Комбайн кузнецова для снятия наружного гидроизоляционного покрытия с магистральных трубопроводов и его обрабатывающие агрегаты поэтапной очистки трубопровода

 

Использование: капитальный ремонт в полевых условиях трубопроводных магистралей для транспортировки нефти, газа и т.д. Комбайн для снятия наружного гидроизоляционного покрытия с магистральных трубопроводов содержит корпусную часть, имеющую корпус в виде охватывающего трубопровод корсета. Последний состоит из шпангоутов в форме плоских колец, соединенных посредством лонжеронов в единую жесткую конструкцию. Устройство подвески к трубе корпуса каретки выполнено в виде поворотных рычагов, подвешенных к корсету на шарнирах с колесами на их концах. Последние расположены равномерно по дуге окружности в переднем поясе со свободно перекатывающимися колесами, в среднем и заднем - с ведущими. Комбайн имеет обрабатывающий агрегат по очистке трубопровода от грунта, обрабатывающий агрегат по очистке трубопровода от слоя гидроизоляции, обрабатывающий агрегат по очистке трубопровода для подготовки к нанесению на него гидроизоляции. Роторные части всех обрабатывающих агрегатов состоят из кольцевого ротора (подвижной части) и его неподвижной части, соединенных между собой радиально-упорным подшипником. Блоки головок обрабатывающих агрегатов имеют механизм прижатия и механизм для отжатия рабочих инструментов. Кроме того, комбайн имеет централизованный управляемый привод установки инструментов в нерабочее положение. 4 с.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к машинам, предназначенным преимущественно для предремонтной очистки наружной поверхности магистральных трубопроводов, извлеченных из траншеи и удерживаемых на весу трубоукладчиками, от грунта, гидроизоляционного покрытия и ржавчины четырьмя этапами очистки за один проход с целью подготовки поверхности трубы к нанесению на нее новых слоев гидроизоляции.

Известны технические решения по машине-комбайну, содержащиеся в авторском свидетельстве SU N 1814934 Al 1993, принятому за ближайший аналог, производящий очистку наружной поверхности магистрального трубопровода за один проход.

Комбайн содержит корпусную часть, конструкцию в виде рамы с размещенным на ней ходовым механизмом, и обрабатывающие агрегаты поэтапной очистки трубы, установленные на корпусе, каждый из которых содержит ротор, вращаемый вокруг трубы, и группу очистных инструментов, установленных на роторе, выполняющих операции очистки трубы на определенных этапах.

Корпусная часть подвешена к трубе при помощи четырех жестко установленных колес, прижимаемых к трубе силой веса агрегата. Колеса установлены на равных расстояниях от вертикальной плоскости симметрии корпуса, оси подвески которых перпендикулярны этой плоскости.

Ротор подвешен к ходовой части машины с помощью свободно вращающихся роликов, смонтированных на корпусе, имеющих реборды для восприятия осевых нагрузок на ротор.

Конструкция привода вращения ротора и колес движительного устройства содержит цепные и шестеренчатые передачи с приводом их от поршневого двигателя внутреннего сгорания (дизельного цикла работы) установленным на корпусе.

Очистка трубы осуществлена тремя этапами: срезание грунта, срезание изоляции, окончательная очистка от остатков изоляции для подготовки трубы к нанесению на нее новых слоев изоляции.

Срезание грунта осуществляется переднерасположенным обрабатывающим агрегатом, ротор которого выполнен в форме беличьего колеса и состоит из двух колец, обнимающих трубу, соединенных между собой круглыми стойками, располагаемыми равномерно по дуге окружности, являющимися одновременно валами осей подвески к ним рычагов, на которых установлены скребковые обрабатывающие инструменты в плоскостях, перпендикулярных оси вращения ротора.

Прижатие лезвий скребковых инструментов к трубе осуществляется с помощью пружин поворотом рычагов относительно осей их подвески к ротору, которые параллельны оси вращения ротора.

Предварительная и окончательная очистка трубы от гидроизоляции осуществляется инструментами, прижимаемыми к трубе и принудительно вращаемыми относительно заднего ротора приводами, кинематически связанными с вращением заднего ротора вокруг своей оси. Привод вращения обрабатывающих инструментов состоит из планетарного редуктора I ступени, общего для всех обрабатывающих инструментов, и установленных на заднем роторе редукторов II степеней для каждой пары инструментов с цилиндрическими шестернями оси подвесок, которые параллельны оси вращения ротора. Обрабатывающие инструменты по очистке трубы от гидроизоляции на предварительном этапе выполнены в форме дисков с чередующимися зубьями переменной высоты, производящих комбинацию ударно-режущего и сдвигающего воздействия на пленку покрытия, предварительно охлаждаемую до температуры ее охрупчивания с помощью холодильного устройства, смонтированного на раме комбайна, содержащего рубашку, охватывающую трубу, в которую подается хладоагент из специальной автономной системы, размещенной на корпусе комбайна, имеющей емкость с хладоагентом.

Очистка трубы от остатков гидроизоляции на окончательном этапе и подготовка ее к нанесению на нее новых слоев изоляции осуществляется цилиндрическими щетками или цилиндрическими иглофрезами.

