Устройство для очистки наружной поверхности труб
Изобретение относится к области строительства и ремонта магистральных трубопроводов и может быть использовано при производстве машин для обработки наружной поверхности трубы. Устройство содержит раму, блок очистного инструмента и привод его вращения, механизм подвода и отвода очистного инструмента и приводной рольганг. Опорные ролики приводного рольганга установлены под углом к оси трубы с возможностью вращения трубы и ее осевой подачи, блок очистного инструмента и привод его вращения закреплены на балке, шарнирно установленной на раме и связанной с механизмом подвода и отвода очистного инструмента. Привод вращения блока очистного инструмента выполнен регулируемым по частоте вращения. Блок расположен под трубой и в рабочем положении он установлен соосно с вертикальной осью очищаемой трубы, содержит подпружиненные державки с установленным на их конце очистным инструментом, причем рабочий угол поворота державок не превышает допустимый угол закручивания пружинного элемента. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области строительства и ремонта магистральных трубопроводов и может быть использовано при производстве машин для обработки наружной поверхности труб.
Уровень техники
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для очистки наружной поверхности труб, включающее раму, блок очистного инструмента и привод его вращения, механизм подвода и отвода очистного инструмента и приводной рольганг (см. а.с. СССР №571311).
Известное устройство предназначено для обработки поверхности неподвижной трубы, поэтому оно обеспечивает вращение очистного инструмента вокруг трубы, что усложняет его конструкцию и не позволяет обрабатывать трубы разных диаметров, привод вращения блока очистного инструмента выполнен не регулируемым по частоте вращения, блок очистного инструмента не содержит подпружиненные державки, что приводит к ограничению функциональной эффективности устройства.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении функциональной эффективности устройства.
Технический результат заключается в исключении переналадки устройства при обработке труб разных диаметров, что обусловливается фиксированным рабочим положением инструментов вне зависимости от диаметра трубы и одновременно с этим - вращением трубы и ее осевой подачей, а также в улучшении качества очистки за счет регулирования частоты вращения привода блока очистного инструмента и улучшения прижима инструмента к обрабатываемой поверхности.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
- устройство для очистки наружной поверхности труб, включающее раму, блок очистного инструмента и привод его вращения, механизм подвода и отвода очистного инструмента и приводной рольганг, отличающееся тем, что опорные ролики приводного рольганга установлены под углом к оси трубы с возможностью вращения трубы и ее осевой подачи, блок очистного инструмента и привод его вращения закреплены на балке, шарнирно установленной на раме и связанной с механизмом подвода и отвода очистного инструмента, привод вращения блока очистного инструмента выполнен регулируемым по частоте вращения, блок очистного инструмента расположен под трубой, в рабочем положении установлен соосно с вертикальной осью очищаемой трубы, содержит подпружиненные державки с установленным на их конце очистным инструментом, причем рабочий угол поворота державок не превышает допустимый угол закручивания пружинного элемента.
Дополнительно к этому:
- приводной рольганг осевой подачи и вращения трубы установлен на раме;
- привод рольганга выполнен регулируемым по частоте вращения;
- ось качания балки в вертикальной плоскости параллельна продольной оси очищаемой трубы;
- механизм подвода и отвода очистного инструмента шарнирно закреплен на раме и балке;
- блок очистного инструмента состоит из корпуса, к которому крепятся стаканы с установленными внутри пружинными элементами;
- державки инструмента соединены с пружинными элементами;
- пружинный элемент установлен на плавающей или фиксированной оси;
- ось расположена внутри пружинного элемента или пружинный элемент выполнен с полостью, в которой расположена ось;
- полость пружинного элемента выполнена с невозможностью проворота в ней оси, например, имеет квадратное сечение;
- ось выполнена с наружным профилем, аналогичным профилю полости пружинного элемента;
- пружинный элемент выполнен из полиуретана, или резины, или нейлона, или других пружинящих материалов, или в виде пружины кручения.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.
Исключение переналадки устройства при обработке труб разных диаметров за счет фиксации рабочего положения инструментов вне зависимости от диаметра трубы и одновременно с этим - вращения трубы и ее осевой подачи, а также улучшение качества очистки за счет регулирования частоты вращения привода блока очистного инструмента и улучшения прижима инструмента к обрабатываемой поверхности - непосредственно приводят к повышению функциональной эффективности устройства для очистки наружной поверхности труб.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вид спереди на устройство для очистки наружной поверхности труб.
