Внутритрубное шагающее транспортное средство

 

Изобретение относится к внутритрубным устройствам и может быть использовано для автоматизации работ в трубах. Цель изобретения - облегчение прохода изгибов трубопровода. Транспортное средство содержит два шарнирно соединенных через . пйевмоцилиндры 4-6 опорных пояса 1 и 2, снабженных средством их взаимного поочередного перемещения, выполненным в виде пневмоцилиндра 7, и датчики 8-10 наличия препятствия. При подходе к изгибу трубыодин или два датчика входят в контакт с трубой и выдают сигнал на систему управления, которая соединяет с источником давления бесштоковые пoлoctи соответствующих цилиндров 4-6, штоки которых перемещают пояс 1 вокруг шарнира 3 в сторону исключения контакта датчиков с поверхностью трубы. Три датчика, расположенных под углом 120° по сечению трубы, позволяют обеспечить пространственное отслеживание произвольного изгиба оси трубы. В момент касания поверхности трубы хотя бы одним датчиком поступательное движение устройства прекращается и система управления сообщает бесштрковую полость цилиндра 7 с атмосферой. После корректировки положения пояса 1 продолжается его движение вперед до окончания рабочего хода цилиндра 7. При крутых изгибах происходит несколько корректировок положения пояса 1 за рабочий ход цилиндр'а 7. После этого пояс1фиксируется на поверхности трубы, а пояс2подтягивается вперед. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.^'///////.•//////7/////////////// Vuz.1'ОJb.соО>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

О ф (А)

> I юг. s

1 (21) 4738776/11 (22) 21.09,89 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Институт проблем механики АН СССР (72) B.Ã. Градецкий, А.И. Демяшов, М.Ю. Рачков, и Г.В. Самохвалов (53) 629.113.03(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 820927, кл. 608 В 9/04, 1979. (54) ВНУТРИТРУБНОЕ ШАГАЮЩЕЕ

ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО (57) Изобретение относится к внутритрубным устройствам и может быть использовано для автоматизации работ в трубах. Цель изобретения — облегчение прохода изгибов трубопровода, Транспортное средство содержит два шарнирно соединенных через,. пневмоцилиндры 4-6 опорных пояса 1 и 2, . снабженных средством их взаимного nooseредного перемещения, выполненным в виде пневмоцилиндра 7, и датчики 8-10 наличия препятствия. При подходе к изгибу трубы

„„ Ы„„1710430 А1 (s1)s В 62 0 57/02, В 08 В 9/04

2 один или два датчика входят в контакт с трубой и выдают сигнал на систему управления, которая соединяет с источником давления бесштоковые полости соответствующих цилиндров 4 — 6, штоки которых перемещают пояс 1 вокруг шарнира 3 в сторону исключения контакта датчиков с поверхностью трубы. Три датчика, расположенных под углом

120 по сечению трубы, позволяют обеспечить пространственное отслеживание произвольного изгиба оси трубы. В момент касания поверхности трубы хотя бы одним датчиком поступательное движение устройства прекращается и система управления сообщает бесштоковую полость цилиндра 7 с атмосферой, После корректировки положения пояса 1 продолжается его движение вперед до окончания рабочего хода цилиндра 7. При крутых изгибах происходит несколько корректировок положения пояса 1 за рабочий ход цилиндра 7. После этого пояс

1 фиксируется на поверхности трубы. а пояс

2 подтягивается вперед. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1710430

Изобретение относится к устройствам для передвижения внутри трубопроводов и может быть использовано для автоматизации работ в них.

Цель изобретения — облегчение прохода изгибов трубопровода.

На фиг. 1 представлено транспортное средство, вид сбоку; на фиг. 2- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вариант выполнения выдвижной опоры.

Шагающее транспортное средство содержит передний 1 и задний 2 опорные поясы, соединенные шарниром 3 и пневмоцилиндрами 4 — 6 углового перемещения платформ, основания которых расположены под углом 120 относительно их проекции вдоль продольной оси устройства с образованием телесного угла между ними, что позволяет создавать моменты относительно шарнира 3, скрепленного со штоком пневмоцилиндра 7 поступательного перемещения поясов, жестко установленного вдоль оси заднего пояса. Датчики 8 — 10 наличия препятствия расположены на поясе 1 с выходом за передние и боковые габариты устройства и связаны соответственно через электропневмоклапаны 11 — 13 с цилиндрами 4 — 6 и через последовательно соединенные элемент ИЛИ 14 и электропневмоклапан 15 с цилиндром 7. Фиксирующие опоры 16 установлены в количестве не менее трех на каждом поясе в плоскости, перпендикулярной направлению движения устройства. Опора 16 в наиболее простом варианте реализации может быть выполнена в виде пневмоцилиндра 17, шток.18 которого снабжен фиксирующим элементом 19, выполненным в виде электромагнита или вакуумной присоски. Ход штока превышает максимально возможное отклонение оси транспортного средства от поверхности трубы. Однако такая конструкция потребляет значительное количество рабочего тела из-за необходимости создания относительно большого рабочего хода поршня. Кроме того, в процессе шагания на фиксирующие элементы действуют значительные ударные нагрузки, поскольку пневмоцилиндр 17 является релейным (дискретным) элементом.

