RU2581757C1 - Intra-pipe vehicle (versions) - Google Patents
Intra-pipe vehicle (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581757C1 RU2581757C1 RU2015101638/06A RU2015101638A RU2581757C1 RU 2581757 C1 RU2581757 C1 RU 2581757C1 RU 2015101638/06 A RU2015101638/06 A RU 2015101638/06A RU 2015101638 A RU2015101638 A RU 2015101638A RU 2581757 C1 RU2581757 C1 RU 2581757C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- drive
- screw
- shaft
- generator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным устройствам, автономно работающим внутри строящихся магистральных трубопроводов, и служит для перемещения внутри трубопровода оборудования для контроля качества сварных соединений.The invention relates to transport devices that work autonomously inside trunk pipelines under construction and are used to move equipment for controlling the quality of welded joints inside a pipeline.
Известно внутритрубное транспортное средство [патент RU 96122283 А, кл. B65G 51/00, В08В 9/04, 20.01.1998], содержащее корпус в виде тела вращения и выполненные в виде тел вращения движители, снабженные приводами, при этом корпус выполнен в виде полой сферы, внутри которой размещены выполненные в виде расположенных в диаметральной плоскости двух выступающих наружу шаров движители и их приводы, каждый из которых выполнен в виде снабженного двигателем ролика, контактирующего с шаром, при этом приводы подпружинены относительно снабженного приводом диска, установленного с возможностью поворота в диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости размещения упомянутых шаров.Known in-vehicle vehicle [patent RU 96122283 A, cl. B65G 51/00,
Недостатком такой конструкции является ее сложность.The disadvantage of this design is its complexity.
Известно так же внутритрубное транспортное средство [патент RU 2012121367 С1, кл. F17D 5/06, F16L 55/26, F16L 101/30, G01N 23/18, G01N 23/083, 27.11.2013], содержащее самоходное шасси с платформой и колесами, источник электрического питания на основе аккумуляторных батарей, систему перемещения, включающую блок управления, связанный с источником панорамного рентгеновского излучения и с устройством внешнего управления, мотор-контроллеры по числу пар колес и бесколлекторные двигатели, совмещенные с редуктором, при этом устройство внешнего управления снабжено передатчиком электромагнитного излучения, а приемник электромагнитного излучения установлен на регулируемой штанге, в свою очередь закрепленной на платформе самоходного шасси, при этом бесколлекторные двигатели совмещены с планетарным редуктором, мотор-контроллеры снабжены раздельными приводами на правую и левую стороны и соединены с инклинометром, расположенном в блоке управления, устройство дополнительно снабжено лазерными датчиками конца трубопровода, расположенными на передней и задней частях платформы самоходного шасси, датчиками воды и препятствия, расположенными на передней части платформы.In-tube vehicle is also known [patent RU 2012121367 C1, cl. F17D 5/06, F16L 55/26, F16L 101/30, G01N 23/18, G01N 23/083, 11/27/2013], comprising a self-propelled chassis with a platform and wheels, an electric power source based on batteries, a moving system including a control unit associated with a panoramic x-ray source and with an external control device, motor controllers according to the number of pairs of wheels and brushless motors combined with a gearbox, while the external control device is equipped with an electromagnetic radiation transmitter, and an electromagnetic radiation receiver it is mounted on an adjustable rod, which, in turn, is mounted on a platform of a self-propelled chassis, while the brushless motors are combined with a planetary gear, the motor controllers are equipped with separate drives on the right and left sides and connected to an inclinometer located in the control unit, the device is additionally equipped with laser end sensors pipeline located on the front and rear of the platform of the self-propelled chassis, water sensors and obstacles located on the front of the platform.
Недостатком аналога является использование колес в качестве элементов перемещения, которые не способны обеспечить достаточно большое тяговое усилие.A disadvantage of the analogue is the use of wheels as moving elements that are not able to provide a sufficiently large pulling force.
