RU46986U1

RU46986U1 - IN-TRAFFIC VEHICLE

Info

Publication number: RU46986U1
Application number: RU2003134919/22U
Authority: RU
Inventors: А.В. Синев; В.Г. Градецкий; Л.Н. Кравчук; А.И. Шокин; В.А. Попович; И.Б. Лебеденко; О.С. Кочетов
Original assignee: Институт Машиноведения им. акад. Благонравова РАН
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-08-10

Abstract

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации работ (например, дефектоскопия) в трубах, изготовленных из различных материалов, как бесшовных, так и с внутренними швами, продольными, спиральными, поперечными, воздуховодах, замкнутых объемах различных устройств на горизонтальных участках, на подъемах и спусках. Цель изобретения - повышение технических возможностей, например, автономность, и упрощение конструкции. Применение термосорбционного газового аппарата и позволяет выполнить внутри-трубное транспортное средство автономным. Одна или несколько секций внутритрубного транспортного средства могут быть использованы для размещения в них кроме систем управления и диагностики также необходимого количества источников тока. Внутритрубное транспортное средство состоит, как минимум, из двух звеньев 2, 3 (фиг.1). каждое из звеньев состоит из внутренних корпусов 4, 5 (соответственно), выполненных в виде полых цилиндров, с помощью торцевых цилиндрических дисков 6, 7 (звено 2) и 8, 9 (звено 3) к корпусам крепятся устройства фиксирования 10, 11 внутритрубное транспортное средство внутри трубы, выполненные в виде цилиндров, к торцевым фланцам 12, закрепленным на дисках 6, 7, 8, 9, крепятся подрессоренные ролики (колеса) 13, являющиеся элементами конструкции устройства фиксирования внутритрубное транспортное средство в трубе. устройства фиксирования на цилиндрической поверхности имеют вырезы 14. с внутренней стороны устройства фиксирования закреплена пленка 15, выполненная из специального упругого, прочного, не разрушающегося под действием водорода материала. Цилиндрическая внутренняя поверхность устройства фиксирования 10, 11, с закрепленной на ней пленкой 15, совместно с торцевыми дисками 6, 7, 8, 9 и внешней поверхностью внутренних корпусов 4, 5 образуют полость 16. в полости 16 корпусов 4, 5 расположено не менее одного (в рассматриваемом случае - по три) цилиндрического термосорбционного газового аппарата 17, который предназначен для заполнения полости 16 водородом с необходимым повышенным давлением с целью выдавливания пленки 15 из вырезов 14 до соприкосновения с внешней поверхностью трубы, образуя тем самым эффект фиксации внутритрубное транспортное средство в трубе.The invention relates to mechanical engineering and can be used to automate work (for example, flaw detection) in pipes made of various materials, both seamless and with internal seams, longitudinal, spiral, transverse, ducts, closed volumes of various devices in horizontal sections, ups and downs. The purpose of the invention is improving technical capabilities, for example, autonomy, and simplifying the design. The use of thermosorption gas apparatus and allows you to perform an autonomous tube vehicle. One or more sections of the in-tube vehicle can be used to place in them, in addition to control and diagnostic systems, the required number of current sources. The in-tube vehicle consists of at least two links 2, 3 (Fig. 1). each of the links consists of inner casings 4, 5 (respectively), made in the form of hollow cylinders, with the help of end cylindrical disks 6, 7 (link 2) and 8, 9 (link 3), fixing devices 10, 11 are connected to the casings means inside the pipe, made in the form of cylinders, to the end flanges 12 mounted on the disks 6, 7, 8, 9, sprung rollers (wheels) 13 are mounted, which are structural elements of the device for fixing the in-tube vehicle in the pipe. fixing devices on a cylindrical surface have cutouts 14. on the inner side of the fixing device is fixed a film 15 made of a special elastic, durable material that does not collapse under the action of hydrogen. The cylindrical inner surface of the locking device 10, 11, with the film 15 fixed on it, together with the end disks 6, 7, 8, 9 and the outer surface of the inner housings 4, 5 form a cavity 16. at least one is located in the cavity 16 of the housings 4, 5 (in the case under consideration, three each) of a cylindrical thermosorption gas apparatus 17, which is designed to fill the cavity 16 with hydrogen with the necessary increased pressure in order to extrude the film 15 from the cutouts 14 until it contacts the outer surface of the pipe, thereby amym effect fixation intratrumpet vehicle in the pipe.

