RU182584U1 - Устройство для очистки внешней поверхности трубы - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области механической обработки труб и может использоваться для наружной очистки водо-газопроводных труб от битума, старой пленочной изоляции и других отложений на внешней поверхности труб. Устройство для очистки внешней поверхности трубы содержит раму с расположенными на ней роликовыми опорами, механизмом вращательно-поступательного перемещения трубы в виде катков, резцовым узлом и щеточным узлом, при этом щеточный узел выполнен с возможностью вертикального перемещения и горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе, а резцовый узел - с возможностью вертикального перемещения, горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе и изменения угла наклона резца. Полезная модель обеспечивает повышение качества очистки труб разных диаметров.

Description

Полезная модель относится к области механической обработки труб и может использоваться для наружной очистки водо-газопроводных труб от битума, старой пленочной изоляции и других отложений на внешней поверхности труб.

Так, из уровня техники известно устройство для очистки труб, которое содержит роликовые опоры, механизм вращения трубы около своей оси и узел очистки внешней поверхности трубы, где механизм вращения трубы выполнен в виде нескольких пар катков, а узел очистки включает щетки и резцы, расположенные на передвижной каретке (патент РФ №50882, опубликованный 27.01.2006).

За наиболее близкий аналог к патентуемому решению принято устройство для очистки труб, которое содержит роликовые опоры, механизм вращения труб вокруг своей оси, выполненный в виде нескольких пар катков с возможностью регулирования расстояния между ними под диаметр трубы, узел очистки внешней поверхности труб, включающий расположенные на одном портале щетки и резцы, подстраиваемые под диаметр трубы (патент РФ №107712, опубликованный 27.08.2011).

Недостатком известного решения и наиболее близкого аналога является выполнение щеточного узла и узла с резцами совместно на одном портале, что исключает возможность отельной настройки узла с резцами и щеточного узла, а также возможность расположения узла с резцами и щеточного узла на разных уровнях относительно очищаемой трубы, что приводит к недостаточному качеству очистки труб разного диаметра. Кроме того, известные решения позволяют осуществлять очистку труб, начиная с диаметра 219 мм, и не позволяют в силу своей конструкции очищать трубы меньшего диаметра.

Технической проблемой заявленной полезной модели является создание устройства для очистки труб простой конструкции с возможностью ее использования в полевых условиях для труб диаметром от 159 мм до 1420 мм.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении качества очистки труб любых диаметров, в том числе диаметром от 159 мм до 1420 мм.

Указанный технический результат достигается в устройстве для очистки внешней поверхности трубы, содержащем раму с расположенными на ней роликовыми опорами, механизмом вращательно-поступательного перемещения трубы в виде катков, резцовым узлом и щеточным узлом, при этом щеточный узел выполнен с возможностью вертикального перемещения и горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе, а резцовый узел - с возможностью вертикального перемещения, горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе и изменения угла наклона резца резцового узла.

Благодаря выполнению устройства для очистки внешней поверхности трубы, содержащем раму с расположенными на ней роликовыми опорами, механизмом вращательно-поступательного перемещения трубы в виде катков, резцовым узлом и щеточным узлом, где щеточный узел выполнен с возможностью вертикального перемещения и горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе, а резцовый узел - с возможностью вертикального перемещения, горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе и изменения угла наклона резца резцового узла обеспечивается повышение качества очистки труб разных диаметров.

Портал с резцовым узлом, портал с щеточным узлом и механизм вращательно-поступательного перемещения трубы обеспечивают максимально эффективную очистку трубы благодаря последовательному воздействию резца для грубой очистки, который счищает основную часть битума, пленочной изоляции, большие отложения ржавчины, мусора и щетки, которые удаляют остатки загрязнений.

