рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопроводов

Формула изобретения

1. Рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопроводов, включающий ротор с осями, двуплечие держатели с очистными элементами, рычаги, шарнирно соединенные с держателями и установленные на осях ротора, опору на наружную поверхность трубопровода и ролики, охватываемые гибкой связью, имеющей натяжное устройство, отличающийся тем, что очистные элементы закреплены на пластине, шарнирно установленной на первом плече каждого держателя, и размещены симметрично или асимметрично по обе стороны от шарнира, опора выполнена за счет возможности контакта второго плеча держателя в рабочем положении с наружной поверхностью трубопровода, а расстояние между режущими элементами на пластине не кратно величине подачи рабочего органа, при этом длина второго плеча не менее чем в два раза превосходит длину первого плеча.

2. Рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что второе плечо держателя имеет износостойкое покрытие в месте его контакта с наружной поверхностью трубопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке наружной поверхности трубопроводов от старой изоляции, коррозии и т.п., а именно к рабочим органам машин для очистки трубопроводов, и может быть использовано при ремонте и строительстве трубопроводов.

Известен рабочий орган для очистки наружной поверхности трубопроводов из описания к патенту N 2132245 "Рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопровода", МПК 6 B 08 B 9/02, опубликованному 27.06.99, Бюл. N 18, 1999 (прототип).

Указанный рабочий орган содержит установленный на раме ротор, равномерно смонтированные и шарнирно закрепленные на нем двуплечие держатели с очистными элементами, рычаги, шарнирно соединенные с держателями и установленные на осях ротора, опору на наружную поверхность трубопровода, и ролики, охватываемые гибкой связью, имеющей натяжное устройство.

При вращении ротора нарушается его концентричность с очищаемой поверхностью трубопровода, и положение режущей кромки относительно поперечной и продольной плоскостей трубопровода непрерывно меняется, что нарушает стабильность процесса очистки, при этом качество очистки снижается.

Описанная конструкция рабочего органа за счет наличия опоры на наружную поверхность и натяжного устройства позволяет сохранить угол резания (положение режущей кромки) постоянным только в поперечном относительно оси трубопровода направлении.

Задача изобретения - обеспечить стабильное положение режущей кромки очистных элементов относительно поверхности трубопровода и за счет этого обеспечить в процессе работы постоянный контакт очистных элементов с очищаемой поверхностью при нарушении концентричности ротора относительно трубопровода, повысить стабильность процесса удаления старого изоляционного покрытия и очистки поверхности трубопровода, повысить эффективность работы рабочего органа и качество очистки.

Указанная задача решается за счет того, что в рабочем органе машины для очистки наружной поверхности трубопроводов, включающем ротор с осями, двуплечие держатели с очистными элементами, рычаги, шарнирно соединенные с держателями и установленные на осях ротора, опору на наружную поверхность трубопровода и ролики, охватываемые гибкой связью, имеющей натяжное устройство, очистные элементы закреплены на пластине, шарнирно установленной на первом плече каждого держателя, и размещены симметрично или асимметрично по обе стороны от шарнира, опора выполнена за счет возможности контакта второго плеча держателя в рабочем положении с наружной поверхностью трубопровода, а расстояние между режущими элементами на пластине не кратно величине подачи рабочего органа, при этом длина второго плеча не менее чем в два раза превосходит длину первого плеча.

Кроме того, второе плечо держателя имеет износостойкое покрытие в месте его контакта с наружной поверхностью трубопровода.

Преимущества изобретения и конструктивные особенности поясняются чертежами, где

на фиг. 1 - вид спереди на держатели с режущими элементами и рычаг с роликом, закрепленные на осях ротора (не показан); на фиг. 2 - вид сверху на фиг. 1.

Рабочий орган машины для очистки смонтирован на роторе (не показан), охватывающем трубопровод 1. На осях 2 ротора шарнирно закреплены равноудаленные друг от друга рычаги 3, которые с помощью шарнира 4 соединены с двуплечими держателями 5. На первом плече каждого держателя 5 с помощью шарнира 6 установлены пластины 7, на которых по обе стороны от шарнира 6 размещены очистные элементы 8. Очистные элементы 8 могут быть симметричны (этот вариант изображен на фиг. 2) или асимметричны относительно шарнира 6, что зависит от того, какое покрытие подлежит удалению: старая изоляция или слой образовавшейся коррозии. Очистные элементы повернуты в держателе относительно оси вращения ротора на угол 35 - 50^o. Этот угол установки очистных элементов является оптимальным, что доказано практикой работы по очистке поверхности трубопроводов.

