RU206071U1

RU206071U1 - DEVICE FOR CLEANING THE EXTERNAL SURFACE OF PIPES

Info

Publication number: RU206071U1
Application number: RU2021111807U
Authority: RU
Inventors: Михаил Маркович Дорошинский
Original assignee: Михаил Маркович Дорошинский
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2021-08-18

Abstract

Полезная модель устройство относится к чистящим устройствам, а именно к самоходным устройствам, предназначенным для чистки внешней поверхности цилиндрических труб. Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание устройства для очистки внешней поверхности цилиндрических труб по заданной траектории за счет устройства для очистки внешней поверхности труб, характеризующегося тем, что оно содержит, по меньшей мере, три кольцеобразно установленных модуля, при этом каждый модуль содержит пару колес Илона, каждое из которых установлено с возможностью изменения направления и скорости вращения, при этом устройство снабжено средством очистки поверхности трубы; средство очистки поверхности трубы выполнено в форме щетки, установленной с возможностью вращения и изменения положения; устройство выполнено с возможностью синхронизации вращения выбранных колес Илона; каждый модуль устройства снабжен парой электродвигателей, каждый из которых кинематически связан с соответствующим колесом Илона; модули устройства соединены с возможностью разъединения; устройство снабжено средством регулировки взаимного положения модулей.The utility model device relates to cleaning devices, namely to self-propelled devices intended for cleaning the outer surface of cylindrical pipes. The technical result of the proposed technical solution is the creation of a device for cleaning the outer surface of cylindrical pipes along a given trajectory due to a device for cleaning the outer surface of pipes, characterized in that it contains at least three annularly installed modules, each module contains a pair of Ilona wheels , each of which is installed with the ability to change the direction and speed of rotation, while the device is equipped with a means for cleaning the surface of the pipe; means for cleaning the surface of the pipe is made in the form of a brush installed with the possibility of rotation and change of position; the device is designed to synchronize the rotation of the selected Elon's wheels; each module of the device is equipped with a pair of electric motors, each of which is kinematically connected to the corresponding Elon wheel; the modules of the device are connected with the possibility of disconnection; the device is equipped with a means for adjusting the relative position of the modules.

Description

Полезная модель устройство относится к чистящим устройствам, а именно к самоходным устройствам, предназначенным для чистки внешней поверхности цилиндрических труб.The utility model relates to cleaning devices, namely to self-propelled devices designed for cleaning the outer surface of cylindrical pipes.

Известна и широко применяется угловая шлифовальная машина, подробно описанная в сети Интернет по адресу: https://ru.wikipedia.org/wiki/Угловая_шлифовальная_машина.Known and widely used angle grinder, described in detail on the Internet at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Angle_grinder_machine.

Угловая шлифовальная машина предназначена для резки, шлифования и зачистки изделий из камня, металла и других материалов. Оси двигателя и инструмента в данной машине расположены под углом 90° по отношению друг к другу. Известное устройство является преимущественно ручным и требует при своей работе участия оператора. Использование ручного труда для выполнения простых однотипных действий экономически нецелесообразно, не исключает возможности выполнения работ неприемлемого уровня качества, а также получения исполнителем производственных травм. Кроме того, зоны внешней поверхности трубы, которые необходимо очистить, могут быть труднодоступны для исполнителя, например, располагаться на значительной высоте.The angle grinder is designed for cutting, grinding and deburring stone, metal and other materials. The axes of the motor and the tool in this machine are located at an angle of 90 ° in relation to each other. The known device is predominantly manual and requires the participation of an operator in its operation. The use of manual labor for performing simple actions of the same type is economically inexpedient, does not exclude the possibility of performing work of an unacceptable level of quality, as well as receiving industrial injuries by the performer. In addition, the areas of the outer surface of the pipe that need to be cleaned may be difficult for the performer to reach, for example, be located at a considerable height.

