RU2675422C1 - Remote controlled intra-tube introscope - Google Patents

Remote controlled intra-tube introscope Download PDF

Info

Publication number
RU2675422C1
RU2675422C1 RU2017129031A RU2017129031A RU2675422C1 RU 2675422 C1 RU2675422 C1 RU 2675422C1 RU 2017129031 A RU2017129031 A RU 2017129031A RU 2017129031 A RU2017129031 A RU 2017129031A RU 2675422 C1 RU2675422 C1 RU 2675422C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pneumatic
introscope
spacer
tube
small
Prior art date
Application number
RU2017129031A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Анатольевич Кузнецов
Станислав Юрьевич Трутаев
Original Assignee
Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (АО "ИркутскНИИхиммаш")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (АО "ИркутскНИИхиммаш") filed Critical Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (АО "ИркутскНИИхиммаш")
Priority to RU2017129031A priority Critical patent/RU2675422C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2675422C1 publication Critical patent/RU2675422C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28Constructional aspects
    • F16L55/30Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/32Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained
    • F16L55/34Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained the pig or mole being moved step by step

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the field of chemical and petroleum machine building, and can be used for the process pipelines, steam pipelines, and ribbed pipes borescope inspection. Remote-controlled intra-tube introscope contains front and rear spacer units with separating end walls and with pneumatic spacers, pneumatic propulsor, television camera with illuminators, as well as a set of electronic components. Each spacer block is equipped with at least three linear actuators, which are radially moved by the guide cutouts in the end walls due to the drive adjusting discs rotation. Each drive control disc has guide grooves made in the form of an Archimedes spiral with a geometric center located on the spacer block central axis. Linear actuators are equipped with comb ridges to interact with the drive control discs mating guide grooves. Pneumatic spacers are made in the form of local inflatable collars for each linear actuator, and installed on their supporting ends. Pneumatic translational propulsor is made in the form of small-sized pneumatic cylinder, articulated with the front and rear spacer blocks by means of hinges. Spacer blocks and the pneumatic translational propulsor control electronic components are located coaxially to the small-sized pneumatic cylinder position.EFFECT: expansion of inspected by the single introscope pipeline diameters range, reducing the “dead” control zones size.3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области химического и нефтяного машиностроения и может быть использовано для интроскопии технологических трубопроводов, паропроводов, ребристых труб.The invention relates to the field of chemical and petroleum engineering and can be used for introscopy of technological pipelines, steam pipelines, ribbed pipes.

Известен телеуправляемый диагностический комплекс для внутритрубной интроскопии «Видеокроулер iPEK Rower 125» [http://www.ashtead-technology.com/rental-equipment/ipek-rower-125-crawler-camera-inspection-system/], состоящий из четырехколесной тележки с электроприводом, на которой укреплены осветитель и телевизионная камера, автоматический моторизованный кабельный барабан с регулируемой подачей с контактными кольцами под кабель различной длины. Кроулер снабжен системой дистанционного управления. Достоинством известного устройства является возможность перемещения внутри трубопроводов и обеспечение визуального просмотра внутреннего состояния трубы. Недостатком известного устройства является невозможность перемещения устройства по трубопроводам диаметром менее 125 мм, а также по вертикальным участкам трубопроводов.Known remote-control diagnostic complex for in-line introscopy "Video crawler iPEK Rower 125" [http://www.ashtead-technology.com/rental-equipment/ipek-rower-125-crawler-camera-inspection-system/], consisting of a four-wheeled trolley with an electric drive, on which the illuminator and a television camera are mounted, an automatic motorized cable drum with adjustable feed with slip rings for a cable of various lengths. The crawler is equipped with a remote control system. The advantage of the known device is the ability to move inside the pipelines and provide a visual view of the internal state of the pipe. A disadvantage of the known device is the inability to move the device through pipelines with a diameter of less than 125 mm, as well as along vertical sections of pipelines.

Известно «Внутритрубное транспортное средство» (патент RU №2418234, МПК F17D 5/00, опубликовано 10.05.2011 г. Бюл. №13), предназначенное для передвижения подвижного аппарата диагностического комплекса внутри трубопроводной обвязки компрессорных газоперекачивающих станций. Его задачей является транспортирование диагностической аппаратуры, предназначенной для дистанционного автоматизированного внутритрубного контроля состояния технологических трубопроводов, в том числе их наклонных и вертикальных участков, тройников и отводов. Внутритрубное транспортное средство содержит несущую конструкцию с размещенными на ней в нижней части колесным движителем, а в верхней - механизмом вертикального перемещения опоры, снабженного направляющими и распорным механизмом, систему управления транспортным средством, энергоснабжения и информации. Несущая конструкция выполнена сочлененной, состоящей из передней и задней секций, каждая из которых снабжена одноосным колесным движителем и механизмом вертикального перемещения опоры. Секции соединены между собой механизмом сочленения, выполненным в виде симметричного манипулятора, состоящего из четырех последовательно соединенных рычагов, свободные концы крайних рычагов которого снабжены приводами с продольной осью вращения, установленными на обращенных друг к другу сторонах несущей конструкции передней и задней секций, а центральные рычаги соединены между собой и с крайними рычагами приводами с поперечными осями вращения. Достоинством известного устройства является возможность перемещения в трубопроводах различной пространственной ориентации и возможность вхождения в отводы различной ориентации.It is known "In-tube vehicle" (patent RU No. 2418234, IPC F17D 5/00, published May 10, 2011 Bull. No. 13), designed to move the mobile apparatus of the diagnostic complex inside the piping of compressor gas pumping stations. Its task is to transport diagnostic equipment intended for remote automated in-pipe inspection of the state of technological pipelines, including their inclined and vertical sections, tees and bends. The in-tube vehicle contains a supporting structure with a wheel mover placed on it in the lower part, and in the upper part - a mechanism for vertical movement of the support provided with guides and a spacer mechanism, a vehicle control system, power supply and information. The supporting structure is made articulated, consisting of front and rear sections, each of which is equipped with a uniaxial wheel mover and a mechanism for vertical movement of the support. The sections are interconnected by an articulation mechanism made in the form of a symmetrical manipulator consisting of four sequentially connected levers, the free ends of the extreme levers of which are equipped with drives with a longitudinal axis of rotation mounted on the sides of the supporting structure of the front and rear sections facing each other, and the central levers are connected between themselves and with extreme levers drives with transverse axes of rotation. The advantage of the known device is the ability to move in pipelines of different spatial orientations and the possibility of entering the bends of different orientations.