Второе плечо каждого держателя 5, являясь опорой, контактирует в рабочем состоянии с наружной поверхностью трубопровода 1 по поверхности A, имеющей износостойкое покрытие 9.

На рычагах 3 с помощью дополнительного рычага 10 закреплены ролики 11, снаружи охватываемые гибкой связью 12, концы которой соединены с натяжным устройством известной конструкции (не показано), регулирующим натяжение гибкой связи 12.

Расстояние S, измеренное между осями крепления режущих элементов 8, параллельно продольной оси трубопровода 1, не кратно величине подачи рабочего органа в продольном направлении (на 1 оборот ротора). Кроме того длина плеча L₂ (второго), измеренного от поверхности A держателя 5 до оси шарнира 4, не менее чем в два раза превосходит длину плеча ₁ (первого), измеряемого от шарнира 4 до оси шарнира 6 пластины 7.

Работает рабочий орган следующим образом.

Пластины 7 с очистными элементами 8 закрепляются с помощью шарниров 6 на каждом держателе 5, которые соединяются шарнирами 4 с рычагами 3 и устанавливаются на осях 2 ротора.

Ролики 11 закрепляются на дополнительных рычагах 10 и охватываются снаружи гибкой связью 12, имеющей натяжное устройство. При вращении ротора очистные элементы 8 прижаты к очищаемой поверхности трубопровода 2, второе плечо держателя 5 с износостойким покрытием 9 по поверхности A опирается на наружную поверхность трубопровода 1, при этом усилие прижатия регулируется гибкой связью 12 с натяжным устройством.

При снятии изоляционного покрытия с поверхности трубопровода 1 очистные элементы 8 устанавливаются на пластине 7 асимметрично относительно шарнира 6, что позволяет первым по направлению подачи очистным элементам 8 прорезать сплошное изоляционное покрытие, отделяя его как ленту, со значительным усилием на режущей кромке. Идущие за ними следующие очистные элементы 8 выполняют зачистку оставшегося покрытия, т.к. усилие резания на их кромке меньше из-за их несимметричного размещения относительно шарнира 6.

При работе должно соблюдаться также условие: расстояние S между режущими элементами 8 не кратно величине подачи рабочего органа в продольном направлении, т. е. на 1 оборот ротора. В этом случае каждый режущий элемент 8 перемещается по своей траектории, а не по траектории предыдущего элемента 8. Шарнирная установка пластины 7 с режущими элементами 8 позволяет сохранить большую поверхность контакта их с очищаемой поверхностью трубопровода 1 и в случае нарушения концентричности ротора относительно наружной поверхности трубопровода. Соотношение длин плечей ₂ и L₁, 2, которое подобрано экспериментально, дает возможность увеличить усилие резания очистных элементов 7 и сохранить при этом стабильное положение режущей кромки очистных элементов 7 за счет опоры второго плеча держателя 5 с износостойким покрытием 9 на наружную поверхность трубопровода 1. Наличие износостойкого покрытия 9 препятствует истиранию поверхности контакта держателя 5 о трубопровод.

При удалении коррозии с поверхности трубопровода 1 очистные элементы 8 устанавливаются симметрично относительно шарнира 6. В этом случае очистные элементы 8 работают практически в одинаковых условиях, причем контакт очистных элементов 8 с обрабатываемой поверхностью трубопровода 1 происходит по всей длине режущей кромки. В течение работы прижатие очистных элементов 8 обеспечивается натяжением гибкой связи 12.

Таким образом предложенная конструкция рабочего органа обеспечивает возможность удаления как полимерного изоляционного покрытия, так и коррозии. Условия работы очистных элементов соответствуют удаляемому покрытию, а стабильное положение режущей кромки очистных элементов по отношению к очищаемой поверхности позволяет обеспечить контакт очистных элементов и в случае нарушения концентричности ротора относительно поверхности трубопровода, что повышает стабильность процесса очистки, эффективность работы рабочего органа и качество очищаемой поверхности.