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации работ (например, дефектоскопия) в трубах, изготовленных из различных материалов, как бесшовных, так и с внутренними швами, продольными, спиральными, поперечными, воздуховодах, замкнутых объемах различных устройств на горизонтальных участках, на подъемах и спусках.The invention relates to mechanical engineering and can be used to automate work (for example, flaw detection) in pipes made of various materials, both seamless and with internal seams, longitudinal, spiral, transverse, ducts, closed volumes of various devices in horizontal sections, ups and downs.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является внутри-трубное транспортное средство по свидетельству на полезную модель № 32008 (кл. B 62 D 57/032 от 19.12.2002г.).Closest to the claimed in its technical essence is an in-tube vehicle according to the utility model certificate No. 32008 (class B 62 D 57/032 of 12/19/2002).

Недостатком известного технического решения является то, что оно не может быть автономным, т.к. фиксация относительно внутренней поверхности трубы и освобождение от фиксации обеспечивается за счет подачи и сброса сжатого воздуха через воздухопровод, который тянется за внутритрубное транспортное средство по всей трассе его продвижения.A disadvantage of the known technical solution is that it cannot be autonomous, because fixation relative to the inner surface of the pipe and the release from fixation is ensured by the supply and discharge of compressed air through the air duct, which stretches for the in-tube vehicle along the entire route of its advancement.

Цель изобретения - повышение технических возможностей, например, автономность, и упрощение конструкции.The purpose of the invention is improving technical capabilities, for example, autonomy, and simplifying the design.

Указанный результат достигается тем, что в предлагаемой конструкции внутритрубного транспортного средства для обеспечения фиксации в трубе используется не подаваемый по воздуховоду сжатый воздух, а используется применение термосорбционного газового аппарата, принцип действия которого основан на способности поглощать и выделять большое количество водорода в зависимости от температуры.This result is achieved by the fact that in the proposed design of the in-tube vehicle, to ensure fixation in the pipe, compressed air not supplied through the duct is used, and the use of a thermosorption gas apparatus is used, the principle of which is based on the ability to absorb and emit large amounts of hydrogen depending on temperature.

Нагрев термосорбционного газового аппарата для выделения большого количества водорода, который через предлагаемое устройство и обеспечивает фиксацию внутритрубное транспортное средство в трубе, осуществляется в предлагаемой конструкции электрическим нагревателем, а охлаждение, в результате чего водород поглощается термосорбционным газовым аппаратом, и фиксация прекращается, осуществляется естественным путем.The heating of the thermosorption gas apparatus for the release of a large amount of hydrogen, which through the proposed device provides fixation of the in-tube vehicle in the pipe, is carried out in the proposed design by an electric heater, and cooling, as a result of which the hydrogen is absorbed by the thermosorption gas apparatus, and the fixation is terminated naturally.

Применение термосорбционного газового аппарата и позволяет выполнить внутритрубное транспортное средство автономным. Одна или несколько секций внутритрубного транспортного средства могут быть использованы для размещения в них кроме систем управления и диагностики также необходимого количества источников тока.The use of thermosorption gas apparatus and allows you to make the in-tube vehicle autonomous. One or more sections of the in-tube vehicle can be used to place in them, in addition to control and diagnostic systems, the required number of current sources.

Сущность заявляемого внутритрубного транспортного средства поясняется примерами его реализации и чертежами.The essence of the claimed in-line vehicle is illustrated by examples of its implementation and drawings.

На фиг.1 приведена схема внутритрубного транспортного средства, расположенного внутри трубы; на фиг.2 представлена схематично конструкция устройства фиксирования одного из звеньев (в разрезе) в трубе; на фиг.3 схематично показаны несколько возможных вариантов наружной поверхности устройства фиксации (в развернутом виде) с вырезами; на фиг.4 показана схема механизма, обеспечивающего поочередное линейное сведение и разведение звеньев с устройством, обеспечивающим постоянство величины их относительного перемещения.Figure 1 shows a diagram of an in-tube vehicle located inside the pipe; figure 2 presents schematically the design of the device for fixing one of the links (in section) in the pipe; figure 3 schematically shows several possible options for the outer surface of the fixation device (in expanded form) with cutouts; figure 4 shows a diagram of a mechanism that provides alternate linear mixing and breeding of links with a device that provides a constant value of their relative movement.

