RU2393931C1 - Method of in-pipe displacement of transport tool in main pipeline with preset variable speed and device to this end - Google Patents
Method of in-pipe displacement of transport tool in main pipeline with preset variable speed and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393931C1 RU2393931C1 RU2009123553/12A RU2009123553A RU2393931C1 RU 2393931 C1 RU2393931 C1 RU 2393931C1 RU 2009123553/12 A RU2009123553/12 A RU 2009123553/12A RU 2009123553 A RU2009123553 A RU 2009123553A RU 2393931 C1 RU2393931 C1 RU 2393931C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- speed
- pipeline
- projectile
- working medium
- flow
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов, в части контроля и диагностики их состояния, и может быть использовано для буксирования контрольного и диагностического аппарата с плавно изменяющейся в заданных пределах скоростью, обеспечивающей надлежащие точность и эффективность его работы.The invention relates to the field of construction and operation of trunk pipelines, in terms of monitoring and diagnosing their condition, and can be used to tow a control and diagnostic apparatus with a speed that varies smoothly within specified limits, ensuring proper accuracy and efficiency of its operation.
Известно устройство для перемещения в трубопроводе (патент RU №2080945 C1, B08B 9/04, 10.06.1997 г.), содержащее корпус и двухзвенный механизм шагового перемещения, включающий силовые цилиндры перемещения одного звена относительно другого, центрирующие и опорные элементы с силовыми цилиндрами. Питание цилиндров осуществляется по гидромагистрали от внешней насосной станции, так же как и управление по электрокабелю от внешнего устройства. Способ перемещения устройства в трубопроводе включает подвод гидравлической энергии и управляющих импульсов от внешних, вне трубопровода, источников и осуществляют тем, что попеременно закрепляют одно из звеньев относительно трубопровода и перемещают относительно его другое звено, свободное от закрепления.A device for moving in a pipeline is known (patent RU No. 2080945 C1, B08B 9/04, June 10, 1997), comprising a housing and a two-link step-by-step mechanism, including power cylinders for moving one link relative to another, centering and supporting elements with power cylinders. The cylinders are powered via a hydraulic line from an external pumping station, as well as control by an electric cable from an external device. The method of moving the device in the pipeline includes the supply of hydraulic energy and control pulses from external sources, outside the pipeline, and is carried out by alternately securing one of the links relative to the pipeline and moving the other link relative to it, free from fixing.
Недостатками способа и устройства являются:The disadvantages of the method and device are:
- неравномерность скорости перемещения устройства в моменты переключения силовых цилиндров,- uneven speed of movement of the device at the moments of switching power cylinders,
отсутствие контроля скорости перемещения и средств корректирования ее,lack of control of the speed of movement and means of adjusting it,
- невозможность применения в магистральных трубопроводах по причине нереальности подачи по магистральным линиям энергии и управляющих импульсов устройству от внешних источников на расстояния, присущие магистральным трубопроводам, измеряемые в иных случаях десятками километров.- the impossibility of using in main pipelines due to the unrealistic supply of energy and control pulses to the device from external sources at distances inherent in main pipelines, measured in other cases by tens of kilometers.
Известно внутритрубное транспортное средство (патент RU №2093281 C1, B08B 9/04, 20.10.1997), содержащее корпус, средство перемещения в виде нескольких движителей с электромеханическим приводом и средство прижатия движителей к поверхности перемещения, причем средство перемещения выполнено в виде двух колес, контактирующих с противолежащими участками поверхности перемещения, а средство прижатия выполнено в виде соединяющей их U-образной пластинчатой пружины с разновеликими плечами, при этом энергопитание осуществляется от бортового источника.Known in-vehicle vehicle (patent RU No. 2093281 C1, B08B 9/04, 20.10.1997), comprising a housing, a means of movement in the form of several propulsors with an electromechanical drive and means for pressing the propulsors to the surface of the movement, and the means of movement is made in the form of two wheels, contacting opposite parts of the displacement surface, and the pressing means is made in the form of a U-shaped leaf spring connecting them with different-sized shoulders, while the power supply is provided from an on-board source.
Способ перемещения средства в трубопроводе заключается в том, что воздействуют вращаемыми приводом колесами на поверхность трубопровода, с усилием прижатых к ней, в результате чего возникает реакция поверхности трубопровода, приложенная к средству, перемещающая его по трубопроводу.The method of moving the means in the pipeline is that they act on the surface of the pipeline with rotary drive wheels pressed against it, resulting in a reaction of the surface of the pipeline applied to the medium, moving it through the pipeline.
Недостатками способа и средства являются:The disadvantages of the method and means are:
- отсутствие контроля скорости перемещения и устройств на нем для ее корректирования,- lack of control of the speed of movement and devices on it for its correction,
- невозможность применения в магистральных трубопроводах по причинам: первая - из-за больших расстояний обследуемых участков трубопровода, измеряемых десятками километров, нереально обеспечить энергопитание транспортного средства от аккумуляторов энергии в силу их ограниченности и конечности ее запасов; вторая - энергопитание от автономных источников типа двигателей внутреннего сгорания неосуществимо, потому, что рабочая среда в трубопроводе может быть жидкой или бескислородной газовой.- the impossibility of using in main pipelines for reasons: the first - because of the large distances of the pipeline sections being measured, measured in tens of kilometers, it is impossible to provide energy to the vehicle from energy accumulators due to their limited nature and the finiteness of its reserves; the second - power supply from autonomous sources such as internal combustion engines is not feasible, because the working medium in the pipeline can be liquid or oxygen-free gas.
