устройство для очистки внутренней поверхности труб

Формула изобретения

Устройство для очистки внутренней поверхности труб, содержащее разъемный полый корпус с передним соплом и задними реактивными соплами и снабженное водоводом, установленным неподвижно внутри корпуса; пневматическим механизмом ударного действия, закрепленным в водоводе; передним механизмом возбуждения пульсирующих струй, расположенным в передней части устройства; задними механизмами возбуждения пульсирующих струй, установленными в наклонной части водовода и задней наклонной части корпуса; воздушными соплами, расположенными в задней наклонной части корпуса между задними реактивными соплами, причем пневматический механизм ударного действия включает пневматический цилиндр с золотниковой системой воздухораспределения, поршень, боек с технологическими отверстиями, установленный в направляющей втулке и насаженный на осевую водоподводящую трубку, воздуховод, закрепленный в задней части пневматического цилиндра, толкатель, задняя часть которого выполнена наклонной, соединенный жестко с бойком, возвратную пружину; передний механизм возбуждения пульсирующих струй содержит осевую водоподводящую трубку, неподвижно установленную в теле пневматического цилиндра и проходящую по его оси, переднее сопло, выполненное струеформирующим, неподвижно связанное с бойком, направляющую втулку, закрепленную неподвижно в передней части корпуса; задние механизмы возбуждения пульсирующих струй включают сопла, выполненные струеформирующими с технологическими отверстиями, направляющие штуцера и втулки, возвратные пружины и упорные шайбы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения эффективности очистки дренажных труб.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб, содержащее полый многоступенчатый корпус с сопловыми отверстиями, внутри которого размещен золотниковый распределитель, выполненный в виде полого штока с радиальными отверстиями и перегородок, размещенных на корпусе перпендикулярно к штоку (авт. св. №735334, кл. В 08 В 9/02, 26.05.80).

Основными недостатками этого устройства являются: перерасход рабочего агента ввиду большого количества сопел, а также затрудненного продвижения по трубопроводу в связи с направлением их действия как по ходу движения устройства, так и против.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов (авт. св. СССР №957997, кл. В 08 В 9/04, 15.09.82), включающее гидрореактивный насадок с передним и задними реактивными соплами, закрепленный на шланге для подачи моющей жидкости, и манжету с задними соплами, снабженную шлангом для подачи сжатого воздуха, размещенную на боковой поверхности насадка с возможностью осевого перемещения относительно него.

Основными недостатками этого устройства являются: насадок во время своего движения вдоль очищаемой трубы будет прекращать или замедлять свой ход по причине зацепления манжеты и воздушного шланга, расположенных снаружи устройства за наносные отложения. Несогласованная работа водных и воздушных струй приводит к помехам в формировании той компактной части струи, которая необходима для размыва наносных отложений.

Изобретение направлено на повышение эффективности очистки внутренней поверхности труб, например, в заиленных трубопроводах и экономичного расхода рабочего агента в устройстве для очистки внутренней поверхности труб.

Устройство для очистки внутренней поверхности труб, содержащее разъемный полый корпус с передним соплом и задними реактивными соплами, снабжено водоводом, установленным неподвижно внутри корпуса; пневматическим механизмом ударного действия, закрепленным в водоводе; передним механизмом возбуждения пульсирующих струй, расположенным в передней части устройства; задними механизмами возбуждения пульсирующих струй, установленными в наклонной части водовода и торцевой наклонной части корпуса; воздушными соплами, расположенными в задней наклонной части корпуса между задними реактивными соплами; причем пневматический механизм ударного действия включает пневматический цилиндр с золотниковой системой воздухораспределения, поршень, боек с технологическими отверстиями, установленный в направляющей втулке и насаженный на осевую водоподводящую трубку; воздуховод, закрепленный в задней части цилиндра, толкатель, задняя часть которого выполнена наклонной, соединенный жестко с бойком; возвратную пружину; передний механизм возбуждения пульсирующих струй содержит осевую водоподводящую трубку, неподвижно установленную в теле цилиндра и проходящую по его оси, переднее сопло, выполненное струеформирующим, неподвижно связанное с бойком, направляющую втулку, закрепленную неподвижно в передней части корпуса; задние механизмы возбуждения пульсирующих струй включают реактивные сопла, выполненные струеформирующими с технологическими отверстиями, направляющие штуцера и втулки, возвратные пружины и упорные шайбы.