Указанных недостатков лишен вариант реализации опоры в виде подпружиненного к поверхности фиксации пружиной 20 поршня 21 в корпусе 22. На боковой поверхности поршня 21 закреплен пневмоцилиндр

23, на штоке которого установлен фиксирующий элемент 24, выполненный, например, в виде вакуумного или магнитного захвата, а на торцевой поверхности поршня 21, обращенной к поверхности фиксации, закреплен с возможностью качения опорный элемент25, выполненный, например, в виде колесного или шарового соединения. В корпусе 22 может быть предусмотрено окно 26 для уменьшения габаритов опоры 16

5 путем возможности входа цилиндра 23 в корпус 22.

Транспортное средство работает следующим образом.

В исходном состоянии опоры 16 пояса

10 2 зафиксированы на внутренней поверхности трубы, а опоры 16 пояса 1 втянуты. Шток цилиндра 7 выдвигается, перемещая пояс 1 вперед, положение которого при соединенных с атмосферой полостях цилиндров 4-6

15 фиксируется силами трения в подвижных соединениях. При отсутствии изгибов в трубе фиксируются опоры 16 пояса 1, освобождаются опоры 16 пояса 2, и цилиндр 7 подтягивается относительно своего непод20 вижного поршня, перемещая вперед пояс 2.

B данном режиме движения датчики 8 — 10 не касаются поверхности трубы, клапаны 11—

13 соединены с атмосферой, на выходе элемента ИЛИ 14 нет управляющего сигнала, и

25 клапан 15 связывает бесштоковую полость цилиндра 7 с глухой камерой.

При подходе к изгибу трубы один или два датчика входят в контакт с трубой и выдают сигнал на соответствующие клапа30 ны 11 — 13, которые соединяют с источником давления бесштоковые полости соответствующих цилиндров 4 — 6, штоки которых перемещают пояс 1 вокруг шарнира 3 в сторону исключения контакта датчика с по35 верхностью трубы. Три датчика, расположенные под углом 120 по сечению трубы, позволяют обеспечить пространственное отслеживание произвольного изгиба оси трубы. B момент касания поверхности тру40 бы хотя бы одним датчиком поступательное движение прекращается, так как на выходе элемента ИЛИ 14 появляется сигнал, соединяющий бесштоковую полость цилиндра 7 с атмосферой через клапан 15. После коррек45 тировки положения пояса 1 продолжается его движение вперед до окончания рабочего хода цилиндра 7. При крутых изгибах происходит несколько корректировок положения пояса 1 за рабочий ход цилиндра 7. После

50 этого пояс 1 фиксируется на поверхности трубы, а пояс 2 подтягивается вперед. Затем цикл движения повторяется.

Формула изобретения

1. Внутритрубное шагающее транспор55 тное средство, содержащее установленный выдвижными опорами на внутренней поверхности трубопровода задний опорный пояс, к которому жестко прикреплен конец расположенного соосно с поясом силового пневмоцилиндра, другой конец которого ки1710430!

О нематически связан с аналогично выпол-, ненным передним опорным поясом, и систему управления, о т л и ч а lo щ е е с я тем, что, с целью облегчения прохода изгибов трубопровода, оно снабжено датчиками ка- 5 сания для взаимодействия с внутренней поверхностью трубопровода, которые установлены на одних концах по крайней мере трех расходящихся вперед штанг, жестко прикрепленных другими своими конца- 10 ми к переднему опорному поясу под углом

120, упомянутая кинематическая связь образована сферическим шарниром и расположенными в радиальных плоскостях, проходящих через упомянутые штанги и 15 датчики, тремя пневмоцилиндрами, каждый из которых одним концом шарнирно соеди-, нен с силовым пневмоцилиндром, другим— с передним опорным поясом, а система управления образована четырьмя электро- 20 пневмоклапанами и элементом ИЛИ, который входом соединен параллельно с каждым из датчиков касания и расположенным в одной с ним радиальной плоскости пневмоцилиндром, а выходом через четвер- 25 тый электропневмоклапан — с силовым пневмоцилиндром.

2. Транспортное средство по и. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что каждая выдвижная опора выполнена в виде пневмоцилиндра, на конце которого установлен элемент прикрепления к внутренней поверхности трубопровода.

3. Транспортное средство по пп. 1 и 2, отл и ч а ю ще е с я тем, что каждый элемент прикрепления выполнен в виде магнитной присоски.

4. Транспортное средство по пп. 1 и 2, отл и ч а ю ще е с я тем, что каждый элемент прикрепления выполнен в виде вакуумной присоски.

5. Транспортное средство по и. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что каждая выдвижная опора выполнена в виде подпружиненного поршня с опорным элементом качения на его конце, а на его боковой поверхности закреплен пневмоцилиндр, на конце которого, обращенном к внутренней поверхности трубопровода, установлен упомянутый элемент прикрепления.