Наиболее близким по технической сути является «Устройство для очистки внешней поверхности труб» (патент на изобретение SU 165091 от 29.08.1962, опубликован 04.09.1964, МПК B08B 9/023), рама которого выполнена разъемной, на раме установлены дебалансы, направленные в противоположные стороны, и гибкие ленты, охватывающие очищаемую трубу, при этом ленты снабжены щетками, которые вместе с рамой совершают круговые колебательные движения в двух взаимно перпендикулярных направлениях.The closest in technical essence is the "Device for cleaning the outer surface of pipes" (patent for invention SU 165091 dated 08/29/1962, published 09/04/1964, IPC B08B 9/023), the frame of which is split, the frame is equipped with unbalances directed in opposite sides, and flexible belts covering the pipe being cleaned, while the belts are equipped with brushes, which, together with the frame, make circular oscillatory movements in two mutually perpendicular directions.

Известное устройство может осуществлять очистку внешней поверхности цилиндрической трубы только в месте своего монтажа и не способно самостоятельно перемещаться. Для перехода к следующему участку трубы описанное устройство необходимо разобрать, переместить и вновь привести в рабочее положение.The known device can clean the outer surface of a cylindrical pipe only at the place of its installation and is not able to move independently. To move to the next section of the pipe, the described device must be disassembled, moved and brought back into working position.

На сегодняшний день из уровня техники неизвестны устройства, обладающие возможностью контролируемого перемещения оборудования для очистки по внешней поверхности цилиндрической трубы.To date, there are no known devices in the prior art that are capable of controlled movement of cleaning equipment along the outer surface of a cylindrical pipe.

Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, способного осуществлять очистку внешней поверхности цилиндрической трубы, перемещая чистящий рабочий орган по заданной траектории, как вдоль оси трубы, так и вокруг нее.The objective of the proposed technical solution is to create a device capable of cleaning the outer surface of a cylindrical pipe by moving the cleaning tool along a given trajectory, both along the pipe axis and around it.

Поставленная задача решена за счет устройства для очистки внешней поверхности труб, характеризующегося тем, что оно содержит, по меньшей мере, три кольцеобразно установленных модуля, при этом каждый модуль содержит пару колес Илона, каждое из которых установлено с возможностью изменения направления и скорости вращения, при этом устройство снабжено средством очистки поверхности трубы; средство очистки поверхности трубы выполнено в форме щетки, установленной с возможностью вращения и изменения положения; устройство выполнено с возможностью синхронизации вращения выбранных колес Илона; каждый модуль устройства снабжен парой электродвигателей, каждый из которых кинематически связан с соответствующим колесом Илона; модули устройства соединены с возможностью разъединения; устройство снабжено средством регулировки взаимного положения модулей.The problem is solved by means of a device for cleaning the outer surface of pipes, characterized in that it contains at least three annularly mounted modules, each module contains a pair of Elon's wheels, each of which is installed with the ability to change the direction and speed of rotation, when the device is provided with a means for cleaning the surface of the pipe; means for cleaning the surface of the pipe is made in the form of a brush installed with the possibility of rotation and change of position; the device is designed to synchronize the rotation of the selected Elon's wheels; each module of the device is equipped with a pair of electric motors, each of which is kinematically connected to the corresponding Elon wheel; the modules of the device are connected with the possibility of disconnection; the device is equipped with a means for adjusting the relative position of the modules.

Суть технического решения иллюстрирована чертежами, где на фиг. 1 - общий вид устройства для очистки внешней поверхности труб, на фиг. 2 - колесо Илона.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in Fig. 1 is a general view of a device for cleaning the outer surface of pipes, FIG. 2 - Elon's wheel.

На фиг. 1, фиг. 2: устройство 1 для очистки внешней поверхности труб, модуль 2, колесо Илона 3, электродвигатель 4, средство 5 регулировки взаимного положения модулей, вал 6, диск 7, ролик 8, корпус модуля 9, соединительный элемент 10, труба 11, средство 12 очистки поверхности трубы, активный блок 13, пассивный блок 14, пружина 15.FIG. 1, fig. 2: device 1 for cleaning the outer surface of pipes, module 2, Ilona wheel 3, electric motor 4, means 5 for adjusting the mutual position of modules, shaft 6, disc 7, roller 8, module housing 9, connecting element 10, pipe 11, cleaning means 12 pipe surface, active block 13, passive block 14, spring 15.