Благодаря раздельному выполнению резцового узла и щеточного узла (на отдельных порталах), щеточного узла с возможностью вертикального перемещения и горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе, а резцового узла с возможностью вертикального перемещения, горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе и изменения угла наклона резца обеспечивается возможность отдельной настройки резца и щетки в зависимости от диаметра трубы и типа очищаемого материала на внешней поверхности трубы (битума, пленки, других отложений), контроля усилия прижима и возможность расположения резца и щетки на разных уровнях, что позволит повысить качество очистки труб любых диаметров. Например, при размещении резцового узла в нижнем секторе очищаемой трубы, где труба дополнительно давит на резец своим весом, обеспечивается более качественная очистка, а размещение щетки в верхней части (секторе) трубы обеспечит дополнительный прижим трубы к резцу. В случае размещения резца сбоку очищаемой трубы, щетку располагают на диаметрально противоположном участке трубы, чтобы компенсировать давление. В случае очистки труб малых диаметров от 159 мм при расположении резца в нижнем секторе трубы веса самой трубы не достаточно для давления на резец, однако благодаря возможности расположения щетки в верхнем секторе трубы обеспечивается дополнительное давление трубы на резец и труба не будет приподниматься.

В частности, механизм вращательно-поступательного перемещения трубы в виде катков выполнен с возможностью изменения скорости перемещения трубы и изменения направления движения трубы, что обеспечивает дополнительное повышение качества очистки за счет возможности очистки разнозагрязненных участков трубы с разными скоростями.

В щеточном узле щетка может быть выполнена подпружиненной, что обеспечивает дополнительное повышение качества очистки при очистке трубы с эллипсностью или с другими неровностями поверхности.

В частности, катки механизма вращательно-поступательного перемещения трубы выполнены с возможностью подстраивания под диаметр очищаемой трубы для расположения трубы любого диаметра.

В частности, устройство снабжено кабиной управления с пультом управления для управления механизмом вращательно-поступательного перемещения трубы, резцовым узлом и щеточным узлом.

Заявленная полезная модель поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид устройства.

На фиг. 2 – вид сверху.

На фиг. 3 – вид сбоку.

На фиг. 4 – разбивка трубы на сектора.

Согласно заявленной полезной модели устройство для очистки внешней поверхности трубы содержит основание 1, например, в виде козловых упоров, на котором шарнирно закреплена рама 2 с роликовыми опорами и механизмом вращательно-поступательного перемещения трубы в виде катков 18. Устройство для очистки внешней поверхности трубы снабжено резцовым узлом 4 и щеточным узлом 3, жестко закрепленными каждый на своей раме 19 и 20, которые жестко закреплены на раме 2 с роликовыми опорами.

Механизм вращательно-поступательного перемещения трубы выполнен в виде нескольких пар приводных (соединенных с приводом 6) и неприводных катков 18, имеющих резиновую поверхность, и содержит и механизм разворота катков, который меняет угол между положением трубы и роликовой опорой, за счет этого получается вращательно-поступательное движение. Меняя углы соприкосновения в ту или иную сторону оператор изменяет скорость подачи трубы и может менять направление движения очищаемой трубы 7 на обратное. Частная форма исполнения устройства с механизмом отклонения (поворота) в горизонтальной плоскости всех пар катков имеет привод отклонения (поворота) катков в горизонтальной плоскости, который соединен через муфту с карданной передачей и винтовой передачей (винт с гайкой). Гайка винтовой передачи соединена со связкой рамок, которая прикреплена (связана) с парами колес. С противоположной стороны от крепления связки рамок каждая пара колес имеет крепление к раме 2 при помощи пальцев. Существуют исполнения устройства, конструкция которых позволяет поворачивать всего один каток либо одну пару катков.

В частном случае реализации неприводные катки выполнены с возможностью раздвигания и подстройки под любой диаметр трубы 7. Для подстройки под диаметр трубы неприводные катки с подшипниковыми узлами передвигаются по направляющим рамы 2 роликовых опор и крепятся болтовыми соединениями в местах, соответствующих диаметрам труб. Направляющие ориентированы перпендикулярно к продольной оси рамы.

