Устройство для магнитно-абразивной очистки внутренних поверхностей труб из немагнитопроводного материала

 

Г. Г, Вярвельский, А. И. Епифанов, А. П. Большаков и В. П. Жилин (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ

ОЧИСТКИ ВН УТРЕ Н НИХ ПОВЕРХНОСТЕ Й

ТРУБ ИЗ НЕМАГНИТОПРОВОДНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области механической очистки труб из немагни- топроводного материала, а именно к уст» ройствам для магнито-абразивной очистки внутренних поверхностей труб после изготовления или консервации.

Известно устройство для магнито. абразивной очистки внутренних поверхностей труб из немагнитопроводного материала, включающее источник магнитного поля и ферромагнитный очистной инструмент.

Источник магнитного поля (статор) выполнен в вице трех пар, имеющих обмотки и жестко закрепленных на общем магнитопроводе полюсов, которые расположены вокруг обрабатываемой трубы и

oxQGTbIBBIoT ее снаружи. Внутрь трубы введен ферромагнитный очистной инструмент (ротор) с закрепленными на его торцах чистящими насадками.

Устройство работает следующим образом.

Обмотки статора подключают к сети трехфазного переменного тока., В результате магнитного взаимодействия обмоток, вокруг трубы наводится вращающееся магнитное поле, которое приводит во вра

3 щение ферромагнитный очистной инструмент и произв эдит очистку, в процессе которой трубу перемещают в осевом направлении Щ .

Недостатком устройства является неio возможность обработки труб с малыми внутренними диаметрами вследствие резкогоо уменьшения крутяще ro момента при уменьшении диаметра ротора.

Наиболее близким из известных решений по. технической сущности и достигаемому результату являеся устройство цля магнито-абразивной очистки внутренних поверхностей труб иэ немагнитопроводного материала.

Известное устройство содержит ферромагнитный очистной инструмент, источник магнитного поля, выполненный в виде системы последовательно расположен3 71664 ных вдоль оси трубы электромагнитных катушек с П образными магнит оп говода- ми„и опорные элементы для очищаемых труб.

Устройство-работает следующим образом.

Обрабатываемую трубу вместе с ферро магнитным очистным инструментом помещают йа опорнйе элемейты устройства и пропускают вдоль источника магнитного g поля, на электромагнитные катушки к6торого подают электрическое напряжение.

Возникающее в катушках магнитное поле концентрируется в магнитопроводах, направляется ими на обрабатываемую трубу в эоиу размещения очистного инструмента, прижимает ego к обрабатываемой поверхности и удерживает его внутри тру бы при ее движении (23, Недостатком устройства является низ- рц кая производительность процесса очистки вследствие того, что очистка осуществля ется только эа.счет движения трубы при неподвижном очистном инструменте.

Цель изобретения - интенсификация 25 процесса очистки.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем ферромагнитный очистной. инструмент,ис точняк магнитного поля, выполненный в ви»ЗО де системы последовательно расположенных вдоль оси трубы электромагнитных катушек с П-образными магнитопроводами, и опорные элементы для очищаемых труб, каждый П-образный магнитопровод располо- 3$ жен в плоскости, параллельной оси очищаемой трубы.

Кроме того, магнитопроводы устаное лены с возможностью перемещения друг относительно друга в плоскостй, парал- 40 лельной оси трубы, например, посредством ходовой пары винт-гайка .

На фиг. 1 показан упрощенно общий вид устройства с части размером по 45 оси источника магнитного поля; на фйг.

2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - схема включения устройства в цепь однофаз- . ного переменного тока; на фиг. 4 - графи-. ки питания электромагнитных катушек @ источника магнитного пОля устройства.

Устройство содержит источник магнитного поля 1, размещенный под обрабатываемой трубой 2, подающий механизм с ведущими роликами 3, расположенными: о . под углом 30 40 к оси обрабатывае мой трубы 2, ферромагнитный очистной инструмент 4 и систему ложементов 5.

8 Д

Источник магнитного поля 1 состоит иэ двух электромагнитов 6, каждый из которых имеет магиитопровод 7 П-образного типа, катушку возбуждения 8 и полюсные наконечники 9. Электромагниты

6 установлены на основание. 10 и зафиксированы иа нем направляющими планками

Иагиитопроводы 7 выполнены набором тонких пластин 12 из электротехническф стали, по краям которого установлены более толстые пластины 13, имеющие пазы для фиксации полюсных наконечни» ков 9. К основанию магнитопроводов заклепками 14 прикреплены с двух сторон направляющие 15.

Катушки возбуждения магнитного поля 8 выполнены в виде обмоток 16, намотанных на каркас 17 и защищенных изолирующим слоем 18.

Полюсные наконечники 9 имеют с од» нрй стороны две пружинящие лапки 19, которыми они фиксируются в пазах магнитопроводов. 7, а с другой —.желобок по форме обрабатываемой трубы .2.

Изменение расстояния между электромагнитами 6 осуществляется вращением гаек 20, введенных в паз вилок 21 и навернутых на резьбовые шпильки 22, которые закреплены в магнитопроводах 7.

Источник магнитного поля 1 закрыт кожухом 23, в котором имеется окно для вывода полюсных наконечников 9.

Очистной инструмент 4 представляет собой полый ферромагнитный сердечник

24, на торцах которого имеются отвер етия. Через эти отверстия проходит хлоп чатобумажный фитиль 25. Сердечник 24. заключен в гигроскопическую оболочку

26, например, мадаполам или батист, закрепленную бандажами 27 иэ хлопчато бумажных ниток. Внутренний объем сердечника 24 эапсанен жидким растворителем

28, например, ацетоном или бензином.