Известны поршни-разделители типа ОПР-М-Э, ПР (Е.М.Климовский, Ю.В.Колотилов. Очистка и испытания магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1987), содержащие корпус и закрепленные на нем герметизирующие элементы из эластомеров. Способ перемещения поршней-разделителей по трубопроводу заключается в том, что создают на них перепад давления рабочей среды воздействием ее потока, который подают в начале обследуемого участка магистрального трубопровода от внешнего источника к поршню-разделителю, при открытом конце участка, при этом усилие, создаваемое перепадом давления, приложено к поршню-разделителю и перемещает его по трубопроводу.Known piston separators type OPR-M-E, PR (E.M. Klimovsky, Yu.V. Kolotilov. Cleaning and testing of trunk pipelines. M .: Nedra, 1987), containing a housing and sealing elements made of elastomers fixed to it. The method of moving the piston-separators through the pipeline is that they create a pressure drop of the working medium by the influence of its flow, which is supplied at the beginning of the examined section of the main pipeline from an external source to the piston-separator, with the open end of the section, while the force created by the differential pressure applied to the piston-separator and moves it through the pipeline.
Недостатком способа является большая неконтролируемая и никак некорректируемая неравномерность скорости перемещения устройства: на спуске трубопровода по рельефу местности возможны ускорения или рывок поршня-разделителя, на подъеме - замедления или остановка его, на горизонтальном участке все эти явления возможны перед и за местом искажения правильной геометрической формы сечения трубы, даже в пределах допустимой нормы. Это самым серьезным образом сказывается на точности, качестве и эффективности работы контролирующего и диагностирующего состояние трубопровода аппарата, буксируемого в нем поршнем-разделителем.The disadvantage of this method is the large uncontrolled and in any way uncorrectable unevenness in the speed of movement of the device: acceleration or jerking of the piston-separator is possible on the descent of the pipeline along the terrain, on the rise it can slow down or stop it, on a horizontal section all these phenomena are possible before and after the distortion of the correct geometric shape pipe section, even within the permissible norm. This most seriously affects the accuracy, quality and efficiency of the control and diagnosing the state of the pipeline apparatus, towed in it by a piston separator.
Недостатком устройства является большая сила трения герметизирующих устройств о поверхность трубопровода, что приводит к необходимости значительного повышения давления рабочей среды перед поршнем-разделителем.The disadvantage of this device is the high friction force of the sealing devices on the surface of the pipeline, which leads to the need for a significant increase in the pressure of the working medium in front of the piston separator.
Известен поршень-разделитель, используемый при заполнении полости магистрального трубопровода рабочей средой (а.с. SU №1427148, F17D 5/02, 30.09.1988), содержащий однонаправленный скребок, состоящий из корпуса с герметизирующими манжетами, и устройство для регулирования скорости перемещения поршня-разделителя в зависимости от перепада давления рабочей среды на скребке, оснащенное тормозными башмаками, прижимаемыми к поверхности трубопровода односторонним плунжерным пневмоцилиндром, сообщенным с источником газа под давлением.Known piston-separator used when filling the cavity of the main pipeline with a working medium (a.s. SU No. 1427148,
Способ перемещения поршня-разделителя в трубопроводе заключается в том, что от внешнего источника в начале обследуемого участка подают поток рабочей среды с заданным давлением и расходом к поршню-разделителю, при открытом конце участка, воздействием потока создают перепад давления рабочей среды на скребке и также создают воздействием давления рабочей среды на устройство регулирования скорости тормозящее усилие на нем относительно трубопровода, которое настраивают на заданную величину в зависимости от рельефа местности, по которой продолжен трубопровод, с тем, чтобы согласовать скорость перемещения поршня-разделителя со скоростью поступления потока рабочей среды. Усилие, создаваемое перепадом давления среды, приложено к поршню-разделителю и перемещает его по трубопроводу.The method for moving the separator piston in the pipeline is that from the external source at the beginning of the section under investigation a flow of the working medium with a given pressure and flow is supplied to the separator piston, at the open end of the section, the pressure of the working medium on the scraper is created by the action of the flow and also create the influence of the pressure of the working medium on the speed control device, the braking force on it relative to the pipeline, which is adjusted to a predetermined value depending on the terrain on which a pipeline was lent in order to coordinate the speed of movement of the piston-separator with the rate of flow of the medium. The force created by the differential pressure of the medium is applied to the piston-separator and moves it through the pipeline.