На фиг.2 - вид сверху на блок очистного инструмента.
На фиг.3 - вид на державку с пружинным элементом.
На фиг.4 схематично показан рабочий угол закручивания пружинного элемента α.
На фиг.5 - угол поворота державки α1.
Осуществление изобретения
Изобретение может быть осуществлено следующим образом.
Устройство для очистки наружной поверхности труб, включающее раму, блок очистного инструмента и привод его вращения, механизм подвода и отвода очистного инструмента и приводной рольганг, отличающееся тем, что опорные ролики приводного рольганга установлены под углом к оси трубы с возможностью вращения трубы и ее осевой подачи, блок очистного инструмента и привод его вращения закреплены на балке, шарнирно установленной на раме и связанной с механизмом подвода и отвода очистного инструмента, привод вращения блока очистного инструмента выполнен регулируемым по частоте вращения, блок очистного инструмента расположен под трубой, в рабочем положении установлен соосно с вертикальной осью очищаемой трубы, содержит подпружиненные державки с установленным на их конце очистным инструментом, причем рабочий угол поворота державок не превышает допустимый угол закручивания пружинного элемента.
Дополнительно к этому:
- приводной рольганг осевой подачи и вращения трубы установлен на раме;
- привод рольганга выполнен регулируемым по частоте вращения;
- ось качания балки в вертикальной плоскости параллельна продольной оси очищаемой трубы;
- механизм подвода и отвода очистного инструмента шарнирно закреплен на раме и балке;
- блок очистного инструмента состоит из корпуса, к которому крепятся стаканы с установленными внутри пружинными элементами;
- державки инструмента соединены с пружинными элементами;
- пружинный элемент установлен на плавающей или фиксированной оси;
- ось расположена внутри пружинного элемента или пружинный элемент выполнен с полостью, в которой расположена ось;
- полость пружинного элемента выполнена с невозможностью проворота в ней оси, например, имеет квадратное сечение;
- ось выполнена с наружным профилем, аналогичным профилю полости пружинного элемента;
- пружинный элемент выполнен из полиуретана, или резины, или нейлона, или других пружинящих материалов, или в виде пружины кручения (см. чертеж).
Таким образом, назначение изобретения - применение его в качестве устройства для очистки наружной поверхности труб - реализуется.
Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении изобретения технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.
Установка опорных роликов приводного рольганга под углом к оси трубы с возможностью вращения трубы и ее осевой подачи, закрепление блока очистного инструмента и привода его вращения на балке, шарнирно установленной на раме и связанной с механизмом подвода и отвода очистного инструмента, выполнение привода вращения блока очистного инструмента регулируемым по частоте вращения, расположение блока очистного инструмента под трубой, установка его в рабочем положении соосно с вертикальной осью очищаемой трубы, оснащение устройства подпружиненными державками с установленным на их конце очистным инструментом, причем рабочий угол поворота державок не превышает допустимый угол закручивания пружинного элемента - исключают переналадку устройства при обработке труб разных диаметров, что обусловливается фиксированным рабочим положением инструментов вне зависимости от диаметра трубы и одновременно с этим - вращением трубы и ее осевой подачей, а также улучшают качество очистки за счет регулирования частоты вращения привода блока очистного инструмента и улучшения прижима инструмента к обрабатываемой поверхности.
Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата.
Описание конструкции устройства
Устройство для очистки наружной поверхности труб состоит из рамы 1, на которой шарнирно установлена балка 2 с блоком очистного инструмента 3 и приводом вращения блока очистного инструмента 4.
Механизм подвода-отвода инструмента 5 шарнирно закреплен на раме 1 и балке 2.
На раме 1 установлен приводной рольганг осевой подачи и вращения труб 6.
Блок очистного инструмента 3 состоит из корпуса 7, к которому крепятся стаканы 8 с установленными внутри пружинными элементами 9; державки инструмента 10 соединены с пружинными элементами 9.
Устройство для очистки наружной поверхности труб собирается и работает следующим образом.
На раму 1 устанавливаются приводной рольганг 6 и балка 2, причем конструктивно ось качания балки 2 в вертикальной плоскости параллельна продольной оси трубы, приводного рольганга 6. Шарнирно крепится к раме 1 и к балке 2 механизм подвода-отвода инструмента 5. На балку 2 монтируются привод вращения блока очистного инструмента 4 и собранный с корпусом 7, стаканами 8, пружинными элементами 9, державками инструмента 10 блок очистного инструмента 3 таким образом, чтобы вертикальная ось блока очистного инструмента 3 была соосна с вертикальной осью обрабатываемой трубы при рабочем, верхнем расположении блока очистного инструмента 3.
