Машина для удаления грунта из-под магистрального нефте(газо) трубопровода

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при ремонте подземных трубопроводов. Машина содержит тележку с рабочим органом (роторами) и привод ее перемещения в виде 2 гидроцилиндров, связанных с выдвижными захватами трубопровода. Тележка опирается непосредственно на трубопровод, а захваты закреплены на выдвигаемых телескопических балках, установленных в направляющих тележки. Машина работает следующим образом. После ее установки на трубопровод (с разведенными предварительно роторами) и сведении роторов в исходное рабочее положение (смежно друг с другом под трубопроводом) включают привод заднего захвата, зажимающего башмаками трубопровод. Включают привод вращения роторов и подают рабочее давление в поршневую (рабочую) полость заднего гидроцилиндра. При этом происходит перемещение тележки вперед, рыхление грунта под трубопроводом роторами. Одновременно жидкость из штоковой полости заднего гидроцилиндра вытесняется в штоковую полость переднего гидроцилиндра и передний захват перемещается в крайнее переднее положение. После завершения рабочего хода блок управления обеспечивает сжатие переднего захвата и разжатие заднего захвата. Подается давление в рабочую (поршневую) полость переднего гидроцилиндра, обеспечивающее перемещение тележки с роторами вперед на очередной рабочий ход. При этом из штоковой полости переднего гидроцилиндра жидкость вытесняется в штоковую полость заднего гидроцилиндра, перемещая задний захват в исходное положение. Улучшает эксплуатационные характеристики за счет снижения веса машины, повышает ее надежность и проходимость по криволинейным участкам трубопровода. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области специальной землеройной техники, предназначенной для вскрытия магистральных нефте(газо)-трубопроводов (преимущественно большого диаметра) при необходимости их ремонта в полевых (трассовых) условиях.

Известна машина МПТ-720 (см. Технические условия ТУ 39-1216-87, Министерство топлива и энергетики. М., 1985 г., л. 9. см. фиг. 1) для удаления части грунта из-под трубопровода ("подкопа"), остающейся после его снятии сверху и боков с помощью экскаватора.

Известная машина содержит центральную рабочую тележку 1 с рабочим режуще-отвальным органом в виде двух роторов 2 и рамными направляющими 3, 4. Привод поступательного перемещения тележки 1 выполнен в виде переднего 5 и заднего 6 гидроцилиндров, связанных соответственно с захватами 7 и 8, установленными на каретках ("тяговых тележках") 9, 10, опирающихся своими ползунами (не показаны) на трубопровод 11. Каретки 9, 10 снабжены опорными роликами 12, 13, помещенными в направляющие 3, 4 рабочей тележки 1, опирающейся таким образом через каретки 9, 10 на трубопровод 11.

Машина работает следующим образом. После включения, с помощью блока управления 14 захватов 7, зажимающих трубопровод 11 (сцепляющихся с ним), подается гидродавление в поршневую рабочую полость гидроцилиндра 5, связанного штоком с кареткой 9, а цилиндром с тележкой 1 и в штоковую - гидроцилиндра 6 (связанного штоком с кареткой 10, а цилиндром - с тележкой 1). Причем давление в последней обеспечивается за счет ее гидравлической связи со штоковой полостью гидроцилиндра 5. При этом тележка 1 перемещается к передней каретке 9, задняя каретка 10 поджимается к тележке 1, а вращающиеся роторы 2 разрыхляют грунт под трубопроводом и перемещают его в боковые приямки траншеи. После завершения рабочего хода тележкой 1, блок управления обеспечивает расжатие захвата 7, зажим трубопровода 11 захватом 8 и подачу гидродавления в поршневую (рабочую) полость гидроцилиндра 6. При этом тележка 1 вновь перемещается на величину рабочего хода (по стрелке ), отходя от каретки 10, а каретка 9 - в свою очередь перемещается вперед от тележки 1 за счет вытеснения рабочей жидкости из штоковой полости гидроцилиндра 6 в штоковую полость гидроцилиндра 5. Далее вышеупомянутый цикл повторяется.

Известная машина обладает следующими недостатками: значительным продольным габаритом, обусловленным выбранной схемой, включающей массивные рамные направляющие кареток и сами каретки. Значительный вес затрудняет ее установку на трубопроводе и приводит к недопустимым его деформациям (прогибам). Вследствие вышеизложенного значительные продольные размеры машины при необходимой поперечной жесткости ведут к перегрузкам ее узлов на криволинейных участках трубопровода - от их быстрого износа до поломки.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик машины за счет снижения ее веса, повышение надежности и проходимости по криволинейным участкам трубопровода.