Недостатками комбайна по авторскому свидетельству N 1814934 A1 являются: 1. Конструкция подвески корпуса комбайна к трубе не обеспечивает во всех случаях эксплуатации требуемые тяговые усилия перемещения комбайна по трубе, необходимые для преодоления сопротивления, создаваемые тремя обрабатывающими агрегатами, следствием чего является пробуксовка колес движительного устройства, нарушения технологии очистки.

2. Конструкция обрабатывающего агрегата по срезанию грунта не обеспечивает снятия с трубы, извлеченной из траншеи путем ее поднятия трубоукладчиками, толстого слоя грунта и крупных комков грунта, находящихся преимущественно в верхнем секторе трубы, что требует предварительной очистки трубы от грунта перед проходкой ее комбайном.

3. Конструкция обрабатывающего агрегата по срезанию гидроизоляции и технология очистки требуют размещения на корпусе комбайна громоздкой автономной системы охлаждения пленочной изоляции, функционирование которой нуждается в снабжении ее расходуемым хладагентом, что предусматривает наличие на трассе магистрали специального передвижного оборудования для производства, хранения и заправки хладагента.

4. Совмещенная конструкция обрабатываемых агрегатов по очистке трубы от гидроизоляции, размещенных на заднем роторе с двумя вариантами вращающихся относительно ротора инструментов, сидящих на одном валу: дисков с чередующимися зубьями переменной высоты, цилиндрических иглофрез вызывает нежелательные кинематические завязки приводов вращения и прижатия инструментов к трубе, что отрицательно сказывается на производительности и качественности очистки.

В предлагаемом комбайне отмеченные недостатки являются главным образом за счет реализации технологии очистки способами очистки, запатентованными Фирмой "Диапазон", обладающими повышенной по отношению к известным аналогам производительностью и качеством очистки.

Конструкция обрабатывающих агрегатов предлагаемого комбайна предусматривает срезание грунта двумя обрабатывающими агрегатами, установленными на переднем роторе, функционирующими при прямом и противоположном направлениях вращения ротора, производящими следующие этапы очистки трубы: а) на первом предварительном этапе снятие с трубы толстого слоя грунта и зачистку наружной поверхности от неровностей обрабатывающим агрегатом, имеющим скребково-режущие инструменты очистки особой конструкции и особой подвески их к ротору, отличающихся от известных аналогов; б) на последующем втором этапе завершающую очистку трубы от остатков грунта чистящим обрабатывающим агрегатом, имеющим вращаемые относительно ротора торцевые щетки, способом очистки по патенту RU N 2050717, 1995; в) на третьем этапе срезание гидроизоляции обрабатывающим агрегатом, установленным на среднем роторе, в котором в качестве инструментов очистки применены вращаемые относительно ротора и прижимаемые к трубе режущие ножи с лезвием клинового профиля, кромка которого имеет форму окружности, разрезающими пленку изоляции на стружки в форме ленты способом, запатентованным заявкой RU N 93055187, 1994, не требующим охлаждения пленки изоляции; г) на четвертом заключительном этапе завершающую очистку трубы от остатков гидроизоляции и ржавчины со снятием тонкого поверхностного слоя металла чистящим обрабатывающим агрегатом, в котором применены вращаемые относительно ротора торцевые иглофрезы, способом очистки по патенту RU N 2070717, 1995.

Аналогами перечисленным техническим решениям по обрабатывающим агрегатам являются следующие технические решения.

Для обрабатывающих агрегатов по срезанию грунта машины, применяемые при строительстве магистрали, осуществляющие подготовку поверхности трубы к нанесению на нее пленочных и других покрытий. Очистка осуществляется скребками и щетками, подвешенными к единому ротору обрабатывающего агрегата с помощью рычагов, оси цапф которых параллельны оси вращения ротора (машины OMI; OM 522П, ОМ 1221П, ОМ 1423П и ряд других образцов).

Такие конструкции малоэффективны для очистки трубопровода, извлеченного из траншеи для его ремонта, когда для его ремонта на верхнем секторе трубы могут находиться прилипшие комки грунта, а на наружной поверхности изоляции имеются местные выступания от наплывов и морщин, возникших в процессе длительной эксплуатации.

Для обрабатывающего агрегата по срезанию изоляции за аналог приняты технические решения по авторскому свидетельству N 1452628, в котором очистка трубы осуществляется не вращаемыми принудительно ножами, имеющими лезвия клинового профиля, режущая кромка которого имеет форму окружности с центром, находящимся на оси цапф подвески вала ножа к ротору обрабатывающего агрегата. Устройство подвески вала ножа к ротору таково, что ось вала ножа перпендикулярна плоскости, проходящей через ось вращения ротора и точку контакта лезвия ножа с трубой, а лезвие ножа прижимается к трубе в радиальном направлении по отношению к оси вращения ротора. При такой конструкции кромка лезвия ножа совершает поперечные перемещения, обновляя точки контакта лезвия со снимаемым покрытием за счет поворота вала ножа относительно оси его подвески к ротору за счет обкатки кромки лезвия относительно трубы, обусловленной перемещением ножа в направлении оси трубы. Такое решение увеличивает стойкость инструмента, но не влияет существенным образом на производительность очистки.