Внутритрубное транспортное средство состоит, как минимум, из двух звеньев 2, 3 (фиг.1). каждое из звеньев состоит из внутренних корпусов 4, 5 (соответственно), выполненных в виде полых цилиндров, с помощью торцевых цилиндрических дисков 6, 7 (звено 2) и 8, 9 (звено 3) к корпусам крепятся устройства фиксирования 10, 11 внутритрубное транспортное средство внутри трубы, выполненные в виде цилиндров, к торцевым фланцам 12, закрепленным на дисках 6, 7, 8, 9, крепятся подрессоренные ролики (колеса) 13, являющиеся элементами конструкции устройства фиксирования внутритрубное транспортное средство в трубе. устройства фиксирования на цилиндрической поверхности имеют вырезы 14. с внутренней The in-tube vehicle consists of at least two links 2, 3 (Fig. 1). each of the links consists of inner casings 4, 5 (respectively), made in the form of hollow cylinders, with the help of end cylindrical disks 6, 7 (link 2) and 8, 9 (link 3), fixing devices 10, 11 are connected to the casings means inside the pipe, made in the form of cylinders, to the end flanges 12 mounted on the disks 6, 7, 8, 9, sprung rollers (wheels) 13 are mounted, which are structural elements of the device for fixing the in-tube vehicle in the pipe. fixing devices on a cylindrical surface have cutouts 14. with an internal

стороны устройства фиксирования закреплена пленка 15, выполненная из специального упругого, прочного, не разрушающегося под действием водорода материала. Цилиндрическая внутренняя поверхность устройства фиксирования 10, 11, с закрепленной на ней пленкой 15, совместно с торцевыми дисками 6, 7, 8, 9 и внешней поверхностью внутренних корпусов 4, 5 образуют полость 16. в полости 16 корпусов 4, 5 расположено не менее одного (в рассматриваемом случае - по три) цилиндрического термосорбционного газового аппарата 17, который предназначен для заполнения полости 16 водородом с необходимым повышенным давлением с целью выдавливания пленки 15 из вырезов 14 до соприкосновения с внешней поверхностью трубы, образуя тем самым эффект фиксации внутритрубное транспортное средство в трубе. Конструкция крепления цилиндрических термосорбционных аппаратов к элементам конструкции звеньев 2, 3 внутритрубное транспортное средство в данном случае не рассматривается.the side of the fixing device, a film 15 is fixed, made of a special elastic, durable material that does not collapse under the action of hydrogen. The cylindrical inner surface of the locking device 10, 11, with the film 15 fixed on it, together with the end disks 6, 7, 8, 9 and the outer surface of the inner housings 4, 5 form a cavity 16. at least one is located in the cavity 16 of the housings 4, 5 (in the case under consideration, three each) of a cylindrical thermosorption gas apparatus 17, which is designed to fill the cavity 16 with hydrogen with the necessary increased pressure in order to extrude the film 15 from the cutouts 14 until it contacts the outer surface of the pipe, thereby amym effect fixation intratrumpet vehicle in the pipe. The design of the attachment of cylindrical thermosorption apparatus to the structural elements of links 2, 3 of the in-tube vehicle is not considered in this case.

На фиг.2(б) схематично показано звено внутритрубное транспортное средство в момент заполнения полости 16 водородом с необходимым давлением в момент управляемого фиксирования звена внутри трубы, предпочтение следует отдать вырезам 14, расположенным по спирали, фиг.3(в).Figure 2 (b) schematically shows the link of the in-tube vehicle at the moment of filling the cavity 16 with hydrogen with the necessary pressure at the moment of the controlled fixation of the link inside the pipe, preference should be given to the cutouts 14 located in a spiral, figure 3 (c).

В корпусе 4 звена 2 закреплен электродвигатель 18, на валу которого через муфту 19 установлен полый фланец 20, внутри которого закреплен карданный диск 21, который имеет внутреннюю нарезку и способен разворачиваться относительно звена 2 в различных плоскостях, что обеспечивает через болт 22, закрепленный неподвижно на торцевом диске 8 звена 3, угловое перемещение звеньев 2, 3 по оси относительно друг друга при вхождении внутритрубное транспортное средство в изогнутые участки трубы.An electric motor 18 is fixed in the housing 4 of link 2, on the shaft of which, through the coupling 19, a hollow flange 20 is mounted, inside which a cardan disk 21 is fixed, which has an internal thread and is able to turn relative to link 2 in different planes, which provides through a bolt 22 fixed to end disk 8 of link 3, the angular movement of links 2, 3 along the axis relative to each other when the in-tube vehicle enters into bent sections of the pipe.

Внутритрубное транспортное средство работает следующим образом, для перемещения внутритрубное транспортное средство внутри трубы 1, например, по стрелке (слева направо) на электродвигатель 18 подается напряжение (фиг.1, 4) и через муфту 19, фланец 20 вращающий момент передается на карданный диск 21; вращение фланца 20 в рассматриваемом случае правостороннее (по часовой стрелке).The in-tube vehicle operates as follows, to move the in-tube vehicle inside the pipe 1, for example, voltage is applied to the electric motor 18 (from left to right) (Figs. 1, 4) and, through the coupling 19, the flange 20, torque is transmitted to the cardan disk 21 ; the rotation of the flange 20 in the case under consideration is right-handed (clockwise).

