RU2168441C1

RU2168441C1 - Hydrodynamic nonreactive r/tools for cleaning of surfaces

Info

Publication number: RU2168441C1
Application number: RU2000123810A
Authority: RU
Inventors: В.М. Шуранов; В.И. Ларин; Э.Л. Гольберг
Original assignee: Шуранов Владимир Михайлович; Ларин Вячеслав Иванович
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: above-water and underwater structures; cleaning tools. SUBSTANCE: proposed tool has housing-handle with working medium supply main channels. Trunk is connected with housing-handle. High-pressure working nozzle is connected with trunk. Tools is provided with guard plate on housing on housing- handle with adapter secured on plate. Hose connects main channels with high- pressure source through adapter. Working medium flow rate regulator with control handle is installed on housing-handle and is connected to main channel. Tip is installed on free end of trunk to form ejector and high-pressure chamber behind trunk cut from side of location of working nozzle relative to trunk. Nozzle is installed on trunk tip. Head with adjusting holes is found on trunk tip. Support clamp is arranged on ejector regulator. Ejector is formed by axially symmetrical through channels made in tip and located around trunk cut. Ejector regulator is made in form of adjusting ring with holes installed for rotation on trunk head. Holes interact with adjusting holes of head. Axis of tool trunk is either straight-line or curved. EFFECT: simplified design, improved reliability, quality and efficiency of operation, enhanced safety of operator and enlarged operating capabilities of tool. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технологическим устройствам для гидродинамической очистки поверхностей и может быть использовано при проектировании и создании инструментов для очистки, например, судов и погружаемых конструкций, гидротехнических сооружений и любых иных поверхностей от биологического обрастания, коррозии, загрязнений и иных подобных поверхностных наслоений как при проведении работ под водой, так и на суше. The invention relates to technological devices for hydrodynamic cleaning of surfaces and can be used in the design and creation of tools for cleaning, for example, ships and immersed structures, hydraulic structures and any other surfaces from biological fouling, corrosion, contamination and other similar surface layers as during work under water and on land.

Из существующего уровня техники известен безреактивный подводный инструмент для гидродинамической очистки корпусов судов от обрастания подводными микроорганизмами. Инструмент имеет корпус с рукояткой, ствол с установленным на нем генератором высоконапорной струи, шланг подвода рабочего тела от источника высокого давления через корпус к стволу инструмента и контрсопло для реактивной струи, противоположной прямой струе рабочего сопла, образованное профильным обтекаемым кольцом с установленным в нем и приводимым во вращение гидродвигателем гребным винтом с хвостовиком (см. РФ, патент N 2107006, МПК⁶ В 63 В 59/08, 1996 г.).A non-reactive underwater tool for hydrodynamic cleaning of ship hulls from fouling by underwater microorganisms is known from the prior art. The tool has a body with a handle, a barrel with a high-pressure jet generator installed on it, a hose for supplying a working fluid from a high pressure source through the body to the tool barrel, and a counter-nozzle for a jet stream, opposite the direct jet of the working nozzle, formed by a profile streamlined ring with a mounted and driven into rotation by a hydraulic motor with a propeller with a shank (see RF, patent N 2107006, IPC ⁶ V 63 V 59/08, 1996).

Достижению требуемого технического результата в известном инструменте препятствует, например, сложность, громоздкость и многоэлементность его конструкции, что создает неудобства для оператора при работе с таким инструментом и снижает его надежность. Кроме того, оператору при работе с этим инструментом приходится постоянно находиться в зоне действия и под постоянным воздействием спутной струи от работы контрсопла, что снижает эффективность и производительность работ. The achievement of the required technical result in a known tool is hindered, for example, by the complexity, cumbersomeness and multielement of its design, which creates inconvenience for the operator when working with such a tool and reduces its reliability. In addition, the operator, when working with this tool, has to constantly be in the coverage area and under the constant influence of a jet stream from the operation of the counter-nozzle, which reduces the efficiency and productivity of the work.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является гидродинамический безреактивный инструмент для очистки поверхностей, содержащий корпус-рукоятку с каналами магистрали подвода рабочего тела, ствол, соединенный с корпусом-рукояткой, высоконапорное рабочее сопло, соединенное со стволом, эжектор, установленный на стволе, защитную планку, переходник, установленный на корпусе-рукоятке, и шланг, соединяющий каналы магистрали подвода рабочего тела корпуса-рукоятки через ее переходник с источником высокого давления (см. США, патент N 4,716,849, МПК⁴ В 63 В 59/00 (НКИ 114/222), 1988 г.).The closest technical solution chosen for the prototype is a non-reactive hydrodynamic tool for cleaning surfaces, comprising a handle body with channels for the supply line of the working fluid, a barrel connected to the handle body, a high-pressure working nozzle connected to the barrel, an ejector mounted on the barrel, a protective bar, an adapter mounted on the handle body, and a hose connecting the channels of the supply line of the working body of the handle body through its adapter with a high pressure source (see SHA Patent N 4,716,849, IPC B 63 ⁴ B 59/00 (114/222 NKI), 1988 YG).

