рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопроводов

Формула изобретения

Рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопроводов от антикоррозионного покрытия, включающий установленный на раме ротор, равномерно смонтированные на нем и шарнирно закрепленные рычаги с режущими элементами и роликами с охватывающей их гибкой связью, концы которой соединены с натяжным устройством, отличающийся тем, что режущие элементы попарно закреплены на пластине, шарнирно установленной на рычаге так, что передние грани режущих элементов составляют 30 - 50^o с направлением оси трубопровода, угол резания режущих элементов составляет не более 90^o, при этом рычаг выполнен двуплечим, одно плечо которого шарнирно закреплено на роторе, а второе снабжено роликом, причем расстояние от оси крепления рычага на роторе до крепления ролика на рычаге не менее чем в 1,5 раза превышает расстояние от оси крепления рычага на роторе до середины оси крепления пластины с режущими элементами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке наружной поверхности трубопроводов от антикоррозионных покрытий, а именно к рабочим органам машин для очистки трубопроводов, и может быть использовано при ремонте и строительстве трубопроводов.

Известен рабочий орган для очистки наружной поверхности трубопроводов из описания к авт. свид. N 1402380 "Рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопровода", кл. B 08 B 9/02, опубликованному 15.06.88, Бюл. N 22, 1988 (прототип).

Указанный рабочий орган содержит установленный на раме ротор, равномерно смонтированные и шарнирно закрепленные на нем рычаги с режущими элементами и ролики с охватывающей их гибкой связью, концы которой соединены с натяжным устройством - регулировочным соединителем. Рычаги рабочего органа выполнены одноплечими и имеют пружину, усилие которой регулируется гайками.

За счет изображения обеспечивается равномерное прижатие очистных элементов к наружной поверхности трубопровода, повышение качества очистки и увеличение стойкости режущих элементов.

Описанная конструкция рабочего органа имеет недостатки, которые не в полной мере решают поставленную задачу.

Перед началом очистки усилие прижатия режущих элементов к поверхности трубопровода задается регулированными гайками с тягами и натяжным устройством гибкой тяги - регулировочным соединителем, при этом гибкая связь, являющаяся в процессе работы нерастяжимой, по мнению авторов, обеспечивает перераспределение усилий во всех пружинах, связанных с рычагами.

Однако это возможно в случае, когда обрабатываемая поверхность и режущие элементы концентричны оси трубопровода, а труба не деформирована и имеет форму окружности.

Установка режущих элементов, как это изображено на чертежах, приведет к налипанию на режущие поверхности материала, удаляемого с поверхности трубопровода.

Кроме того, на практике в процессе работы расстояние от оси закрепления рычага на роторе до обрабатываемой поверхности непрерывно изменяется, изменяется и пространственное положение граней режущих элементов, что приводит к неравномерности усилий, действующих на режущие элементы, и нарушению стабильности процесса очистки.

Установка регулировочной пружины, гайки, тяги и ролика с гибкой связью на одной оси с инструментом и непосредственно за ним, как это указано в описании к авт. свид. N 1402380, способствует усилению вибрации, вплоть до появления насечки на обрабатываемой поверхности, усугубляет нестабильность процесса резания. Это приводит к увеличению усилий, действующих на очистные инструменты и гибкую связь, и снижению долговечности.

Задача изобретения - устранить перечисленные недостатки, снизить усилия, действующие на режущие элементы и гибкую связь, повысить стабильность процесса резания при очистке антикоррозионного покрытия, устранить залипание инструмента.

