приспособление для намотки ленты на трубопроводы

Формула изобретения

1. Приспособление для намотки ленты на трубопровод, содержащее два разнесенных вдоль трубопровода соосных кольца, выполненных разъемными из двух половин, соединенных натяжным средством и продольными стяжками, обжимные ролики, установленные на кольцах с возможностью регулирования их углового положения, закрепленную на кольцах катушку с лентой, кинематически связанную с натяжным роликом, и подпружиненный узел перемещения приспособления вдоль оси трубопровода с устройством регулировки шага, отличающееся тем, что обжимные ролики в количестве не менее четырех выполнены обрезиненными и размещены между разъемными кольцами, катушка с лентой установлена между парой обжимных роликов и связана своим валом с одним из колец жестко, а с другим - с возможностью углового перемещения, а между катушкой и одним из обжимных роликов, несущим на своем валу натяжной ролик, установлен дополнительный направляющий ролик, при этом ролики выполнены полыми, наружный диаметр натяжного ролика выполнен меньше наружного диаметра обжимного ролика, а обжимной ролик, размещенный напротив натяжного средства, установлен с возможностью радиального перемещения и подпружинен к центру приспособления, причем длина натяжного и направляющего роликов выполнена больше длины катушки с лентой, торцы обжимных роликов не выходят за плоскость, проходящую через торец катушки с лентой, расположенной дальше от торца обжимного ролика, расположенного на одном валу с натяжным роликом, а угол наклона осей вращения роликов к оси, перпендикулярной плоскости соосных замкнутых разъемных колец, равен

аrctg(h - h₁)/D,

где h - ширина ленты;

h₁ - величина перекрытия соседнего слоя ленты;

D - наружный диаметр трубы, на которую наносится лента.

2. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что валы всех роликов установлены в сферические подшипники.

3. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что ролики установлены на валы с возможностью вращения, а внутренние их полости загерметизированы.

4. Приспособление по п.2, отличающееся тем, что сферические подшипники размещены в герметичных полостях.

5. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что один из полых обжимных роликов снабжен тормозным устройством, препятствующим движению приспособления в сторону, противоположную его вращению при нанесении ленты.

6. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что устройство регулировки шага перемещения вдоль оси трубопровода выполнено в форме частей кольца, соосных с разъемными кольцами, и имеют сферические подшипники, в которые заходят валы всех роликов, а части колец и подвижный кронштейн для катушки посредством тендера соединены подвижно в кольцевом направлении с разъемными кольцами, контактирующими с ними.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к приспособлениям для намотки полимерных ленточных материалов через слой адгезива на наружную поверхность труб газопроводов при ремонтных работах в полевых условиях (на трассе газопровода).

Известна конструкция роторной ручной машины для намотки ленты на трубопроводы, содержащая два соосных замкнутых разъемных кольца, соединенных между собой жестко стяжками, катушку с лентой, установленную с возможностью вращения на валу, скрепленном жестко с кольцами, и снабженную тормозным устройством, подпружиненный узел перемещения машины вдоль оси с устройством регулировки шага перемещения вдоль оси трубопровода, шкалой настройки шага перемещения и ролика, кинематически связанного с катушкой [2].

Недостаток этой конструкции заключается в том, что отсутствуют прижимные устройства, обеспечивающие поджатие ленты к поверхности трубопровода, а следовательно, уменьшающие качество склейки.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение качества склейки ленты с поверхностью трубопровода.

Указанная цель достигается тем, что в приспособлении для намотки ленты на трубопроводы, содержащем два соосных замкнутых разъемных кольца, соединенных между собой жестко стяжками, катушку с лентой, установленную с возможностью вращения на валу, скрепленном жестко с кольцами, и снабженную натяжным устройством, подпружиненный узел перемещения приспособления вдоль оси с устройством регулировки шага перемещения приспособления вдоль оси трубопровода, шкалой настройки шага, перемещения и ролика, кинематически связанного с катушкой, разъемные кольца состоят из двух частей, соединенных между собой подвижно с одной стороны на оси, а с другой стороны при помощи натяжного пружинного механизма, между разъемными кольцами установлено, по крайней мере, четыре вала с полыми вращающимися обрезиненными роликами для обжатия ленты, катушка с лентой и валом установлена между разъемными кольцами на кронштейнах, один из которых жестко соединен с кольцом, а второй кронштейн установлен на другом кольце с возможностью углового перемещения, между катушкой с лентой и полым обрезиненным роликом для обжатия ленты установлен полый вращающийся промежуточный ролик, а на валу полого обрезиненного ролика для обжатия ленты, ближайшего к полому промежуточному ролику установлен полый вращающийся обрезиненный натяжной ролик, снабженный натяжным устройством, при этом наружный диаметр натяжного ролика выполнен меньше наружного диаметра полого ролика для обжатия ленты, а прижимной ролик, установленный напротив натяжного пружинного механизма, соединяющего между собой части замкнутых разъемных колец, установлен с возможностью радиального перемещения и подпружинен к центру приспособления, причем длина натяжного и промежуточного роликов больше длины катушки с лентой, а их торцы охватывают торцы катушки с лентой, а торцы прижимных роликов не выходят за плоскость, проходящую через торец катушки с лентой, расположенный дальше от торца прижимного ролика, расположенного на одном валу с натяжным роликом, а угол наклона осей вращения роликов к оси, перпендикулярной плоскости соосных замкнутых разъемных колец, равен