Недостатками способа и поршня-разделителя являются:The disadvantages of the method and the piston separator are:
- отсутствие контроля скорости перемещения поршня-разделителя и средств на нем для корректирования скорости,- lack of control of the speed of movement of the piston-separator and means on it for speed adjustment,
- скачкообразное изменение скорости перемещения при прохождении неравностенных стыков трубопровода, обусловленное вероятностью зацепления тормозных башмаков за выступ торца пристыкованной толстостенной трубы. Подобное возможно также при прохождении сужений запорной арматуры, обусловленное жесткостью герметизирующих манжет, конструкция которых заранее не адаптирована для прохождения сужений;- an abrupt change in the speed of movement during the passage of non-uniform joints of the pipeline, due to the likelihood of the brake shoes engaging behind the protrusion of the end face of the joined thick-walled pipe. Similar is also possible with passage of constrictions of stop valves, due to the stiffness of sealing cuffs, the design of which is not adapted in advance for passage of constrictions;
- неравномерность скорости перемещения, обусловленная нестабильностью величины силы трения тормозных башмаков устройства для регулирования скорости о поверхность трубопровода;- uneven speed of movement, due to the instability of the friction force of the brake shoes of the device for controlling the speed of the surface of the pipeline;
- нерациональное использование энергии потока рабочей среды, обусловленное последовательностью операций способа регулирования скорости перемещения поршня-разделителя, основанного на создании заранее потенциально возможного максимального тормозящего усилия, максимальную величину которого устанавливают заранее в зависимости от рельефа местности, по которой проложен трубопровод, задействуемого не только на крутопадающих участках спуска рельефа, но и на горизонтальных, и снижении величины тормозящего усилия вплоть до нуля на крутовозвышающихся участках подъема рельефа. Величина энергии потока в этом случае должна быть адекватна величине постоянного максимального тормозящего усилия, что приводит к излишней величине энергии потока на пологих или горизонтальных участках рельефа. Кроме того, подобная последовательность операций способа приводит к излишнему неоправданному износу тормозных башмаков и герметизирующих манжет.- irrational use of the energy of the flow of the working medium, due to the sequence of operations of the method of regulating the speed of movement of the piston-separator, based on the creation of a potentially possible maximum braking force, the maximum value of which is set in advance depending on the terrain on which the pipeline is laid, used not only for steeply falling sections of the descent of the relief, but also on horizontal, and a decrease in the amount of braking force down to zero on a steep sounding areas of elevation. The value of the flow energy in this case should be adequate to the value of the constant maximum braking force, which leads to an excessive value of the flow energy in the shallow or horizontal sections of the relief. In addition, a similar sequence of operations of the method leads to excessive unjustified wear of the brake shoes and sealing cuffs.
Известный поршень-разделитель и способ перемещения наиболее близки к изобретению по технической сущности и достигаемым техническим результатам.The known piston-separator and the method of movement are closest to the invention in terms of technical nature and technical results achieved.
Задачей изобретения является способ перемещения внутритрубного транспортного снаряда в магистральном трубопроводе, с воздушной или газовой средой, с плавно изменяющейся в заданных пределах скоростью, создающей благоприятные условия работы контрольно-диагностического аппарата, обеспечивающие контроль и диагностирование состояния магистрального трубопровода с высоким качеством, точностью и эффективностью, путем подачи энергии извне, в виде потока среды с заданными давлением и расходом для перемещения снаряда в трубопроводе, преобразования части энергии в механическую и накопления ее для создания тормозного усилия снаряда о стенки трубопровода, в случае его ускорения, и использование накопленной энергии для создания дополнительного перемещающего усилия снаряда о стенки трубопровода, в случае его замедления, а также путем преобразования энергии в тепловую и утилизации ее, в случае достижения снарядом заданного предела скорости, кроме того, задачей является устройство для воплощения способа.The objective of the invention is a method of moving an in-tube transport projectile in a main pipeline, with an air or gas medium, with a speed that varies smoothly within predetermined limits, creating favorable working conditions for the control and diagnostic apparatus, providing control and diagnosis of the state of the main pipeline with high quality, accuracy and efficiency, by supplying energy from outside, in the form of a flow of medium with a given pressure and flow rate for moving the projectile in the pipeline, part of the energy into mechanical energy and its accumulation to create the braking force of the projectile on the pipe wall, in case of acceleration, and the use of stored energy to create additional moving force of the projectile on the pipe wall, in case of its deceleration, as well as by converting energy into heat and disposal it, if the shell reaches a predetermined speed limit, in addition, the task is a device for implementing the method.