На Фиг.1 представлено устройство в разрезе; на Фиг.2 - вид сзади. Устройство для очистки внутренней поверхности труб состоит из: корпуса 1, содержащего переднюю и заднюю части, соединенные резьбовым соединением (позицией не показано); водовода 2, закрепленного в задней части корпуса 1 резьбовым соединением; пневматического механизма ударного действия, состоящего из: пневматического цилиндра 3 с системой воздухораспределения в виде каналов 4, закрепленного в передней части водовода 2 на резьбовом соединении; золотника 5; поршня 6; бойка 7 с технологическими отверстиями 8, установленного в направляющей втулке 9; воздуховода 10, закрепленного резьбовым соединением в задней части цилиндра 3; толкателя 11, задняя часть которого выполнена наклонной, соединенного с бойком 7 резьбовым соединением; возвратной пружины 12; переднего механизма возбуждения пульсирующих струй, расположенного в передней части корпуса 1, состоящего из: осевой водоподводящей трубки 13, неподвижно установленной в теле цилиндра 3 и проходящей по его оси; переднего сопла 14, выполненного струеформирующим, неподвижно связанного резьбовым соединением с бойком 7; направляющей втулки 15, закрепленной резьбовым соединением в передней части корпуса 1; задних механизмов возбуждения пульсирующих струй, оси которых расположены перпендикулярно к наклонной поверхности водовода 2, состоящих из: реактивных сопел 16, выполненных струеформирующими, с технологическими отверстиями 17; направляющих штуцеров 18 и втулок 19; возвратных пружин 20 и упорных шайб 21; воздушных сопел 22, расположенных в задней наклонной части корпуса 1 по диаметру между реактивными соплами 16.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При запуске оператором компрессора подаваемый под давлением воздух поступает по воздуховоду 10 в пневматический цилиндр 3, воздействует попеременно с двух сторон на поршень 6 и заставляет его совершать возвратно-поступательное движение.

В конце рабочего хода поршень 6 наносит по задней части бойка 7 удар, в результате чего совершается поступательное движение с закрепленными в его теле толкателем 11, передним соплом 14 по направляющим втулкам 9 и 15. Возвратная пружина 12 сжимается. Увеличивается расстояние между срезом осевой водоподводящей трубки 13 и задней части переднего сопла 14. Открываются в теле бойка 7 технологические отверстия 8.

В момент сжатия возвратной пружины 12 торцы реактивных сопел 16 освобождаются от задней наклонной части толкателя 11 и отжимаются возвратными пружинами 20, двигаясь поступательно по направляющим втулкам 19 и штуцерам 18. Происходит уменьшение расстояния между внутренними срезами струеформирующих частей реактивных сопел 16 и передними срезами направляющих штуцеров 18. Причем технологические отверстия 17 в реактивных соплах 16 перекрываются направляющими штуцерами 18.

Возвратная пружина 12 выполнена с жесткостью, превышающей общую жесткость возвратных пружин 20.

Отработанный воздух из пневматического цилиндра 3 по каналу 4 поступает в внутреннюю полость корпуса 1, устремляется через воздушные сопла 22, технологические отверстия 8, переднее сопло 14 к наносным отложениям в полости трубы. Причем внутренний диаметр сопел 22 превышает диаметр технологических отверстий 8 и 17.

Перевес давления в цилиндре 3, когда каналы 4 откроются в момент удара поршня 6 по бойку 7, принуждает золотник 5 передвинуться назад. Находясь в сдвинутом положении, золотник 5 открывает те участки каналов 4, которые ранее были недоступны. Воздух через открывшиеся участки каналов 4 воздействует на переднюю часть поршня, заставляя его передвинуться в исходное положение. При возвращении поршня 6 в исходное положение и перекрытии каналов 4 золотник 5 передвинется вперед. Выход воздуха в полость корпуса 1 из цилиндра 3 прекратится.

Освобожденная от силы сжатия возвратная пружина 12 разожмется и заставит боек 7 с закрепленными в его теле толкателем 11 и передним соплом 14 совершить возвратное движение по направляющим втулкам 9 и 15. Причем технологические отверстия 8 перекроются осевой водоподводящей трубкой 13.

Двигаясь возвратно, толкатель 11 через свою заднюю наклонную часть передает нагрузку торцам реактивных сопел 16, заставляя их перемещаться по направляющим штуцерам 18 и втулкам 19. Возвратные пружины 20 сжимаются. Причем в реактивных соплах 16 открываются технологические отверстия 17.

Цикл работы механизмов закончен.

После запуска компрессора и начала работы механизмов вода под давлением подается в водовод 2.

Устремляясь по отверстиям в направляющих штуцерах 18, осевой водоподводящей трубке 13 гидравлические струи насыщаются воздухом через технологические отверстия 17 и 8, выходят через струеформирующие части сопел 16 и 14 к наносным отложениям в виде пульсирующих струй. Образование пульсирующих струй происходит вследствие изменения дальности струй за счет возвратно-поступательного движения сопел 16 и 14 относительно передних срезов водоподводящих направляющих штуцеров 18 и осевой водоподводящей трубки 13.

Так как технологические отверстия 17 и 8 в соплах 16 и бойке 7 попеременно перекрываются направляющими штуцерами 18 и осевой водоподводящей трубкой 13, то кроме водо-воздушных струй будут формироваться и гидравлические струи.

Комплект из пульсирующих воздушных, водовоздушных и гидравлических струй существенно повысит степень очистки от наносных отложений в полости трубопровода.

Поскольку взаимодействие механизмов осуществляется при ударных нагрузках, то естественно, что вибрация будет передаваться на корпус устройства, способствуя уверенному продвижению в полости трубы.

Опираясь на конус, образованный под действием реактивных пульсирующих воздушных, водо-воздушных и гидравлических струй, а также при помощи вибрации устройство не будет упираться своей передней частью во внутренней полости трубы, а будет эффективно разрушать плотные слои ила и уверенно продвигаться в полости трубопровода.