arctg (h-h₁/D

где

h - ширина ленты;

h₁- величина перекрытия соседнего слоя ленты.

D - наружный диаметр трубы, на которую наносится лента.

Валы всех роликов установлены в сферические подшипники, все полые ролики установлены на валы с возможностью вращения, а внутренние их полости загерметизированы, сферические подшипники, в которые установлены валы всех роликов, размещены с герметичных полостях, полости всех натяжных устройств загерметизированы, один из полых прижимных роликов снабжен тормозным устройством, препятствующим движению приспособления в сторону противоположную его вращению при нанесении ленты, устройство регулировки шага перемещения вдоль оси трубопровода выполнено в форме частей кольца, соосных разъемным кольцам, на них установлены сферические подшипники, в которые заходят валы всех роликов, а части колец и кронштейн для катушки, например, через тендер соединены подвижно в кольцевом направлении с разъемным кольцом, контактирующим с ними.

На приведенных фиг.1-9 изображены общий вид приспособления для намотки ленты на трубопроводы, различные виды и схема установки приспособления на трубопровод.

Приспособление для намотки ленты на трубопроводы содержит два соосных замкнутых разъемных кольца 1 и 2, соединенных между собой жестко стяжками 3, катушку 4 с лентой, установленную с возможностью вращения на валу 5, скрепленном жестко с кольцами 1 и 2, и снабженную натяжным средством 6, подпружиненный узел 7 перемещения приспособления вдоль оси с устройством 8 регулировки шага перемещения приспособления вдоль оси трубопровода, шкалой настройки 9 шага перемещения и ролика 10, кинематически связанного с катушкой 4. Разъемные кольца 1 и 2 состоят каждое из двух частей 11, 12 и 13, 14 соответственно, соединенных между собой подвижной с одной стороны на оси 15, а с другой - при помощи натяжного пружинного механизма 16 (фиг.4). Между разъемными кольцами 1 и 2 установлено, как минимум, четыре вала 17 с полыми вращающимися обрезиненными роликами 18, 19, 20 и 21 для обжатия ленты. Катушка 4 с лентой и валом 5 установлены между разъемными кольцами 1 и 2 на кронштейнах 22 и 23, один из которых 22 жестко соединен с кольцом 1, а второй кронштейн 23 установлен на кольце 2 с возможностью углового перемещения для чего в кронштейне 23 выполнены кольцевые пазы 24 (фиг.8). Между катушкой 4 с лентой и полым обрезиненным роликом 18 для обжатия ленты установлен полый вращающийся промежуточный ролик 25, а на валу полого обрезиненного ролика 18, ближайшего к промежуточному ролику 25, установлен полый вращающийся обрезиненный натяжной ролик 26, снабженный натяжным средством 27. Наружный диаметр D₁ натяжного ролика 26 выполнен меньше наружного диаметра D₂ полого ролика 18. Прижимной ролик 21, установленный напротив натяжного пружинного механизма 16 установлен с возможностью радиального перемещения на щечках 28, соединенных на осях вращения 29 с кольцом 2 и частью кольца 30, и подпружинен пружиной 31 к центру 32 приспособления (фиг.3). Дина l₁ натяжного ролика 26 и длина l₂ промежуточного ролика 25 выполнены больше длины l₃ катушки 4 с лентой, а их торцы, 33, 34, 35, 36 охватывают торцы 37 и 38 катушки 4 с лентой. Торцы 39, 40, 41 и 42 прижимных роликов 18, 19, 20 и 21, соответственно, не выходя за плоскость 1-1, проходящую через торец 37 катушки 4 с лентой, расположенной дальше от торца 42 прижимного ролика 18, расположенного на одном валу 17 с натяжным роликом 26, а угол наклона осей вращения роликов 18, 19, 20, 21 и катушки 4 к оси, перпендикулярной плоскости соосных колец 1 и 2 равен

arctg (h-h₁)/D,

где

h - ширина ленты;

h₁ -величина перекрытия соседнего слоя ленты;

D - наружный диаметр трубы, на которую наносится лента.