Указанная задача решается за счет того, что в рабочем органе машины для очистки наружной поверхности трубопроводов от антикоррозионного покрытия, включающем установленный на раме ротор, равномерно смонтированные на нем и шарнирно закрепленные рычаги с режущими элементами и роликами с охватывающей их гибкой связью, концы которой соединены с натяжным устройством, режущие элементы попарно закреплены на пластине, шарнирно установленной на рычаге так, что передние грани режущих элементов составляют 30-50^o с направлением оси трубопровода, угол резания режущих элементов составляет не более 90^o, при этом рычаг выполнен двуплечим, одно плечо которого шарнирно закреплено на роторе, а второе снабжено роликом, причем расстояние от оси крепления рычага на роторе до крепления ролика на рычаге не менее, чем в 1,5 раза превышает расстояние от оси крепления рычага на роторе до середины оси крепления пластины с режущими элементами.

Преимущества изобретения и конструктивные особенности поясняются чертежами, где:

на фиг. 1 - вид спереди на рабочий орган;

на фиг. 2 - узел I - вид на рычаг с режущими элементами (масштаб увеличен);

на фиг. 3 - вид по стрелке А (повернут) на рычаг, режущие элементы и гибкую связь;

на фиг. 4 - сечение по Б-Б (режущий элемент с твердосплавной пластиной).

Рабочий орган машины для очистки наружной поверхности трубопроводов содержит разъемный ротор 1, установленный в раме 2, охватывающий трубопровод 3.

На роторе 1 равномерно смонтированы двуплечие рычаги 4, шарнирно закрепленные одним плечом на осях 5 ротора 1. Второе плечо рычага 4 снабжено роликом 6, которые охватываются по периметру с внешней стороны гибкой связью 7. Концы гибкой связи 7 соединены с натяжным устройством 8.

Режущие элементы 9 попарно закреплены на пластине 10 (фиг.2), которая с помощью шарнира 11 закреплена на рычаге 4, например посредством проушины 12. Проушина 12 с пластиной 10 и режущими элементами 9 повернута в рычаге 4 так (фиг. 3), что передние грани режущих элементов 9 составляют с направлением подачи вдоль оси очищаемого трубопровода 3 угол, величина которого колеблется в пределах от 30 до 50^o, а угол резания (фиг.4) составляет при этом не более 90^o.

Для снижения усилий, действующих на режущие элементы 9 и гибкую связь 7, двуплечий рычаг 4 имеет определенное соотношение точек закрепления режущих элементов 9 и оси 5 на роторе 1, которое установлено экспериментально в процессе эксплуатации опытного образца рабочего органа. А именно расстояние (L) от оси крепления рычага 4 на роторе 1 до оси крепления ролика 6 на рычаге не менее чем в 1,5 раза превышает расстояние (L₁), от оси крепления рычага 4 на роторе 1 до середины оси 11 крепления пластины с режущими элементами на рычаге 4.

Рабочий орган машины собирается и работает следующим образом.

Пластины 10 с режущими элементами 9 с помощью шарниров 11 закрепляются на проушине 12 двуплечих рычагов 4, которые устанавливаются на осях 5 разъемного ротора 1. Ролики 6 охватываются с внешней стороны гибкой связью 7, а концы гибкой связи 7 закрепляются на натяжном устройстве 8. С помощью натяжного устройства 8 осуществляется регулировка натяжения гибкой связи 7.

Ротору 1 сообщается вращательное движение и продольное перемещение вдоль трубопровода 3. В процессе работы машины за счет шарнирного закрепления пластины с режущими элементами, ее определенного ориентирования в пространстве, а также шарнирного закрепления рычага на роторе достигается возможность изменения положения режущих элементов в двух плоскостях: в плоскости, перпендикулярной плоскости резания и в плоскости резания, что позволяет компенсировать наличие нестабильности процесса очистки, вызванного неконцентричностью ротора и обрабатываемой поверхностью. В процессе работы обеспечивается постоянство геометрических параметров режущих элементов.

Соотношение расстояний L и L₁ в двуплечем рычаге с режущими элементами 9 и закрепление его на роторе, как это описано выше, позволяет снизить усилия, действующие на гибкую связь 7, что способствует повышению стабильности процесса резания. Оптимально подобранные углы - передний (угол в плане) и угол резания - предотвращают залипание режущих элементов при очистке антикоррозионного покрытия.