Щеточный узел 3 выполнен с возможностью вертикального перемещения и горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе 7 и содержит закрепленную на его конце подпружиненную щетку 12 с возможностью ее вращения. Щеточный узел 3 соединен с порталом щеточного узла 21, закрепленного на раме щеточного узла 19, шарнирными тягами 17 по принципу пантографа (шарнирного многозвенного механизма), приводимого в движение лебедкой 15 с двигателем 16, благодаря чему обеспечивается возможность вертикального перемещения щеточного узла 3. На механизме по типу пантографа 17 имеется площадка 14 с направляющими, по которым горизонтально возвратно-поступательно по направлению к трубе 7 движется каретка 13, с закрепленной на ней щеткой 12 с приводом 23 для ее вращения. Движение каретки 13 обеспечивается за счет ее соединения с собственным приводным механизмом (на фигурах не показан). Щетка 12 подпружинена относительно каретки 13 для исключения влияния формы трубы и неровностей поверхности трубы на качество очистки. Щетка 12 выдерживает нагрузку до одной тонны. Рабочая часть щетки 12 выполнена из отдельных отрезков проволоки или другого материала.

В частности устройство для очистки наружной поверхности трубы содержит дополнительный щеточный узел с возможностью вертикального перемещения и горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе, закрепленный на раме с роликовыми опорами. Указанные щеточные механизмы могут двигаться независимо друг от друга, тем самым дополнительно повышая качество очистки.

Резцовый узел 4 выполнен с возможностью вертикального перемещения, горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе 7 и изменения угла наклона резца 10. Резцовый узел 4 закреплен на портале резцового узла 22, который жестко соединен с рамой резцового узла 20. Рама резцового узла 20 жестко закреплена с рамой 2 с роликовыми опорами. На портале резцового узла 22 установлены две вертикальные направляющие 8 с элементами крепления резцедержателя 11 на разных высотах с помощью запорных штырей, благодаря чему обеспечивается возможность вертикального перемещения резцового узла 4. Вертикальные направляющие 8 выполнены с отверстиями под запорные штыри, которые жестко ограничивают отклонение резцедержателя вверх и вниз. Резцедержатель 11 с расположенным на одном из ее концов резцом 10 представляет собой винтовой механизм с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения резца 10 по направлению к трубе 7 при помощи собственного привода 9. В частности резцедержатель 11 содержит корпус в виде квадратной трубы с закрепленном на нем приводом 9 винтового механизма. Внутри корпуса находится подвижная штанга с закрепленной на ней гайкой винтового механизма. Винт винтового механизма входит в зацепление с приводом 9 винтового механизма и при вращении перемещает штангу вперед или назад по направлению к трубе 7. На другом конце штанги - близким к трубе закреплена поворотная головка 24 с жестко закрепленным на ней резцом или резцами. Головка выполнена с возможность поворота, т.е. изменения и фиксации угла наклона резца 10, что позволяет устанавливать резец на необходимый угол в зависимости от типа загрязнения.

В частности устройство для очистки наружной поверхности трубы содержит три дополнительных независимых резцовых узла, выполненных с возможностью вертикального перемещения, горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе и изменения угла наклона резца. На каждом резцедержателе может находится один или два резца в зависимости от сложности покрытия. Также может применяться дисковый резец с твердосплавной кромкой и с шириной режущей кромки от 5 до 60 мм. Резцовый узел осуществляет грубую очистку внешней поверхности трубы от изоляции и различных загрязнений.

Устройство снабжено кабиной управления 5 с пультом управления для управления механизмом вращательно-поступательного перемещения трубы, щеточным узлом 3: двигателем 16, приводным механизмом каретки 13 и приводом 23 щетки 12 и резцовым узлом 4: приводом 9 винтового механизма резцедержателя. Кабина управления 5 с пультом управления жестко закреплена на раме на месте с наибольшим углом обзора. Процессом очистки управляет оператор, находящийся в кабине управления 5. Таким образом, соблюдается нормы и правила охраны труда: повышается шумоизоляция, защита от внешних факторов.

Устройство для очистки внешней поверхности трубы работает следующим образом.