Валы 17 всех роликов 18, 19, 20, 21, 25 и 26 установлены с обеих сторон в сферические подшипники 43. Все полые ролики установлены на валы 17 с возможностью вращения на подшипниках 44, а их внутренние полости 45 загерметизированы через уплотнители 46 и 47.

Сферические подшипники 43 размещены в герметичных полостях 48, закрытых обрезиненными втулками 49. Все натяжные средства 6 и 27 расположены в герметичных полостях. Один из прижимных роликов, например, 21 снабжен тормозным устройством 50, препятствующим движению приспособления в сторону, противоположную его вращения при нанесении ленты.

Устройство 8 регулировки шага перемещения приспособления вдоль оси трубопровода выполнено в форме частей 30 и 51 кольца, соосных разъемным кольцами 1 и 2, на них установлены сферические подшипники 43, в которые заходят валы всех роликов, а части 30 и 51 и кронштейн 23 через тендеры 52 соединены с возможностью углового перемещения с разъемными кольцами, контактирующими с ними. Шкала настройки 9 наносится в виде рисок на кольцах 1 или 2, а на частях 30, 51 и кронштейне 23 также выполнены риски. В частях 30, 51 выполнены кольцевые пазы 53 для возможности их перемещения в кольцевом направлении. Пазы 53 можно выполнить также в кольцах 1 и 2.

Работает приспособление следующим образом. Настраивают приспособление на определенный шаг его перемещения вдоль оси трубопровода за счет совмещения рисок на кольцах 1 или 2 с рисками на частях 30, 51 и кронштейне 23, обеспечивая вполне определенный угол наклона осей вращения роликов 18, 19, 20, 21 и катушки 4 к плоскости соосных колец 1 и 2. Этот угол изменяется в зависимости от ширины ленты h. Затем приспособление устанавливают на трубопровод и закрепляют его при помощи натяжного пружинного механизма 16. Пружинный механизм 16 и пружина 31 создают усилие, равное сумме усилий натяжения ленты и веса всей конструкции. Благодаря тому, что усилия механизма 16 и пружины 31 направлены перпендикулярно друг к другу ролики равномерно давят на ленту, нанесенную на трубопровод. Лента с катушки 4 через промежуточный ролик 25 устанавливается на натяжной ролик 26 (см. фиг.9). Перед этим на наружную поверхность трубопровода каким-либо способом наносится адгезив. Если лента уже имеет слой адгезива, то он на трубопровод не наноситься. Так как лента двухслойная, один слой 54 наносится на трубопровод, а второй слой 55 наматывается на ролик 10, закрепленный на одном из колец 1 или 2. Ролик 10 установлен с возможностью вращения. Слой 54 ленты наносится на трубопровод за счет вращения приспособления вокруг оси трубопровода, например, против часовой стрелки. Ролики 18, 19, 20, 21 обкатывают поверхность трубопровода через слой 54 ленты и надежно поджимают ее к поверхности трубопровода, обеспечивая более надежное и качественное склеивание.

Благодаря тому, что торцы 39, 40, 41 и 42 прижимных роликов 18, 19, 20 и 21, не выходят за плоскость 1-1 (см. фиг.5) ролики все время охватывают наружную поверхность трубопровода через слой 54 ленты и не попадают на слой адгезива, нанесенный предварительно на трубопровод. Натяжные устройства 6 и 27 обеспечивают вполне определенное усилие вращения катушки 4 и натяжного ролика 25, создавая необходимое натяжение слоя 54 ленты. При остановке по каким-либо причинам работы тормозное устройство 50 не дает возможность приспособлению двигаться в противоположную сторону, что могло бы привести к сматыванию слоя 54 ленты с трубопровода. Благодаря тому, что все подшипники 43, 44 и натяжные средства 6, 27 расположены в герметизируемых плоскостях увеличивается срок службы приспособления.

Таким образом, увеличивается качество склейки за счет поджатия ленты, а также увеличивается срок службы за счет герметизации основных узлов приспособления.