Устройство для очистки внешней поверхности труб выполнено следующим образом.The device for cleaning the outer surface of pipes is made as follows.

Устройство 1 для очистки внешней поверхности цилиндрических труб содержит, по меньшей мере, три кольцеобразно установленных модуля 2. Каждый модуль 2 содержит пару колес Илона 3. Каждое колесо Илона 3 содержит вал 6, на котором закреплена пара профильных дисков 7. Между дисками 7 установлены с возможностью вращения бочкообразные ролики 8. Ролики 8 установлены таким образом, что ось их вращения находится под углом к оси вращения вала 6. Ролики 8 выполнены формой, обеспечивающей равноудаленность точек контакта ролика 8 с внешней поверхностью трубы 11. Колеса Илона 3, входящие в состав одного модуля 2, установлены в нем зеркально относительно друг друга, таким образом, что оси вращения валов 6 занимают параллельное друг другу положение. Каждое колесо Илона 3 кинематически связано с отдельным электродвигателем 4, расположенным в корпусе 9 модуля 2. Кинематическая связь между валом электродвигателя 4 и валом 6 колеса Илона 3 осуществляется любым известным из уровня техники способом, например, при помощи цепной, ременной или карданной передачи. Электродвигатели 4 выполнены с возможностью изменения направления и скорости вращения своего вала. Таким образом, каждое колесо Илона 3 обладает возможностью контролируемого изменения направления и скорости своего вращения. Направление и скорость вращения вала каждого электродвигателя 4 управляются контроллером в соответствии с программой или при помощи пульта управления. Таким образом, осуществляется возможность синхронизации вращения отдельных колес Илона 3. Синхронизация вращения выбранных колес Илона 3 позволяет равномерно распределить нагрузку между отдельными модулями 2, обеспечив, таким образом, эффективное перемещение устройства 1 по внешней поверхности трубы 11. Устройство 1 снабжено средством 12 очистки поверхности трубы 11. По меньшей мере, одно средство 12 очистки поверхности трубы 11 установлено на одном из модулей 2 или закреплено между модулями 2. Средство 12 очистки трубы 11 может быть выполнено, например, в виде щетки чашечного типа, установленной с возможностью вращения. Возможность вращения обеспечивается, например, за счет установки щетки на вал электродвигателя. Средство 12 очистки установлено с возможностью изменения расстояния между ним и поверхностью трубы 11. Например, средство 12 очистки поверхности трубы 11 может быть установлено посредством механизма, состоящего из активного 13 и пассивного 14 блоков, при этом средство 12 закреплено в пассивном блоке 14. При угловом перемещении активного блока 13 изменяется ориентация пассивного блока 14 и, как следствие, положение закрепленного в нем средства 12 очистки поверхности тубы 11, приближая, или удаляя его от обрабатываемой поверхности. Для прижима средства 12 к обрабатываемой поверхности трубы 11, может быть использована пружина 15 или иное устройство, обеспечивающее настраиваемое усилие прижима средства 12 очистки к обрабатываемой поверхности трубы 11.The device 1 for cleaning the outer surface of cylindrical pipes contains at least three annularly mounted modules 2. Each module 2 contains a pair of Ilon 3 wheels. Each Ilona 3 wheel contains a shaft 6, on which a pair of profile disks 7 are fixed. the possibility of rotation of the barrel-shaped rollers 8. The rollers 8 are installed in such a way that the axis of their rotation is at an angle to the axis of rotation of the shaft 6. The rollers 8 are made in a form that ensures the equidistance of the points of contact of the roller 8 with the outer surface of the pipe 11. Wheels of Ilona 3, which are part of one module 2, are installed in it mirror-like relative to each other, so that the axes of rotation of the shafts 6 occupy a position parallel to each other. Each wheel of Ilona 3 is kinematically connected to a separate electric motor 4 located in the housing 9 of module 2. The kinematic connection between the shaft of the electric motor 4 and the shaft 6 of the wheel of Ilona 3 is carried out by any method known from the prior art, for example, using a chain, belt or cardan drive. Electric motors 4 are made with the possibility of changing the direction and speed of rotation of their shaft. Thus, each wheel of Ilona 3 has the ability to controllably change the direction and speed of its rotation. The direction and speed of rotation of the shaft of each electric motor 4 are controlled by the controller in accordance with the program or using the control panel. Thus, it is possible to synchronize the rotation of individual wheels of Ilona 3. Synchronization of rotation of the selected wheels of Ilona 3 makes it possible to evenly distribute the load between the individual modules 2, thus ensuring effective movement of the device 1 along the outer surface of the pipe 11. The device 1 is equipped with a means 12 for cleaning the pipe surface 11. At least one means 12 for cleaning the surface of the pipe 11 is installed on one of the modules 2 or fixed between the modules 2. The means 12 for cleaning the pipe 11 can be made, for example, in the form of a cup-type brush mounted with the possibility of rotation. Rotation is provided, for example, by installing the brush on the motor shaft. The means 12 for cleaning is installed with the possibility of changing the distance between it and the surface of the pipe 11. For example, the means 12 for cleaning the surface of the pipe 11 can be installed by means of a mechanism consisting of active 13 and passive 14 blocks, while the means 12 is fixed in the passive block 14. With an angular Moving the active block 13 changes the orientation of the passive block 14 and, as a consequence, the position of the means 12 for cleaning the surface of the tube 11 fixed in it, bringing it closer or further away from the surface to be treated. To press the tool 12 to the treated surface of the pipe 11, a spring 15 or another device can be used that provides an adjustable pressing force of the cleaning tool 12 to the treated surface of the pipe 11.