Очищаемую трубу 7 с помощью механизма горизонтального перемещения располагают между двумя рядами катков 18 механизма вращательно-поступательного перемещения трубы, расстояние между катками регулируется в зависимости от диаметра трубы. В зависимости от характера загрязнений и диаметра трубы осуществляют отдельно настройку и регулировку щеточного узла 3 и отдельно настройку и регулировку резцового узла 4. Резцовый узел 4 преимущественно располагают таким образом, чтобы резец 10 касался трубы в ее нижних секторах (секторе 2 и 3 согласно фиг.4). При таком расположении резца 10 и вращении трубы снизу вверх относительно резца (как показано на фиг. 3) обеспечивается наилучшие срезание загрязнений с наружной поверхности трубы, поскольку исключается скапливание стружки на трубе и забивание резца 10 стружкой, а также труба 7 своим весом дополнительно давит на резец, тем самым усиливая его воздействие на загрязнения. Регулирование высоты установки резца 10 осуществляют вручную путем установки резцодержателя 11 с резцом 10 на элементы крепления направляющих 8 на необходимом уровне и фиксацию на данном уровне с помощью запорных штырей, также устанавливают и фиксируют необходимый угол наклона резца путем поворота головки 24 с резцом 10. Щеточный узел 3 преимущественно располагают таким образом, чтобы щетка 12 касалась трубы 7 в ее верхней части (в 1 и 4 секторах согласно фиг. 4) тем самым дополнительно прижимая трубу 7 к резцу 10. Оператор на пульте управления включают двигатель 16 лебедки 15, которая тянет тросы и поднимает шарнирные тяги 17, выполненные по принципу пантографа, таким образом осуществляют вертикальное перемещение щеточного узла. В случае размещения резца 10 сбоку очищаемой трубы 7, щетку 12 располагают на диаметрально противоположном участке трубы, чтобы компенсировать давление от резца 10. В случае очистки труб малых диаметров от 159 мм при расположении резца 10 в нижнем секторе трубы веса самой трубы не достаточно для давления на резец, однако благодаря возможности расположения щетки 12 в верхнем секторе трубы обеспечивается дополнительное давление трубы на резец 10 и труба не будет приподниматься. Таким образом, в зависимости от характера загрязнений и диаметра трубы осуществляют настройку резцового узла 4 путем его вертикального перемещения на необходимый уровень и настройку щеточного узла 3 путем его вертикального перемещения на необходимый уровень. Затем включают механизм вращательно-поступательного перемещения трубы, выполненного в виде катков 18, труба 7 начинает вращаться относительно продольной оси. Оператор с пульта управления разворачивает катки 18 и придает трубе вращательно-поступательное движение, по достижению трубой резцового узла 4 включает привод 9 винтового механизма резцедержателя и подводит резец 10 к трубе 7, а по достижению щеточного узла 3 включает вращение щетки 12 и подводит щетку к поверхности трубы, включая приводной механизм каретки 13, создавая необходимое усилие для качественной очистки. В процессе очистки благодаря выполнению щетки 12 подпружиненной исключается влияние на качество очистки возможной эллипсности трубы и неровностей поверхности трубы. После прохода трубы через резцовый 4 и щеточный 3 узел труба очищается. Оператор выключает перемещение трубы и вращение щетки, отводит резец 10 и щетку 12 в исходное положение. Устройство готово к дальнейшей работе.

Таким образом, благодаря использованию устройства для очистки внешней поверхности трубы обеспечивается повышение качества очистки труб диаметром от 159 мм до 1420 мм.

Claims (4)

1. Устройство для очистки внешней поверхности трубы, характеризующееся тем, что содержит раму с расположенными на ней роликовыми опорами, механизмом вращательно-поступательного перемещения трубы в виде катков, резцовым узлом и щеточным узлом, при этом щеточный узел выполнен с возможностью вертикального перемещения и горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе, а резцовый узел - с возможностью вертикального перемещения, горизонтального возвратно-поступательного перемещения по направлению к очищаемой трубе и изменения угла наклона резца.

2. Устройство для очистки внешней поверхности трубы по п. 1, характеризующееся тем, что механизм вращательно-поступательного перемещения трубы выполнен с возможностью изменения скорости перемещения трубы и изменения направления движения трубы.

3. Устройство для очистки внешней поверхности трубы по п. 1, характеризующееся тем, что в щеточном узле щетка выполнена подпружиненной.

4. Устройство для очистки внешней поверхности трубы по п. 1, характеризующееся тем, что катки механизма вращательно-поступательного перемещения трубы выполнены с возможностью подстраивания под диаметр очищаемой трубы.

Images