устройство для очистки внутренней полости трубопровода

Формула изобретения

1. Устройство для очистки внутренней полости трубопровода, содержащее полый корпус со штуцером для подачи под давлением рабочего агента, реактивную головку с реактивными соплами и привод возвратно-поступательного движения рабочего наконечника, отличающееся тем, что привод для возвратно-поступательного движения рабочего наконечника выполнен в виде крыльчатки, соединенной с рабочим наконечником при помощи шатунно-кривошипного механизма с возможностью воздействия на крыльчатку рабочим агентом через напорное окно напорной втулки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крыльчатка выполнена в виде раздельных частей, установленных в полости рабочей втулки на полуосях и соединенных друг с другом пальцем кривошипа, а напорное окно напорной камеры имеет форму сопряженных полуокружностей с обеспечением возможности равномерного и синхронного воздействия рабочим агентом на всю рабочую площадь обеих частей крыльчатки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в его реактивной головке выполнены носовые сопла с возможностью направления струи рабочего агента в зону разрушения отложений сменным рабочим наконечником.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки полых изделий, например трубопроводов изнутри с помощью движущихся приспособлений и удаления отложений из полости трубопроводов.

Известно устройство для удаления отложений из полости трубопровода, смотри описание к авторскому свидетельству СССР 1484392, кл. В 08 В 9/04, 1987 г., содержащее полый корпус с патрубком для рабочего агента и кольцевой полостью с эластичной наружной стенкой, установленной в корпусе по его оси с возможностью возвратно-поступательного перемещения золотника.

Это устройство не обеспечивает удаления твердых отложений, требующих значительных по силе механических воздействий. Недостаточная надежность работы золотника, сложная его регулировка.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, изложенное в описании к авторскому свидетельству СССР 578128, кл. В 08 В 9/04, 1977 г. , выполненное в виде насадки с реактивными соплами, имеющей меньший по диаметру наконечник с боковыми и центральными соплами. Для повышения эффективности очистки устройство снабжено золотником, выполненным в виде перфорированной втулки и расположенным внутри насадки. Наносимые осевые удары наконечником не имеют достаточной силы для разрушения отложений в трубе из-за необходимости реверсирования золотника путем перепуска рабочей жидкости в противоположные его полости.

При малой длине перемещения золотника наконечник не успевает приобрести достаточную энергию. Регулировка золотника сложная, а его работа недостаточно надежная. Из приведенных аналогов по технической сущности наиболее близким является устройство по авторскому свидетельству 578128, принятое за прототип.

Технический результат - повышение эффективности очистки полости и внутренней поверхности трубопровода от различных видов отложений как твердых, так и мягких, включая очистку трубопроводов от проросших вовнутрь корней деревьев и других видов растительности.

Технический результат достигнут конструкцией заявленного устройства, в котором возвратно-поступательное перемещение рабочего наконечника осуществлено при помощи крыльчатки и соединенного с ней кривошипно-шатунного механизма.

Сущность заявленного устройства поясняется прилагаемыми чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид устройства в разрезе; на фиг.2 - увеличено, крыльчатка (разрез по А-А), кривошип поз.18 в нижнем положении, шток 8 не показан; на фиг. 3 - узел соединения шатуна со штоком рабочего наконечника (разрез по В-В) увеличено; на фиг.4 - сменный рабочий наконечник; на фиг.5 - разрез по Б-Б, увеличено.

Устройство для очистки внутренней полости трубопровода содержит полый корпус, состоящий из пяти соединенных друг с другом на резьбе частей: реактивной головки 1, направляющей втулки 2, рабочей втулки 3, которая может быть цилиндрическая или квадратная, насадки 4 и штуцера 5. В корпусе размещены крыльчатка 6, которая может быть как цилиндрическая, так и квадратная, в зависимости от формы втулки 3, шатун 7 и шток 8.

Реактивной головкой 1 образована реактивная камера 9 с носовыми 10 и реактивными соплами 11. В направляющей втулке 2 выполнены осевые отверстия 12 для прохода рабочего агента в реактивную камеру 9 и установлено направляющее кольцо 13 из цветного металла.

В месте соединения рабочей втулки 3 и насадки 4 свободно одеты разъемные цапфы 14 для полуосей 15 крыльчатки 6 (фиг.2), а в самой рабочей втулке 3 выполнены продольные прорези (не показаны) для полуосей 15.

В насадке 4 выполнено напорное окно 16 для прохода рабочего агента к крыльчатке 6. Напорное окно 16 имеет форму сопряженных полуокружностей. Такая форма напорного окна 16 обеспечивает равномерное и синхронное воздействие рабочего агента на всю рабочую поверхность крыльчатки 6.