Известно также техническое решение по обрабатывающему агрегату, осуществляющему очистку наружной поверхности трубы от пленочной изоляции комбинированным способом, содержащимся в авторском свидетельстве SU N 1505609 A1, в котором на роторе на рычагах подвески размещены обрабатывающие инструменты, прижимаемые к трубе центробежными силами: резцы, срезающие пленку изоляции по принципу токарной обработки, безприводные, вращающиеся за счет обкатки по поверхности трубы цилиндрические щетки, установленные под углом 45^o к оси вращения ротора.

В авторском свидетельстве SU N 1652005 A1 в качестве обрабатывающих инструментов по очистке трубы от старой изоляции предложены зубчатые диски, подвешенные к ротору с помощью рычагов, оси которых расположены под острыми углами +α и -α к оси ротора, чередующиеся по углу установки инструментов на роторе. Диски прижимаются к трубе центробежными силами, приложенными к грузам на рычагах подвески, и совершают обкатку по трубе с боковым скольжением зубьев дисков, производящих скалывание изоляций.

Общими недостатками перечисленных конструкций являются невысокая производительность и нерешенность вопроса по удалению срезаемой стружки, предотвращение ее намотки на трубу.

Для обрабатывающих агрегатов по очистке трубы на этапах подготовки ее поверхности к нанесению на нее новых слоев изоляции кроме решения, содержащегося в авторском свидетельстве SU N 1814934 A1, близкими аналогами являются: а). Решения, содержащиеся в авторском свидетельстве SU N 1212633 A, в котором применены цилиндрические, принудительно вращаемые относительно ротора с помощью планетарной передачи инструменты, щетки которых имеют сменные дисковые секции, в которых пучками закреплен ворс.

б). Решения, содержащиеся в обрабатывающем агрегате экспериментальной очистной машины ОМ 822П 1986, в которой применены инструменты, названные цилиндрическими иглофрезами с иглами, установленными под одинаковыми углами к радиальным направлениям так, что оси игл не пересекаются с осью вращения иглофрезы. Привод вращения цилиндрических иглофрез осуществлен от фрикционных колес обкатывающихся относительно поверхности трубы.

Другими аналогами могут быть решения, в которых применены обрабатывающие инструменты с иглами, оси которых параллельны оси вращения инструмента относительно ротора.

в). Решения, содержащиеся в авторском свидетельстве N 1344434 1987, в котором предложен инструмент с наклонным положением оси его подвески к трубе, приводимый во вращение относительно ротора встроенным в инструмент приводом фрикционного принципа действия.

г). Решения, содержащиеся в авторском свидетельстве SU N 1680387 A1, принятого за ближайший аналог, в котором в качестве инструмента применена торцевая иглофреза без механического привода ее вращения, проворачиваемая относительно оси ее подвески к ротору за счет эксцентричной установки вала иглофрезы к ротору.

Наряду с достоинством обрабатывающих агрегатов, в которых применены многолезвийные инструменты, содержащие гибкие металлические иглы, набранные в виде ворса, общими недостатками таких конструкций являются неполная реализация в известных конструкциях имеющихся потенциальных возможностей по увеличению стойкости инструмента и производительности очистки.

Техническими результатами изобретения являются улучшение функционально-эксплуатационных характеристик комбайна и увеличение производительности и качества очистки трубопроводной магистрали за счет применения способов очистки, реализованных в конструкциях предложенных обрабатывающих агрегатов.

Указанная цель достигается тем, что корпус комбайна выполнен в виде корсета, охватывающего трубопровод, состоящего из трех шпангоутов в форме плоских колец, соединенных между собой лонжеронами в единую жесткую конструкцию. Устройство подвески корпуса к трубе выполнено в виде подпружиненных поворотных рычагов, подвешенных к корпусу на шарнирах с колесами на их концах, расположенных равномерно по дуге окружности в переднем поясе по ходу перемещения комбайна со свободно перекатывающимися колесами, в среднем и заднем поясах с ведущими колесами.

Привод вращения колес для перемещения комбайна по трубе состоит из секций, число которых равно числу пар колес в среднем и заднем поясах, каждая из которых содержит асинхронный электродвигатель в блоке с шестеренчатым редуктором, два карданных вала и два червячных редуктора, на выходных валах которых установлены ведущие колеса.

Роторные части всех обрабатывающих агрегатов состоят из кольцевого ротора (подвижной части) и неподвижной части ротора, соединенных между собой радиально-упорным подшипником.

Приводы вращения роторов состоят из параллельно функционирующих секций, каждая из которых имеет установленный на шпангоуте корпуса блок асинхронного электродвигателя с шестеренчатым редуктором I ступени с ведущей шестерней на выходном валу, зацепляемую с ведомым зубчатым колесом редуктора II ступени, соединенной с ротором. На каждом роторе имеются прикрепленные к нему блоки головок обрабатывающих агрегатов, включающих обрабатывающий инструмент, рычажное устройство подвески инструмента к головке, механизм прижатия инструмента к трубе, механизм для отжатия инструментов от трубы, редуктор II ступени привода вращения вала инструмента.

Редуктор II ступени привода вращения вала инструмента содержит конические шестерни для установки необходимого положения вала инструмента по отношению к обрабатываемой поверхности трубопровода и направления вращения вала инструмента.

