RU2165805C1

RU2165805C1 - Working tool of machine for cleaning external surface of pipes

Info

Publication number: RU2165805C1
Application number: RU2000120606/12A
Authority: RU
Inventors: А.С. Шацкий; Ю.В. Шалыгин; М.Ш. Ибрагимов
Original assignee: Шацкий Алексей Степанович; Шалыгин Юрий Валентинович; Ибрагимов Марат Шарипович
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: repair and construction of pipelines. SUBSTANCE: working tool has rotor with shafts, double-armed holders with cleaning members which are pivotally attached to holders and to rotor shafts, and rollers embraced with flexible member provided with tensioner. Cleaning members are secured on plate pivotally mounted on first arm of each holder and are arranged symmetrically or asymmetrically with respect to both sides of pivot hinge. Support is provided due to contact of second arm of holder in operating position with external surface of pipes. Space between cutting members on plate is aliquant to working tool feeding length value. Length of second arm exceeds length of first arm by at least two times. Such construction provides continuous contact of cleaning members with surface to be cleaned even in case concentricity of rotor relative to pipeline is forced out. Working tool may be used for removal of worn insulation or for cleaning pipe external surface. EFFECT: increased efficiency by stabilized process and improved quality of cleaning of pipe surface. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к очистке наружной поверхности трубопроводов от старой изоляции, коррозии и т.п., а именно к рабочим органам машин для очистки трубопроводов, и может быть использовано при ремонте и строительстве трубопроводов. The invention relates to the cleaning of the outer surface of pipelines from old insulation, corrosion, etc., namely, to the working bodies of machines for cleaning pipelines, and can be used in the repair and construction of pipelines.

Известен рабочий орган для очистки наружной поверхности трубопроводов из описания к патенту N 2132245 "Рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопровода", МПК 6 B 08 B 9/02, опубликованному 27.06.99, Бюл. N 18, 1999 (прототип). Known working body for cleaning the outer surface of pipelines from the description of patent N 2132245 "Working body of the machine for cleaning the outer surface of the pipeline", IPC 6 B 08 B 9/02, published on 06.27.99, Bull. N 18, 1999 (prototype).

Указанный рабочий орган содержит установленный на раме ротор, равномерно смонтированные и шарнирно закрепленные на нем двуплечие держатели с очистными элементами, рычаги, шарнирно соединенные с держателями и установленные на осях ротора, опору на наружную поверхность трубопровода, и ролики, охватываемые гибкой связью, имеющей натяжное устройство. The specified working body contains a rotor mounted on the frame, two-arm holders with cleaning elements evenly mounted and pivotally mounted on it, levers pivotally connected to the holders and mounted on the rotor axes, supported on the outer surface of the pipeline, and rollers covered by a flexible coupling having a tension device .

При вращении ротора нарушается его концентричность с очищаемой поверхностью трубопровода, и положение режущей кромки относительно поперечной и продольной плоскостей трубопровода непрерывно меняется, что нарушает стабильность процесса очистки, при этом качество очистки снижается. When the rotor rotates, its concentricity with the surface of the pipeline being cleaned is violated, and the position of the cutting edge relative to the transverse and longitudinal planes of the pipeline is constantly changing, which violates the stability of the cleaning process, while the quality of cleaning is reduced.

Описанная конструкция рабочего органа за счет наличия опоры на наружную поверхность и натяжного устройства позволяет сохранить угол резания (положение режущей кромки) постоянным только в поперечном относительно оси трубопровода направлении. The described design of the working body due to the support on the outer surface and the tensioning device allows you to keep the cutting angle (position of the cutting edge) constant only in the transverse direction relative to the axis of the pipeline.

Задача изобретения - обеспечить стабильное положение режущей кромки очистных элементов относительно поверхности трубопровода и за счет этого обеспечить в процессе работы постоянный контакт очистных элементов с очищаемой поверхностью при нарушении концентричности ротора относительно трубопровода, повысить стабильность процесса удаления старого изоляционного покрытия и очистки поверхности трубопровода, повысить эффективность работы рабочего органа и качество очистки. The objective of the invention is to ensure a stable position of the cutting edge of the cleaning elements relative to the surface of the pipeline and due to this to ensure constant contact between the cleaning elements and the surface being cleaned in case of violation of the concentricity of the rotor relative to the pipeline, to increase the stability of the process of removing the old insulation coating and cleaning the surface of the pipeline, to increase work efficiency working body and quality of cleaning.