В штуцере 5 образована напорная камера 17, которая соединена с напорным шлангом (не показан), навинчиваемым на штуцер 5.

Крыльчатка 6 размещена в полости рабочей втулки 3 и выполнена в виде раздельных частей 22, 23 со сквозной прорезью для кривошипа 18, одетого на палец 19, соединяющего части 22, 23 крыльчатки 6. Кривошип 18 подвижно соединен с шатуном 7, образуя шатунно-кривошипный механизм. Шатун 7, в свою очередь, при помощи оси 20 подвижно соединен со штоком 8. Шток 8 имеет возможность возвратно-поступательного движения в направляющих кольцах 13 направляющей втулки 2 и реактивной головки 1. На конце штока 8 выполнена резьба для соединения с рабочим наконечником 21 (фиг.4).

Рабочий наконечник 21 выполнен сменным, может иметь форму долота, двусторонней пилы, ерша, зубьевого захвата и т.п. Крыльчатка 6 с шатунно-кривошипным механизмом образует привод для возвратно-поступательного движения рабочего наконечника 21.

Заявленное устройство для очистки полости и внутренней поверхности трубопровода работает следующим образом.

Рабочий агент (вода, воздух, пар и т.п.) под давлением по гибкому шлангу (не показан) подают в напорную камеру 17 штуцера 5 и через напорное окно 16 на крыльчатку 6. Одновременно рабочий агент заполняет внутреннюю полость рабочей втулки 3, через осевые отверстия 12 проникает в реактивную камеру 9.

Под воздействием давления рабочего агента на крыльчатку 6 последнюю приводят во вращение, которое посредством кривошипа 18, шатуна 7 превращается в возвратно-поступательное движение штока 8 и соединенного с ним рабочего наконечника 21.

Ударами рабочего наконечника 21 разрушают твердые отложения в полости очищаемого трубопровода и одновременно размывают эти отложения носовыми струями рабочего агента, истекающего под напором из носовых сопел 10. Разрушенные и размытые отложения реактивными струями рабочего агента, истекающими через реактивные сопла 11, отгоняют по очищаемому трубопроводу назад. По мере разрушения и удаления отложений устройство продвигается вперед по очищенному трубопроводу за счет реактивной тяги, создаваемой реактивными струями из сопел 11.

В зависимости от характера и вида отложений в очищаемом трубопроводе применяют соответствующий сменный наконечник 21. Если очищаемый трубопровод забит волокнистыми предметами, например тряпками, их удаляют при помощи зубьев рабочего наконечника 21, в этом случае устройство вытягивают из трубы за шланг.

Если очищаемый трубопровод пророс корнями, например деревьев, то рабочий наконечник 21 применяют в виде пилы с двухсторонними зубьями, которыми распиливают корни при возвратно-поступательном движении штока 8. Если имеются отложения на поверхности внутренних стенок очищаемого трубопровода, то эти отложения очищаются рабочим наконечником 21 при колебательном движении устройства в очищаемом трубопроводе от воздействия давления рабочего агента и реактивных струй. При необходимости рабочий наконечник 21 применяют в виде ерша.

Заявленное устройство позволяет разрушать и удалять различного вида и характера фракции и отложения как в полости очищаемого трубопровода, так и на внутренней поверхности его стенок.

Для этого сменному рабочему наконечнику придано возвратно-поступательное движение большой мощности и частоты колебаний при помощи кривошипно-шатунного механизма, который эксцентрично соединен с крыльчаткой, приводимой во вращение напором рабочего агента.

На разрушаемые отложения осуществлено одновременное воздействие носовыми осевыми струями рабочего агента и колебательным поступательным движением самого устройства при помощи реактивной тяги, создаваемой реактивными струями.

В сравнении с аналогичными устройствами для очистки трубопроводов заявленное устройство не имеет "капризных" золотников с их реверсивностью для осуществления возвратно-поступательного движения рабочего наконечника с необходимостью его вывода из мертвого положения и связанной с этим потерей мощности.

Примененная в заявленном устройстве крыльчатка не требует реверса, создана возможность получения большой скорости вращения крыльчатки и развития большой мощности и частоты движений рабочего сменного наконечника.

Заявленное устройство может быть применено для очистки подземных и наземных канализаций и иных трубопроводных систем для очистки труб от нагара, накипи и других отложений. Устройство особенно эффективно для очистки сильно забитых, продолжительное время не используемых и заросших канализаций.

На заявленное устройство изготовлены рабочие чертежи, изготовлен и испытан опытный образец. Испытания показали высокую эффективность на очистке длительно бездействующих канализационных трубопроводов.