Задача по способу перемещения внутритрубного транспортного снаряда в магистральном трубопроводе с плавно изменяющейся в заданных пределах скоростью, включающему подачу от внешнего источника в начало заглушенного с конца обследуемого участка трубопровода с открытым выходом потока рабочей среды, с заданными давлением и расходом, к внутритрубному транспортному снаряду, создание перепада давления рабочей среды на нем и перемещение его усилием, создаваемым перепадом давления, а также создание тормозящего усилия на внутритрубном транспортном снаряде относительно поверхности трубопровода, в зависимости от рельефа местности, по которой он проложен, для согласования скорости перемещения со скоростью поступления потока рабочей среды, решается согласно изобретению тем, что регулируют скорость перемещения снаряда в заданных пределах ее изменения и, в случае увеличения скорости, ограничивают ускорение снаряда путем изменения величины тормозящего усилия преобразованием излишней части энергии потока рабочей среды в механический вид энергии и накапливанием ее, при этом по достижении снарядом заданного предела скорости излишнюю часть энергии потока преобразуют в тепло трения и утилизируют его, а в случае снижения скорости сдерживают падение ее величины созданием дополнительного перемещающего усилия снаряда о стенки трубопровода путем использования накопленной энергии, причем при замедлении снаряда увеличивают перепад давления рабочей среды, а при ускорении уменьшают за счет поддержания источником рабочей среды постоянство заданных давления и расхода потока, величины которых рассчитывают в зависимости от рельефа местности, по которой проложен трубопровод.The objective of the method for moving an in-tube transport projectile in a main pipeline with a speed that varies smoothly within predetermined limits, including supply from an external source to the beginning of the pipeline, which is muffled from the end of the examined section, with an open outlet of a working medium flow, with a given pressure and flow rate, to an in-tube transport projectile the pressure drop of the working medium on it and its movement by the force created by the pressure drop, as well as the creation of a braking force on the in-pipe conveyor a mercury projectile relative to the surface of the pipeline, depending on the terrain on which it is laid, to coordinate the speed of movement with the flow rate of the working medium, is solved according to the invention by regulating the speed of the projectile within the specified limits of its change and, in case of increasing speed, limit the acceleration of the projectile by changing the amount of braking force by converting an excess of the energy of the working medium stream into a mechanical form of energy and accumulating it, while when the projectile reaches the specified speed limit, the excess part of the flow energy is converted into heat of friction and utilized, and in the case of a decrease in speed it is restrained by the creation of an additional moving force of the projectile on the pipeline walls by using the accumulated energy, and when the projectile slows down, the pressure drop in the working medium increases, and when accelerating, they reduce due to the maintenance by the source of the working medium the constancy of the specified pressure and flow rate, the values of which are calculated depending and from the terrain on which the pipeline is laid.
Задача по устройству для осуществления способа перемещения внутритрубного транспортного снаряда по магистральному трубопроводу с плавно изменяющейся в заданных пределах скоростью, содержащему однонаправленный скребок, состоящий из корпуса с герметизирующей манжетой из эластомера, и устройство регулирования скорости, оснащенное тормозными башмаками, пневмоцилиндром, сообщенным трубопроводом с источником сжатого газа, решается согласно изобретению тем, что устройство включает источник рабочей среды, например воздушный турбокомпрессорный агрегат ТКА на базе авиадвигателя, или же источник природного газа, наделенные возможностью поддерживать постоянство заданных давления и расхода потока рабочей среды, подаваемого в начало заглушенного с конца обследуемого участка магистрального трубопровода с открытым выходом, внутритрубный транспортный снаряд, содержащий скребок, включающий корпус с адаптированной манжетой и сцепными устройствами, устройство регулирования скорости, оснащенное взамен тормозных башмаков обрезиненными колесами в количестве не менее трех, прижимаемыми к поверхности трубопровода пружинным механизмом и связанными кинематически каждое через упругую муфту, угловой конический мультипликатор и карданный механизм с многоскоростным мультипликатором, размещенным в корпусе скребка и являющимся приводом двух, коаксиально установленных также в корпусе, полых цилиндрических маховиков разнонаправленного вращения, имеющих равные по величине кинетические моменты, при этом многоскоростной мультипликатор кинематически связан с маховиками фрикционной конической муфтой с магнитным замком, а на входе кинематической цепи многоскоростного мультипликатора с приводом от нее установлен узел торможения с утилизатором тепла, управляемый центробежным регулятором скорости, причем в дополнение к пневмоцилиндру, являющемуся средством включения узла торможения, в устройство регулирования скорости включен второй, являющийся средством включения фрикционной конической муфты, пневмоцилиндр, привод которого, как и другого, осуществляют давлением рабочей среды.The task of the device for implementing the method of moving the in-tube transport projectile along the main pipeline with a speed smoothly varying within the specified limits, containing a unidirectional scraper, consisting of a housing with a sealing sleeve made of elastomer, and a speed control device equipped with brake shoes, a pneumatic cylinder connected by a pipeline with a compressed source gas is solved according to the invention in that the device includes a source of a working medium, for example an air turbocomp TKA disagreement unit based on an aircraft engine, or a natural gas source, endowed with the ability to maintain a constant set pressure and flow rate of the working medium supplied to the beginning of the main pipe, which is muffled from the end of the examined section, with an open outlet, an in-tube transport projectile containing a scraper, including a housing with adapted cuff and coupling devices, speed control device equipped with rubber wheels in place of brake shoes in an amount of at least three, etc. pressed by a spring mechanism to the pipeline surface and kinematically connected each through an elastic coupling, an angular conical multiplier and a cardan mechanism with a multi-speed multiplier located in the body of the scraper and being the drive of two hollow cylindrical flywheels of multidirectional rotation, having equal kinetic kinetic sizes moments, while the multi-speed multiplier is kinematically connected with the flywheels of the friction conical clutch with magnetic IKM, and at the input of the kinematic chain of a multi-speed animator with a drive from it, there is a braking unit with a heat exchanger controlled by a centrifugal speed controller, and in addition to the pneumatic cylinder, which is a means of activating the braking unit, a second one is included in the speed control device, which is a means of activating a friction conical clutch , a pneumatic cylinder, the drive of which, like the other, is carried out by the pressure of the working medium.