Наиболее близким к предлагаемому является внутритрубное транспортное средство с автономным источником электроэнергии [патент RU 2300046 С1, кл. F17D 5/00, 27.05.2007], содержащее корпус с удерживающими его по оси трубопровода опорными колесами, стойки которых шарнирно закреплены на корпусе и снабжены гидроцилиндрами для перемещения колес поперек поверхности трубопровода, и с аэродинамическим винтом, соединенным с электрогенератором, по меньшей мере, одно опорное колесо снабжено электроприводом, содержащим электродвигатель с редуктором, вал которого передачей соединен с валом червячной передачи, у которой червячное колесо жестко соединено с опорным колесом, при этом электродвигатель подключен к электрогенератору.Closest to the proposed is an in-line vehicle with an autonomous source of electricity [patent RU 2300046 C1, cl. F17D 5/00, 05.27.2007], comprising a housing with supporting wheels holding it along the axis of the pipeline, the struts of which are pivotally mounted on the housing and equipped with hydraulic cylinders for moving the wheels across the surface of the pipeline, and with an aerodynamic screw connected to the electric generator, at least one support wheel is equipped with an electric drive containing an electric motor with a gearbox, the shaft of which is connected by a transmission to the worm gear shaft, in which the worm wheel is rigidly connected to the support wheel, and the electric motor dklyuchen to an electric generator.
Недостатком ближайшего аналога является сложность конструкции.The disadvantage of the closest analogue is the complexity of the design.
Задачей изобретения является снижение массы внутритрубного транспортного средства, повышение скорости перемещения за счет применения цилиндрического винта из полимерных материалов в качестве приводного элемента и энкодера, позволяющего отслеживать количество оборотов и угла поворота приводного винта.The objective of the invention is to reduce the mass of the in-tube vehicle, increase the speed of movement due to the use of a cylindrical screw made of polymeric materials as a drive element and encoder, which allows you to track the number of revolutions and the angle of rotation of the drive screw.
Технический результат - повышение тягового усилия при перемещении и надежности сцепления внутритрубного транспортного средства со стенками трубопровода за счет увеличения площади соприкосновения приводного элемента и внутренней стенки трубопровода.The technical result is an increase in traction when moving and the adhesion of the in-tube vehicle to the walls of the pipeline by increasing the contact area of the drive element and the inner wall of the pipeline.
Поставленная задача решается и технический результат достигается по первому варианту тем, что внутритрубное транспортное средство с автономным источником электроэнергии содержит корпус с удерживающими его по оси трубопровода опорными колесами, стойки которых шарнирно закреплены на корпусе и снабжены гидроцилиндрами для перемещения колес поперек поверхности трубопровода, и с аэродинамическим винтом, соединенным с электрогенератором, содержит электропривод, приводной элемент выполнен в виде цилиндрического винта из полимерных материалов, жестко связанного с приводным валом передаточного редуктора, который в свою очередь соединен с приводным двигателем, соосно с которым установлен энкодер, связанный системой управления от аккумуляторных батарей, установленных в внутритрубном транспортном средстве, и от генератора, связанного с аэродинамическим винтом.The problem is solved and the technical result is achieved according to the first embodiment in that the in-tube vehicle with an autonomous source of electricity contains a body with supporting wheels holding it along the axis of the pipeline, the racks of which are pivotally mounted on the body and equipped with hydraulic cylinders to move the wheels across the surface of the pipeline, and with aerodynamic the screw connected to the electric generator contains an electric drive, the drive element is made in the form of a cylindrical screw made of polymer materials rials, rigidly connected to the drive shaft of the gear reducer, which in turn is connected to the drive motor, an encoder coaxially connected to the control system from the batteries installed in the in-tube vehicle and from the generator connected to the aerodynamic propeller.