Каждая роторная часть комбайна имеет централизованный управляемый привод установки инструмента в нерабочее, отжатое от трубопровода положение, имеющий кольцо, установленное на наружном диаметре ротора, поворачиваемое относительно ротора в двух направлениях и прикрепленных к торцу кольца спиральных полозов, к которым прижимаются ролики для осуществления подъема и опускания инструмента при повороте кольца.

Ротор обрабатывающего агрегата по срезанию грунта имеет соединенный с ним ротор чистящего обрабатывающего агрегата, завершающего очистку от грунта.

Обрабатывающий агрегат по срезанию грунта содержит установленный на роторной части обрабатывающий скребково-режущий инструмент, который выполнен плоскосимметричной формы и подвешен посредством головки к ротору с помощью вала, ось которого лежит в плоскости симметрии инструмента и перпендикулярна оси вращения ротора.

Инструмент имеет два типа лезвий, зеркально располагаемых с каждой из сторон от плоскости симметрии инструмента, скребковое лезвие, прижимаемое механизмом прижима в радиальном направлении к трубе, и режущее лезвие, кромка которого расположена под углом по отношению к нормали в точке контакта скребкового лезвия с трубопроводом.

Подвеска инструмента головки имеет упоры для фиксации рабочих положений инструмента относительно трубопровода за счет поворота рычага подвески инструмента под действием сил трения обрабатывающего инструмента о трубу при реверсе ротора.

Обрабатывающий агрегат по срезанию гидроизоляции имеет установленные на роторе головки, на которых размещены ножи, режущая кромка которых имеет форму окружности, и привод вращения валов ножей от вращения ротора, состоящий из планетарного редуктора I ступени и шестеренчатого редуктора II ступени с коническими шестернями. Продольная ось вторичного вала редуктора II ступени расположена под углом 70 75^o к оси первичного вала редуктора и под углом 3 5^o к плоскости касательной к трубе в точке контакта лезвия с трубой. Вторичный вал редуктора II ступени выполнен трубчатой формы для установки в нем вала ножа посредством шлицевого пояса с некоторым зазором для передачи крутящего момента и угловых отклонений оси вала ножа относительно выходного вала редуктора для осуществления прижатий лезвия ножа к трубе при биениях обрабатываемой поверхности трубопровода относительно ротора.

Вал ножа имеет подвеску к корпусу редуктора и содержит рычаг, охватывающий корпус редуктора, подвешенный к нему посредством цапф, ось которых перпендикулярна оси трубчатого вала. Вал ножа подвешен к рычагу с помощью радиально-упорного роликоподшипника, а другой опорой вала является место его сочленения с вторичным валом редуктора по шлицевому поясу между ними.

На передней части рычага подвески вала ножа к редуктору установлен ролик, прижимаемый рычажным механизмом головки для взаимодействия со спиральным полозом централизованного механизма установки инструмента в нерабочее положение и обратно.

Не рычаге подвески вала ножа к редуктору установлено устройство поперечного разрезания стружек изоляции, имеющее корпусную часть, размещенную во внутренней полости режущего ножа и прикрепленную посредством кронштейнов к рычагу подвески вала ножа, желоб П-образного профиля в поперечном сечении изогнутой по длине для разворота направления движения срезаемой стружки изоляции в нем.

Корпусная часть устройства содержит в себе режущее устройство дисковых ножниц, имеющее неподвижный нож с лезвием в виде окружности, плоскость которого направлена под острым углом к продольной оси желоба, и подвижный дисковый нож с диаметром меньшим, чем диаметр неподвижного ножа, лезвие которого обкатывается относительно неподвижного ножа ножниц без пробуксовки за счет привода, состоящего из редуктора I ступени, имеющего ведущую коническую шестерню на выходном валу соосную валу ножа разрезающего гидроизоляцию, ведомое зубчатое колесо на валу, планетарный редуктор II ступени, на котором установлено водило с сателитной шестерней, скрепленной с подвижным дисковым ножом и обкатывающейся относительно скрепленного с корпусом солнечного зубчатого колеса по внутреннему диаметру, совершая орбитальное движение и вращение относительно подвески к водилу вместе с подвижным ножом разрезающим стружку изоляции.

Обрабатывающий агрегат для очистки трубопровода на завершающих этапах от грунта, остатков изоляции и ржавчины содержит установленные на роторе головки с размещенными на них торцевыми иглофрезами, имеющими коническую рабочую поверхность в форме кольца. Оси валов иглофрез наклонены под углом по отношению к нормалям к площадке контакта иглофрез с трубопроводом, имеющим форму эллипсоподобных овалов, располагаемых в плоскости, перпендикулярной оси ротора.

Головки содержат редукторы II ступени приводов вращения валов иглофрез, выполненных в левом и правом вариантах их исполнения, чередующихся по угловому положению мест установки их на роторе, отличающиеся между собой направлением вращения иглофрез и угловым положением вала иглофрезы по отношению к обрабатываемой поверхности трубы.

Угол между плоскостью, проходящей через ось иглофрезы и нормаль к центру площади контакта иглофрезы с трубой и плоскостью орбитального движения составляет ,
где ;
отношение угловой скорости иглофрезы относительно ротора к угловой скорости вращения ротора относительно трубопровода;
R_ср средний радиус конической рабочей поверхности иглофрезы;
R₀ радиус обрабатываемой трубы.

Угол b_o для головок левого и правого варианта исполнения по модулю равны друг другу, но противоположны по знаку.