Кроме того, адаптированная манжета согласно изобретению может состоять из армированной сеткой тонкостенной оболочки из эластомера, имеющей форму параболической бочки, фланца, меридиональных ребер на оболочке, не связанных с фланцем, пенополиуретановой подушки, покрытой слоем латекса и прижима.In addition, the adapted cuff according to the invention may consist of a mesh reinforced thin-walled shell made of elastomer having the shape of a parabolic barrel, a flange, meridional ribs on the shell not connected to the flange, a polyurethane foam cushion coated with a layer of latex and pressure.
Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид устройства; фиг.2 - продольный разрез А-А снаряда; фиг.3 - поперечный разрез Б-Б снаряда; фиг.4 - выноска В с фиг.2; фиг.5 - сечение Г-Г с фиг.3; фиг.6 - сечение Д-Д с фиг.5, фиг.7 - выноска Е с фиг.5; фиг.8 - сечение Ж-Ж с фиг.2, фиг.9 - выноска 3 с фиг.2; фиг.10 - сечение И-И с фиг.9; фиг.11 - выноска К с фиг.9.The invention is illustrated by drawings: figure 1 - General view of the device; figure 2 is a longitudinal section aa of the projectile; figure 3 is a transverse section bB shell; figure 4 - callout In figure 2; figure 5 is a cross section GG with figure 3; 6 is a section DD from figure 5, figure 7 - callout E from figure 5; Fig.8 is a section FJ with Fig.2, Fig.9 is a
Устройство для воплощения способа перемещения внутритрубного транспортного снаряда в магистральном трубопроводе с плавно изменяющейся в заданных пределах скоростью (см. фиг.1), в дальнейшем тексте: «Устройство», содержит источник 1 рабочей среды, например воздушный турбокомпрессорный агрегат типа ТКА - на базе авиадвигателя - или источник природного газа, например, близко расположенный магистральный газопровод, наделенные возможностью регулировать и поддерживать постоянными заданные давление и расход потока подаваемой в магистральный трубопровод 2 рабочей среды. Источник 1 сообщен с началом заглушенного с конца обследуемого участка магистрального трубопровода 2, в котором размещен снаряд 3. Противоположный конец магистрального трубопровода 2 открыт.A device for implementing a method of moving an in-tube transport projectile in a main pipeline with a speed smoothly varying within a predetermined range (see FIG. 1), hereinafter: “Device”, contains a
Приоритет источникам 1 сред подобных типов отдан по причине того, что величины их производительности гарантированно обеспечивают осуществление способа перемещения снаряда 3 в магистральном трубопроводе 2 в наикратчайшее время. Внутритрубный транспортный снаряд 3 (см. фиг.2) содержит скребок 4 в составе: корпус 5 с адаптированной манжетой 6, приспособленной без затруднений проходить сужения трубопровода 2, например запорную арматуру; устройство регулирования скорости 7. Корпус 5 скребка 4 выполнен разъемным по длине. Манжета 6 (см. фиг.9, 10, 11) выполнена из армированного сеткой 8 эластомера в виде тонкостенной оболочки 9 в форме параболической бочки, закрепленной фланцем 10 на корпусе 5. Оболочка 9 имеет меридиональные ребра 11, не имеющие, кроме как с оболочкой 9, силовой связи с фланцем 10. Внутрь оболочки 9 помещена пенополиуретановая подушка 12, покрытая слоем латекса и поджатая прижимом 13 для создания предварительного поджатия оболочки 9 к поверхности трубопровода 2. Конструкция оболочки 9 с ребрами 11 позволяет манжете 6 (адаптирует ее) легко без особых затруднений проходить сужения трубопровода 2 и в то же время предотвращает «выворачивание» оболочки 9 вперед между корпусом 5 и трубопроводом 2 перепадом давления рабочей среды. На корпусе 5 установлены: спереди сцепное устройство 14 и сзади сцепное устройство с амортизацией 15. Сцепное устройство 15 на резьбе ввернуто в кронштейн 16 корпуса 5, что позволяет регулировать прижатие пружинным механизмом 17 обрезиненных колес 18 устройства регулирования скорости 7 к поверхности трубопровода 2. Колеса 18 в количестве не менее 3-х установлены каждое в качалках 19, в свою очередь установленных на корпусе 5. Кроме того, устройство регулирования скорости 7 (см. фиг.3) включает: упругую муфту 20 на каждом колесе 18, угловой конический мультипликатор 21 и карданный механизм 22, кинематически связанные с многоскоростным мультипликатором 23, вход кинематической цепи которого образован зубчатым зацеплением трех цилиндрических колес 24 карданных механизмов 22 с центральным цилиндрическим колесом 25 блока шестерен 26, с которыми попеременно входит в зацепление подвижный блок шестерен 27 перемены передачи. Блок 27 посажен на шлицевой вал 28, на котором в свою очередь посажена сдвижная по оси полумуфта 29 фрикционной конической муфты 30 (см. фиг.4). Полумуфту 29 включает в сопряжение с несдвижной по оси полумуфтой 31 пневмоцилиндр 32, поршень 33 которого отжат пружинами 34. Пружинная полость 35 последнего сообщена с полостью трубопровода 2 перед манжетой 6, а другая полость 36 с полостью трубопровода 2 за манжетой 6. В полумуфту 31 посажены постоянные кольцевые магниты 37, сопрягаемые с подпружиненным относительно полумуфты 29 якорем 38. Магниты 37 и якорь 38 образуют магнитный замок 39. Зубчатые венцы 40 и 41 полумуфты 31 входят в зацепление с зубчатыми колесами 42 и 43: венец 40 с колесом 42 напрямую, венец 41 с колесом 43 через промежуточное колесо 44 (см. фиг.8). Колеса 