Недостатками известного устройства являются сложность механической конструкции, отсутствие в составе устройства средств неразрушающего контроля, а также неспособность перемещаться в трубопроводах диаметром менее 400 мм.The disadvantages of the known device are the complexity of the mechanical structure, the absence of non-destructive testing means in the device, and the inability to move in pipelines with a diameter of less than 400 mm.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому по технической сущности является телеуправляемый внутритрубный интроскоп, используемый для обследования трубопроводов изнутри [Edminster, Karl, R. Medeiros, Ruben DeMedeiros, Andrew, P. Novel Robotic Tools for Piping Inspection and Repair. Final Report., Electromechanica, Inc., 2014, - 58 с]. Известный телеуправляемый внутритрубный интроскоп может входить в состав диагностического комплекса, имеющего пункт управления работой интроскопа, размещенный снаружи инспектируемого трубопровода. Известный телеуправляемый внутритрубный интроскоп имеет возможность поступательного перемещения внутри трубопровода в шаговом режиме и содержит размещенные по его продольной оси пневматические распорные блоки - передний и задний - с пневматическими распорами. Каждый распорный блок имеет собственный корпус с двумя ограничивающими его длину торцевыми разделительными (поперечными) стенками дискообразной формы, жестко соединенными между собой корпусными деталями. Обе торцевые стенки каждого распорного блока установлены неподвижно относительно друг друга и расположены соосно на центральной оси своего распорного блока. Между распорными блоками размещен пневматический поступательный движитель, сочлененный с ними с возможностью их осевого перемещения относительно друг друга, а также с возможностью изменения угла их взаимного расположения относительно продольной оси интроскопа. Пневматические распоры выполнены в виде надувных трубчатых манжет кольцевой формы, расположенных между торцевыми стенками каждого распорного блока. Их наружный диаметр при отсутствии в них давления сжатого воздуха соразмерен лишь одному размеру внутреннего диаметра инспектируемого трубопровода. Пневматические распоры могут быть изготовлены из упругого материала, например, из резины. Пневматический поступательный движитель выполнен в виде пневматического мускула, представляющего собой отрезок гибкого шланга с заглушенными концами, изготовленного из упругого материала, например из резины, обтянутого эластичной полимерной сеткой. Пневматический мускул расположен по центральной продольной оси интроскопа. При подаче в него сжатого воздуха пневматический мускул увеличивается в диаметре, но укорачивается в осевом направлении, за счет чего происходит приближение (подтягивание) заднего распорного блока к переднему при зафиксированном переднем распорном блоке. При сбросе давления пневматический мускул уменьшается в диаметре, расслабляется и удлиняется в осевом направлении за счет своей упругости. При этом происходит перемещение (выталкивание) переднего распорного блока вперед при зафиксированном заднем распорном блоке. Далее циклы поступательного перемещения интроскопа повторяют. Таким образом, в известном телеуправляемом внутритрубном интроскопе возможность осевого перемещения распорных блоков относительно друг друга, а также возможность изменения угла их взаимного расположения относительно продольной оси внутритрубного интроскопа обеспечиваются только за счет упругости и гибкости материала пневматического мускула. В состав известного телеуправляемого внутритрубного интроскопа входит также телевизионная камера с осветителями и помещенные в дополнительный обособленный корпус электронные компоненты управления распорными блоками и пневматическим движителем. Дополнительный корпус для электронных компонентов присоединен к внутритрубному интроскопу последовательно, что увеличивает общую длину известного интроскопа. В известном интроскопе обмен электрическими сигналами между ним и стационарным пунктом управления, размещенным вне трубопровода, осуществляется по гибкому кабелю. Сжатый воздух через систему его подачи и сброса давления поступает к пневмомускулу и к пневматическим распорам по гибкому шлангу, а порядок подачи и сброса сжатого воздуха в них определяется работой электронных блоков. Достоинством известного интроскопа является возможность преодоления криволинейных участков трубопроводов.The closest analogue to the proposed one in technical essence is a remote-controlled in-tube introscope used for inspection of pipelines from the inside [Edminster, Karl, R. Medeiros, Ruben DeMedeiros, Andrew, P. Novel Robotic Tools for Piping Inspection and Repair. Final Report., Electromechanica, Inc., 2014, 58 s]. The well-known remote-controlled in-tube introscope can be part of a diagnostic complex having an introscope control point located outside the inspected pipeline. The well-known remote-controlled in-tube introscope has the possibility of translational movement inside the pipeline in a stepped mode and contains pneumatic spacer blocks — front and rear — located along its longitudinal axis — with pneumatic spacers. Each spacer block has its own case with two disk-shaped end dividing (transverse) end walls limiting its length, rigidly interconnected by body parts. Both end walls of each spacer block are mounted motionless relative to each other and are located coaxially on the central axis of their spacer block. Between the spacer blocks there is a pneumatic translational propulsion device articulated with them with the possibility of their axial movement relative to each other, and also with the possibility of changing the angle of their relative position relative to the longitudinal axis of the introscope. Pneumatic spacers are made in the form of ring-shaped inflatable tubular cuffs located between the end walls of each spacer block. Their outer diameter in the absence of compressed air pressure in them is proportional to only one size of the inner diameter of the inspected pipeline. Pneumatic spacers can be made of an elastic material, for example, rubber. The pneumatic translational mover is made in the form of a pneumatic muscle, which is a segment of a flexible hose with muffled ends made of an elastic material, for example, rubber, fitted with an elastic polymer mesh. The pneumatic muscle is located along the central longitudinal axis of the introscope. When compressed air is supplied to it, the pneumatic muscle increases in diameter, but is shortened in the axial direction, due to which the rear spacer block approaches (pulls) to the front one with the front spacer block fixed. With the release of pressure, the pneumatic muscle decreases in diameter, relaxes and lengthens in the axial direction due to its elasticity. In this case, the front spacer unit is moved (pushed) forward with the rear spacer block fixed. Next, the cycles of translational movement of the introscope are repeated. Thus, in the known telecontrolled in-tube introscope, the possibility of axial movement of the spacer blocks relative to each other, as well as the possibility of changing the angle of their relative position relative to the longitudinal axis of the in-tube introscope, are provided only due to the elasticity and flexibility of the pneumatic muscle material. The composition of the well-known remote-controlled in-tube introscope also includes a television camera with illuminators and electronic components for controlling spacer units and a pneumatic propulsion device placed in an additional separate housing. An additional housing for electronic components is connected to the in-tube introscope in series, which increases the total length of the known introscope. In a known introscope, the exchange of electrical signals between it and a stationary control point located outside the pipeline is carried out via a flexible cable. Compressed air through the system of its supply and pressure relief enters the pneumatic muscle and pneumatic spouts through a flexible hose, and the order of supply and discharge of compressed air in them is determined by the operation of electronic units. The advantage of the well-known introscope is the ability to overcome curved sections of pipelines.

Недостатками известного телеуправляемого внутритрубного интроскопа являются:The disadvantages of the known remote-controlled in-tube introscope are:

- невозможность использования одного и того же интроскопа одного типоразмера для контроля трубопроводов разных диаметров в силу ограниченной величины радиальных деформаций одноэлементных пневматических распоров (кольцевых манжет), так как величина их радиальной деформации при подаче и сбросе давления сжатого воздуха не превышает 4-5 мм. Кроме того, у известных интроскопов для трубопроводов большого диаметра резко возрастает общая масса, что делает невозможным их перемещение по вертикальным участкам трубопроводов ввиду пренебрежительно малой величины усилия осевого удлинения пневмомускула при сбросе давления в нем;- the impossibility of using the same introscope of the same size to control pipelines of different diameters due to the limited amount of radial deformation of single-element pneumatic spacers (ring cuffs), since the magnitude of their radial deformation when applying and relieving pressure of compressed air does not exceed 4-5 mm. In addition, the well-known introscopes for large-diameter pipelines sharply increase the total mass, which makes it impossible to move them along the vertical sections of the pipelines due to the negligibly small magnitude of the axial elongation of the pneumomuscular during pressure relief in it;

- наличие обширных «мертвых» зон при интроскопии вследствие чрезмерной длины внутритрубного интроскопа, обусловленной значительными осевыми размерами гибкого пневматического мускула поступательного движителя, а также наличием дополнительного отдельного корпуса для размещения электронных компонентов;- the presence of extensive "dead" zones during introscopy due to the excessive length of the in-tube introscope, due to the significant axial dimensions of the flexible pneumatic muscle of the translational mover, as well as the presence of an additional separate housing for accommodating electronic components;