Достижению требуемого технического результата в прототипе препятствует, опять же, сложность конструкции инструмента, ее громоздкость за счет размещения эжектора-компенсатора реактивной струи на противоположном от сопла генератора высоконапорной струи конце ствола, а также многоэлементность инструмента и технологическая сложность изготовления эжектора-компенсатора с заданными параметрами. Необходимость отвода спутной струи от эжектора-компенсатора за спину оператора для исключения воздействия ее непосредственно на самого оператора снижает эффективность и производительность работ, создает определенные неудобства в работе с таким инструментом. The achievement of the required technical result in the prototype is hindered, again, by the complexity of the tool design, its cumbersomeness due to the ejector-compensator of the jet stream at the end of the barrel opposite the nozzle of the generator, as well as the multi-element nature of the tool and the technological complexity of manufacturing the ejector-compensator with the given parameters. The need to divert the satellite stream from the ejector-compensator behind the back of the operator to exclude its impact directly on the operator itself reduces the efficiency and productivity of work, creates certain inconveniences in working with such a tool.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание гидродинамического безреактивного инструмента для очистки поверхностей, обеспечивающего экономичность его использования, экологическую безопасность, повышенную производительность труда оператора, а также позволяющего проводить работы под водой и на суше. The problem to which the claimed invention is directed, is the creation of a hydrodynamic non-reactive tool for cleaning surfaces, ensuring the efficiency of its use, environmental safety, increased operator productivity, and also allowing for work under water and on land.

К техническим результатам, получаемым при решении поставленной задачи от реализации заявленного изобретения, можно отнести упрощение конструкции, повышение надежности инструмента, повышение безопасности для оператора при работе с ним, повышение качества и эффективности проводимых работ, а также расширение номенклатуры обрабатываемых с помощью данного инструмента поверхностей. The technical results obtained in solving the problem from the implementation of the claimed invention include simplification of the design, increasing the reliability of the tool, improving safety for the operator when working with it, improving the quality and efficiency of the work, as well as expanding the range of surfaces processed using this tool.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что гидродинамический безреактивный инструмент для очистки поверхностей, содержащий корпус-рукоятку с каналами магистрали подвода рабочего тела, ствол, соединенный с корпусом-рукояткой, высоконапорное рабочее сопло, соединенное со стволом, эжектор, установленный на стволе, защитную планку, переходник, установленный на корпусе-рукоятке, и шланг, соединяющий каналы магистрали подвода рабочего тела корпуса- рукоятки через ее переходник с источником высокого давления, согласно изобретению снабжен регулятором расхода рабочего тела с регулировочной ручкой, установленным на корпусе-рукоятке, и включенным в магистраль подачи рабочего тела, наконечником, установленным на свободном конце ствола с образованием эжектора и камеры высокого давления за срезом ствола со стороны размещения высоконапорного рабочего сопла по отношению к стволу, установленного, в свою очередь, на наконечнике ствола, насадкой с регулировочными отверстиями, установленной на наконечнике ствола, регулятором эжектора и установленной на нем опорной скобой, при этом эжектор образован осесимметричными сквозными каналами, выполненными в наконечнике и расположенными вокруг среза ствола, а регулятор эжектора выполнен в виде установленного с возможностью вращения на насадке ствола регулировочного кольца с отверстиями, взаимодействующими с регулировочными отверстиями насадки, причем ось ствола инструмента выполнена прямолинейной или криволинейной. The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that a non-reactive hydrodynamic tool for cleaning surfaces, comprising a handle body with channels for the supply line of the working fluid, a barrel connected to the handle body, a high-pressure working nozzle connected to the barrel, an ejector mounted on the barrel , a protective strip, an adapter mounted on the handle body, and a hose connecting the channels of the supply line of the working body of the handle body through its adapter with a high pressure source, according to the invention is equipped with a flow rate regulator of the working fluid with an adjustment knob mounted on the handle body and included in the working fluid supply line, a tip mounted on the free end of the barrel with the formation of an ejector and a high-pressure chamber behind the barrel cut from the side of the high-pressure working nozzle in relation to to the barrel, mounted, in turn, on the barrel tip, a nozzle with adjusting holes, mounted on the barrel tip, the ejector regulator and installed on it with a support bracket, while the ejector is formed by axisymmetric through channels made in the tip and located around the cut of the barrel, and the ejector regulator is made in the form of an adjustment ring mounted with the possibility of rotation on the barrel nozzle with holes interacting with the nozzle adjustment holes, the axis of the tool barrel made rectilinear or curved.