Модули 2 кольцеобразно соединены между собой посредством соединительных элементов 10 с возможностью разъединения. Соединительные элементы 10 могут быть выполнены в виде жесткой пространственной рамы, или обладать возможностью изменения своей рабочей длины, за счет, например, винтовой или пружинной регулировки. Так же соединительные элементы 10 могут быть выполнены в виде средства 5 регулировки взаимного положения модулей 2. Средства 5 регулировки взаимного положения модулей 2 могут содержать рычажно-эксцентриковые, или иного вида стяжки, что позволяет осуществлять регулировку силы прижима колес Илона 3 к внешней поверхности трубы 11 после установки устройства 1 в рабочее положение.Modules 2 are annularly connected to each other by means of connecting elements 10 with the possibility of disconnection. The connecting elements 10 can be made in the form of a rigid spatial frame, or have the ability to change their working length, due to, for example, screw or spring adjustment. The connecting elements 10 can also be made in the form of means 5 for adjusting the mutual position of modules 2. Means 5 for adjusting the mutual position of modules 2 can contain leverage-eccentric, or other type of tie, which allows you to adjust the pressing force of the Ilona wheels 3 to the outer surface of the pipe 11 after installing the device 1 in the working position.

Устройство для очистки внешней поверхности труб работает следующим образом.The device for cleaning the outer surface of pipes works as follows.