Основание 10 и кожух 23 выполнены из немагнитных материалов.

Схема включения устройства в цепь однофазного переменного Tîêà содержит обмотки L., L; выпрямительные диФ оды Д, Дя, резисторы й, R

i 2. З

P, ; переключатель направления перемещения обрабатываемой трубы П и выключатель В.

Устройство работает следующим обра» эом.

Обрабатываемую, трубу 2 укладывают на ложемент 5, заправляют внутрь трубы очистной инструмент 4 и размещают ее

5 71664 над источником магнитного поля 1. После этого включают питание источника магнитного поля 1 и привод вращения веду» аих роликов 3.

Обмотки электромагнитов 6 (L и ()

4 "- 2. .вкп дичают параллельно в сеть однофазного переменного тока, соединив их последовательно с разнонаправленными диодами Й и 11<. йкоды Q к Д обеспечивают разде- 10

2 ление питающего напряжения по направлению и его поочередную подачу на обмотки

В то время, когда одна кз обмоток находится под напряжением U и электричес4 кий ток в ней создает магнитное попе в ее магнитопроводе, напряженке на другой обмотке () равно нулю, электрического тока в ней нет, и магнитное ропе в ее магнитопроводе отсутствует, и наоборот.

Таким образом, в источнике образуется пульсирующее магнитное попе, которое . направляется магнктопроводами 7 на обрабатываемую трубу 2 и замыкается через ферромагнитный сердечник 24 очист-.

25 ного инструмента 4, размешенного внут ри трубы 2.

Расстояние между электромагнитами

6 устанавливают таким, чтобы между крайними полюсами и горцами ферромагнитного сердечника 24 в его среднем положении оставался некоторый промежуток (магнитный зазор). Тогда пульсирующее вдоль оси трубы 2 магнитное поле сообщает очистному инструменту 4 осцилли- „>5 руюшие колебания вдоль оси и прижимает его к обрабатываемой поверхности. Меняя расстояние между электромагнитами 6, можно производить изменение амплитуды

40 колебаний очистного инструмента.

Геометрическую ось источника магнитного поля 1 располагают со смещением относительно оси обрабатываемой трубы

2, в результате чего на очистной иистру45 мент 4 действует крутящий момент, который поворачивает его в процессе рабо ты и производит смену очищающей поверхности

Под действием осцкплкрующкх копеба ний очистного инструмента 4 йаходяшийся внутри него жидкий растворитель 28 поступает на наружную гигроскопическую оболочку 26 и интенсифицирует процесс очистки трубы 2 от масляных эаг ряэне 55 ний.

В процессе обработки ведущие ролики

3 подающего механизма продвигают обрабатываемую трубу 2, одновременно вра

8 6 щая ее, к переносят ее с одного ложемента на другой.

Перезарядка очистного инструмента

4 растворителем может производиться либо с помощью шприца, либо погружением его в растворитель в вертикальном положении (затоплением).

В конце мокрой очистки трубы 2 можно произвести окончательную ее протирку "сухим очистным инструментом.

Смазав гигроскопическую оболочку

26 очистного инструмента 4 абразивной пастой, можно производить пойирование внутренней поверхности обрабатываемой трубы 2.

B случае обработки труб из феррсьмагнитной стали интенсивность магнитного поля источника должна быть боль- ше предела магнитного насыщения обрабатываемой трубы.

При обработке коротких легких труб устройство может быть выполнено без подающего механизма. В этом случае осевое перемещение трубы и ее вращение осуществляется под действием разности сил трения при движении очистно .го инструмента 4, создаваемой за счет увеличения силы тока, проходящего через один иэ электромагнитов, по сравнению с другим, что достигается отключением одного из добавочных сопротивлений (ре зисторов В, Я ) переключателем П, Расположение П-образных магнитопроводов источника магнитного поля в плоскости, параллельной оси очищаемой трубы, позволяет создать при поочередном включении обмоток пульсирующее вдоль трубы магнитное поле, которое, воздействуя на ферромагнитный очистной инструмент, сообщает ему осцкллирующие копебательные движения внутри трубы, прижимает его : обрабатываемой .поверхности и проворачивает вокруг оси. Осу ществленке очистки осциплкрующим инструментом приводит к интенсификации процесса, а совмещение колебательных дви« жений инструмента с осевым перемещением трубы и ее врашением создает такую траекторию движения инструмента по обрабатываемой поверхности, при которой значительно повышается качество очистки, Установка магнитопроводов источника магнитного поля с возможностью перемещения друг относительно друга в плоскости, параллельной оск трубы, например, посредством ходовой пары винт-гайка позволяет регулировать амплитуду коле

7 716648 8 баний очистного инструмента- и проиэво«с я тем, что, с целью интенсификации дить выбор наиболее оптимальных режи- процесса очистки, каждый П-образный мов очистки. магнитопровод расположен в плоскости, параллельной оси очищаемой трубы.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аФормула изобретения ющееся тем,чтомагнитопроводы установлены с воэможностью перемещеf. Устройство для магнито-абразивной ния друг относительно друга в плоскости, очистки внутренних поверхностей труб параллельной оси трубы, например, поиз нема гнитопроводного материала, co-

716648

Составитель Ю. Казачков

Редактор R. фязнова Техред Н. Ковалева Корректор В. Бутяга

Заказ 9707/7 Тираж 6 36 . Подписное

UHHHOH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4