RU225248U1 - Внутритрубное транспортное устройство - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области транспортирующих устройств и может быть использована для автоматизации различных инспекционных и технических задач внутри трубопроводов с широким диапазоном диаметров, в том числе диаметром менее 250 мм, при наличии изгибов в различных плоскостях, отводов, вертикальных, наклонных и конусных участков. Полезная модель предназначена для расширения рабочих возможностей механизма за счет перемещения внутри трубопроводов диаметром от 200 мм до 250 мм, имеющих вертикальные, наклонные, конусные и изгибные участки. Внутритрубное транспортное устройство содержит составной корпус, выполненный из двух соединенных между собой двухстепенным шарниром частей, каждая из которых содержит пару опорных ног с парами колес и распорным рычажно-шарнирным механизмом, приводимым в движение электроприводом через механическую передачу винт-гайка, при этом каждая из частей составного корпуса снабжена второй парой опорных ног, расположенной под углом 90° относительно первой, при этом каждая опорная нога содержит пару опорных колес, оснащенных протектором, и рычажно-шарнирный механизм распора, а вилки двухстепенного карданного шарнира, соединяющего составные части корпуса, установлены с возможностью свободного вращения вокруг их продольных осей. 6 ил.

Description

Полезная модель относится к области транспортирующих устройств и может быть использована для автоматизации различных инспекционных и технических задач внутри трубопроводов с широким диапазоном диаметров, в том числе диаметром менее 250 мм, при наличии изгибов в различных плоскостях, отводов, вертикальных, наклонных и конусных участков. Полезная модель предназначена для расширения рабочих возможностей механизма за счет перемещения внутри трубопроводов диаметром от 200 мм до 250 мм, имеющих вертикальные, наклонные, конусные и изгибные участки.

Известен автономный робототехнический комплекс, способный перемещаться по трубопроводам сложной геометрии и осуществлять свою деятельность в труднодоступных участках трубопровода, содержащий два несущих основания с тремя расположенными относительно друг друга под углом 120° одинаковыми опорными ногами на каждом из них и связанных между собой соединительной балкой (патент RU 2780829 С1, опубл. 04.10.2022 г.).

Недостатком данного устройства является низкая динамичность устройства во внутритрубном пространстве при наличии переменного диаметра трубопровода, а также возможность застопоривания при наличии различных препятствий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является выбранный в качестве прототипа транспортный механизм для перемещения внутри труб, содержащий составной корпус, выполненный из двух соединенных между собой двухстепенным шарниром частей, каждая из которых содержит пару опорных ног с парами колес и распорным рычажно-шарнирным механизмом, приводимым в движение электроприводом через механическую передачу винт-гайка (патент RU 217364 U1, опубл. 29.03.2023 г.).

Недостатком известного устройства, в том числе технической проблемой, является ограничения по возможности применения их в трубопроводах с изгибами в разных плоскостях, имеющих вертикальные и наклонные участки ввиду недостаточности пятна контакта колес с поверхностью трубы, а также возможность возникновения несоосности главной оси транспортного устройства с осью проходимого участка трубы.

В основу заявленной полезной модели был положен технический результат - расширение эксплуатационных возможностей транспортного механизма с обеспечением устойчивого центрированного перемещения по трубопроводам со значительным изменением диаметров в диапазоне от 200 мм до 250 мм, имеющих вертикально и наклонно расположенные участки, а также участки с изгибами за счет того, что известный транспортный механизм был дополнительно оснащен двумя расположенными относительно друг друга под углом 90° опорными ногами на каждой из двух частей составного корпуса; основания соединены между собой двухподвижным карданным шарниром, который дополнительно способен вращаться вокруг продольных осей каждой из составных частей корпуса.

Технический результат достигается тем, что в внутритрубном транспортном устройстве, содержащем составной корпус, выполненный из двух соединенных между собой двухстепенным шарниром частей, каждая из которых содержит пару опорных ног с парами колес и распорным рычажно-шарнирным механизмом, приводимым в движение электроприводом через механическую передачу винт-гайка, каждая из частей составного корпуса снабжена второй парой опорных ног, расположенной под углом 90° относительно первой, при этом каждая опорная нога содержит пару опорных колес, оснащенных протектором, и рычажно-шарнирный механизм распора, а вилки двухстепенного карданного шарнира, соединяющего составные части корпуса, установлены с возможностью свободного вращения вокруг их продольных осей.

Увеличение количества опорных ног позволяет принимать транспортному устройству более устойчивое пространственное положение во внутритрубном пространстве, а увеличение площади контакта колес с поверхностью трубы увеличивает проходимость устройства на вертикальных и наклонных участках.

Исполнение корпуса в двух частях, их вращение относительно осей вилок, соединяющего их двухстепенного карданного шарнира, обеспечивают устойчивость устройства внутри трубопровода, его маневренность и позволяют беспрепятственно перемещаться по отводам, тройникам, вертикальным участкам.

Полезная модель поясняется графическими изображениями.

На фиг. 1 - общий вид внутритрубного транспортного устройства.