Задачей изобретения является создание универсального внутритрубного интроскопа для надежного контроля состояния трубопроводов произвольной (в том числе - вертикальной) ориентации с возможностью использования одного и того же интроскопа с одним и тем же условным диаметром для диагностики трубопроводов различного внутреннего диаметра и с обеспечением минимизации размеров «мертвых» зон контроля.The objective of the invention is the creation of a universal in-line introscope for reliable monitoring of the condition of pipelines of arbitrary (including vertical) orientation with the possibility of using the same introscope with the same conditional diameter for the diagnosis of pipelines of different internal diameters and to minimize the size of the "dead" control zones.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом телеуправляемом внутритрубном интроскопе, имеющем возможность перемещения в трубопроводе в шаговом режиме и содержащем расположенные по его продольной оси распорные блоки - передний и задний - с торцевыми стенками и с пневматическими распорами, размещенный между распорными блоками пневматический поступательный движитель, сочлененный с ними с возможностью их осевого перемещения относительно друг друга, а также с возможностью изменения угла их взаимного расположения относительно продольной оси интроскопа, а также содержащем телевизионную камеру с осветителями и электронные компоненты управления распорными блоками и пневматическим поступательным движителем, согласно изобретению, каждый распорный блок снабжен по меньшей мере тремя линейными актуаторами, установленными радиально между торцевыми стенками каждого распорного блока и имеющими возможность радиального перемещения по сквозным радиальным вырезам, выполненным в упомянутых торцевых стенках, при этом на каждой торцевой стенке каждого распорного блока установлены приводные регулирующие диски, имеющие возможность принудительного поворота вокруг центральной оси каждого распорного блока, каждый приводной регулирующий диск имеет направляющие пазы, выполненные в форме архимедовой спирали с геометрическим центром, расположенным на центральной оси распорного блока, при этом линейные актуаторы снабжены гребенчатыми выступами, взаимодействующими через упомянутые сквозные радиальные вырезы с ответными направляющими пазами приводных регулирующих дисков, а пневматические распоры выполнены в виде локальных надувных манжет для каждого линейного актуатора и установлены на их опорных концах, причем пневматический поступательный движитель выполнен в виде малогабаритного пневматического цилиндра, сочлененного с передним и задним распорными блоками посредством шарниров, а электронные компоненты управления распорными блоками и пневматическим поступательным движителем расположены коаксиально местоположению малогабаритного пневматического цилиндра.The problem is solved in that in the proposed telecontrolled in-tube introscope, which has the ability to move in the pipeline in step mode and containing spacer blocks located on its longitudinal axis - front and rear - with end walls and pneumatic spacers, a pneumatic translational propulsion placed between the spacer blocks, articulated with them with the possibility of their axial movement relative to each other, as well as with the possibility of changing the angle of their relative position relative to according to the invention, each spacer unit is provided with at least three linear actuators mounted radially between the end walls of each spacer unit and having the ability to radially move along the axis of the introscope, as well as containing a television camera with illuminators and electronic components for controlling spacer units and a pneumatic translational propulsion device through radial cutouts made in the mentioned end walls, while on each end wall of each spacer block drive control discs are installed that can be forced to rotate around the central axis of each spacer unit, each drive control disc has guide grooves made in the form of an Archimedean spiral with a geometric center located on the central axis of the spacer unit, while linear actuators are provided with comb protrusions interacting through said through radial cuts with mating guide grooves of the drive control discs, and pneumatic spacers are made They are in the form of local inflatable cuffs for each linear actuator and are mounted on their supporting ends, and the pneumatic translational propeller is made in the form of a small-sized pneumatic cylinder articulated with the front and rear spacer blocks by hinges, and the electronic components for controlling the spacer blocks and pneumatic translational propulsion are located coaxially location of a small pneumatic cylinder.

Малогабаритный пневматический цилиндр и упомянутые электронные компоненты могут быть заключены в защитную гибкую оболочку, выполненную в виде, например, гофрированного элемента, изготовленного из полимерного материала, например, из полиуретана.A small-sized pneumatic cylinder and the aforementioned electronic components can be enclosed in a protective flexible shell made in the form of, for example, a corrugated element made of a polymeric material, for example, polyurethane.

Шарниры для сочленения малогабаритного пневматического цилиндра с передним и задним распорными блоками могут быть выполнены шаровыми.Hinges for articulating a small-sized pneumatic cylinder with front and rear spacer blocks can be made ball.

Технический результат изобретения выражается в повышении эффективности применения заявленного телеуправляемого внутритрубного интроскопа при осуществлении интроскопии прямолинейных и криволинейных участков трубопроводов различных диаметров, произвольно ориентированных в пространстве, в том числе вертикально ориентированных, за счет:The technical result of the invention is expressed in increasing the efficiency of using the claimed telecontrolled in-tube introscope when performing introscopy of straight and curved sections of pipelines of various diameters, randomly oriented in space, including vertically oriented, due to:

а) применения линейных актуаторов, имеющих возможность радиального перемещения по направляющим, что позволяет осуществлять его предварительную «грубую» настройку на требуемый диаметр трубопровода с максимальным радиальным вылетом опорных концов линейных актуаторов на расстояние, значительно превышающее величину радиальных деформаций одноэлементных пневматических распоров, применяемых в известном интроскопе. Это же позволяет не увеличивать собственный вес предлагаемой конструкции внутритрубных интроскопов при увеличении/уменьшении диаметра инспектируемых трубопроводов;a) the use of linear actuators with the possibility of radial movement along the guides, which allows its preliminary “rough” adjustment to the required diameter of the pipe with a maximum radial extension of the supporting ends of the linear actuators at a distance significantly exceeding the radial deformation of single-element pneumatic spacers used in the known introscope . This also allows not to increase the own weight of the proposed design of in-tube introscopes with increasing / decreasing the diameter of the inspected pipelines;

б) использования поступательного движителя на основе пневмоцилиндра, имеющего нормированные характеристики передачи усилия растяжения-сжатия в осевом направлении без увеличения своего диаметра по сравнению с аналогичными характеристиками пневматического мускула в прототипе;b) the use of a translational propulsion device based on a pneumatic cylinder having normalized transmission characteristics of tensile-compression forces in the axial direction without increasing its diameter compared to similar characteristics of the pneumatic muscle in the prototype;

в) минимизации размеров «мертвых» зон контроля путем снижения общей длины, достигаемой за счет использования в качестве поступательного движителя малогабаритного пневмопривода с малогабаритным пневмоцилиндром, а также за счет размещения в месте его установки электронных компонентов благодаря тому, что малогабаритный пневмоцилиндр имеет сравнительно небольшой наружный диаметр и не увеличивает его при подаче в него сжатого воздуха, что и позволяет использовать радиальное пространство вокруг него для размещения электронных компонентов.c) minimizing the size of “dead” control zones by reducing the total length achieved by using a small-sized pneumatic actuator with a small-sized pneumatic cylinder as a translator, as well as by placing electronic components at the installation site due to the fact that the small-sized pneumatic cylinder has a relatively small outer diameter and does not increase it when compressed air is fed into it, which allows using the radial space around it to accommodate electronic components ov.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 схематично показано расположение внутритрубного интроскопа в инспектируемом трубопроводе и пункта управления его работой;The essence of the invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 schematically shows the location of the in-tube introscope in the inspected pipeline and the control point for its operation;