Указанная задача решается за счет того, что в рабочем органе машины для очистки наружной поверхности трубопроводов, включающем ротор с осями, двуплечие держатели с очистными элементами, рычаги, шарнирно соединенные с держателями и установленные на осях ротора, опору на наружную поверхность трубопровода и ролики, охватываемые гибкой связью, имеющей натяжное устройство, очистные элементы закреплены на пластине, шарнирно установленной на первом плече каждого держателя, и размещены симметрично или асимметрично по обе стороны от шарнира, опора выполнена за счет возможности контакта второго плеча держателя в рабочем положении с наружной поверхностью трубопровода, а расстояние между режущими элементами на пластине не кратно величине подачи рабочего органа, при этом длина второго плеча не менее чем в два раза превосходит длину первого плеча. This problem is solved due to the fact that in the working body of the machine for cleaning the outer surface of pipelines, including a rotor with axes, two-arm holders with cleaning elements, levers pivotally connected to the holders and mounted on the rotor axes, a support on the outer surface of the pipeline and rollers covered flexible connection having a tension device, the cleaning elements are mounted on a plate pivotally mounted on the first shoulder of each holder, and placed symmetrically or asymmetrically on both sides of the hinge, op The ora is made due to the possibility of contact of the second shoulder of the holder in the working position with the outer surface of the pipeline, and the distance between the cutting elements on the plate is not a multiple of the feed rate of the working body, while the length of the second shoulder is at least twice the length of the first shoulder.

Кроме того, второе плечо держателя имеет износостойкое покрытие в месте его контакта с наружной поверхностью трубопровода. In addition, the second shoulder of the holder has a wear-resistant coating in place of its contact with the outer surface of the pipeline.

Преимущества изобретения и конструктивные особенности поясняются чертежами, где
на фиг. 1 - вид спереди на держатели с режущими элементами и рычаг с роликом, закрепленные на осях ротора (не показан); на фиг. 2 - вид сверху на фиг. 1.The advantages of the invention and structural features are illustrated by drawings, where
in FIG. 1 is a front view of holders with cutting elements and a lever with a roller mounted on rotor axes (not shown); in FIG. 2 is a plan view of FIG. 1.

Рабочий орган машины для очистки смонтирован на роторе (не показан), охватывающем трубопровод 1. На осях 2 ротора шарнирно закреплены равноудаленные друг от друга рычаги 3, которые с помощью шарнира 4 соединены с двуплечими держателями 5. На первом плече каждого держателя 5 с помощью шарнира 6 установлены пластины 7, на которых по обе стороны от шарнира 6 размещены очистные элементы 8. Очистные элементы 8 могут быть симметричны (этот вариант изображен на фиг. 2) или асимметричны относительно шарнира 6, что зависит от того, какое покрытие подлежит удалению: старая изоляция или слой образовавшейся коррозии. Очистные элементы повернуты в держателе относительно оси вращения ротора на угол 35 - 50^o. Этот угол установки очистных элементов является оптимальным, что доказано практикой работы по очистке поверхности трубопроводов.The working body of the cleaning machine is mounted on a rotor (not shown), covering the pipe 1. On the axes 2 of the rotor, levers 3 are equally spaced from each other, which are connected by means of a hinge 4 to two-arm holders 5. On the first shoulder of each holder 5 by a hinge 6, plates 7 are installed on which cleaning elements 8 are placed on both sides of the hinge 6. The cleaning elements 8 can be symmetrical (this option is shown in Fig. 2) or asymmetric with respect to the hinge 6, depending on which coating is to be applied Allenia: old insulation or a layer of corrosion. The cleaning elements are rotated in the holder relative to the axis of rotation of the rotor by an angle of 35 - 50 ^o . This angle of installation of the cleaning elements is optimal, which is proved by the practice of cleaning the surface of pipelines.