42 и 43 закреплены на цапфах полых цилиндрических маховиках 45 и 46, коаксиально установленных посредством оси в корпусе 5. Маховики 45 и 46 вращаются в противоположных направлениях, с разной величиной скорости, но кинетические моменты их: J1w1=-J2w2, равны по величине и обратны по знаку, где J1, J2 - моменты инерции маховиков 45, 46; w1, w2 - угловые скорости вращения маховиков 45, 46. Гироскопические моменты маховиков 45, 46, возникающие при повороте снаряда 3, взаимно гасятся. В зацеплении с одним из колес 24 находится зубчатый венец шлицевого вала 47 узла торможения 48 (см. фиг.5). На валу 47 посажены двухпластинчатые тормозные диски 49 со щелью 50 между пластинами 51. Между дисками 49 в шлицы корпуса 52 узла торможения 48 посажены фрикционные диски 53. Между тормозными дисками 49 и фрикционными дисками 53 установлены пружинные сепараторы 54 (см. фиг.7) с фиксированной максимальной толщиной и антифрикционным покрытием поверхности трения. Узел торможения 48 постоянно включен тем, что пакет дисков тормозных 49 и фрикционных 53 прижат по оси между центробежным регулятором скорости 55 и пневмоцилиндром 56, поршень 57 которого поджат пружинами 58. Пружинная полость 59 последнего сообщена с полостью трубопровода 2, перед манжетой 6, а другая 60 сообщена трубопроводом 61 с источником сжатого газа и через ограничитель расхода 62 с полостью трубопровода 2 за манжетой 6. Щели 50 тормозных дисков 49 (см. фиг.6) совпадают с вырезами 63 в корпусе 52 узла торможения 48, сообщенными с полостью трубопровода 2 за манжетой 6 и с вырезами 64 в корпусе 52, сообщенными каналом 65 с полостью трубопровода 2 перед манжетой 6. Вырезы 63, 64 в корпусе 52, канал 65 и щели 50 в тормозных дисках 49 образуют в комплексе утилизатор тепла 66. Центробежный регулятор скорости 55 содержит грузики 67, поджатые пружиной 68, шпиндель 69, посаженный на шлицевой вал 47. На шпинделе 69 установлены грузики 67, сопрягаемые с толкателем 70, прижимающим пакет тормозных 49 и фрикционных 53 дисков. Пружина 68 поджата гайкой 71 и контргайкой 72.The priority to
Способ перемещения внутритрубного транспортного снаряда в магистральном трубопроводе с плавно изменяющейся в заданных пределах скоростью осуществляют «Устройством» следующим образом: в трубопровод 2 в начало обследуемого участка вставляют снаряд 3, затем вращением сцепного устройства 15 за его корпус посредством пружинного механизма 17 раздвигают колеса 18 к поверхности трубопровода 2 и прижимают их к поверхности с заданным усилием. Источником 1 в трубопровод 2 подают поток рабочей среды, давление и расход которого заранее рассчитывают, исходя из условий: обеспечение разгона снаряда 3 потоком до максимально допустимой заданной скорости перемещения на горизонтальном или пологом участке трубопровода 2, минимально допустимой длины, с учетом роста величины перепада давления на манжете 6 во время разгона из-за несоответствия текущей величины скорости перемещения разгоняемого снаряда 3 заданному расходу потока. Запаса накопленной (механической) кинетической энергии раскрученных маховиков 45 и 46 должно хватить для обеспечения заданной минимальной скорости перемещения снаряда 3 по трубопроводу 2, после подъема его на максимальную высоту участка, согласно рельефу которого рассчитывают минимально необходимую величину накопленной кинетической энергии маховиков 45 и 46. В случае недостатка энергии при расчете блоком шестерен 27 перемены передачи повышают общее передаточное число многоскоростного мультипликатора 23. При подаче потока рабочей среды к снаряду 3 ее давлением посредством поршня 33 пневмоцилиндра 32 полумуфту 29 прижимают к полумуфте 31 и коническая фрикционная муфта 30 подсоединяет ранее отсоединенные маховики 45 и 46 к мультипликатору 23. Якорь 38 притягивается к постоянным магнитам 37, чем обеспечивается минимально необходимая сила прижатия полумуфты 29 к полумуфте 31 вне зависимости от колебаний величины давления рабочей среды. Муфта 30 является предохранительным устройством, защищающим мультипликатор 23 от поломки при внезапном стопорении снаряда 3, тем что допускает проскальзывание. Затем давлением рабочей среды отжимают поршень 57 пневмоцилиндра 56 и освобождают ранее сжатые между собой тормозные 49 и фрикционные 53 диски узла торможения 48, ранее препятствующего свободному вращению мультипликатора 23. Пружинные сепараторы 54 раздвигают сопрягаемые между собой тормозные 49 и фрикционные 53 диски до появления минимально необходимого зазора между ними с тем, чтобы узел торможения 48 не оказывал на мультипликатор 23 тормозящего воздействия. Центробежным регулятором скорости 55 осуществляют контроль максимальной величины скорости перемещения снаряда 3, настраивая его на ограничение последней, вращая гайки 71, 72, меняя тем самым величину предварительного сжатия пружины 68. До достижения заданной максимальной скорости вращения центробежный регулятор скорости 55 не оказывает влияния на узел торможения 48. По достижении заданной максимальной скорости регулятор 55 начинает сжимать между собой тормозные 49 и фрикционные 53 диски и тем с большим усилием, чем больше скорости перемещения снаряда 3, превышает заданную. Узел торможения начинает подтормаживать снаряд 3, приводя его скорость в соответствие с заданной. При перемещении снаряда 3 обрезиненные