УСТРОЙСТВО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ОЧИСТНОГО ОРГАНА

Полезная модель относится к устройствам для очистки трубопроводов, например, в металлургической, химической промышленности и других отраслях, где требуется очистка труб от твердых осадкообразований, в частности, к устройствам очистки газоходов для отходящих газов от электролизеров для получения алюминия.
2
В процессе производства алюминия электролизом криолит-глиноземного расплава образуются анодные газы (СО и СО), выделяется фтористый водород, сернистый газ и смолистые возгоны, которые увлекают за собой пыль, состоящую из глинозема и фторсолей. В электролизных корпусах, оборудованных электролизерами с верхним токоподводом, вредные газы эвакуируются от электролизеров по наземным и подземным газоходам и далее через систему газоочистных установок в атмосферу. Пыль, содержащаяся в газах, по ряду причин (подсосы в газосборник, плохая работа горелок) осаждается на внутренней поверхности газоходов, уменьшая их сечение, тем самым нарушая нормальную работу газоотсоса. Поэтому периодически необходимо чистить газоходы.
В цехах электролиза очистку газоходов осуществляют продувкой сжатым воздухом. С помощью шлангов с металлическим наконечником (подключенных к сети сжатого воздуха) через лючки в газоходах (предназначенные для чистки). Лючки снабжены крышками, которые необходимо вручную открыть и поддерживать открытыми на время проведения очистки определенного участка газохода (Гордон Г.М. и др. Пылеулавливание и очистка газов. М., Металлургия, 1968, с. 389). Применение такого устройства для очистки газоходов требует больших трудозатрат и проводится неритмично.
В качестве прототипа выбрано устройство позиционирования рабочего органа при обработке внутренней поверхности трубопроводов, установленное на машине для очистки газоходов. Устройство содержит механизм подачи и вращения и механизм позиционирования очистного органа (http://http://www.hencon.ru/produktsiya/produkt-1/tekhnika-dlya-korpusov-elektroliza/mashina-mnogofunktsionalnaya-tekhnologicheskaya). Известное устройство обладает низкой эффективностью при работе и обслуживание его затруднено. При работе необходимо очень точно позиционировать машину относительно лючка, и требуется второй человек для открывания лючка и удержания его в открытом положении при обработке трубопровода. Конструкция устройства позволяет обрабатывать только горизонтальные участки газоходов, а вертикальные участки газоходов недоступны для чистки.
Задачей настоящей полезной модели является создание высокоэффективного, экономичного и удобного в эксплуатации устройства позиционирования очистного органа, обеспечивающего уменьшение ручного труда и улучшение условий труда.
Техническим результатом является создание устройства позиционирования очистного органа в газоход и автоматических манипуляций (открытия, удержания в открытом положении и закрытия) с крышками лючков газоходов, имеющего компактную конструкцию и обеспечивающего высокую эффективность, маневренность при установке и ориентации крышки лючка.
Названный технический результат, достигнут в устройстве благодаря следующей совокупности признаков. В устройстве позиционирования очистного органа при обработке внутренней поверхности трубопроводов, содержащем механизм подачи и вращения и механизм позиционирования очистного органа, согласно заявляемому решению, механизм позиционирования дополнительно оснащен захватом для крышки лючка трубопровода.
Кроме того, механизм позиционирования содержит привод для направления очистного органа вертикально и горизонтально.
При этом, механизм позиционирования выполнен в виде горизонтальной и вертикальной телескопических стрел, оснащенных гидравлическими тягами, при чем, наружная секция горизонтальной телескопической стрелы шарнирно закреплена на раме машины с возможностью наклона, а на конце внутренней секции горизонтальной стрелы жестко закреплена наружная секция вертикальной стрелы.
Кроме того, на конце внутренней секции вертикальной стрелы закреплен кольцеобразный захват, с возможностью демпфирования относительно механизма позиционирования и установлен зажим для очистного органа.
При этом, горизонтальная и вертикальная стрелы выполнены с возможностью скольжения внутренней секции в наружной.
Кроме того, очистной орган закреплен с возможностью установки, в открытом положении лючка напротив отверстия в трубопроводе.
Конструкцию, ее признаки, детали и преимущества можно понять из описания, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие пример выполнения полезной модели, на которых показано:
на фиг. 1 - общий вид устройства в транспортном положении;
на фиг. 2 - общий вид устройства в рабочем положении;
на фиг. 3-манипуляция захватом крышки лючка газохода;
на фиг. 4 - схема движения очистного органа в газоходе, разрез по А-А на фиг. 3;
на фиг. 5 - схема закрепления захвата;
на фиг. 6 - закрепление вертикальной стрелы механизма позиционирования;
на фиг. 7 - разрез по Б-Б на фиг. 6.