Инструмент может быть снабжен, по крайней мере, одним переходником, соединяющим корпус-рукоятку со стволом через регулятор расхода рабочего тела. The tool can be equipped with at least one adapter connecting the body-handle with the barrel through the flow rate regulator of the working fluid.

Наконечник ствола инструмента может быть выполнен съемным или как единое целое со стволом. The tip of the tool barrel can be made removable or as a unit with the barrel.

Регулировочные отверстия насадки инструмента и перекрывающие их отверстия регулировочного кольца регулятора эжектора могут быть выполнены осесимметрично относительно оси ствола. The adjustment holes of the tool nozzle and the holes of the adjustment ring of the ejector regulator overlapping them can be made axisymmetrically with respect to the axis of the barrel.

Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен общий вид инструмента с местными разрезами;
на фиг. 2 - узел 1 фиг. 1;
на фиг. 3 - носовая часть ствола инструмента с опорной скобой;
на фиг. 4 - ствол инструмента с криволинейной осью.The invention is illustrated by drawings, where:
in FIG. 1 shows a general view of a tool with local cuts;
in FIG. 2 - node 1 of FIG. 1;
in FIG. 3 - the nose of the tool barrel with a support bracket;
in FIG. 4 - a tool barrel with a curved axis.

Гидродинамический безреактивный инструмент для очистки поверхностей содержит корпус-рукоятку 1 с каналами 2 магистрали подвода рабочего тела. Ствол 3 соединен с корпусом-рукояткой 1. Высоконапорное рабочее сопло 4 соединено со стволом 3. Инструмент имеет защитную планку 5, установленную на корпусе-рукоятке 1, переходник 6, установленный на корпусе-рукоятке 1, и шланг 7, соединяющий каналы 2 магистрали подвода рабочего тела корпуса-рукоятки 1 через ее переходник 6 с источником высокого давления (не показано). Регулятор 8 расхода рабочего тела с регулировочной ручкой 9 установлен на корпусе-рукоятке 1 и включен в магистраль подачи рабочего тела. Наконечник 10 установлен на свободном конце ствола 3 с образованием эжектора 11 и камеры высокого давления 12 за срезом ствола 3 со стороны размещения высоконапорного рабочего сопла 4 по отношению к стволу 3. Сопло 4 установлено, в свою очередь, на наконечнике 10 ствола 3. Насадка 13 с регулировочными отверстиями 14 установлена на наконечнике 10 ствола 3. На регуляторе 15 эжектора 11 установлена опорная скоба 16. A hydrodynamic non-reactive tool for cleaning surfaces contains a handle-housing 1 with channels 2 of the working fluid supply line. The barrel 3 is connected to the handle housing 1. The high-pressure working nozzle 4 is connected to the barrel 3. The tool has a protective strip 5 mounted on the handle housing 1, an adapter 6 mounted on the handle housing 1, and a hose 7 connecting the channels 2 of the supply line the working fluid of the handle-housing 1 through its adapter 6 with a high pressure source (not shown). The regulator 8 of the flow of the working fluid with the adjusting knob 9 is mounted on the housing-handle 1 and is included in the supply line of the working fluid. The tip 10 is installed on the free end of the barrel 3 with the formation of the ejector 11 and the high pressure chamber 12 behind the cut of the barrel 3 from the side of the high-pressure working nozzle 4 with respect to the barrel 3. The nozzle 4 is installed, in turn, on the tip 10 of the barrel 3. Nozzle 13 with adjusting holes 14 is installed on the tip 10 of the barrel 3. On the regulator 15 of the ejector 11 mounted support bracket 16.

Эжектор 11 образован осесимметричными сквозными каналами 17, выполненными в наконечнике 10 и расположенными вокруг среза ствола 3. Регулятор 15 эжектора 11 выполнен в виде установленного с возможностью вращения на насадке 13 ствола 3 регулировочного кольца 18 с отверстиями 19, взаимодействующими с регулировочными отверстиями 14 насадки 13. Ось 20 ствола 3 инструмента может быть выполнена прямолинейной или криволинейной. The ejector 11 is formed by axisymmetric through channels 17 made in the tip 10 and located around the cut of the barrel 3. The regulator 15 of the ejector 11 is made in the form of an adjustment ring 18 mounted on the nozzle 13 of the barrel 3 with holes 19 interacting with the adjustment holes 14 of the nozzle 13. The axis 20 of the barrel 3 of the tool can be made rectilinear or curved.