колеса 18, поджатые к поверхности трубопровода 2 пружинным механизмом 17, обкатываясь без скольжения по поверхности через упругую муфту 20, конический мультипликатор 21, карданный механизм 22 и мультипликатор 23 передают вращение маховикам 45 и 46, раскручивая их до заданной максимальной скорости. При перемещении снаряда 3 по подъему трубопровода 2 скорость его по величине падает, давление рабочей среды за снарядом 3, а следовательно, перепад давления на нем возрастает за счет инерции торможения потока снарядом 3, создавая дополнительную движущую силу. Также маховики 45, 46 отдают часть накопленной энергии колесам 18, которые создают дополнительную движущую относительно поверхности трубопровода 2 силу. Падение величины скорости перемещения снаряда 2 ограничивают до конца подъема. При перемещении по спуску трубопровода 2 величина скорости снаряда 3 растет, величина давления рабочей среды за снарядом 2 и перепад давления на нем падают за счет отставания потока от снаряда 3, движущая его сила уменьшается. Скорость вращения колес 18 также начинает увеличиваться, дополнительно разгоняя маховики 45, 46, тем самым создавая подтормаживающее снаряд 3 усилие. Рост скорости снаряда 3 сдерживается, скорость снаряда 3 растет вплоть до заданной максимальной, когда узел торможения 48 под воздействием центробежного регулятора скорости 55 начнет торможение снаряда 3. Тепло от трения дисков тормозных 49 о фрикционные 53 удаляется за счет прокачки рабочей среды перепадом давления через утилизатор тепла 66 в полость трубопровода 2 перед манжетой 6. Рельеф местности, по которой проложен трубопровод 2, определяет необходимую величину накопленной кинетической энергии маховиками 45 и 46, чтобы обеспечить минимальную заданную скорость перемещения снаряда 3. После расхода энергии на одном фрагменте участка на другом должна быть рассчитана возможность восстановления прежней величины накопления, что возможно лишь подбором необходимого уровня накопления, покрывающего расход на первом участке с избытком, позволяющим обеспечить возможность работы на втором фрагменте участка. Подбор уровня накопленной энергии осуществляют изменением передаточного числа мультипликатора 23 путем смещения блока шестерен 27 перемены передач. Накопленная кинетическая энергия маховиков 45 и 46 позволяют снаряду 3 плавно преодолевать препятствия его перемещению, как-то: подъем на максимальную высоту рельефа, спуск с высот рельефа, стыки, сужения запорной арматуры, искажения геометрической формы трубопровода 2 и т.п. Вполне вероятные микрорывки скорости сглаживаются сцепным устройством 15 с амортизацией, упругой муфтой 20 и инерцией самого снаряда 3. По окончании обследования участка трубопровода 2 снаряд 3 попадает в приемную камеру (на фиг.1 не показана), где давление рабочей среды падает до предусмотренной величины по причине сброса рабочей среды во внешнее пространство и отключения источника 1. Пружины 34 отжимают поршень 33 пневмоцилиндра 32, при этом магнитный замок 39 размыкается, полумуфта 29 отрывается от полумуфты 31, в итоге коническая фрикционная муфта 30 размыкает кинематическую цепь и маховики 45 и 46 отсоединяются от мультипликатора 23. Пружины 58 отжимают поршень 57 и, следовательно, зажимают пакет тормозных 49 и фрикционных 53 дисков узла торможения 48. Колеса 18 стопорятся, фиксируя снаряд 3 в приемной камере. Для извлечения снаряда 3 по трубопроводу 61 подают сжатый газ и поджимают поршень 57, чем освобождают пакет тормозных 49 и фрикционных 53 дисков. Узел торможения 48 растормаживается, освобождая колеса 18 от стопорения, и не препятствует извлечению снаряда 3 из приемной камеры. Струя сжатого газа с большим расходом подхватывает шарик 73 в ограничителе расхода 62 и запирает им выход, герметизируя полость 60 пневмоцилиндра 56.The method of moving the in-tube transport projectile in the main pipeline with a speed gradually varying within the specified limits is carried out by the “Device” as follows: a
Вращением сцепного устройства 17 с помощью пружинного механизма 17 колеса 18 сводятся к центру. Снаряд 3 готов к дальнейшему применению.By rotating the
Применение изобретения позволяет перемещать снаряд 3 в магистральном трубопроводе 2 с плавно изменяющейся в заданных пределах скоростью, что при транспортировании контрольно-диагностического аппарата обеспечивает его эффективную и точную работу.The application of the invention allows you to move the projectile 3 in the
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123553/12A RU2393931C1 (en) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Method of in-pipe displacement of transport tool in main pipeline with preset variable speed and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123553/12A RU2393931C1 (en) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Method of in-pipe displacement of transport tool in main pipeline with preset variable speed and device to this end |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2393931C1 true RU2393931C1 (en) | 2010-07-10 |
Family
ID=42684602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009123553/12A RU2393931C1 (en) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Method of in-pipe displacement of transport tool in main pipeline with preset variable speed and device to this end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2393931C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU171365U1 (en) * | 2016-12-12 | 2017-05-29 | Александр Владимирович Мараховский | In-pipe circulation piston |