на фиг. 2 - общий вид внутритрубного интроскопа с линейными актуаторами, настроенными на минимальный диаметр инспектируемого трубопровода;in FIG. 2 is a general view of an in-tube introscope with linear actuators tuned to the minimum diameter of the inspected pipeline;

на фиг. 3 - внутритрубный интроскоп с передним и задним распорными блоками, электронными компонентами управления, расположенными коаксиально малогабаритному пневмоцилиндру, линейные актуаторы настроены на максимальный диаметр инспектируемого трубопровода (защитная оболочка показана в осевом разрезе);in FIG. 3 - in-tube introscope with front and rear spacer blocks, electronic control components located coaxially to a small-sized pneumatic cylinder, linear actuators are configured for the maximum diameter of the inspected pipeline (protective sheath is shown in axial section);

на фиг. 4 - введенный в инспектируемый трубопровод внутритрубный интроскоп с малогабаритным пневматическим цилиндром, поршнем и штоком, сочлененный с передним и задним распорными блоками посредством шаровых шарниров, показан на первом этапе поступательного движения (частичный продольный разрез);in FIG. 4 - an in-tube introscope introduced into the inspected pipeline with a small-sized pneumatic cylinder, a piston and a rod, articulated with the front and rear spacer blocks by means of ball joints, is shown in the first stage of translational motion (partial longitudinal section);

на фиг. 5 - разрез по А-А на фиг. 4, показано расположение гребенчатых выступов на линейных актуаторах и их взаимодействие с направляющими пазами на приводном регулирующем диске, пневматические распоры находятся под давлением сжатого воздуха и прижаты к внутренней поверхности инспектируемого трубопровода с максимальным усилием.in FIG. 5 is a section along AA in FIG. 4, the location of the ridge protrusions on the linear actuators and their interaction with the guide grooves on the drive control disc are shown, the pneumatic spacers are under compressed air pressure and pressed against the inner surface of the inspected pipeline with maximum force.

Предлагаемое изобретение используется для инспектирования трубопровода 1, около входа в который может быть размещен пункт управления 2, а телеуправляемый внутритрубный интроскоп 3 (фиг. 1) в рабочем положении связан с пунктом управления 2 гибким кабелем (на чертежах не обозначено) и шлангом для подачи сжатого воздуха (на чертежах не показан). Пункт управления 2, как правило, включает в себя мобильный компьютер и узел (на чертежах не показан) подготовки и подачи сжатого воздуха, требуемого для перемещения внутритрубного интроскопа 3.The present invention is used to inspect the pipeline 1, near the entrance to which the control point 2 can be placed, and the remote-controlled in-tube introscope 3 (Fig. 1) in the working position is connected to the control point 2 by a flexible cable (not indicated in the drawings) and a hose for supplying compressed air (not shown in the drawings). Control point 2, as a rule, includes a mobile computer and a unit (not shown in the drawings) for the preparation and supply of compressed air required to move the in-tube introscope 3.

Предлагаемый телеуправляемый внутритрубный интроскоп 3 состоит по меньшей мере из двух распорных блоков - переднего блока 4 и заднего блока 5. Между ними размещен пневматический поступательный движитель 6, а в передней части интроскопа 3 установлена телевизионная камера 7 (фиг. 2). Каждый распорный блок 4 и 5 состоит из двух торцевых разделительных стенок 8 и скрепляющих их деталей (на чертежах не показано). При этом каждая торцевая стенка 8 выполнена в виде двух, связанных между собой осевой деталью (на чертежах не обозначено) дисков, разделенных осевым промежутком (на чертежах не обозначен) (фиг. 3 и 4). Каждый распорный блок 4 и 5 снабжен по меньшей мере тремя линейными актуаторами 9, установленными между торцевыми стенками 8 и расположенными радиально под углом 120° между ними. В случае, например, применения четырех линейных актуаторов 9 угол между ними может составлять 90° (на чертежах не показано). Торцевые стенки 8 расположены по центральной оси каждого распорного блока 4 и 5, и жестко и неподвижно соединены между собой попарно корпусными деталями (на чертежах не показано). В одном из дисков каждой торцевой стенки 8 выполнены сквозные радиальные вырезы 10 (фиг. 5). Линейные актуаторы 9 имеют возможность радиального перемещения по сквозным радиальным вырезам 10 торцевых стенок 8. При этом на осевой детали каждой торцевой стенки 8 в осевом промежутке между ее дисками установлен приводной регулирующий диск 11. Регулирующие диски 11 имеют возможность принудительного поворота вокруг центральной оси каждого распорного блока 4 и 5 (фиг. 3, 4 и 5) на осевой детали неподвижно установленных торцевых стенок 8. Каждый приводной регулирующий диск 11 имеет направляющие пазы 12, выполненные в форме архимедовой спирали (фиг. 5) с геометрическим центром, расположенным на центральной оси своего распорного блока 4 и 5. Линейные актуаторы 9 снабжены гребенчатыми выступами 13 (фиг. 3, 4 и 5), проходящими через сквозные радиальные вырезы 10, выполненные в торцевых стенках 8, и входящими в ответные направляющие пазы 12 приводных регулирующих дисков 11 (фиг. 4 и 5). Гребенчатые выступы 13 взаимодействуют с направляющими пазами 12 и служат для сообщения линейным актуаторам 9 возможности радиального перемещения при повороте приводных регулирующих дисков 11.The proposed remote-controlled in-tube introscope 3 consists of at least two spacer blocks - the front block 4 and the rear block 5. A pneumatic translational propulsion 6 is placed between them, and a television camera 7 is installed in front of the introscope 3 (Fig. 2). Each spacer block 4 and 5 consists of two end separation walls 8 and fastening parts (not shown in the drawings). Moreover, each end wall 8 is made in the form of two disks interconnected by an axial part (not indicated in the drawings), separated by an axial gap (not indicated in the drawings) (Figs. 3 and 4). Each spacer unit 4 and 5 is equipped with at least three linear actuators 9 mounted between the end walls 8 and located radially at an angle of 120 ° between them. In the case of, for example, the use of four linear actuators 9, the angle between them can be 90 ° (not shown in the drawings). The end walls 8 are located on the central axis of each spacer block 4 and 5, and are rigidly and motionlessly interconnected in pairs by body parts (not shown in the drawings). In one of the disks of each end wall 8, through radial cutouts 10 are made (Fig. 5). Linear actuators 9 have the ability to radially move through the radial cut-outs 10 of the end walls 8. At the same time, on the axial part of each end wall 8 in the axial gap between its disks there is a drive control disc 11. The control discs 11 have the ability to force rotation around the central axis of each spacer block 4 and 5 (Figs. 3, 4 and 5) on the axial part of the fixedly installed end walls 8. Each drive control disc 11 has guide grooves 12 made in the form of an Archimedean spiral (Fig. 5) with a geometric center located on the central axis of its spacer block 4 and 5. Linear actuators 9 are provided with comb protrusions 13 (Figs. 3, 4 and 5) passing through radial cutouts 10 made in the end walls 8 and entering in the response guide grooves 12 of the drive control discs 11 (Fig. 4 and 5). The crested protrusions 13 interact with the guide grooves 12 and serve to inform the linear actuators 9 of the possibility of radial movement when turning the drive control discs 11.

