двигаться только в одном направлении, при движении назад может произойти залом площадки с датчиком об отбойник, что тоже не приемлемо для решения задачи настоящей полезной модели, так как рентгеновский дефектоскоп, типа кроулер, предназначен для движения в трубопроводе в двух направлениях, в отличие от дефектоскопа-снаряда, который предназначен для движения лишь в одном направлении.
- в-третьих, к недостаткам можно отнести конструктивное исполнение - наличие двух рычагов, четырех шарнирных соединений, образующих параллелограммный механизм, а также шлиц-шарнира, что значительно усложняет конструкцию механизма в целом.
Известно устройство крепления рентгеновского аппарата, раскрытое в патенте РФ [RU 2482375 С1, опубл. 20.05.2013], в котором упорное колесо, закрепленное на втулке скольжения, упирается на внутреннюю поверхность трубы, обеспечивая тем самым заданное расстояние между фокусом рентгеновской трубки и внутренней поверхностью трубы. Импульсный рентгеновский аппарат поджат пружиной, жестко связанной через опору с направляющей, на которой он установлен. Перед вводом устройства в трубу рентгеновский аппарат с опорным колесом путем сжатия пружины передвигается по направляющей. После ввода устройства в трубу пружина возвращается в исходное состояние, упорное колесо, закрепленное на втулке скольжения, упирается на внутреннюю поверхность трубы, обеспечивая тем самым заданное расстояние между фокусом рентгеновской трубки и внутренней поверхностью трубы.
Задачей известного технического решения являлось обеспечение поддержания заданного расстояния между фокусом рентгеновской трубки и внутренней поверхностью трубы. К недостаткам можно отнести то, что ось упорного колеса параллельна оси трубопровода. В таком случае при продвижении кроулера вдоль трубопровода упорное колесо скользит по стенке трубопровода без вращения, что приводит к его неравномерному износу и потере формы, а также создает дополнительное сопротивление движению.
Известно устройство крепления приемника электромагнитного излучения внутритрубного транспортного средства, раскрытое в патенте РФ [RU 121076 U1, опубл. 10.10.2012], представляющее собой регулируемую штангу, которая жестко крепится к платформе самоходного шасси; передатчик электромагнитного излучения вырабатывает соответствующую команду, которую принимает приемник электромагнитного излучения, установленный на штанге, обеспечивая высокую точность координат месторасположения средства.
К недостаткам конструкции штанги приемника электромагнитного излучения из вышеописанного внутритрубного транспортного средства можно отнести ее негибкость и жесткое крепление на основном шасси, что, не позволяет обеспечивать стабильное положение приемника относительно стенки трубопровода на минимальном расстоянии на всем протяжении трубопровода, тем самым не обеспечивая стабильного приема сигналов передатчика магнитной системы. При прохождении технологических сужений трубопровода штанга с приемником может быть повреждена.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В основу полезной модели поставлена задача разработки устройства крепления приемника электромагнитной системы управления внутритрубного транспортного средства рентгеновского дефектоскопа (кроулера), которое обеспечивало бы стабильное положение приемника относительно стенки трубопровода на минимальном расстоянии при движении дефектоскопа внутри трубопровода в прямом или обратном направлении.
Технический результат - обеспечение стабильного приема сигналов передатчика магнитной системы и точная остановка дефектоскопа относительно сварного соединения.
Еще одним техническим результатом является возможность прохождения сужений трубопровода без повреждения приемника и штанги, на которой установлен приемник как в прямом, так и обратном направлении.
Поставленная задача решается тем, что как и известное предлагаемое устройство крепления приемника электромагнитной системы управления внутритрубного дефектоскопа типа кроулер выполнено в виде регулируемой по высоте штанги с возможностью крепления ее к самоходному шасси кроулера и установки на ней приемника электромагнитного излучения.
Новым является то, что штанга выполнена состоящей из двух частей: нижней - основания и верхней - рычага, при этом основание штанги выполнено с возможностью его жесткого крепления на самоходном шасси кроулера, а рычаг штанги одним концом соединен с ее основанием через шарнирное соединение и пружину, при этом на другом конце рычага также посредством шарнирного соединения установлена с возможностью отклонения относительно рычага и качения по стенке трубопровода в прямом и обратном направлении при прижатии пружиной рычага штанги, двухосная тележка с опорными колесами, предназначенная для размещения на ней приемника электромагнитной системы управления.
При этом ось шарнирного соединения тележки с рычагом расположена симметрично и параллельно осям опорных колес тележки для сохранения направления оси симметрии приемника электромагнитной системы параллельно оси трубопровода.
Выполнение тележки двухосной с опорными колесами, установленной о вверх, и ее шарнирное соединение с рычагом при прижиме тележки рычагом к стенке трубопровода обеспечивают параллельность оси симметрии приемника электромагнитной системы и оси трубопровода, обеспечивая при этом минимальное расстояние между корпусом приемника и стенкой трубопровода.