Поставленная задача решается и технический результат достигается по второму варианту тем, что внутритрубное транспортное средство с автономным источником электроэнергии содержит корпус с удерживающими его по оси трубопровода опорными колесами, стойки которых шарнирно закреплены на корпусе и снабжены гидроцилиндрами для перемещения колес поперек поверхности трубопровода, и с аэродинамическим винтом, соединенным с электрогенератором, содержит электропривод, приводной элемент выполнен в виде двух цилиндрических винтов из полимерных материалов, имеющих разнонаправленное расположение витков, к тому же первый винт выполнен с полым валом с возможностью размещения внутри него вала второго винта, причем валы обоих винтов жестко связаны с приводными валами редуктора, который соединен с приводным двигателем, соосно с которым установлен энкодер, связанный системой управления от аккумуляторных батарей, установленных в внутритрубном транспортном средстве, и от генератора, связанного с аэродинамическим винтом.The problem is solved and the technical result is achieved according to the second embodiment in that the in-tube vehicle with an autonomous source of electricity contains a body with supporting wheels holding it along the axis of the pipeline, the racks of which are pivotally mounted on the body and equipped with hydraulic cylinders to move the wheels across the surface of the pipeline, and with aerodynamic the screw connected to the electric generator contains an electric drive, the drive element is made in the form of two cylindrical screws made of polymer materials having a multidirectional arrangement of turns, moreover, the first screw is made with a hollow shaft with the possibility of placing a second screw shaft inside it, and the shafts of both screws are rigidly connected to the drive shafts of the gearbox, which is connected to the drive motor, which is connected to the encoder connected to the system control from the batteries installed in the in-tube vehicle, and from the generator associated with the aerodynamic propeller.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид внутритрубного транспортного средства. На фиг. 2 изображен продольный разрез внутритрубного транспортного средства на участке трубопровода. На фиг. 3 изображен процесс срабатывания стоек и гидроцилиндров. На фиг. 4 изображен общий вид двухвинтового внутритрубного транспортного средства, при этом питание на двигатель подается от аккумуляторных батарей, установленных в внутритрубном транспортном средстве, и с генератора, работающего от собственного приводного аэродинамического винта.The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a perspective view of an in-line vehicle. In FIG. 2 shows a longitudinal section of an in-line vehicle in a pipeline section. In FIG. 3 depicts the operation of the struts and hydraulic cylinders. In FIG. 4 shows a general view of a twin-screw in-tube vehicle, while the engine is supplied with power from batteries installed in the in-tube vehicle and from a generator powered by its own aerodynamic propeller.
По первому варианту внутритрубное транспортное средство с автономным источником электроэнергии содержит (фиг. 1) корпус 1 с удерживающими его по оси трубопровода опорными колесами 2, стойки 3 которых шарнирно закреплены на корпусе 1 и снабжены гидроцилиндрами 4, в качестве приводного элемента, осуществляющего передвижение, применяется цилиндрический винт 5 из полимерных материалов, жестко связанный с приводным валом 6 передаточного редуктора 7, на задней части корпуса закреплен генератор 8 с приводным аэродинамическим винтом 9. Внутри корпуса 1 внутритрубного транспортного средства (фиг. 2) размещен приводной двигатель 10 с возможностью передачи вращающего момента на передаточный редуктор 7, соосно с ним установлен энкодер 11, связанный системой управления 12 от аккумуляторных батарей 13, установленных в внутритрубном транспортном средстве, и от генератора 8.According to the first embodiment, the in-tube vehicle with an autonomous source of electricity contains (Fig. 1) a
По второму варианту внутритрубное транспортное средство с автономным источником электроэнергии содержит (фиг. 4) корпус 1 с удерживающими его по оси трубопровода опорными колесами 2, стойки 3 которых шарнирно закреплены на корпусе 1 и снабжены гидроцилиндрами 4, в качестве приводного элемента, осуществляющего передвижение, применяются два цилиндрических винта 5 из полимерных материалов, жестко связанный с приводным валом 6 передаточного редуктора 7, на задней части корпуса закреплен генератор 8 с приводным аэродинамическим винтом 9. Внутри корпуса 1 внутритрубного транспортного средства размещен приводной двигатель 10 с возможностью передачи вращающего момента на передаточный редуктор 7, соосно с ним установлен энкодер 11, связанный системой управления 12 от аккумуляторных батарей 13, установленных во внутритрубном транспортном средстве, и от генератора 8. Совместно с цилиндрическим винтом 5 расположен второй цилиндрический винт 14, имеющий противонаправленное расположение витков по отношению к цилиндрическому винту 5, винт 5 выполнен с полым валом для размещения внутри него вала цилиндрического винта 14. Вал винта 14 жестко связан со вторым приводным валом 15 редуктора 7.According to the second variant, the in-tube vehicle with an autonomous source of electricity contains (Fig. 4) a
Устройство по первому варианту работает следующим образом.The device according to the first embodiment works as follows.