| RU2636280C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-11-21 | Юлия Николаевна Некрасова | Unit for detecting leakage of process fluids |
| RU2636278C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-11-21 | Юлия Николаевна Некрасова | Method for detecting leakages of technological liquids |
| RU2636279C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-11-21 | Юлия Николаевна Некрасова | Installation for detecting leakages of technological liquids |
| RU2636254C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-11-21 | Юлия Николаевна Некрасова | Method for detecting leakages of technological liquids |
| RU2644431C2 (en) * | 2016-12-20 | 2018-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Method for providing movement mode of an intelligent pig in the ethane pipeline |
| RU2644429C2 (en) * | 2016-12-20 | 2018-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Method for providing movement mode of an intelligent pig in the ethane pipeline |
| RU2644430C2 (en) * | 2016-12-20 | 2018-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Method for providing movement mode of an intelligent pig in the ethane pipeline |
-
2009
- 2009-06-19 RU RU2009123553/12A patent/RU2393931C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636280C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-11-21 | Юлия Николаевна Некрасова | Unit for detecting leakage of process fluids |
| RU2636278C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-11-21 | Юлия Николаевна Некрасова | Method for detecting leakages of technological liquids |
| RU2636279C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-11-21 | Юлия Николаевна Некрасова | Installation for detecting leakages of technological liquids |
| RU2636254C1 (en) * | 2016-08-25 | 2017-11-21 | Юлия Николаевна Некрасова | Method for detecting leakages of technological liquids |
| RU171365U1 (en) * | 2016-12-12 | 2017-05-29 | Александр Владимирович Мараховский | In-pipe circulation piston |
| RU2644431C2 (en) * | 2016-12-20 | 2018-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Method for providing movement mode of an intelligent pig in the ethane pipeline |
| RU2644429C2 (en) * | 2016-12-20 | 2018-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Method for providing movement mode of an intelligent pig in the ethane pipeline |
| RU2644430C2 (en) * | 2016-12-20 | 2018-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Казань" | Method for providing movement mode of an intelligent pig in the ethane pipeline |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2393931C1 (en) | Method of in-pipe displacement of transport tool in main pipeline with preset variable speed and device to this end | |
| CN103370560B (en) | Symmetrical traction drive, machinery-turbosupercharger and in symmetrical traction drive, transmit the method for rotating mechanical energy | |
| US20170072793A1 (en) | Power take off having adjustable clutch actuation rate | |
| CN107002835A (en) | Mode change control in buncher with fixed shift function | |
| CN110312854A (en) | Propulsion system for single engine helicopter | |
| US1938914A (en) | Oil pressure automobile clutch control | |
| CN104110493B (en) | The applying again of the variable clutch capacity of driveline clutch, shaping and jerk management | |
| US9592816B2 (en) | Power transmitting apparatus | |
| RU2334563C1 (en) | In-line transporting device and transportation method in main pipeline at regular given speed | |
| RU2369454C1 (en) | Method of in-line transport of pig in main pipeline with preset uniform speed and device to this end | |
| CN112443596B (en) | Brake-by-wire system and vehicle | |
| CN109130836B (en) | Hybrid power system integrated with hydraulic auxiliary braking and energy recycling device | |
| CN203865926U (en) | Electric capstan of improved structure | |
| RU2434179C1 (en) | Intratubal tow device for mains (versions) | |
| KR102010604B1 (en) | Apparatus for energy recovering | |
| KR102139009B1 (en) | Apparatus and method for energy recovering, vehicle including of the same | |
| KR102139010B1 (en) | Apparatus and method for energy recovering, ship including of the same | |
| KR102307887B1 (en) | Apparatus for energy recovering, turboprop aircraft including of the same | |
| KR102307886B1 (en) | Apparatus for energy recovering, electric vehicel including of the same | |
| KR102307882B1 (en) | Apparatus for energy recovering, military equipment including of the same | |
| KR102307883B1 (en) | Apparatus for energy recovering, industrial generators including of the same | |
| KR102307884B1 (en) | Apparatus for energy recovering, construction equipment including of the same | |
| KR102307885B1 (en) | Apparatus for energy recovering, two-wheeled vehicle including of the same | |
| KR102309415B1 (en) | Apparatus for energy recovering | |
| JP6859730B2 (en) | Four-wheel drive vehicle control method, four-wheel drive vehicle control device, and four-wheel drive vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190620 |