На опорных концах линейных актуаторов 9 установлены пневматические распоры, выполненные в виде локальных надувных манжет 14 для каждого линейного актуатора 9 (фиг. 3, 4 и 5). Надувные манжеты 14 могут быть изготовлены из упругого материала, например, из резины. К каждой локальной манжете 14 пневматических распоров подключена система подачи сжатого воздуха и сброса давления (на чертежах не показано). Пневматический поступательный движитель 6 (фиг. 2) выполнен в виде малогабаритного пневматического цилиндра (привода) 15 с корпусом, со штоком 16 и поршнем 17 (фиг. 4). Корпус пневматического цилиндра 15 сочленен с задним распорным блоком 5, а его шток 16 сочленен с передним распорным блоком 4 посредством шарниров 18 (фиг. 3 и 4) с несколькими степенями свободы, например шаровых (фиг. 3 и 4) или карданных (на чертежах не показано). К малогабаритному пневматическому цилиндру 15 также подключена система подачи сжатого воздуха в зону А или в зону В (фиг. 4) и сброса давления (на чертежах не показано). Шток 16 и корпус малогабаритного пневмоцилиндра 15 обеспечивают возможность осевого перемещения распорных блоков 4 и 5 относительно друг друга. Шарниры 18 обеспечивают возможность изменения угла взаимного расположения распорных блоков 4 и 5 относительно продольной оси интроскопа 3. Телевизионная камера 7, установленная в передней части интроскопа 3, закрыта обтекателем 19 (фиг. 3 и 4) и снабжена осветителями 20 с подсветкой, например инфракрасного излучения.At the supporting ends of the linear actuators 9 installed pneumatic spacers, made in the form of local inflatable cuffs 14 for each linear actuator 9 (Fig. 3, 4 and 5). Inflatable cuffs 14 can be made of an elastic material, for example, rubber. A compressed air supply and pressure relief system (not shown in the drawings) is connected to each local cuff of 14 pneumatic struts. Pneumatic translational propulsion 6 (Fig. 2) is made in the form of a small-sized pneumatic cylinder (actuator) 15 with a housing, with a rod 16 and a piston 17 (Fig. 4). The housing of the pneumatic cylinder 15 is articulated with the rear spacer unit 5, and its rod 16 is articulated with the front spacer unit 4 through hinges 18 (Fig. 3 and 4) with several degrees of freedom, for example ball (Fig. 3 and 4) or cardan (in the drawings not shown). To a small-sized pneumatic cylinder 15 is also connected a system for supplying compressed air to zone A or zone B (Fig. 4) and pressure relief (not shown in the drawings). The rod 16 and the housing of the small-sized pneumatic cylinder 15 provide the possibility of axial movement of the spacer blocks 4 and 5 relative to each other. The hinges 18 provide the ability to change the relative position of the spacer blocks 4 and 5 relative to the longitudinal axis of the introscope 3. The television camera 7 installed in the front of the introscope 3 is closed by a cowl 19 (Figs. 3 and 4) and is equipped with illuminators 20 with backlight, for example infrared radiation .

С внешней стороны малогабаритного пневматического цилиндра 15 коаксиально ему и с некоторым радиальным зазором от него расположены электронные компоненты 21 (фиг. 3), предназначенные для управления работой распорных блоков 4 и 5 и пневматического поступательного движителя 6. Между электронными компонентами 21 и распорными блоками 4 и 5 образовано свободное осевое пространство для продольного перемещения распорных блоков 4 и 5 относительно друг друга. При этом общая осевая длина предлагаемого внутритрубного интроскопа 3 не увеличивается и составляет меньшую величину по сравнению с осевой длиной прототипа.On the outside of the small-sized pneumatic cylinder 15 coaxial to it and with a certain radial clearance from it are electronic components 21 (Fig. 3), designed to control the operation of the spacer blocks 4 and 5 and the pneumatic translational drive 6. Between the electronic components 21 and the spacer blocks 4 and 5, free axial space is formed for the longitudinal movement of the spacer blocks 4 and 5 relative to each other. However, the total axial length of the proposed in-line introscope 3 does not increase and is less than the axial length of the prototype.

Местоположение малогабаритного пневматического цилиндра 15 и упомянутых электронных компонентов 21 может быть заключено в защитную гибкую оболочку, выполненную в виде, например, цилиндрического гофрированного элемента 22, изготовленного из полимерного материала, например, из полиуретана (фиг. 3 и 4).The location of the small-sized pneumatic cylinder 15 and the said electronic components 21 can be enclosed in a protective flexible shell made, for example, in the form of a cylindrical corrugated element 22 made of a polymeric material, for example, polyurethane (Figs. 3 and 4).

Предлагаемый телеуправляемый внутритрубный интроскоп работает следующим образом.The proposed remote-controlled in-tube introscope works as follows.

Около входа в инспектируемый трубопровод 1 располагают пункт управления 2. (фиг. 1). Перед введением интроскопа 3 в инспектируемый трубопровод 1 осуществляют настройку внутритрубного интроскопа 3 на требуемый внутренний диаметр трубопровода 1. Для этого вручную, т.е. принудительно, одновременно поворачивают оба приводных регулирующих диска 11 вокруг центральной оси одного из распорных блоков 4 или 5 на требуемое число оборотов. Затем на такое же число оборотов одновременно поворачивают приводные регулирующие диски 11 второго распорного блока. В процессе поворота регулирующих дисков 11 гребенчатые выступы 13, взаимодействующие с направляющими пазами 12, перемещаются вместе с актуаторами 9 в радиальном направлении вдоль радиальных вырезов 10 в торцевых стенках 8 под механическим воздействием криволинейных поверхностей ответных направляющих пазов 12 (фиг. 4 и 5). При этом все три (или, например, четыре) линейных актуатора 9, в зависимости от направления поворота регулирующих дисков 11 - против хода часовой стрелки или по ее ходу, - одновременно перемещаются в радиальном направлении, удаляясь от продольной оси интроскопа 3 или приближаясь к ней на одинаковое радиальное расстояние. В результате «грубой» настройки все актуаторы 9 переднего и заднего распорных блоков 4 и 5 выдвигаются на одинаковую радиальную длину, при которой их опорные концы с манжетами 14 выставляются на условный диаметр, составляющий величину, на 1-2 мм меньшую, чем требуемый внутренний диаметр инспектируемого трубопровода 1. Для обеспечения надежного прижатия (фиксации) манжет 14 распорных блоков 4 и 5 внутри инспектируемого трубопровода 1 его внутренний диаметр не должен превышать величины, определяемой радиальным вылетом линейных актуаторов 9 при отсутствии давления сжатого воздуха в локальных надувных манжетах 14. Для выполнения условия надежного зацепления гребенчатых выступов 13 актуаторов 9 с направляющими пазами 12 максимальный вылет актуаторов 9 может составлять половину радиального размера линейных актуаторов 9. То есть при радиальном размере линейных актуаторов, составляющем 40 мм, максимальный вылет каждого из них может составлять 20 мм, что дает возможность увеличить наружный диаметр интроскопа 3 на 40 мм.Near the entrance to the inspected pipeline 1 have a control point 2. (Fig. 1). Before the introduction of the introscope 3 into the inspected pipeline 1, the in-tube introscope 3 is tuned to the required internal diameter of the pipeline 1. For this, manually, i.e. forcibly, simultaneously rotate both drive control discs 11 around the central axis of one of the spacer blocks 4 or 5 by the required number of revolutions. Then, at the same speed, the drive control discs 11 of the second spacer block are simultaneously turned. In the process of rotation of the control discs 11, the ridge projections 13, interacting with the guide grooves 12, move together with the actuators 9 in the radial direction along the radial cutouts 10 in the end walls 8 under the mechanical influence of the curved surfaces of the mating guide grooves 12 (Figs. 4 and 5). Moreover, all three (or, for example, four) linear actuators 9, depending on the direction of rotation of the control discs 11 - counterclockwise or along its course - simultaneously move in the radial direction, moving away from the longitudinal axis of the introscope 3 or approaching it at the same radial distance. As a result of the “rough” setting, all actuators 9 of the front and rear spacer blocks 4 and 5 are extended to the same radial length, at which their supporting ends with cuffs 14 are set to a conditional diameter of 1-2 mm less than the required inner diameter of the inspected pipeline 1. In order to ensure reliable pressing (fixing) of the cuffs 14 of the spacer blocks 4 and 5 inside the inspected pipeline 1, its inner diameter should not exceed the value determined by the radial extension of the linear actuators 9 at the absence of compressed air pressure in local inflatable cuffs 14. To fulfill the condition of reliable engagement of the comb protrusions 13 of the actuators 9 with the guide grooves 12, the maximum reach of the actuators 9 may be half the radial size of the linear actuators 9. That is, with a radial size of linear actuators of 40 mm, the maximum the overhang of each of them can be 20 mm, which makes it possible to increase the outer diameter of the introscope 3 by 40 mm.