В зависимости от диаметра трубы 11, внешнюю поверхность которой необходимо очистить, выбирают необходимое количество модулей 2 и соответствующее ему количество соединительных элементов 10. Модули 2 располагают вокруг трубы 11 и соединяют при помощи соединительных элементов 10. При этом средство 12 очистки поверхности трубы 11 находится в нерабочем положении - не контактирует с поверхностью трубы 11 и не препятствует процессу установки устройства 1 в рабочее положение. Последний соединительный элемент 10 соединяют с первым модулем 2. Модули 2 устанавливают, например, таким образом, что бы ось вала 6 колеса Илона 3, входящего в состав модуля 2, располагалась параллельно оси трубы 11. После осуществления монтажа устройства производят регулировку силы прижима колес Илона 3 к внешней поверхности трубы 11. На одном из соединительных элементов 10, выполненном в виде средства 5 регулировки взаимного положения модулей 2, осуществляют вращение регулирующего органа до тех пор, пока усилие прижима колес Илона 3 к поверхности трубы 11 не станет достаточным. Затем устройство 1 для очистки внешней поверхности труб подключают к источнику питания, обеспечивающего необходимую мощность для работы электрооборудования устройства 1. После запуска соответствующей управляющей программы устройство 1 начинает свое контролируемое перемещение по внешней поверхности трубы 11 вместе со средством 12 очистки поверхности трубы 11. При однонаправленном вращении пары колес Илона 3 входящих в состав одного модуля 2, данный модуль 2 стремится к перемещению в направлении перпендикулярном осям вращения валов 6. При встречном вращении пары колес Илона 3 модуль 2 стремится к перемещению в направлении параллельном осям вращения валов 6. Комбинируя, например, при помощи контроллера, направление и скорость вращения отдельных колес Илона 3, устройство 1 перемещают по внешней поверхности трубы 11 по заданной траектории. При достижении устройством 1 зоны, в которой необходимо производить очистку внешней поверхности трубы 11, средство 12 переводят в рабочее положение путем поворота активного блока 13 до его контакта с поверхностью трубы 11. На электродвигатель, на вал которого установлено средство 12, подают напряжение, сообщая, таким образом, вращение средству 12 очистки. При начале движения устройства 1 вокруг трубы 11 активный блок 13 утрачивает контакт с ее поверхностью и прижим средства 12 к поверхности трубы 11 обеспечивает пружина 15 или иное прижимное устройство. Средство 12, будучи прижатым к внешней поверхности трубы 11 производит ее очистку при осуществлении устройством 1 своего контролируемого перемещения по поверхности трубы 11 по заданной траектории. Управление устройством 1 может быть ручным, полностью автоматизированным, в соответствии с управляющей программой или осуществляться с пульта управления посредством радио или проводной связи.Depending on the diameter of the pipe 11, the outer surface of which must be cleaned, the required number of modules 2 and the corresponding number of connecting elements 10 are selected. Modules 2 are placed around the pipe 11 and connected by means of connecting elements 10. In this case, the means 12 for cleaning the surface of the pipe 11 is in non-working position - does not contact the surface of the pipe 11 and does not interfere with the process of installing the device 1 in the working position. The last connecting element 10 is connected to the first module 2. Modules 2 are installed, for example, in such a way that the axis of the shaft 6 of the wheel of Ilon 3, which is part of the module 2, is parallel to the axis of the pipe 11. After the installation of the device, the clamping force of the wheels of Ilona is adjusted. 3 to the outer surface of the pipe 11. On one of the connecting elements 10, made in the form of means 5 for adjusting the mutual position of the modules 2, the regulating body is rotated until the pressing force of the Ilona wheels 3 to the surface of the pipe 11 becomes sufficient. Then the device 1 for cleaning the outer surface of the pipes is connected to a power source that provides the necessary power for the operation of the electrical equipment of the device 1. After starting the corresponding control program, the device 1 begins its controlled movement along the outer surface of the pipe 11 together with the means 12 for cleaning the surface of the pipe 11. With unidirectional rotation a pair of Ilona 3 wheels included in one module 2, this module 2 tends to move in a direction perpendicular to the axes of rotation of the shafts 6. When a pair of Ilona 3 wheels rotates against each other, module 2 tends to move in a direction parallel to the axes of rotation of the shafts 6. Combining, for example, with with the help of the controller, the direction and speed of rotation of the individual wheels of Ilona 3, the device 1 is moved along the outer surface of the pipe 11 along a predetermined trajectory. When the device 1 reaches the zone in which it is necessary to clean the outer surface of the pipe 11, the means 12 is transferred to the operating position by rotating the active unit 13 until it contacts the surface of the pipe 11. The electric motor, on the shaft of which the means 12 is installed, is supplied with voltage, informing, thus rotating the cleaning means 12. When the device 1 begins to move around the pipe 11, the active block 13 loses contact with its surface, and the pressure of the means 12 to the surface of the pipe 11 is provided by a spring 15 or other pressure device. The means 12, being pressed against the outer surface of the pipe 11, cleans it while the device 1 performs its controlled movement along the surface of the pipe 11 along a predetermined path. The device 1 can be controlled manually, fully automated, in accordance with the control program, or carried out from the control panel via radio or wire communication.