Второе плечо каждого держателя 5, являясь опорой, контактирует в рабочем состоянии с наружной поверхностью трубопровода 1 по поверхности A, имеющей износостойкое покрытие 9. The second shoulder of each holder 5, being a support, contacts in working condition with the outer surface of the pipeline 1 along surface A having a wear-resistant coating 9.

На рычагах 3 с помощью дополнительного рычага 10 закреплены ролики 11, снаружи охватываемые гибкой связью 12, концы которой соединены с натяжным устройством известной конструкции (не показано), регулирующим натяжение гибкой связи 12. On the levers 3, with the help of an additional lever 10, rollers 11 are fixed, externally covered by a flexible coupling 12, the ends of which are connected to a tensioner of a known design (not shown) that controls the tension of the flexible coupling 12.

Расстояние S, измеренное между осями крепления режущих элементов 8, параллельно продольной оси трубопровода 1, не кратно величине подачи рабочего органа в продольном направлении (на 1 оборот ротора). Кроме того длина плеча L₂ (второго), измеренного от поверхности A держателя 5 до оси шарнира 4, не менее чем в два раза превосходит длину плеча L₁ (первого), измеряемого от шарнира 4 до оси шарнира 6 пластины 7.The distance S, measured between the axes of attachment of the cutting elements 8, parallel to the longitudinal axis of the pipeline 1, is not a multiple of the feed rate of the working body in the longitudinal direction (by 1 revolution of the rotor). In addition, the length of the shoulder L ₂ (second), measured from the surface A of the holder 5 to the axis of the hinge 4, is at least twice the length of the shoulder L ₁ (first), measured from the hinge 4 to the axis of the hinge 6 of the plate 7.

Работает рабочий орган следующим образом. The working body works as follows.

Пластины 7 с очистными элементами 8 закрепляются с помощью шарниров 6 на каждом держателе 5, которые соединяются шарнирами 4 с рычагами 3 и устанавливаются на осях 2 ротора. The plates 7 with the cleaning elements 8 are fixed using hinges 6 on each holder 5, which are connected by hinges 4 with levers 3 and are mounted on the axes 2 of the rotor.

Ролики 11 закрепляются на дополнительных рычагах 10 и охватываются снаружи гибкой связью 12, имеющей натяжное устройство. При вращении ротора очистные элементы 8 прижаты к очищаемой поверхности трубопровода 2, второе плечо держателя 5 с износостойким покрытием 9 по поверхности A опирается на наружную поверхность трубопровода 1, при этом усилие прижатия регулируется гибкой связью 12 с натяжным устройством. The rollers 11 are mounted on additional levers 10 and are covered externally by a flexible coupling 12 having a tensioning device. When the rotor rotates, the cleaning elements 8 are pressed against the cleaned surface of the pipeline 2, the second shoulder of the holder 5 with a wear-resistant coating 9 on surface A rests on the outer surface of the pipeline 1, while the pressing force is regulated by a flexible connection 12 with a tensioner.

При снятии изоляционного покрытия с поверхности трубопровода 1 очистные элементы 8 устанавливаются на пластине 7 асимметрично относительно шарнира 6, что позволяет первым по направлению подачи очистным элементам 8 прорезать сплошное изоляционное покрытие, отделяя его как ленту, со значительным усилием на режущей кромке. Идущие за ними следующие очистные элементы 8 выполняют зачистку оставшегося покрытия, т.к. усилие резания на их кромке меньше из-за их несимметричного размещения относительно шарнира 6. When removing the insulating coating from the surface of the pipeline 1, the cleaning elements 8 are mounted asymmetrically on the plate 7 relative to the hinge 6, which allows the first in the direction of supply of the cleaning elements 8 to cut through the continuous insulation coating, separating it like a tape, with significant force on the cutting edge. Following them, the following cleaning elements 8 perform the cleaning of the remaining coating, because the cutting force on their edge is less due to their asymmetric placement relative to the hinge 6.