На фиг. 2 - вид сверху внутритрубного транспортного устройства без защитных кожухов.

На фиг. 3 - распорный механизм одного несущего основания в разрезе, проходящем по горизонтальной плоскости транспортного устройства.

На фиг. 4 - распорный механизм одного несущего основания в разрезе, проходящем по вертикальной плоскости транспортного устройства.

На фиг. 5 - опорная нога на виде сбоку.

На фиг. 6 - опорная нога в разрезе - разрез по плоскость А на фиг. 5.

Внутритрубное транспортное устройство (см. фиг. 1, 2) содержит составной корпус 1, 2, выполненный из двух частей, соединенных между собой двухстепенным шарниром 3, каждая из которых содержит пару опорных ног 4 с приводными колесами 5, пассивными колесами 6 и распорным рычажно-шарнирным механизмом 7, приводимым в движение электроприводом 8 через механическую передачу винт-гайка 9, при этом каждая из частей составного корпуса 1, 2 снабжена второй парой опорных ног 10, расположенной под углом 90° относительно пары опорных ног 4, а каждая опорная нога 4, 10 содержит пару опорных колес 5, 6 и рычажно-шарнирный механизм распора 7, а вилки 11, 12 двухстепенного карданного шарнира 3, соединяющего составные части корпуса 1, 2, установлены с возможностью свободного вращения вокруг их продольных осей.

Внутри каждой части корпуса 1, 2 (см. фиг. 3) находится каретка 13 с установленной на нем гайкой 14, который может совершать поступательное движения вдоль вал-винта 15. Вал-винт 15 поступательного перемещения каретки 13 приводится во вращение в подшипниковых узлах 16 электродвигателем 8 со встроенным редуктором 17 посредством зубчатой передачи 18. Для предотвращения проворота каретки 13, ее движение ограничено парой направляющих 19, закрепленных в стенках корпуса 20, 21 (см. фиг. 4). Опорные ноги 4, 10 соединяются с частями корпуса 1, 2 через подвижные оси 22, установленные на каретке 13 и неподвижные оси 23, закрепленные на стенке корпуса 21.

Опорные ноги 4, 10 (см. фиг. 5) содержат идентичные рычаги 24, которые соединены осями 25 и направляющими осей 26 с корпусом колесной пары 27. В корпус колесной пары 27 (см. фиг. 6) установлен электропривод 28 со встроенным редуктором 29 и энкодером 30, приводящим в движение приводное колесо 5, оснащенное протектором 31, а также стакан 32, который служит осью вращения для пассивного колеса 6.

Кроме указанных узлов, устройство содержит необходимые для его функционирования систему управления, систему датчиков, источники питания, и т.д., которые выбираются из числа известных.

Внутритрубное транспортное устройство работает следующим образом.

Устройство вводится внутрь трубопровода, при этом опорные ноги 4, 10 в зависимости от поперечного сечения трубопровода поджимаются на некоторое расстояние к его поверхности с помощью приводимого в действие электроприводом 8 распорного рычажно-шарнирного механизма 7, одни концы рычагов которого связаны осями 22 с соответствующими каретками 13 и осями 23 с соответствующими частями корпуса, а другие - связаны с соответствующими корпусами колесных пар 27 осями 25 и направляющими осей 26. Распорный рычажно-шарнирный механизм 7 обеспечивает при этом устойчивое положение транспортного устройства в трубопроводе. По команде от системы управления колеса 5 приводятся во вращения соответствующими им электроприводами 28, после чего транспортное устройство начинает движение. В ситуациях, когда система датчиков регистрирует недостаточное для продолжения движения сцепление колес 5,6 с поверхностью трубопровода либо, напротив, оно препятствует движению, - т.е. имеет место сужение или расширение трубопровода, подается команда на электродвигатель 8, и за счет работы рычажно-шарнирного механизма 7 происходит изменение расстояния между осями пар колес 5, 6, после чего устройство продолжает движение.

Таким образом, по мнению заявителя, совокупность существенных признаков, отраженная в формуле полезной модели, обеспечивает получение заявленного технического результата - расширения эксплуатационных возможностей транспортного механизма с обеспечением устойчивого центрированного перемещения по трубопроводам с изменением диаметров в диапазоне от 200 мм до 250 мм, имеющих вертикально и наклонно расположенные участки, а также участки с изгибами.

Claims (1)

1. Внутритрубное транспортное устройство, содержащее составной корпус, выполненный из двух соединенных между собой двухстепенным шарниром частей, каждая из которых содержит пару опорных ног с парами колес, и распорным рычажно-шарнирным механизмом, приводимым в движение электроприводом через механическую передачу винт-гайка, отличающееся тем, что каждая из частей составного корпуса снабжена второй парой опорных ног, расположенной под углом 90° относительно первой, при этом каждая опорная нога содержит пару опорных колес, оснащенных протектором, и рычажно-шарнирный механизм распора, а вилки двухстепенного карданного шарнира, соединяющего составные части корпуса, установлены с возможностью свободного вращения вокруг их продольных осей.

Images