Предварительно, перед тем, как подается напряжение на электродвигатель 18, в полость 16 устройства фиксирования (звена 2) из термосорбционного газового аппарата 17 (звено 2) при нагревании с помощью электрического тока его корпуса до определенной температуры поступает водород под необходимым давлением, под воздействием водорода на пленку 15 она выдавливается через вырезы 14 и под давлением соприкасается с внутренней поверхностью трубы, обеспечивая надежную фиксацию звена 2 на данном участке трубы.Previously, before voltage is applied to the electric motor 18, hydrogen is supplied to the cavity 16 of the fixation device (link 2) from the thermosorption gas apparatus 17 (link 2) when heated with an electric current of its body to a certain temperature, under the influence of hydrogen it is extruded onto the film 15 through cutouts 14 and under pressure is in contact with the inner surface of the pipe, providing reliable fixation of link 2 in this section of the pipe.

Под воздействием вращающего момента электродвигателя и тормозного усилия в трубе, созданного устройством фиксирования, карданный диск 21 ввинчивает в себя болт 22, неподвижно закрепленный на торцевом диске 8 звена 3. ввинчиваясь в карданный диск, болт 22 передвигает звено 3 в сторону звена 2 на расстояние, устанавливаемое контрольным устройством 23, фиг.4. конструкция контрольного устройства не рассматривается, чтобы звено 3 не проворачивалось в трубе, на его корпусе предусмотрены ролики 13, установленные параллельно оси звена.Under the influence of the motor torque and the braking force in the pipe created by the fixing device, the cardan disk 21 screws a bolt 22 fixedly attached to the end disk 8 of the link 3. screwing into the cardan disk, the bolt 22 moves the link 3 towards the link 2 by a distance, set by the control device 23, figure 4. the design of the control device is not considered so that the link 3 does not rotate in the pipe, rollers 13 are provided on its body, mounted parallel to the axis of the link.

В начале движения звена 2 блок-контакты 24 звена 3 и 25 звена 2 (фиг.4) соприкасаются (замкнуты), в результате чего и происходит начало движения внутритрубное транспортное средство.At the beginning of the movement of link 2, the block contacts 24 of link 3 and 25 of link 2 (Fig. 4) are in contact (closed), as a result of which the in-tube vehicle begins to move.

Болт 22 ввинчивается в карданный диск 21 до момента соприкосновения блок-контактов 26, 27. на электродвигатель подается напряжение другой полярности и электродвигатель начинает вращаться в другую сторону, перед тем, как электродвигатель начинает вращаться в другую сторону, контрольное устройство 23 обеспечивает сначала подачу водорода из термосорбционного аппарата звена 3 в полость 16 и соприкосновение пленки 15 этого звена с внутренней поверхностью трубы, обеспечивая тем самым фиксацию звена 3 в трубе, а затем необходимое охлаждение термосорбционного аппарата звена 2 с целью снятия водородного The bolt 22 is screwed into the cardan disk 21 until the block contacts 26, 27 come into contact. A voltage of a different polarity is applied to the motor and the motor starts to rotate in the opposite direction, before the electric motor starts to rotate in the opposite direction, the control device 23 first supplies hydrogen from the thermosorption apparatus of link 3 into the cavity 16 and the contact of the film 15 of this link with the inner surface of the pipe, thereby ensuring the fixation of link 3 in the pipe, and then the necessary cooling of the thermos link unit 2 for the removal of hydrogen

давления в полости 16 звена 2 и снятия фиксации этого звена в трубе, карданный диск 21, вращаясь в левую сторону, обеспечивает продвижение звена 2 по стрелке, т.е. в сторону от звена 3. таким образом, происходит контролируемое продвижение внутритрубное транспортное средство внутри трубы.the pressure in the cavity 16 of the link 2 and removing the fixation of this link in the pipe, the universal joint disk 21, rotating to the left side, provides the advancement of the link 2 in the direction of the arrow, i.e. away from link 3. thus, a controlled progression of the in-tube vehicle inside the pipe occurs.

Claims

An in-tube vehicle containing several articulated links equipped with a mechanism for their alternate mixing and dilution, and a device for fixing them in a pipe acting from a source of compressed gas, which is made in the form of a thermosorption gas apparatus placed in one or more links.