Вибрационный движитель для трубопроводов

 

Изобретение относится к движителям и может быть использовано в линиях специального трубопроводного транспорта в качестве тяговых устройств в них. Вибрационный движитель для трубопроводов содержит по меньшей мере отрезок трубы и по меньшей мере два дебаланса. Упомянутый отрезок трубы выполнен с резьбой на внешней его поверхности для ввинчивания в ответную резьбу на внутренней поверхности трубопровода. Между резьбовой поверхностью отрезка трубы и соответствующей поверхностью трубопровода имеется зазор, а упомянутый отрезок трубы снабжен вращающейся осью, размещенной в подшипниках. Обоймы подшипников жестко связаны с отрезком трубы, при этом каждый из дебалансов расположен на упомянутой оси около своего торца отрезка трубы и дебалансы развернуты относительно друг друга на 180^o. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции. 2 ил.

Изобретение относится к вибрационно-волновым движителям и может быть использовано в линиях специального трубопроводного транспорта в качестве тяговых устройств в них.

Известно "Устройство для транспортирования грузов по трубопроводу" по описанию изобретения к a.c. CCCP 839927, класс МПК B 65 G 51/04, опубликовано в БИ 23 23.06.81 г. [1].

Данное устройство предназначено для транспортирования грузов по трубопроводу.

Устройство содержит корпус с вибратором, состоящим из двух находящихся в зацеплении турбин, плоскости вращения которых параллельны продольной оси корпуса и грузов, каждый из которых эксцентрично укреплен на соответствующей турбине, а корпус конструкции имеет в центральной части продольный канал, в котором расположено место зацепления турбин.

На корпусе устройства установлены поджатые пружинами к внутренней поверхности трубопровода стержни, расположенные к корпусу устройства под острым углом в направлении транспортирования и радиально расположенные по его периметру.

При вращении турбин от набегающего потока дебалансы создают колебания, которые через корпус устройства передаются на стержни. Устройство приходит в движение, направленное в противоположную сторону наклона стеpжней.

Недостатком данного устройства являются его относительная сложность, малый кпд, а также невозможность реверсирования движения.

Целью предлагаемого изобретения является создание вибрационного движителя для специальных трубопроводов, который обеспечивал бы максимальную простоту и надежность конструкции, достаточное тяговое усилие, ее автономность и возможность ее применения в громадном количестве механических устройств.

Указанная цель достигается следующим образом.

Движитель выполнен, по меньшей мере, из отрезка трубы определенной длины, на каждом конце которой находятся, по меньшей мере, по одному дебалансу, которые размещены на валу, проходящему по оси отрезка трубы и вращающемуся на двух подшипниках, опоры которых жестко связаны с отрезком трубы. Дебалансы развернуты относительно друг друга на 180^o.

Отрезок трубы имеет на своей внешней поверхности резьбу с шагом, соответствующим шагу резьбы, нарезанной на внутренней поверхности специального трубопровода, но с небольшим прослаблением (люфтом). Отрезок трубы с резьбой на внешней поверхности ввинчивается во внутреннюю резьбу специального трубопровода. После этого движитель готов к выполнению своей работы.

При вращении дебалансов происходит волновой процесс прижатия и обкатывания торцевых участков резьбы отрезка трубы по внутренней резьбовой поверхности специального трубопровода.

В связи с тем, что диаметр резьбы внутреннего отрезка трубы меньше диаметра внутренней резьбы специального трубопровода, внутренний отрезок трубы, обкатывая резьбу специального трубопровода, поворачивается больше на определенную угловую величину, на которую и происходит ввинчивание - перекатывание внутреннего отрезка трубы. Таким образом внутренний отрезок трубы продвигается по трубопроводу.

В качестве отдаленного аналога предлагаемому изобретению можно принять "Устройство для транспортирования грузов по трубопроводу" по источнику информации [1].

Перечень фигур На фиг.1 изображен вибрационный движитель для специальных трубопроводов.

На фиг. 2 изображен момент вращения дeбалансов с прижатыми торцевыми участками резьбы.

Предлагаемый вибрационно-волновой движитель для специальных трубопроводов состоит из следующих узлов, агрегатов и деталей.

В специально профилированную внутренней резьбой 1 трубу 2, например, вставлен ввинчиванием определенной длины отрезок трубы 8 с наружной резьбой 4, имеющей определенный зазор (люфт) 9 с внутренней резьбой 1 специального трубопровода 2. По геометрической оси внутреннего отрезка трубы 8 расположена ось 5 с двумя дебалансами 3 (Фиг.1). Ось 5 помещена в подшипники 6, а обоймы подшипников 7 составляют одно целое с внутренним отрезком трубы 8.

При вращении, например, оси 5 с дебалансами 3 резьбовые части 4 торцов трубы 8 будут прижаты центробежными силами к резьбовой поверхности 1 специального трубопровода 2 (Фиг.2) и точки прижатия будут перемешаться, обкатываясь по внутренней резьбе 1 специального трубопровода 2. Участки резьбы внутреннего отрезка трубы, расположенные на противоположных от точек прижатия местах, будут отжаты и касаться внутренней поверхности резьбы 1 специального трубопровода 2 не будут. Противоположные концы резьбы внутреннего отрезка трубы будут прижаты в противофазе. Отрезок внутренней трубы будет иметь небольшой наклон относительно оси трубы специального трубопровода за счет величин зазора (люфта) между резьбой внутреннего отрезка трубы и резьбой специального трубопровода (Фиг. 2). С таким угловым отклонением внутренний отрезок трубы будет обкатываться по резьбе специального трубопровода, ввинчиваясь (обкатываясь) или вывинчиваясь (обкатываясь) в зависимости от направления вращения дисбалансов.

Предлагаемая конструкция вибрационного движителя для специальных трубопроводов достаточно проста и может быть использована в громадном количестве различных приводов, используемых в технике, начиная от движителей запоров в различных трубопроводах и заканчивая различного рода конструкциями, где нужны силовые и достаточно точные передвижения в механизмах.

К положительным моментам предлагаемой системы можно отнести ее как бы настройку на определенное силовое действие, свыше которого продвижение отрезка трубы внутри специального трубопровода прекращается даже при вращающихся дебалансах, довольно высокий кпд системы, так как здесь трение скольжения при ввинчивании заменено на трение качения. Система дебалансов легко герметизируется, что должно отразиться на ее долговечности.

Проворачивание системы вокруг своей оси при обкатывании резьб ставит условие использования скользящего сцепного устройства с сопряженными с ней механизмами.

Формула изобретения

Вибрационный движитель для трубопроводов, содержащий по меньшей мере отрезок трубы и по меньшей мере два дебаланса, отличающийся тем, что упомянутый отрезок трубы выполнен с резьбой на внешней его поверхности для ввинчивания в ответную резьбу на внутренней поверхности трубопровода, при этом между резьбовой поверхностью отрезка трубы и соответствующей поверхностью трубопровода имеется зазор, а упомянутый отрезок трубы снабжен вращающейся осью, размещенной в подшипниках, обоймы которых жестко связаны с отрезком трубы, при этом каждый из дебалансов расположен на упомянутой оси около своего торца отрезка трубы и дебалансы развернуты относительно друг друга на 180^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2