Вал иглофрезы установлен внутри трубчатого вала редуктора II ступени и соединен с ним посредством шлицов для передачи крутящего момента и обеспечения осевых перемещений вала иглофрезы.

Головка содержит механизм отжатия инструмента от трубы, имеющий кронштейн, по брусу которого перемещается кулиса с роликом на ней, закрепленным с полозом централизованного управляемого привода установки инструмента в нерабочее положение и тягу, кинематически связанную с валом иглофрез.

На фиг. 1 показана компоновка подсистем комбайна на его корпусе; на фиг. 2 конструкция роторных частей обрабатывающих агрегатов и узла подвески ротора к корпусу, узла централизованного механизма по установке очистных инструментов в нерабочее положение и обратно; на фиг. 3 конструктивные решения по обрабатывающему агрегату для срезания слоя грунта; на фиг. 4 - конструктивные решения по редуктору II ступени головки обрабатывающего агрегата по срезанию изоляции режущими ножами; на фиг. 5 конструктивные решения по узлу подвески вала режущего ножа к корпусу редуктора II ступени головки ротора обрабатывающего агрегата; на фиг. 6 конструктивные решения по устройству, встроенному в головку для поперечного разрезания лент стружек гидроизоляции, снимаемых режущими ножами; на фиг. 7 конструктивные решения по головкам обрабатывающих агрегатов, очищающих трубу на завершающем этапе и очищающих трубу от остатков гидроизоляции и ржавчины, установленных на переднем и заднем роторах.

Комбайн (фиг. 1) состоит из:
а) корпусной части, включающей в себя корпус, устройства подвески корпуса к трубе, устройства перемещения комбайна по трубе;
б) четырех обрабатывающих агрегатов поэтапной очистки трубы, установленных на корпусе;
в) элементов конструкции связи комбайна с внешними устройствами и системами (не указанных на фиг. 1).

Корпус комбайна состоит из трех шпангоутов 1 в форме плоских колец и лонжеронов 2 между ними, образующих совместно силовой каркас, охватывающий трубопровод 3. Корпус выполнен в разъемном исполнении по лонжеронам между передним и средним шпангоутами.

Устройство подвески корпуса к трубе состоит из рычагов 4, установленных на шпангоутах с помощью цапф 5. На одном конце рычагов установлены колеса, прижимаемые к трубе за счет поворота рычагов относительно цапф их подвески к шпангоутам усилием пружины 6. Оси подвески колес к рычагам параллельны осям подвески рычагов к шпангоуту. Регулированием натяжения пружин достигается равномерность кольцевых зазоров между внутренними диаметрами шпангоутов и наружным диаметром трубопровода. Количество колес в каждом поясе шпангоута зависит от диаметра трубы, но не менее четырех равномерно располагаемых на дуге окружности: в переднем поясе со свободно перекатывающимися по трубе колесами 7 ленниксами, в двух других поясах с ведущими колесами 8 в количестве не менее восьми.

Приводы вращения ведущих колес сгруппированы в однотипные секции, число которых равно числу колес в каждом поясе. Каждая секция привода состоит из асинхронного электродвигателя 9 в блоке с шестеренчатым редуктором 10 первой ступени, крепящимся к лонжеронам, и двух карданных валов 11, передающих вращения первичным валам червячных редукторов 12 II ступени привода, выходные валы которых сочленены с колесами.

Обрабатывающие агрегаты поэтапной очистки трубопровода состоят из:
а) роторной части, включающей в себя ротор, устройство подвески ротора к корпусу комбайна, устройство привода вращения ротора, централизованный кинематический механизм отжатия обрабатывающих инструментов от трубы;
б) головок обрабатывающих агрегатов, установленных на роторе, содержащих очистные органы, включающие в себя инструменты очистки, узлы подвески инструментов к головкам, механизмы прижатия инструментов к трубе, элементы кинематики привода отжатия инструментов от трубы, редуктор II ступени привода вращения валов инструментов относительно ротора.

Роторная часть представлена фиг. 2. Ротор 13 имеет форму плоского кольца. Ротор подвешен к шпангоуту корпуса с помощью промежуточного кольца 14, на котором установлен радиально-упорный шарикоподшипник 15 и зубчатое колесо 16 планетарного редуктора I ступени привода вращения обрабатывающих инструментов головок относительно ротора. К одному торцу ротора прикреплено ведомое зубчатое кольцо 17 редуктора II ступени привода его вращения, на другом торце имеются равномерно расположенные по дуге окружности посадочные гнезда и места крепления к ротору головок обрабатывающих агрегатов, содержащих комплект обрабатывающих органов.

К наружному диаметру ротора с помощью подшипника 18 подвешено кольцо 19, к торцу которого прикреплены полозья 20, имеющие форму спиралей Архимеда, к рабочим поверхностям которых прижимаются в радиальных направлениях ролики 21. Кольцо 19, полозья 20 и ролики 21 являются кинематическими звеньями централизованного механизма отжатия очистных инструментов головок обрабатывающих агрегатов от трубы.

Привод вращения роторов (фиг. 1) состоит из унифицированных секций, каждая из которых включает в себя асинхронный электродвигатель 22 в блоке с шестеренчатым редуктором 23 I ступени, прикрепленным к шпангоуту корпуса. На выходном валу редуктора имеется шестерня 24, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 17 редуктора II ступени.