Внутритрубное транспортное средство размещают внутри трубопровода. Далее происходит подача питания системой управления 12 от аккумуляторных батарей 13 на приводной двигатель 10, создаваемый двигателем момент вращения передается через передаточный редуктор 7 на выходной вал 6, а далее на цилиндрический приводной винт 5. В процессе вращения за счет контакта внешней поверхности винта 5 с внутренней стенкой трубопровода происходит перемещение внутритрубного транспортного средства. Основным условием для его перемещения является надежное сцепление, удерживающих его корпус 1 по оси трубопровода, опорных колес 2, обеспечиваемое прижатием гидроцилиндрами 4. Точность и плавность позиционирования внутритрубного транспортного средства осуществляется системой управления 12 путем отслеживания количества оборотов и угла поворота ротора приводного двигателя 10 с помощью установленного соосно с валом двигателя 10 энкодера 11. За счет сцепления приводного винта 5 с внутренней поверхностью трубопровода транспортное средство может двигаться вдоль трубопровода с установленной системой управления 12 скоростью. В процессе перекачки транспортируемого по трубопроводу вещества происходит вращение приводного аэродинамического винта 9 генератора 8 и осуществляется подзарядка аккумуляторных батарей 13, размещенных в корпусе 1 внутритрубного транспортного средства.The in-tube vehicle is placed inside the pipeline. Then, the
В процессе преодоления участков трубопровода с измененным профилем (фиг. 3), возникшим вследствие деформации трубопровода либо наличия в трубопроводе посторонних предметов, происходит упругое отклонение стоек 3 под действием гидроцилиндров 4 на угол α. После преодоления данного участка стойки 3 возвращаются в исходное положение, а гидроцилиндры 4 - в первоначальное состояние.In the process of overcoming sections of the pipeline with a modified profile (Fig. 3) that arose as a result of deformation of the pipeline or the presence of foreign objects in the pipeline, the
Устройство по второму варианту работает следующим образом.The device according to the second embodiment works as follows.
Внутритрубное транспортное средство размещают внутри трубопровода. Далее происходит подача питания системой управления 12 от аккумуляторных батарей 13 на приводной двигатель 10, создаваемый двигателем 10 момент вращения передается через редуктор 7 на оба выходных вала 6 и 15, а далее на цилиндрические приводные винты 5 и 14. В процессе вращения за счет контакта внешней поверхности винтов 5 и 14 с внутренней стенкой трубопровода происходит перемещение комплекса целиком. В процессе перемещения приводные валы 6 и 15 редуктора 7 создают вращающие моменты, противоположные друг другу по направлению, но равные по величине, а за счет разнонаправленного расположения витков на приводных винтах 5 и 14 сохраняется прямолинейное движение. Точность и плавность позиционирования внутритрубного транспортного средства осуществляется системой управления 12 путем отслеживания количества оборотов и угла поворота ротора приводного двигателя 10 с помощью установленного соосно с валом двигателя 10 энкодера 11. За счет сцепления приводных винтов 5 и 14 с внутренней поверхностью трубопровода транспортное средство может двигаться вдоль трубопровода с установленной системой управления 12 скоростью. В процессе перекачки транспортируемого по трубопроводу вещества происходит вращение приводного аэродинамического винта 9 генератора 8 и осуществляется подзарядка аккумуляторных батарей 13, размещенных в корпусе 1 внутритрубного транспортного средства.The in-tube vehicle is placed inside the pipeline. Then, the
Итак, заявленное изобретение позволяет снизить такие показатели, как масса внутритрубного транспортного средства, за счет применения цилиндрического приводного винта из полимерных материалов, обладающих высокими прочностными характеристиками, что в свою очередь позволит повысить тяговое усилие за счет увеличения поверхности соприкосновения приводного элемента с внутренней стенкой трубопровода, позволит беспрепятственно преодолевать участки с измененным профилем трубопровода, за счет гибкости материала приводного элемента, применение энкодера, установленного соосно с валом приводного двигателя, позволит регулировать скорость перемещения, точность и плавность позиционирования внутритрубного транспортного средства при его перемещении внутри трубопровода, за счет возможности отслеживания количества оборотов и угла поворота приводного винта или винтов внутритрубного транспортного средства.So, the claimed invention allows to reduce such indicators as the mass of the in-tube vehicle due to the use of a cylindrical drive screw made of polymer materials having high strength characteristics, which in turn will increase traction due to an increase in the contact surface of the drive element with the inner wall of the pipeline, will allow you to freely overcome areas with a modified profile of the pipeline, due to the flexibility of the material of the drive element, The use of an encoder installed coaxially with the shaft of the drive motor will allow you to control the speed of movement, accuracy and smoothness of the positioning of the in-tube vehicle when it is moving inside the pipeline, due to the possibility of tracking the number of revolutions and the angle of rotation of the drive screw or screws of the in-tube vehicle.