Конструкция предлагаемого интроскопа 3, имеющего условный наружный диаметр 80 мм, позволяет проводить визуальный контроль трубопроводов 1 с внутренним диаметром от 80 до 120 мм. При этом максимальная величина внутреннего диаметра инспектируемого трубопровода 1 определяется половиной радиального размера линейных актуаторов 9, то есть: 80 мм (условный диаметр интроскопа)+80/2 мм (вылет актуаторов)=120 мм (внутренний диаметр трубопровода). Из этого следует, что один и тот же интроскоп 3 с условным диаметром 80 мм может быть использован для инспектирования целой линейки трубопроводов 1 с внутренним диаметром от 80 до 120 мм. При этом не требуется увеличение диаметра торцевых стенок 8, как это потребовалось бы у прототипа.The design of the proposed introscope 3, having a conditional outer diameter of 80 mm, allows visual inspection of pipelines 1 with an inner diameter of 80 to 120 mm. Moreover, the maximum internal diameter of the inspected pipeline 1 is determined by half the radial size of the linear actuators 9, that is: 80 mm (nominal diameter of the introscope) +80/2 mm (overhang of the actuators) = 120 mm (internal diameter of the pipeline). From this it follows that the same introscope 3 with a nominal diameter of 80 mm can be used to inspect a whole line of pipelines 1 with an inner diameter of 80 to 120 mm. This does not require an increase in the diameter of the end walls 8, as would be required for the prototype.

После настройки линейных актуаторов 9 интроскопа 3 на требуемый диаметр выполняют его введение в трубопровод 1 и инициируют шаговый режим его линейного перемещения с использованием управляющей программы, инсталлированной на мобильный компьютер пункта управления 2. Для обеспечения свободного введения интроскопа 3 в трубопровод 1 его выполняют при отсутствии давления сжатого воздуха в локальных надувных манжетах 14.After adjusting the linear actuators 9 of the introscope 3 to the required diameter, it is introduced into the pipeline 1 and a step mode of its linear movement is initiated using the control program installed on the mobile computer of the control point 2. To ensure the free introduction of the introscope 3 into the pipeline 1, it is performed in the absence of pressure compressed air in local inflatable cuffs 14.

Поступательное перемещение внутритрубного интроскопа 3 по прямолинейным, криволинейным участкам трубопроводов 1 любой пространственной ориентации (горизонтальной, наклонной, вертикальной) осуществляют в шаговом режиме с чередованием шести последовательных этапов при включенных осветителях 20.The translational movement of the in-tube introscope 3 along rectilinear, curved sections of pipelines 1 of any spatial orientation (horizontal, inclined, vertical) is carried out in step mode with alternating six consecutive stages with illuminators 20 turned on.

На первом этапе производят подачу сжатого воздуха в локальные надувные манжеты 14 распорных блоков 4 и 5, а также в зону В (фиг. 4) малогабаритного пневмоцилиндра 15, с одновременным сбросом давления в зоне А (фиг. 4). При этом происходит плотное прижатие манжет 14 к внутренней поверхности стенки трубопровода 1.At the first stage, compressed air is supplied to the local inflatable cuffs 14 of the spacer blocks 4 and 5, as well as to zone B (Fig. 4) of the small-sized pneumatic cylinder 15, with a simultaneous release of pressure in zone A (Fig. 4). When this occurs, the cuffs 14 are pressed tightly against the inner surface of the pipe wall 1.

На втором этапе осуществляют сброс давления сжатого воздуха в локальных надувных манжетах 14 заднего распорного блока 5, в результате чего он освобождается от фиксации в трубопроводе 1.At the second stage, the compressed air pressure is released in the local inflatable cuffs 14 of the rear spacer block 5, as a result of which it is released from fixation in the pipeline 1.

На третьем этапе производят подачу сжатого воздуха в зону А малогабаритного пневмоцилиндра 15 с одновременным сбросом давления в зоне В, что приводит к продольному перемещению заднего распорного блока 5 в инспектируемом трубопроводе 1 влево к зафиксированному манжетами 14 переднему распорному блоку 4 за счет того, что корпус пневмоцилиндра 15 под действием давления сжатого воздуха в зоне А перемещается влево к переднему распорному блоку 4 и тянет за собой сочлененный с ним посредством шарнира 18 освобожденный от фиксации задний распорный блок 5 на расстояние, равное ходу штока 16 (фиг. 4).At the third stage, compressed air is supplied to zone A of a small-sized pneumatic cylinder 15 with a simultaneous release of pressure in zone B, which leads to a longitudinal movement of the rear spacer block 5 in the inspected pipeline 1 to the left to the front spacer block 4 fixed by the cuffs 14 due to the fact that the pneumatic cylinder body 15, under the action of compressed air pressure in zone A, it moves to the left to the front spacer unit 4 and pulls the rear spacer block, which is articulated with it through the hinge 18, and pulls behind it 5 to a distance equal to move the rod 16 (FIG. 4).

На четвертом этапе производят подачу сжатого воздуха в локальные надувные манжеты 14 заднего распорного блока 5 и фиксируют его прижатием манжет 14 к внутренней поверхности трубопровода 1, при этом в зоне А малогабаритного пневмоцилиндра 15 поддерживается давление воздуха, заданное на третьем этапе.At the fourth stage, compressed air is supplied to the local inflatable cuffs 14 of the rear spacer block 5 and fixed by pressing the cuffs 14 against the inner surface of the pipeline 1, while the air pressure set in the third stage is maintained in zone A of the small-sized pneumatic cylinder 15.

На пятом этапе осуществляют сброс давления в локальных надувных манжетах 14 переднего распорного блока 4, в результате чего он освобождается от фиксации в трубопроводе 1.At the fifth stage, pressure is released in the local inflatable cuffs 14 of the front spacer block 4, as a result of which it is released from fixation in the pipeline 1.