На переднем шпангоуте корпуса комбайна установлена роторная часть, на которой равномерно по дуге окружности установлены:
в передней плоскости головки обрабатывающего агрегата для срезания слоя грунта и комков грунта, прилипших к трубе, и зачистки поверхности трубы от неровностей на его покрытии;
на задней плоскости, отстоящей на некотором расстоянии от передней, головки обрабатывающего агрегата, осуществляющего окончательную (завершающую) очистку трубы от остатков грунта;
на среднем шпангоуте установлен обрабатывающий агрегат по срезанию гидроизоляции на основном этапе;
на заднем шпангоуте установлен обрабатывающий агрегат по очистке трубы от остатков гидроизоляции и от ржавчины.

Электрообеспечение подсистем комбайна и управление их работой осуществляется дистанционно по кабелям, связывающим комбайн со вспомогательным гусеничным агрегатом сопровождения, на котором размещены:
1. Дизельная электростанция снабжения систем комбайна электроэнергией.

2. Саморегулируемое устройство удержания комбайна от его поворота относительно оси трубы (под действием моментов от работы обрабатывающих агрегатов, изменяющих направления при реверсировании роторов) усилиями, развиваемыми на тросах, связывающих комбайн с агрегатом его сопровождения.

3. Рабочее место оператора с пультом дистанционного управления следующими подсистемами:
а) подсистемами приводов прижатия (отжатия) всех обрабатывающих инструментов к трубе (при невращающемся роторе);
б) подсистемами автономных приводов вращения трех роторов обрабатывающих агрегатов (пуска, останова, реверсирования);
в) подсистемами пуска, останова, реверсирования привода перемещения комбайна по трубе.

Обрабатывающий агрегат (фиг. 3) по срезанию грунта включает в себя ротор и прикрепленные к ротору головки.

Ротор 25 в форме плоского кольца посредством стоек (корпусов головок последующего обрабатывающего агрегата) соединен с ротором, подвешенным к переднему шпангоуту корпуса комбайна и вращается от общего с ним привода.

Каждая головка обрабатывающего агрегата состоит из корпуса 26, обрабатывающего инструмента 27, рычага 28 подвески инструмента к корпусу головки с помощью вала 29. Существенное отличие обрабатывающего агрегата от аналога состоит в том, что:
1. Ось вала рычага подвески инструмента к ротору перпендикулярна оси вращения ротора, а не параллельна ей.

2. Прижатие инструмента к трубе осуществлено в направлении оси рычага подвески инструмента пружиной 30.

3. Обрабатывающий инструмент головки выполнен симметричным относительно плоскости, проходящей через ось его подвески к ротору, с двумя типами лезвий, зеркально расположенных с каждой из сторон от плоскости симметрии:
режущего лезвия 31, кромка которого располагается под острыми углами по отношению к плоскости, проходящей через нормаль к обрабатываемой поверхности трубы в точке контакта инструмента с ней,
скребкового лезвия 32, кромка которого прижимается к трубе пружиной.

Конструкция подвески инструмента к головке позволяет радиальные перемещения инструмента вдоль оси его подвески и поворот инструмента относительно этой оси в обе стороны от среднего положения на равные углы ±α=10-15^o до механических упоров опорных поверхностей рычага в опорные поверхности на роторе, фиксирующих рабочие положения парных групп лезвий для участия их в работе при изменяемых направлениях вращения ротора. Перекладка положений инструмента из одного рабочего состояния в другое на угол 2α осуществляется за счет силы трения скребкового лезвия о трубу, направление которой меняет знак при реверсировании ротора.

Такая конструкция позволяет производить очистку трубы при прямом и противоположном направлениях вращения ротора. При его работе режущие лезвия срезают грунт по принципу работы лемеха плуга и сгребают его в нижнюю зону трубы, где он падает вниз под действием тяжести, а скребковые лезвия зачищают трубу от неровностей на ее поверхности.

В конструкции срезающего грунт обрабатывающего агрегата и его головок предусмотрены элементы механизмов, осуществляющих отжатия скребковых лезвий от трубы, содержащие Г-образный рычаг 33, один конец которого соединен с тягой 34, другой с рычагом 35 и кулисой 36, являющейся элементом конструкции чистящего обрабатывающего агрегата, установленным на переднем шпангоуте корпуса комбайна.

Конструкция головки обрабатывающего агрегата, очищающего трубу от пленочной изоляции на основном этапе очистки, включает в себя узел режущего ножа, редуктор II ступени привода вращения вала ножа, устройство подвески вала ножа к корпусу редуктора, устройство поперечного разрезания лент стружек.

Узел режущего ножа (фиг. 4) состоит из режущего ножа 37, состыкованного по фланцу с валом 38 ножа. Опорами вала ножа являются: по передней опоре - радиально-упорный роликоподшипник 39; по задней опоре шлицевый пояс 40, сочлененный с валом редуктора; по боковой опоре деталь 41, прикрепленная к торцу вала ножа, имеющая сферическую опорную поверхность, удерживающую вал от осевого перемещения при угловых отклонениях его оси в небольших пределах.