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101638/06A RU2581757C1 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Intra-pipe vehicle (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101638/06A RU2581757C1 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Intra-pipe vehicle (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2581757C1 true RU2581757C1 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=56194977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015101638/06A RU2581757C1 (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Intra-pipe vehicle (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2581757C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU216452U1 (en) * | 2022-07-22 | 2023-02-06 | Эдуард Леонидович Толстов | DEVICE FOR CLEANING THE INTERIOR CAVITY OF THE PIPELINE |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU951796A1 (en) * | 1980-02-25 | 1984-12-15 | Предприятие П/Я М-5478 | Propeller for movement inside pipe |
RU2109206C1 (en) * | 1996-04-11 | 1998-04-20 | Научно-производственное объединение машиностроения | Method of inter-tube flaw detection and flaw detector- projectile for realization of this method |
RU2300046C1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-27 | Виктор Михайлович Чепкин | Autonomously energized vehicle for moving inside pipeline |
WO2009093915A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Helix Tecknology As | Internal conduit vehicle and method for performing operations in a pipeline |
RU2381841C1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-02-20 | Эдуард Леонидович Толстов | Device to clean pipeline inner space |
RU2434179C1 (en) * | 2010-05-19 | 2011-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА | Intratubal tow device for mains (versions) |
-
2015
- 2015-01-20 RU RU2015101638/06A patent/RU2581757C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU951796A1 (en) * | 1980-02-25 | 1984-12-15 | Предприятие П/Я М-5478 | Propeller for movement inside pipe |
RU2109206C1 (en) * | 1996-04-11 | 1998-04-20 | Научно-производственное объединение машиностроения | Method of inter-tube flaw detection and flaw detector- projectile for realization of this method |
RU2300046C1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-27 | Виктор Михайлович Чепкин | Autonomously energized vehicle for moving inside pipeline |
WO2009093915A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Helix Tecknology As | Internal conduit vehicle and method for performing operations in a pipeline |
RU2381841C1 (en) * | 2008-12-01 | 2010-02-20 | Эдуард Леонидович Толстов | Device to clean pipeline inner space |
RU2434179C1 (en) * | 2010-05-19 | 2011-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА | Intratubal tow device for mains (versions) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU216452U1 (en) * | 2022-07-22 | 2023-02-06 | Эдуард Леонидович Толстов | DEVICE FOR CLEANING THE INTERIOR CAVITY OF THE PIPELINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7182025B2 (en) | Autonomous robotic crawler for in-pipe inspection | |
Dertien et al. | Development of an inspection robot for small diameter gas distribution mains | |
ES2690074T3 (en) | Articulated vehicle chassis | |
US20190120418A1 (en) | Pipe pig | |
US7210364B2 (en) | Autonomous robotic crawler for in-pipe inspection | |
CN106015831A (en) | Wheel type pipeline robot with steering of driving wheels being controllable | |
CN101659288B (en) | Mecanum wheel all-directional moving vehicle and driving method thereof | |
WO2007057904A1 (en) | Dual tracked mobile robot for motion in rough terrain | |
CN109158239A (en) | A kind of pipe inner-wall spraying robot | |
Nishimura et al. | Pathway selection mechanism of a screw drive in-pipe robot in T-branches | |
JP5846516B2 (en) | Mobile robot | |
KR101281255B1 (en) | Moving robot for inspecting pipelines | |
CN209423926U (en) | A kind of pipe inner-wall spraying robot | |
KR20100002781A (en) | Dual robot for inspecting pipe line | |
Nagase et al. | Development of a novel crawler mechanism for pipe inspection | |
CN112944108B (en) | Bionic creeping robot for inner wall of pipeline and using method thereof | |
CN106984609A (en) | A kind of city fume pipeline endless track type cleaning robot | |
AU2015203020B2 (en) | Pipe pig | |
RU2581757C1 (en) | Intra-pipe vehicle (versions) | |
KR101204147B1 (en) | Caster wheel mechanism having dual offset structure and omnidirectional mobile robot using the same | |
Osiński et al. | Small remotely operated screw-propelled vehicle | |
CN106979433A (en) | A kind of screw-pushing type pipe robot | |
RU2300046C1 (en) | Autonomously energized vehicle for moving inside pipeline | |
Yabe et al. | New in-pipe robot capable of coping with various diameters | |
RU2576746C1 (en) | Autonomous intratubal vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170121 |