На шестом этапе производят подачу сжатого воздуха в зону В малогабаритного пневмоцилиндра 15, с одновременным сбросом давления в зоне А, что приводит к поступательному перемещению переднего распорного блока 4 влево вдоль оси трубопровода 1 на расстояние, определяемое ходом штока 16 малогабаритного пневмоцилиндра 15 (фиг.4).At the sixth stage, compressed air is supplied to zone B of the small-sized pneumatic cylinder 15, with a simultaneous release of pressure in zone A, which leads to the translational movement of the front spacer block 4 to the left along the axis of the pipeline 1 by a distance determined by the stroke of the rod 16 of the small-sized pneumatic cylinder 15 (Fig. 4 )

Реверсивное перемещение внутритрубного интроскопа 3 осуществляют следующим образом.Reverse movement of the in-tube introscope 3 is as follows.

На первом этапе производят подачу сжатого воздуха в локальные надувные манжеты 14 распорных блоков 4 и 5, а также в зону В (фиг. 4) малогабаритного пневмоцилиндра 15, с одновременным сбросом давления в зоне А (фиг. 4).At the first stage, compressed air is supplied to the local inflatable cuffs 14 of the spacer blocks 4 and 5, as well as to zone B (Fig. 4) of the small-sized pneumatic cylinder 15, with a simultaneous release of pressure in zone A (Fig. 4).

На втором этапе осуществляют сброс давления в локальных надувных манжетах 14 переднего распорного блока 4, в результате чего он освобождается от фиксации в трубопроводе 1.At the second stage, the pressure is released in local inflatable cuffs 14 of the front spacer block 4, as a result of which it is released from fixation in the pipeline 1.

На третьем этапе производят подачу сжатого воздуха в зону А малогабаритного пневмоцилиндра 15 с одновременным сбросом давления в зоне В, что приводит к продольному перемещению переднего распорного блока 4 в инспектируемом трубопроводе 1 вправо к зафиксированному манжетами 14 заднему распорному блоку 5 за счет того, что шток 16 пневмоцилиндра 15 под действием давления сжатого воздуха в зоне А перемещается вправо к заднему блоку 5 и тянет за собой сочлененный с ним посредством шарнира 18 передний распорный блок 4 на расстояние, равное ходу штока 16 (фиг. 4).At the third stage, compressed air is supplied to zone A of a small-sized pneumatic cylinder 15 with a simultaneous release of pressure in zone B, which leads to a longitudinal movement of the front spacer block 4 in the inspected pipeline 1 to the right to the rear spacer block 5 fixed by the cuffs 14 due to the rod 16 the pneumatic cylinder 15 under the action of compressed air pressure in zone A moves to the right to the rear block 5 and pulls the front spacer block 4 connected to it by means of the hinge 18 at a distance equal to the stroke of the rod 1 6 (Fig. 4).

На четвертом этапе производят подачу сжатого воздуха в локальные надувные манжеты 14 переднего распорного блока 4 и фиксируют его прижатием манжет 14 к внутренней поверхности трубопровода 1 (фиг. 5). При этом в зоне А малогабаритного пневмоцилиндра 15 поддерживается давление воздуха, заданное на третьем этапе.At the fourth stage, compressed air is supplied to the local inflatable cuffs 14 of the front spacer block 4 and fixed by pressing the cuffs 14 against the inner surface of the pipeline 1 (Fig. 5). Moreover, in the zone A of the small-sized pneumatic cylinder 15, the air pressure set in the third stage is maintained.

На пятом этапе осуществляют сброс давления в локальных надувных манжетах 14 заднего распорного блока 5, в результате чего он освобождается от фиксации в трубопроводе 1.At the fifth stage, the pressure is released in the local inflatable cuffs 14 of the rear spacer block 5, as a result of which it is released from fixation in the pipeline 1.

На шестом этапе производят подачу сжатого воздуха в зону В малогабаритного пневмоцилиндра 15, с одновременным сбросом давления в зоне А, что приводит к перемещению заднего распорного блока 5 вправо вдоль оси трубопровода 1 на расстояние, определяемое ходом штока 16 малогабаритного пневмоцилиндра 15 (фиг. 4).At the sixth stage, compressed air is supplied to zone B of a small-sized pneumatic cylinder 15, with a simultaneous release of pressure in zone A, which leads to a movement of the rear spacer block 5 to the right along the axis of the pipeline 1 by a distance determined by the stroke of the rod 16 of the small-sized pneumatic cylinder 15 (Fig. 4) .

Регистрация телевизионной камерой 7 изображения внутреннего состояния трубопровода 1 осуществляется на каждом первом этапе продольного перемещения внутритрубного интроскопа 3. Получаемые на мониторе мобильного компьютера изображения внутреннего состояния трубопровода 1 оцениваются оператором, который может корректировать перемещение интроскопа 3 управляющими командами через пункт управления 2.Registration by the television camera 7 of the image of the internal state of the pipeline 1 is carried out at each first stage of the longitudinal movement of the in-tube introscope 3. The images of the internal state of the pipeline 1 obtained on the mobile computer monitor are evaluated by an operator who can correct the movement of the introscope 3 by control commands through control point 2.

Предлагаемый телеуправляемый внутритрубный интроскоп имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:The proposed remote-controlled in-tube introscope has the following advantages compared to the prototype:

1) относительно меньший вес, примерно на 30%;1) relatively less weight, about 30%;

2) уверенное перемещение по вертикальным участкам трубопроводов за счет относительно меньшего веса и нормированных характеристик передачи усилия, создаваемого пневмоцилиндром 15, для перемещения распорных блоков 4 и 5;2) confident movement along the vertical sections of the pipelines due to the relatively lower weight and normalized characteristics of the transmission of force created by the pneumatic cylinder 15 to move the spacer blocks 4 and 5;

3) минимизация размеров «мертвых» зон контроля на 50-60%.3) minimizing the size of the "dead" control zones by 50-60%.

Заявителем изготовлен опытный образец предлагаемого телеуправляемого внутритрубного интроскопа с условным диаметром, составляющим 80 мм, для диагностического комплекса, предназначенного для контроля трубопроводов диаметром 80+120 мм.The applicant has made a prototype of the proposed remote-controlled in-tube introscope with a nominal diameter of 80 mm for a diagnostic complex designed to control pipelines with a diameter of 80 + 120 mm.

Использованная литература:References:

1. Видеокроулер iPEK Rower 125. http://www. ashtead-technology.com/rental-equipment/ipek-rower-125-crawler-camera-inspection-system.1. iPEK Rower 125 video crawler. Http: // www. ashtead-technology.com/rental-equipment/ipek-rower-125-crawler-camera-inspection-system.

2. Патент RU 2418234. Внутритрубное транспортное средство, 2011.2. Patent RU 2418234. In-pipe vehicle, 2011.

3. Edminster, K,R. Medeiros, R., Andrew, P. Novel Robotic Tools for Piping Inspection and Repair. Final Report., Electromechanica, Inc., 2014, - 58 c.3. Edminster, K, R. Medeiros, R., Andrew, P. Novel Robotic Tools for Piping Inspection and Repair. Final Report., Electromechanica, Inc., 2014, - 58 c.

Заявитель: Акционерное общество «Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения» (АО «ИркутскНИИхиммаш»).Applicant: Joint Stock Company “Irkutsk Research and Design Institute of Chemical and Petroleum Engineering” (JSC IrkutskNIIkhimmash).