Редуктор II ступени привода вращения вала ножа относительно ротора (фиг. 4) состоит из корпуса 42, крепящегося по фланцу на нем к торцу ротора, первичного вала 43, на котором установлены сателитная шестерня 44 планетарного редуктора I ступени привода, обкатывающаяся относительно зубчатого колеса 16 (фиг. 2), и ведущая коническая шестерня 45 редуктора II ступени привода, зацепленная с ведомым коническим зубчатым колесом 46, установленным на вторичном валу 47 редуктора. Вторичный вал редуктора выполнен в форме трубы, внутри которой размещен вал ножа. Ось вторичного вала редуктора направлена под углом 70^o 75^o по отношению к оси первичного вала и под углом 3^o 5^o к плоскости касательной трубе в точке контакта лезвия с трубой. Корпус редуктора в зоне шлицевого пояса сочленения вторичного вала редуктора с валом ножа имеет две выступающие наружу цапфы 48, ось которых перпендикулярна оси вторичного вала редуктора и лежит в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения ротора. Цапфы являются элементами узла подвески вала ножа к корпусу редуктора.

Устройство подвески вала ножа к корпусу редуктора (фиг. 5) состоит из рычага 49 (в поперечном сечении в форме скобы, обнимающей корпус редуктора), подвешенного по одному концу к корпусу редуктора по цапфам 48 с помощью полуколец 50, по другому концу с помощью двух полуколец 51, прикрепленных к подшипнику 39 вала ножа. Конструкция шлицевого пояса 40 имеет зазоры, допускающие незначительные угловые отклонения оси вала ножа относительно оси выходного вала редуктора, достаточные для надежного прижатия лезвия ножа 37 к трубе при биениях поверхности трубы относительно оси ротора.

Устройство прижатия лезвия ножа к трубе содержит пружину 52, встроенную в рычажный механизм.

Для реализации отжатия лезвия ножа от трубы на рычаге 49 установлен кронштейн 53, к которому прикреплен ролик 21, упирающийся в полоз 20 (фиг. 2).

В предложенной конструкции головки реализуется предложенный способ срезания покрытия, существенными отличиями которого от аналога, обеспечивающими технический результат, являются:
1. Ось вращения вторичного вала редуктора II ступени устанавливается под углом a_o (15-20^o) 90^o к оси первичного вала, где α_o угол установки оси вала ножа к плоскости орбитального движения (плоскости перпендикулярной оси ротора).

2. Режущему ножу придается принудительное вращение относительно оси подвески его к ротору с такой угловой скоростью при которой тангенциальная скорость кромки лезвия V_т R_н· превышает скорость орбитального движения ножа вокруг трубы V_у R₀· при K V_т: V_у 1,2-1,9, угловая скорость ротора, R₀ радиус трубы, R_н радиус кромки лезвия инструмента, - угловая скорость вращения вала ножа относительно ротора.

3. Направление вращения вала ножа за счет установки ведомого зубчатого колеса редуктора II ступени привода впереди точки пересечения ведущего и ведомого валов редуктора реализовано таким, при котором вектор скорости кромки лезвия относительно трубы V_л был бы направлен под острым углом к вектору скорости перемещения комбайна по оси трубы V_х.

Такая комбинация движения лезвия ножа относительно снимаемого покрытия существенно снижает усилия резания, увеличивает производительность обработки, увеличивает стойкость инструмента, облегчает работу ножа при преодолении возвышений над цилиндрической поверхностью трубы от продольных и поперечных сварных швов.

При такой конструкции работа обрабатывающего агрегата характеризуется следующими особенностями движения лезвия ножа:
лезвие перемещается по траектории винтовой линии со скоростью как суммы движения от вращения ротора V_у и линейного перемещения ротора по оси трубы со скоростью V_х, осуществляет отработку аналогично работе токарного резца;
дополнительно лезвие за счет вращения вала ножа относительно ротора перемещается в поперечном направлении вдоль кромки со скоростью V_т R_н· , направленной под углом a_o к вектору скорости V_х, осуществляя срезание стружки аналогичное работе ножа, пилы.

В результате геометрического сложения этих движений кромка лезвия ножа перемещается относительно срезаемого слоя покрытия со скоростью

под острым углом Ψ к вектору скоростей V_х.

Лезвие ножа срезает стружку, имеющую в поперечном сечении форму близкую к ромбу, ширина которой равна Б.

где конструктивный параметр обрабатывающего агрегата;
передаточное отношение привода вала ножа как отношение угловой скорости вращения вала ножа относительно ротора к угловой скорости вращения ротора относительно трубы;
R_н радиус лезвия режущего ножа;
R₀ радиус обрабатываемой трубы;
d толщина слоя срезаемого покрытия;
V_y; V_x орбитальная и осевая скорости лезвия ножа;
n число режущих инструментов на роторе.

Для исключения наматывания на обрабатываемую трубу стружек снимаемой гидроизоляции и вынужденных остановок работы агрегата для его очистки, в конструкции головки предусмотрено устройство дисковых ножниц, приводимых в действие от вращения вала ножа, осуществляющее поперечное разрезание лент стружек на куски равной длины L₁

где i₁₂ коэффициент передаточного отношения привода вала ножа режущего устройства как отношение угловой скорости вращения вала ножа режущего устройства дисковых ножниц к угловой скорости вращения ротора относительно трубы.