Кольцеобразная поочередная установка модулей 2 и соединительных элементов 10, в совокупности с возможностью регулировки усилия прижима колес Илона 3 к поверхности трубы 11 за счет средства 5 регулировки взаимного положения модулей 2 позволяет надежно фиксировать устройство 1 на внешней поверхности трубы 11. Комбинирование значений таких параметров как скорость и направление вращения отдельных колес Илона 3 и возможность их синхронизации, обеспечивает возможность эффективного перемещения устройства 1 как вдоль оси цилиндрической трубы, так и вращения вокруг нее. Наличие средства 12 очистки поверхности трубы 11, в совокупности с возможностью его прижатия к обрабатываемой поверхности позволяет осуществлять очистку внешней поверхности трубы 11.The ring-shaped alternate installation of modules 2 and connecting elements 10, together with the possibility of adjusting the pressing force of the Ilona wheels 3 to the surface of the pipe 11 due to the means 5 for adjusting the relative position of the modules 2, makes it possible to securely fix the device 1 on the outer surface of the pipe 11. Combination of values of such parameters as speed and the direction of rotation of the individual wheels of Ilona 3 and the possibility of their synchronization, provides the possibility of efficient movement of the device 1 both along the axis of the cylindrical pipe and rotation around it. The presence of means 12 for cleaning the surface of the pipe 11, together with the possibility of pressing it against the surface to be treated, allows cleaning the outer surface of the pipe 11.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание устройства для очистки внешней поверхности цилиндрических труб по заданной траектории, за счет устройства для очистки внешней поверхности труб, характеризующегося тем, что оно содержит, по меньшей мере три кольцеобразно установленных модуля, при этом каждый модуль содержит пару колес Илона, каждое из которых установлено с возможностью изменения направления и скорости вращения, при этом устройство снабжено средством очистки поверхности трубы; средство очистки поверхности трубы выполнено в форме щетки, установленной с возможностью вращения и изменения положения; устройство выполнено с возможностью синхронизации вращения выбранных колес Илона; каждый модуль устройства снабжен парой электродвигателей, каждый из которых кинематически связан с соответствующим колесом Илона; модули устройства соединены с возможностью разъединения; устройство снабжено средством регулировки взаимного положения модулей.The technical result of the proposed technical solution is the creation of a device for cleaning the outer surface of cylindrical pipes along a given trajectory, due to the device for cleaning the outer surface of the pipes, characterized in that it contains at least three annularly installed modules, each module contains a pair of Ilona wheels , each of which is installed with the ability to change the direction and speed of rotation, while the device is equipped with a means for cleaning the surface of the pipe; means for cleaning the surface of the pipe is made in the form of a brush installed with the possibility of rotation and change of position; the device is designed to synchronize the rotation of the selected Elon's wheels; each module of the device is equipped with a pair of electric motors, each of which is kinematically connected to the corresponding Elon wheel; the modules of the device are connected with the possibility of disconnection; the device is equipped with a means for adjusting the relative position of the modules.

Claims

1. A device for cleaning the outer surface of pipes, characterized in that it contains at least three annularly mounted modules, each module contains a pair of Ilona wheels, each of which is installed with the possibility of changing the direction and speed of rotation, while the device is equipped with a means cleaning the pipe surface.

2. The device according to claim 1, characterized in that the means for cleaning the pipe surface is made in the form of a brush mounted for rotation.

3. The device according to claim 2, characterized in that the means for cleaning the surface of the pipe is installed with the possibility of changing the position.

4. The device according to claim 1, characterized in that it is configured to synchronize the rotation of the selected Elon's wheels.

5. The device according to claim 1, characterized in that each module is equipped with a pair of electric motors, each of which is kinematically connected to the corresponding Elon wheel.

6. The device according to claim 1, characterized in that the modules are connected with the possibility of disconnection.

7. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with means for adjusting the mutual position of the modules.