Claims (3)

1. Телеуправляемый внутритрубный интроскоп, имеющий возможность перемещения в трубопроводе в шаговом режиме и содержащий расположенные по его продольной оси распорные блоки - передний и задний - с торцевыми стенками и с пневматическими распорами, размещенный между распорными блоками пневматический поступательный движитель, сочлененный с ними с возможностью их осевого перемещения относительно друг друга, а также с возможностью изменения угла их взаимного расположения относительно продольной оси интроскопа, а также содержащий телевизионную камеру с осветителями и электронные компоненты управления распорными блоками и пневматическим поступательным движителем, отличающийся тем, что каждый распорный блок снабжен по меньшей мере тремя линейными актуаторами, установленными радиально между торцевыми стенками каждого распорного блока и имеющими возможность радиального перемещения по сквозным радиальным вырезам, выполненным в упомянутых торцевых стенках, при этом на каждой торцевой стенке каждого распорного блока установлены приводные регулирующие диски, имеющие возможность принудительного поворота вокруг центральной оси каждого распорного блока, каждый приводной регулирующий диск имеет направляющие пазы, выполненные в форме архимедовой спирали с геометрическим центром, расположенным на центральной оси распорного блока, при этом линейные актуаторы снабжены гребенчатыми выступами, взаимодействующими через упомянутые сквозные радиальные вырезы с ответными направляющими пазами приводных регулирующих дисков, а пневматические распоры выполнены в виде локальных надувных манжет для каждого линейного актуатора и установлены на их опорных концах, причем пневматический поступательный движитель выполнен в виде малогабаритного пневматического цилиндра, сочлененного с передним и задним распорными блоками посредством шарниров, а электронные компоненты управления распорными блоками и пневматическим поступательным движителем расположены коаксиально местоположению малогабаритного пневматического цилиндра.1. Telecontrolled in-tube introscope with the ability to move in the pipeline in a stepped mode and containing spacer blocks located on its longitudinal axis - front and rear - with end walls and pneumatic spacers, a pneumatic translational propulsion between the spacer blocks, coupled with them with the possibility of them axial movement relative to each other, as well as with the possibility of changing the angle of their relative position relative to the longitudinal axis of the introscope, as well as containing television a chamber with illuminators and electronic components for controlling spacer units and a pneumatic translational drive, characterized in that each spacer unit is equipped with at least three linear actuators mounted radially between the end walls of each spacer unit and having the ability to radially move through radial cutouts made in said end walls, while on each end wall of each spacer block mounted drive regulating disks having Forcible rotation around the central axis of each spacer block, each drive control disk has guide grooves made in the form of an Archimedean spiral with a geometric center located on the central axis of the spacer block, while linear actuators are provided with comb protrusions interacting via said through radial cutouts with reciprocal guide grooves of the drive control discs, and pneumatic spacers are made in the form of local inflatable cuffs for each linear of the actuator and are installed at their supporting ends, the pneumatic translational propulsion unit being made in the form of a small-sized pneumatic cylinder articulated with front and rear spacer blocks by hinges, and the electronic components for controlling the spacer blocks and pneumatic translational propulsion unit are located coaxially with the location of the small-sized pneumatic cylinder. 2. Внутритрубный интроскоп по п. 1, отличающийся тем, что малогабаритный пневматический цилиндр и упомянутые электронные компоненты заключены в защитную гибкую оболочку, выполненную в виде, например, гофрированного элемента, изготовленного из полимерного материала, например из полиуретана.2. The in-tube introscope according to claim 1, characterized in that the small-sized pneumatic cylinder and said electronic components are enclosed in a protective flexible shell made in the form, for example, of a corrugated element made of a polymeric material, for example, polyurethane. 3. Внутритрубный интроскоп по п. 1, отличающийся тем, что шарниры для сочленения малогабаритного пневматического цилиндра с передним и задним распорными блоками выполнены шаровыми.3. The in-tube introscope according to claim 1, characterized in that the hinges for connecting the small-sized pneumatic cylinder to the front and rear spacer blocks are made spherical.
RU2017129031A 2017-08-14 2017-08-14 Remote controlled intra-tube introscope RU2675422C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129031A RU2675422C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Remote controlled intra-tube introscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129031A RU2675422C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Remote controlled intra-tube introscope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2675422C1 true RU2675422C1 (en) 2018-12-19

Family

ID=64753482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017129031A RU2675422C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Remote controlled intra-tube introscope

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2675422C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU789724A1 (en) * 1977-06-24 1980-12-23 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Apparatus for flaw detection of pipeline inner surface
FR2647527A1 (en) * 1989-05-26 1990-11-30 Barras Provence Vehicle for inspecting and servicing, or reconditioning the inside of pipes
CN201696808U (en) * 2010-06-03 2011-01-05 南京工业职业技术学院 Multifunctional robot used for pipeline and slit
RU2576746C1 (en) * 2015-01-12 2016-03-10 Владимир Евгеньевич Скворцов Autonomous intratubal vehicle
CN105526475A (en) * 2016-02-01 2016-04-27 厦门精图信息技术股份有限公司 Pipeline camera for municipal administration or fire fighting

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU789724A1 (en) * 1977-06-24 1980-12-23 Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Apparatus for flaw detection of pipeline inner surface
FR2647527A1 (en) * 1989-05-26 1990-11-30 Barras Provence Vehicle for inspecting and servicing, or reconditioning the inside of pipes
CN201696808U (en) * 2010-06-03 2011-01-05 南京工业职业技术学院 Multifunctional robot used for pipeline and slit
RU2576746C1 (en) * 2015-01-12 2016-03-10 Владимир Евгеньевич Скворцов Autonomous intratubal vehicle
CN105526475A (en) * 2016-02-01 2016-04-27 厦门精图信息技术股份有限公司 Pipeline camera for municipal administration or fire fighting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11525537B2 (en) Pipe crawler
US6427602B1 (en) Pipe crawler apparatus
KR100729773B1 (en) Robot for internal inspection of pipe
US8402911B1 (en) Multi-segmented apparatus for lining pipe with multiple convoluted bends and varied orientations with a structural membrane
EP3377799B1 (en) Pipeline inspection robot
KR101575111B1 (en) Pipe inspection robot assembly
EP1800114B1 (en) Mobile radiographic device with articulating boom and sliding rails for movement of a C-arm
US9127803B2 (en) Pipe inspection and servicing
US5080020A (en) Traveling device having elastic contractible body moving along elongated member
KR101329454B1 (en) Device for centering and clamping tubular parts
CN108223968A (en) A kind of autonomous type small pipeline robot
Kakogawa et al. Design of a multilink-articulated wheeled inspection robot for winding pipelines: AIRo-II
Tanaka et al. Development of a peristaltic crawling robot for long-distance inspection of sewer pipes
Yamamoto et al. Pneumatic duplex-chambered inchworm mechanism for narrow pipes driven by only two air supply lines
GB2531707A (en) Apparatus and method
RU2675422C1 (en) Remote controlled intra-tube introscope
US5836199A (en) Beaded shaft assembly
Tomita et al. Development of a peristaltic crawling robot for long-distance sewer pipe inspection with consideration of complex pipe line
KR100856801B1 (en) Robot for internal inspection pipelines having steering device
RU2516364C1 (en) Complex of flaw detection of process pipelines
CN109282108A (en) A kind of carrier robot for pipe detection
WO2016062661A1 (en) Pig drive assembly and method
Jain et al. Design analysis of novel scissor mechanism for pipeline inspection robot (PIR)
JPH04217475A (en) Moving robot
KR102093362B1 (en) Apparatus and method for repairing under ground pipe with brushing and lining process selective or sequential

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200815