Инструмент может иметь, по крайней мере, один переходник 21, соединяющий корпус-рукоятку 1 со стволом 3 через регулятор 8 расхода рабочего тела. The tool may have at least one adapter 21 connecting the housing-handle 1 with the barrel 3 through the regulator 8 of the flow of the working fluid.

Наконечник 10 ствола 3 может быть выполнен съемным или как единое целое со стволом 3. The tip 10 of the barrel 3 can be made removable or as a unit with the barrel 3.

Регулировочные отверстия 14 насадки 13 и перекрывающие их отверстия 19 регулировочного кольца 18 регулятора 15 эжектора 11 могут быть выполнены осесимметрично относительно оси ствола 3. The adjusting holes 14 of the nozzle 13 and the overlapping holes 19 of the adjusting ring 18 of the regulator 15 of the ejector 11 can be made axisymmetric about the axis of the barrel 3.

Инструмент работает следующим образом. The tool works as follows.

Рабочее тело под заданным давлением поступает по шлангу 7 от источника высокого давления (не показано) через переходник 6 в каналы 2 магистрали подвода рабочего тела в корпус-рукоятку 1. Далее рабочее тело подается в регулятор расхода 8 рабочего тела, где поворотом регулировочной ручки 9 задается его расход. Рабочее тело с заданным расходом поступает по стволу 3 в камеру высокого давления 12 наконечника 10 и оттуда в высоконапорное рабочее сопло 4. The working fluid under a given pressure enters through a hose 7 from a high pressure source (not shown) through an adapter 6 to the channels 2 of the supply line of the working fluid to the handle body 1. Next, the working fluid is supplied to the flow regulator 8 of the working fluid, where by turning the adjustment knob 9 its expense. The working fluid with a given flow enters through the barrel 3 into the high-pressure chamber 12 of the tip 10 and from there into the high-pressure working nozzle 4.

Истекая из высоконапорного рабочего сопла 4 рабочее тело попадает на обрабатываемую поверхность (не показано) и очищает ее от наслоений, обрастаний микроорганизмами, продуктов коррозии и т.п. При истечении струи рабочего тела из рабочего сопла 4 возникает реактивная сила, воздействующая через корпус-рукоятку 1 на оператора. Для компенсации этой реактивной силы в наконечнике 10 выполнены осесимметричные каналы 17, образующие совместно с камерой высокого давления 12 эжектор 11. Для регулирования расхода эжектора 11 инструмент снабжен регулятором 15 эжектора, выполненным в виде регулировочного кольца 18, установленного с возможностью вращения на наконечнике 10 ствола 3, с отверстиями 19, перекрывающими регулировочные отверстия 14 в насадке 13, установленной на наконечнике 10. Поворотом кольца 18 за счет взаимодействия отверстий 19 и 14 осуществляются регулировка расхода эжектора 11 и изменение его тяги в соответствии с давлением в магистрали подачи рабочего тела и заданным его расходом. Для обеспечения стабильного положения высоконапорного рабочего сопла 4 по отношению к обрабатываемой поверхности (не показано) в инструменте предусмотрена опорная скоба 16, установленная на регуляторе 15 эжектора 11. Для защиты руки оператора в инструменте предусмотрена защитная планка 5 на корпусе-рукоятке 1. Ось 20 ствола 3 может быть выполнена как прямолинейной (фиг. 1), так и криволинейной (фиг. 4) для вывода спутной струи от работы эжектора из зоны оператора, что улучшает условия работы оператора и повышает производительность. Изгиб оси 20 ствола 3 может быть также использован для обработки геометрически сложных поверхностей и для обработки поверхностей и их элементов в труднодоступных местах. Expiring from a high-pressure working nozzle 4, the working fluid enters the surface to be treated (not shown) and cleans it of deposits, fouling by microorganisms, corrosion products, etc. When the jet of the working fluid from the working nozzle 4, a reactive force arises, acting through the housing-handle 1 on the operator. To compensate for this reactive force, axisymmetric channels 17 are made in the tip 10, forming together with the high-pressure chamber 12 an ejector 11. To regulate the flow of the ejector 11, the tool is equipped with an ejector regulator 15 made in the form of an adjustment ring 18 mounted for rotation on the tip 10 of the barrel 3 , with holes 19 overlapping the adjustment holes 14 in the nozzle 13 mounted on the tip 10. By rotating the ring 18 due to the interaction of the holes 19 and 14, the flow rate is adjusted the vector 11 and the change in its thrust in accordance with the pressure in the supply line of the working fluid and a given flow rate. To ensure a stable position of the high-pressure working nozzle 4 with respect to the work surface (not shown), the tool has a support bracket 16 mounted on the regulator 15 of the ejector 11. To protect the operator’s hand, the tool has a protective bar 5 on the handle body 1. Axis 20 of the barrel 3 can be made both rectilinear (Fig. 1), and curvilinear (Fig. 4) to remove the satellite stream from the ejector from the operator zone, which improves the operator’s working conditions and increases productivity. The bend of the axis 20 of the barrel 3 can also be used for processing geometrically complex surfaces and for processing surfaces and their elements in hard to reach places.