При работе должно соблюдаться также условие: расстояние S между режущими элементами 8 не кратно величине подачи рабочего органа в продольном направлении, т. е. на 1 оборот ротора. В этом случае каждый режущий элемент 8 перемещается по своей траектории, а не по траектории предыдущего элемента 8. Шарнирная установка пластины 7 с режущими элементами 8 позволяет сохранить большую поверхность контакта их с очищаемой поверхностью трубопровода 1 и в случае нарушения концентричности ротора относительно наружной поверхности трубопровода. Соотношение длин плечей L₂ и L₁, ≥ 2, которое подобрано экспериментально, дает возможность увеличить усилие резания очистных элементов 7 и сохранить при этом стабильное положение режущей кромки очистных элементов 7 за счет опоры второго плеча держателя 5 с износостойким покрытием 9 на наружную поверхность трубопровода 1. Наличие износостойкого покрытия 9 препятствует истиранию поверхности контакта держателя 5 о трубопровод.During operation, the condition must also be observed: the distance S between the cutting elements 8 is not a multiple of the feed rate of the working body in the longitudinal direction, i.e., 1 revolution of the rotor. In this case, each cutting element 8 moves along its path, and not along the path of the previous element 8. The hinged installation of the plate 7 with the cutting elements 8 allows you to save a large contact surface with the cleaned surface of the pipeline 1 and in case of a violation of the concentricity of the rotor relative to the outer surface of the pipeline. The ratio of the lengths of the shoulders L ₂ and L ₁ , ≥ 2, which is selected experimentally, makes it possible to increase the cutting force of the cleaning elements 7 and maintain a stable position of the cutting edge of the cleaning elements 7 by supporting the second shoulder of the holder 5 with a wear-resistant coating 9 on the outer surface of the pipeline 1. The presence of a wear-resistant coating 9 prevents abrasion of the contact surface of the holder 5 about the pipeline.

При удалении коррозии с поверхности трубопровода 1 очистные элементы 8 устанавливаются симметрично относительно шарнира 6. В этом случае очистные элементы 8 работают практически в одинаковых условиях, причем контакт очистных элементов 8 с обрабатываемой поверхностью трубопровода 1 происходит по всей длине режущей кромки. В течение работы прижатие очистных элементов 8 обеспечивается натяжением гибкой связи 12. When removing corrosion from the surface of the pipeline 1, the cleaning elements 8 are installed symmetrically with respect to the hinge 6. In this case, the cleaning elements 8 work in almost the same conditions, and the contact of the cleaning elements 8 with the treated surface of the pipeline 1 occurs along the entire length of the cutting edge. During operation, the pressing of the cleaning elements 8 is provided by the tension of the flexible connection 12.

Таким образом предложенная конструкция рабочего органа обеспечивает возможность удаления как полимерного изоляционного покрытия, так и коррозии. Условия работы очистных элементов соответствуют удаляемому покрытию, а стабильное положение режущей кромки очистных элементов по отношению к очищаемой поверхности позволяет обеспечить контакт очистных элементов и в случае нарушения концентричности ротора относительно поверхности трубопровода, что повышает стабильность процесса очистки, эффективность работы рабочего органа и качество очищаемой поверхности. Thus, the proposed design of the working body provides the ability to remove both the polymer insulating coating and corrosion. The working conditions of the cleaning elements correspond to the coating to be removed, and the stable position of the cutting edge of the cleaning elements with respect to the surface being cleaned allows contact of the cleaning elements in the case of impaired rotor concentricity relative to the pipeline surface, which increases the stability of the cleaning process, the efficiency of the working body and the quality of the surface to be cleaned.

Claims

1. The working body of the machine for cleaning the outer surface of pipelines, including a rotor with axles, two shoulders holders with cleaning elements, levers pivotally connected to the holders and mounted on the rotor axes, a support on the outer surface of the pipeline and rollers covered by a flexible coupling having a tension device, characterized in that the cleaning elements are mounted on a plate pivotally mounted on the first shoulder of each holder, and are placed symmetrically or asymmetrically on both sides of the hinge, the support is made due to the possibility of contacting the second shoulder of the holder in the working position with the outer surface of the pipeline, and the distance between the cutting elements on the plate is not a multiple of the feed rate of the working body, while the length of the second shoulder is at least twice the length of the first shoulder.

2. The working body of the machine for cleaning the outer surface of pipelines according to claim 1, characterized in that the second shoulder of the holder has a wear-resistant coating at its contact with the outer surface of the pipeline.