Перечень конструктивных элементов:
очистной орган 1,
механизм подачи и вращения 2,
механизм позиционирования 3,
барабан 4,
вертикальная стрела 5,
горизонтальная стрела 6,
рабочий инструмент 7,
наружная секция 8 горизонтальной стрелы 6,
внутренняя секция 9 горизонтальной стрелы 6,
наружная секция 10 вертикальной стрелы 5,
внутренняя секция 11 вертикальной стрелы 5,
самоходная машина 12,
гидроцилиндр наклона 13 горизонтальной стрелы 6,
гидроцилиндр 14 перемещения внутренней секции 11 вертикальной стрелы 5,
зажим 15 для очистного органа 1,
гидроцилиндр 16 вращения зажима 15,
пружина 17,
кольцеобразный захват 18,
крышка 19 лючка газохода 20.
Устройство позиционирования очистного органа 1 для чистки внутренней поверхности трубопроводов содержит механизм подачи и вращения 2 и механизм позиционирования 3 очистного органа 1. Механизм подачи и вращения 2 может быть выполнен, например, в виде барабана 4. На внешней поверхности барабана 4 размещен по спирали очистной орган 1. Механизм позиционирования 3 состоит из вертикальной стрелы 5 и горизонтальной стрелы 6. Механизм 3 предназначен для открытия технологического лючка на газоходе, удерживания лючка в открытом положении в процессе чистки газохода и направления очистного органа 1, снабженного рабочим инструментом 7 в газоход через лючок. Горизонтальная стрела 6 состоит из наружной 8 и внутренней 9 секций, а вертикальная стрела 5 - из наружной 10 и внутренней 11 секций. Секции 5 и 6 выполнены с возможностью скольжения внутренней секции в наружной.
Механизм позиционирования 3 и механизм подачи и вращения 2 могут быть закреплены на самоходной машине 12.
Наружная секция 8 горизонтальной телескопической стрелы 6 шарнирно закреплена на раме машины 12 с возможностью наклона. На конце внутренней секции 9 горизонтальной стрелы 6 жестко закреплена наружная секция 10 вертикальной стрелы 5. Гидроцилиндр наклона 13 горизонтальной стрелы 6 закреплен одной проушиной на раме машины 12, а другой - на внутренней секции 9 горизонтальной стрелы 6. Для перемещения внутренней секции 11 вертикальной стрелы 5 предусмотрен гидроцилиндр 14. На конце внутренней секции 11 вертикальной стрелы 5 установлен зажим 15 для очистного органа 1. Наклон зажима 15 очистного органа обеспечивается гидроцилиндром 16. На конце внутренней секции 11 вертикальной стрелы 5 посредством пружины 17 демпферно закреплен кольцеобразный захват 18 для открывания крышки 19 лючка газохода 20. Устройство позиционирования может быть установлено на самоходной машине.
Управление устройством при чистке трубопроводов производится непосредственно из кабины. Машина располагается левой стороной вдоль электролизера, устройством позиционирования в сторону газохода 20, при этом устройство позиционирования находится в транспортном положении (фиг. 1). Посредством механизма позиционирования 3, а именно наклоном горизонтальной стрелы 6 гидроцилиндром 13 и перемещением внутренних секций 9 и 11, достигается первоначальное положение зацепа 18 относительно крышки 19 лючка (положение показано на фиг. 3 штрихпунктирными линиями). Открывание лючка осуществляется при выдвижении внутренней секции 11 вертикальной стрелы 5. При этом крышка лючка, направляемая захватом 18, зацепляемым за ручку крышки, поворачивается относительно своей оси и удерживаемая в таком положении обеспечивает доступ рабочего инструмента 7 в лючок газохода 20. К внутренней секции вертикальной стрелы шарнирно закреплен зажим 15, который позволяет удерживать очистной орган 3 и направлять рабочий инструмент 7 для чистки вертикальной и горизонтальной части газохода 20. Поворот зажима 15 осуществляется гидроцилиндром 16. На фиг. 4 показаны положения рабочего инструмента 7 в газоходе 20. Механизм подачи и вращения 2 обеспечивает подачу рабочего инструмента и его вращение в газоходе. Во время нахождения рабочего инструмента в газоходе механизм позиционирования находится в рабочем положении (фиг. 2) и неподвижен - это обеспечивает неизменное положение зажима 15 относительно лючка газохода. После выполнения чистки газохода механизм подачи и вращения 2 возвращает рабочий инструмент в исходное положение. При задвижении внутренней секции 11 гидроцилиндром 14 крышка 19 лючка газохода 20 закрывается, направляемая захватом 18. Механизм позиционирования 3 возвращается в транспортное положение за счет задвижения внутренних секций горизонтальной 5 и вертикальной стрелы 6 и наклона горизонтальной стрелы. Машина перемещается к следующему газоходу электролизера, где процесс повторяется.
Устройство предназначено для выполнения очистки пылесмоловых отложений через лючок для обслуживания, вертикальных и горизонтальных участков трубопровода системы газоудаления, например, электролизеров С-8БМ(Э), С-8Б(Э) с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом.