RU2093282C1

RU2093282C1 - Means for transporting inside pipes

Info

Publication number: RU2093282C1
Application number: RU96111990/11A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Градецкий; Л.Н. Кравчук; С.В. Калиниченко; Г.В. Самохвалов
Original assignee: Институт проблем механики РАН
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 1997-10-20

Abstract

FIELD: nondestructive testing. SUBSTANCE: means has housing 1 and facility for moving it. Housing 1 is made up as a hollow ball. The facility is made up as an electric motor which is mounted inside the facility . Stator 2 of the facility is rigidly coupled with the housing. Rotor 5 of the facility is mounted on axle 5 set in bearings inside the housing. Weight 7 is rigidly secured to the axle. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

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 с малым углом. The invention relates to mechanical engineering and can be used in automation of work (for example, flaw detection) in pipes made of various materials, both seamless and with internal seams, longitudinal, spiral, transverse, ducts, closed volumes of various devices on horizontal sections, on rises and downhill slopes.

Известно внутритрубное транспортное средство, используемое для перемещения очистных инструментов в трубопроводах и содержащее ходовую часть, корпус и систему управления (см. описание к SU, авторское свидетельство N 820927, B 08 B 9/04, 1979). Недостатком известного средства является его малая маневренность и сложность конструкции. Known in-vehicle vehicle used to move cleaning tools in pipelines and containing a running gear, housing and control system (see description to SU, copyright certificate N 820927, B 08 B 9/04, 1979). A disadvantage of the known means is its low maneuverability and design complexity.

Известно внутритрубное транспортное средство, содержащее несколько движителей и средство их прижатия к поверхности перемещения, выполненное в виде силовых цилиндров (см. описание к SU, авторское свидетельство N 1710430, B 62 D 57/02, 1989). Недостатком известного устройства является сложность конструкции, громоздкость и малая скорость перемещения. Known in-tube vehicle containing several propulsors and a means of pressing them against the displacement surface, made in the form of power cylinders (see description to SU, copyright certificate N 1710430, B 62 D 57/02, 1989). A disadvantage of the known device is the design complexity, bulkiness and low speed of movement.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является известное внутритрубное транспортное средство, содержащее выполненные в форме полого шара корпус и приспособление его перемещения (US, патент N 4184 792, B 65 G 51/20, 1980). Недостатком известного устройства является невозможность использования его в отсутствии движущего перепада давления. Closest to the claimed in its technical essence is a well-known in-line vehicle containing a body made in the form of a hollow ball and a device for moving it (US, patent N 4184 792, B 65 G 51/20, 1980). A disadvantage of the known device is the inability to use it in the absence of a moving differential pressure.

Цель настоящего изобретения устранение указанного недостатка. The purpose of the present invention is to remedy this drawback.

Указанный результат достигается тем, что приспособление для перемещения выполнено в виде размещенного внутри упомянутого корпуса электродвигателя, статор которого жестко соединен с этим корпусом, а ротор расположен на установленной в корпусе в подшипниках оси, на которой жестко закреплен груз. This result is achieved in that the device for moving is made in the form of an electric motor located inside the said housing, the stator of which is rigidly connected to this housing, and the rotor is located on an axis installed in the housing in bearings, on which the load is rigidly fixed.

На фиг. 1 схематично представлен вариант реализации устройства в общем случае (поперечный разрез). На фиг.2 показан один из вариантов реализации транспортного средства с полезной нагрузкой. In FIG. 1 schematically shows an embodiment of a device in the general case (cross section). Figure 2 shows one embodiment of a payload vehicle.

Внутритрубное транспортное средство содержит корпус 1, выполненный в виде полого шара. Внутри корпуса размещено средство перемещения транспортного средства в виде электродвигателя, статор 2 которого жестко соединен с корпусом с помощью конструктивных элементов 3. Ось 4 с ротором 5 электродвигателя установлена в корпусе с помощью подшипников 6. На оси жестко закреплен груз 7. На этой же оси на подшипниках 8 может быть закреплена полезная нагрузка 9 и различное диагностическое оборудование, источники питания и т. п. При реализации устройства в автономном варианте, т.е. с бортовым источником питания, например, аккумулятором, транспортное средство комплектуется программируемым блоком управления (не показан). Питание на электродвигатель может подаваться и от внешнего источника электроэнергии, например, по проводам, которые будут тянуться за транспортным средством. В этом случае транспортное средство оборудуется соответствующими известными устройствам (не показаны), например, скользящими контактами типа электрощетка контактное кольцо и т.д. The in-tube vehicle comprises a housing 1 made in the form of a hollow ball. Inside the housing there is a means of moving the vehicle in the form of an electric motor, the stator 2 of which is rigidly connected to the housing using structural elements 3. The axis 4 with the rotor 5 of the electric motor is installed in the housing using bearings 6. The load is fixed on the axis 7. On the same axis bearings 8 can be fixed payload 9 and various diagnostic equipment, power sources, etc. When implementing the device in a stand-alone version, i.e. with an on-board power source, such as a battery, the vehicle is equipped with a programmable control unit (not shown). Power to the electric motor can also be supplied from an external source of electricity, for example, through wires that will reach for the vehicle. In this case, the vehicle is equipped with appropriate known devices (not shown), for example, sliding contacts such as an electric brush, a contact ring, etc.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подаче электрического тока на электродвигатель 5 от бортового или внешнего источника тока в обмотках ротора 5 и статора 2 наводятся электромагнитные поля, которые, взаимодействуя, будут пытаться развернуть ротор и статор в равные стороны относительно друг друга. Так как сила реакции ротора 5 вследствие укрепленного на оси 4 груза 7 превышает силу качения корпуса 1, на внутренней поверхности которого через элементы 3 неподвижно закреплен статор 2, статор 2 будет проворачиваться относительно ротора 5, и транспортное средство начнет перемещаться по поверхности. Транспортное средство может перемещаться не только по ровным участкам, но и преодолевать небольшие подъемы и спуски. В последнем случае торможение осуществляется за счет взаимодействия электромагнитных полей ротора и статора под влиянием силы качения. When electric current is supplied to the electric motor 5 from an onboard or external current source, electromagnetic fields are induced in the windings of the rotor 5 and stator 2, which, when interacting, will try to rotate the rotor and stator in equal directions relative to each other. Since the reaction force of the rotor 5 due to the load 7 fixed on the axis 4 exceeds the rolling force of the housing 1, on the inner surface of which the stator 2 is fixedly fixed through the elements 3, the stator 2 will rotate relative to the rotor 5, and the vehicle will begin to move along the surface. The vehicle can move not only in flat areas, but also overcome small ascents and descents. In the latter case, braking is due to the interaction of the electromagnetic fields of the rotor and stator under the influence of the rolling force.

Для лучшего взаимодействия корпуса с поверхностью перемещения на внешнюю поверхность шара может быть нанесено фрикционное покрытие или она может быть выполнена ребристой или с насечкой. For better interaction of the housing with the displacement surface, a friction coating may be applied to the outer surface of the ball or it may be ribbed or notched.

Claims

An in-tube vehicle comprising a housing made in the form of a hollow ball and a device for moving it, characterized in that the device for moving it is made in the form of an electric motor placed inside the said body, the stator of which is rigidly connected to this body, and the rotor is located on an axis mounted in the body in the bearings on which the load is rigidly fixed.