В отдельных случаях выполнения данного инструмента он может иметь переходник 21, соединяющий ствол 3 с корпусом-рукояткой 1, и позволяющий оперативно менять стволы 3 различной конфигурации с различными, например, по характеристикам эжекторами 11, насадками 13 и т.п. In some cases, the implementation of this tool, it may have an adapter 21 connecting the barrel 3 with the housing-handle 1, and allowing you to quickly change the trunks 3 of various configurations with different, for example, the characteristics of the ejectors 11, nozzles 13, etc.

Следует обратить внимание на то, что, в отличие от аналога и прототипа, заявленный инструмент может быть использован как под водой для очистки от биологических обрастаний корпусов судов, их, гребных винтов и погружаемых конструкций, так и на суше для проведения тех или иных работ; для зачистки поверхностей и конструкций от наслоений коррозии, слоев краски, от поверхностного загрязнения от действия климатических условий и для любых иных подобных работ, в результате которых необходимо получить зачищенную поверхность для дальнейшего ее использования или обработки (шлифовки, покраски, гальванпокрытия и т.п.). Заявленная конструкция инструмента позволяет это сделать. It should be noted that, unlike the analogue and prototype, the claimed tool can be used both under water for cleaning from biological fouling of ship hulls, their propellers and immersed structures, and on land for carrying out certain works; for cleaning surfaces and structures from corrosion deposits, paint layers, from surface contamination from climatic conditions and for any other similar work, as a result of which it is necessary to obtain a cleaned surface for its further use or processing (grinding, painting, electroplating, etc. ) The claimed tool design allows you to do this.

Таким образом, заявленный инструмент прост и надежен в эксплуатации, обеспечивает необходимую безопасность оператора при работе с ним, повышает качество и эффективность проводимых работ, а также позволяет расширить номенклатуру обрабатываемых с его помощью поверхностей. Заявленный инструмент изготавливается из традиционных конструкционных материалов по традиционным технологиям в условиях серийного производства. Thus, the claimed tool is simple and reliable in operation, provides the necessary safety for the operator when working with it, improves the quality and efficiency of the work, and also allows you to expand the range of surfaces processed with it. The claimed tool is made of traditional structural materials using traditional technologies in mass production.

Claims

1. Hydrodynamic non-reactive tool for cleaning surfaces, comprising a housing-handle with channels of the supply line of the working fluid, a barrel connected to the housing-handle, a high-pressure working nozzle connected to the barrel, an ejector mounted on the barrel, a protective bar, an adapter mounted on the housing -handle, and a hose connecting the channels of the supply line of the working fluid, the housing-handle through its adapter with a high pressure source, characterized in that it is equipped with a flow rate regulator of the working fluid with a regulator a liner installed on the handle body and included in the supply line of the working fluid, a tip mounted on the free end of the barrel with the formation of an ejector and a high-pressure chamber behind the cut of the barrel from the side of the high-pressure working nozzle with respect to the barrel, installed, in turn, on the tip of the barrel, a nozzle with adjusting holes installed on the tip of the barrel, an ejector regulator and a support bracket mounted on it, while the ejector is formed by axisymmetric wells znymi channels made in the tip and positioned around the muzzle, and the controller is configured in the form of an ejector rotatably mounted on the nozzle of the barrel of the adjustment ring with holes, interacting with adjustment hole nozzle, wherein the instrument stem axis is formed straight or curved.

2. The tool according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least one adapter connecting the housing-handle to the barrel through the flow rate regulator of the working fluid.

3. The tool according to claim 1, characterized in that the tip of the barrel is removable or as a unit with the barrel.

4. The tool according to claim 1, characterized in that the adjusting holes of the nozzle and the holes of the adjusting ring of the ejector regulator overlapping them are made axisymmetrically with respect to the axis of the barrel.