Кроме того, оси упомянутой тележки установлены перпендикулярно оси трубопровода, что позволяет опорным колесам свободно катиться по внутренней поверхности трубы при движении кроулера в продольном направлении по трубе; при этом пружина прижимает рычаг штанги с тележкой опорными колесами к стенке трубопровода, на которую тележка опирается опорными колесами.
Кроме того, основание штанги состоит из двух частей: основной части и кронштейна шарнирного соединения жестко соединенных между собой.
При этом в основной части основания штанги выполнены две группы отверстий, одна для регулировки штанги по высоте, другая для регулировки натяжения пружины.
Предлагаемое устройство предназначено для крепления приемника электромагнитной системы управления и обеспечения его положения на минимальном расстоянии относительно стенки трубопровода при движении кроулера в продольном направлении по трубе в прямом и обратном направлении. В большинстве известных устройств, для рентгеновской диагностики сварных соединений трубопроводов, приемник электромагнитной системы управления располагается на небольшом расстоянии от стенки трубы, и расположен по направлению вертикально вверх относительно основного шасси. Минимальное расстояние между стенкой трубопровода и приемником электромагнитной системы необходимо для обеспечения точного позиционирования генератора рентгеновского излучения, перевозимого кроулером, относительно контролируемого сварного соединения, и особенно это актуально при контроле толстостенных трубопроводов с толщиной стенки до 50 мм.
Выполнение в предлагаемом техническом решении штанги в виде двух частей, одной - жестко закрепленной на самоходном шасси кроулера и второй, сгибающейся подпружиненной части, - рычага с установленной на ней посредством шарнирного соединения тележкой, которая опирается на стенку трубопровода позволяет не только поддерживать на минимальном расстоянии относительно стенки трубопровода приемник электромагнитной системы управления, но и обеспечивать возможность прохождения сужений трубопровода без повреждения приемника.
Пружиной, обеспечивается постоянный прижим датчика приемника к стенке трубопровода.
Шарнирное соединение тележки с рычагом обеспечивает постоянное положение тележки параллельно оси трубопровода вне зависимости от угла наклона рычага штанги.
Выполнение тележки двухосной позволяет разместить корпус приемника электромагнитной системы управления параллельно стенке трубопровода.
Механизм крепления основания штанги выполняется на самоходном шасси с возможностью регулировки штанги по высоте.
Выполнение основания штанги состоящей из двух частей: основной части и кронштейна служит для установки шарнирного соединения на некотором расстоянии от основной части, что позволяет оптимизировать работу пружины рычага и защитить ее от внешних воздействий (скрыть ее в основной части основания).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.
На фиг. 1 представлен общий вид схемы расположения элементов предлагаемого устройства и крепления его к самоходному шасси кроулера.
На фиг. 2 изображено конструктивное исполнение предлагаемого устройства крепления приемника электромагнитной системы управления.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ.
Предлагаемое устройство (фиг. 1 и фиг. 2), выполненное в виде штанги 1, состоящей из двух частей: основания 2 и рычага 3, соединенных между собой посредством шарнирного соединения 4 и пружины 5, а на другом конце рычага 3 посредством шарнирного соединения 6 установлена двухосная тележка 7 с опорными колесами 8, предназначенная для размещения на ней приемника электромагнитной системы управления 9; основание 2 штанги выполнено состоящим из двух частей: основной части 2 и кронштейна 2' для установки шарнирного соединения с рычагом 3. Самоходное шасси 10 с колесами и платформой предназначено для размещения аккумуляторных батарей, блока управления, блока питания (не показаны) внутритрубного рентгеновского дефектоскопа.
Основание 2 и рычаг 3 штанги выполняют из алюминиевой профильной трубы квадратного сечения с одинаковым размером. Кронштейн 2' соединяют сваркой с основной частью 2 под углом достаточным для отведения в сторону шарнирного соединения 4 и в зависимости от других конструктивных элементов, например, от силы натяжения пружины и длин плеч рычага 3.
В основной части 2 основания штанги 1 выполняют две группы отверстий: на одном конце - для регулировки штанги 1 по высоте в зависимости от диаметра инспектируемого трубопровода и жесткого крепления на самоходном шасси 10, а на другом конце - для регулировки натяжения пружины 5.
Устройство работает следующим образом.
При подготовке к работе основание 2 штанги жестко закрепляется на самоходном шасси 10 на определенной высоте, соответствующей диаметру трубы.
При движении предлагаемого устройства в трубопроводе тележка 7, закрепленная на штанге 1, опирается колесами на внутреннюю поверхность стенки трубопровода 11 и обеспечивает стабильное положение приемника электромагнитного излучения относительно стенки трубопровода. При прохождении технологического сужения трубопровода, тележка 7 давит на рычаг 3 штанги, и штанга 1 сгибается в шарнире 4 между основанием 2 штанги и рычагом 3 штанги, при этом прижим тележки 7 с приемником 9 к стенке трубопровода 11 обеспечивается пружиной 5. Шарнирное соединение 6 между тележкой 7 и рычагом 3 штанги обеспечивает постоянное положение тележки 7 параллельно оси трубопровода при изменении угла наклона рычага 3 штанги относительно основания 2 и тележки 7.