В исходном положении механизм подвода-отвода инструмента 5 находится в верхнем положении; блок очистного инструмента 3, с установленным в державке 10 необходимым для очистки инструментом - в нижнем положении. Включаются привод рольганга 6 и привод вращения блока очистного инструмента 4. Обрабатываемая труба подается в зону блока очистного инструмента 3. Включается механизм подвода-отвода инструмента 5, который подводит инструмент к трубе. Вращаясь, инструмент, установленный на подпружиненных державках 10, снимает продукты изоляции, коррозии, грязи и т.п. с поверхности трубы, отслеживая за счет подпружиненной державки 10 неровности трубы (выпуклости, впадины, сварные швы и т.п.). Трубы по приводному рольгангу 6 идут встык одна за другой, тем самым делая процесс очистки наружной поверхности труб непрерывным. В случае разрыва расстояния между трубами включается механизм подвода-отвода инструмента 5, который отводит блок очистного инструмента 3 вниз до появления очередной трубы в зоне очистки; тогда включается механизм подвода-отвода инструмента 5, который подводит блок очистного инструмента 3 к трубе. По окончании работы механизм подвода-отвода инструмента 5 отводит блок очистного инструмента 3 вниз, выключается привод вращения блока очистного инструмента 4, выключается приводной рольганг 6. При замене очищаемой трубы на другой диаметр переналадки оборудования не требуется, т.к. в блоке очистного инструмента 3 рабочий угол закручивания α пружинного элемента 9 больше рабочего угла поворота державки инструмента 10. Подбором технологических параметров очистки наружных поверхностей трубы (инструмент, частота вращения инструмента, осевая подача трубы, частота вращения трубы), которые отличаются для каждого диаметра трубы и вида очищаемого покрытия, достигается необходимое качество очистки наружной поверхности трубы.
Таким образом, у предлагаемого устройства для очистки наружной поверхности труб, в отличие от прототипа, повышается функциональная эффективность.
Эффективность предлагаемого устройства для очистки наружной поверхности труб обусловливается его улучшенной конструкцией.
1. Устройство для очистки наружной поверхности труб, включающее раму, блок очистного инструмента и привод его вращения, механизм подвода и отвода очистного инструмента и приводной рольганг, отличающееся тем, что опорные ролики приводного рольганга установлены под углом к оси трубы с возможностью вращения трубы и ее осевой подачи, блок очистного инструмента и привод его вращения закреплены на балке, шарнирно установленной на раме и связанной с механизмом подвода и отвода очистного инструмента, привод вращения блока очистного инструмента выполнен регулируемым по частоте вращения, блок очистного инструмента расположен под трубой, в рабочем положении установлен соосно с вертикальной осью очищаемой трубы, содержит подпружиненные державки с установленным на их конце очистным инструментом, причем рабочий угол поворота державок не превышает допустимый угол закручивания пружинного элемента.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной рольганг осевой подачи и вращения трубы установлен на раме.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод рольганга выполнен регулируемым по частоте вращения.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ось качания балки в вертикальной плоскости параллельна продольной оси очищаемой трубы.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм подвода и отвода очистного инструмента шарнирно закреплен на раме и балке.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок очистного инструмента состоит из корпуса, к которому крепятся стаканы с установленными внутри пружинными элементами.
7. Устройство по п.1 или 6, отличающееся тем, что державки инструмента соединены с пружинными элементами.
8. Механизм по п.1, отличающийся тем, что пружинный элемент установлен на плавающей или фиксированной оси.
9. Механизм по п.8, отличающийся тем, что ось расположена внутри пружинного элемента или пружинный элемент выполнен с полостью, в которой расположена ось.
10. Механизм по п.9, отличающийся тем, что полость пружинного элемента выполнена с невозможностью проворота в ней оси, например, имеет квадратное сечение.
11. Механизм по п.10, отличающийся тем, что ось выполнена с наружным профилем аналогичным профилю полости пружинного элемента.
12. Механизм по п.1, отличающийся тем, что пружинный элемент выполнен из полиуретана, или резины, или нейлона, или других пружинящих материалов, или в виде пружины кручения.