Указанная цель достигнута тем, что в машине, содержащей перемещаемую относительно трубопровода тележку с рабочим режуще-отвальным органом и опорные элементы, передний и задний захваты трубопровода, приводы поступательного перемещения тележки, связанные с захватами, блок управления попеременного включения зажима очередного захвата, рабочего хода, связанного с ним привода перемещения тележки, разжима другого захвата и связанного с ним привода перемещения тележки - опорные элементы тележки оперты непосредственно на трубопровод, каждый захват размещен на выдвижной (телескопической) опоре, установленной в параллельной оси трубопровода направляющей тележки.

Каждый захват машины может быть снабжен дополнительной выдвижной опорой, размещенной в направляющей тележки, параллельной основной и снабженной ограничителем предотвращения ее осевого поворота.

Изобретение пояснено чертежами, где на фиг. 1 изображена предлагаемая машина, на фиг. 2 изображена заявляемая машина, вид сбоку, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, на фиг. 4 - вид спереди.

Машина содержит базовый элемент - тележку 1, на которой установлен рабочий режуще-отвальный орган в виде двух роторов 2 с ножами и приводами их вращения и монтажного разведения (не обозначены). Тележка 1, опирающаяся на трубопровод 3 посредством опорных элементов - четырех полозков 4, имеет привод ее поступательного перемещения по нему в виде гидроцилиндров 5, 6 и переднюю и заднюю выдвигающие консольные опоры в виде коробчатых прямоугольного сечения балок 7 и 8, помещенных в направляющих шахтах прямоугольной формы 9, 10 тележки 1. Концевая часть каждой балки 7, 8 снабжена захватами 11, 12 трубопровода 3 (с зажимными башмаками 13, 14), связанными соответственно со штоками гидроцилиндров 5, 6, причем эта связь штока гидроцилиндра 5 через тяги 15, а штока гидроцилиндра 6 - через консоль 16. Цилиндры каждого гидроцилиндра 5 и 6 шарнирно закреплены на тележке 1. Захваты 11, 12 снабжены дополнительными выдвижными опорами - балками 17, 18 прямоугольного сечения, установленными в шахтах 9, 10, причем на верхней и нижней гранях балок установлены продольные ограничители 19, контактирующие со смежными стенками шахт 9, 10. На тележке 1 также установлен блок контроля управления работой узлами машины 20.

Машина работает следующим образом. После ее установки на трубопровод 3 (с разведенными предварительно роторами 2) и сведения роторов 2 в исходное рабочее положение (смежно друг с другом под трубопроводом 3) включают привод заднего захвата 12, зажимающего при этом с помощью башмаков 14 трубопровод 3. После этого включают привод вращения роторов 2 и подают рабочее давление в поршневую (рабочую) полость гидроцилиндра 6. При этом происходит перемещение тележки 1 вперед, рыхление грунта под трубопроводом 3 роторами 2 с отвалом его в боковые приямки траншеи.

Одновременно жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 6 вытесняется в штоковую полость гидроцилиндра 5, перемещается, следовательно захват 11 в крайнее переднее положение. После завершения тележкой 1 с роторами 2 рабочего хода блок управления обеспечивает сжатие захвата 11 и расжатие захвата 12, после чего подается давление в рабочую (поршневую) полость гидроцилиндра 5, обеспечивающее перемещение тележки 1 с роторами 2 вперед на очередной рабочий ход. При этом из штоковой полости гидроцилиндра 5 жидкость вытесняется в штоковую полость гидроцилиндра 6, перемещая захват 12 в исходное положение. Далее вышеописанный двухтактный цикл повторяется в автоматическом режиме.

Внезапное динамическое воздействие на один из роторов (камень т.п.) может привести к возникновению крутящего момента, передающегося на захват через основную опорную балку - в этом случае дополнительная балка 10 воспримет часть этого момента, замыкая его через ограничители 19 на тележку 1 и таким образом разгружая основную балку.

Предлагаемая конструкция машины, как показали расчеты, позволяет снизить ее вес по сравнению с прототипом (машиной МПТ-720) на 30% и что гораздо важнее - расширить ее эксплуатационные возможности за счет повышения надежности и проходимости на криволинейных участках трубопровода.

В настоящее время заявителем заканчивается разработка тех. документации опытного образца машины, испытания которого запланированы в 1999 г.

Формула изобретения

1. Машина для удаления грунта из-под магистрального нефте(газо)трубопровода, содержащая перемещаемую относительно трубопровода тележку с рабочим режуще-отвальным органом и опорными элементами, передний и задний захваты трубопровода, приводы поступательного перемещения тележки, связанные с захватами, блок управления попеременного включения зажима очередного захвата, рабочего хода связанного с ним другого привода перемещения тележки, разжима другого захвата и холостого хода связанного с ним привода перемещения тележки, отличающаяся тем, что опорные элементы тележки оперты непосредственно на трубопровод, каждый захват размещен на выдвижной телескопической опоре, установленной в параллельной оси трубопровода направляющей тележки.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что каждый захват снабжен дополнительной выдвижной телескопической опорой, размещенной в направляющей тележки, параллельно основной и снабженной ограничителем предотвращения ее осевого поворота.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4