Устройство поперечного разрезания лент стружек (фиг. 6) содержит корпус 54, состоящий из разъемных частей, прикрепленный с помощью промежуточного кронштейна 55 к полукольцам 51 рычага 49 подвески ножа к редуктору, и желоб 56, прикрепленный к корпусу (имеющий а поперечном сечении П-образный профиль) для приема движущейся стружки и разворота направления ее движения с целью подачи в режущее устройство дисковых ножниц.

Режущее устройство состоит из неподвижного дискового ножа 57, лезвие которого имеет форму окружности, плоскость которой пересекается с желобом под острым углом к направлению движения стружки в желобе, и подвижного дискового ножа 58 с лезвием в форме окружности меньшего диаметра, обкатывающегося относительно лезвия неподвижного ножа изнутри без пробуксовок.

Привод движения подвижного дискового ножа состоит из редуктора I ступени, имеющего ведущую коническую шестерню 59, установленную на валу 60, соосно валу режущего ножа 38, и зацепленное с ней ведомое коническое зубчатое колесо 61 на валу 60. На выходном валу редуктора I ступени установлено поджимаемое в осевом направлении пружиной водило 63 планетарного редуктора II ступени привода, содержащее сателитную шестерню 64, установленную на водиле (скрепленную с подвижным дисковым ножом 58), обкатывающуюся относительно скрепленного с корпусом солнечного зубчатого колеса 65 с внутренним расположением зубьев.

Кинематика привода дисковых ножей не содержит узлов и звеньев, создающих знакопеременные или пульсирующие нагрузки, ограничивающие скорости движения механизмов.

Устройство дисковых ножниц работает следующим образом: срезаемая ножом 37 стружка, имеющая в поперечном сечении форму близкую к ромбу, поступает в желоб 56, двигаясь в котором направляется (под острым углом к плоскости реза) в режущее устройство.

В режущем устройстве лезвие дискового ножа 58 разрезает стружку в направлении перемещения зоны реза (линии контактов лезвий 58, 57), совпадающем с направлением движения стружки в желобе. Отрезанная часть стружки выталкивается за пределы головки ротора и под действием силы тяжести и центробежной силы продолжает свободное движение до падения на землю.

Конструкция головок чистящих обрабатывающих агрегатов, производящих очистку трубы от грунта на завершающем этапе торцевыми щетками и завершающую очистку трубы от остатков изоляции и ржавчины торцевыми иглофрезами, аналогичных друг другу представлены на фиг. 7. Отличие состоит в типе примененного инструмента торцевые щетки или аналогичные им торцевые иглофрезы.

Головки представляют собой парную конструкцию, выполненную в двух вариантах исполнения левого и правого чередующихся по угловому месту установки их на роторе.

Каждый вариант головки содержит ряд одинаковых по функциональному назначению деталей, некоторые из которых отличаются между собой размерами, сгруппированных в следующие узлы:
редуктор привода вращения вала инструмента;
узел инструмента с валом и элементами его подвески к ротору;
узел механизма прижатия инструмента к трубе;
узел механизма отжатия инструмента от трубы.

Редукторы привода вращения валов инструментов головок левого и правого вариантов исполнения отличаются между собой:
а) местом установки ведомого конического зубчатого колеса на выходном валу по отношению к ведущей конической шестерне, определяющим направление вращения вала инструмента,
б) угловым положением оси вала инструмента по отношению нормали к площадкам контакта инструментов с трубой, располагаемых для всех головок на роторе в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора.

Редуктор состоит из корпуса 66, выполненного из состыкованных между собой частей (имеющего фланец для крепления корпуса к ротору), в котором размещен редуктор II ступени привода вала инструмента. На первичном валу 67 редуктора установлена сателлитная шестерня 68 планетарного редуктора I ступени, зацепленная с солнечным зубчатым колесом 16 (фиг. 2), и ведущая коническая шестерня 69. Вторичный вал 70 редуктора установлен под углом 90 ± α₀ (соответственно для головок левого и правого вариантов). Вторичный вал состоит из двух соосных друг к другу трубчатых валов внешнего и внутреннего. На внешней половине вала имеется ведомое зубчатое колесо 71 выполненное заодно с валом. Для обеспечения необходимых направлений вращения инструментов относительно ротора зубчатое колесо 71 для левой головки расположено ниже точки пересечения осей первичного и вторичного валов соответственно для правой головки выше (ближе к оси ротора).

Узел инструмента с валом состоит из инструмента 72 и вала 73, вставленного внутрь трубчатого выходного вала редуктора II ступени, соединенного с ним шлицами, позволяющими передавать крутящий момент и осуществлять осевые перемещения вала инструмента для реализации его прижатия к трубе и его отжатие усилием, действующим на кольцо 74, имеющим упорный подшипник 75.

Механизм прижатия инструмента к трубе содержит пружину 76, упирающуюся в кольцо 74.

Механизм отжатия инструмента от трубы состоит из тяги 77 кулисы 78, на которой имеется ролик 21, перемещаемый в радиальном направлении от оси ротора за счет упирания в полоз 20 (фиг. 2).

Угол α₀ 1 3^o установки вторичного вала редуктора по отношению к радиальному направлению к центру площадки контакта инструментов с трубой для левого и правого вариантов головок по модулю равны друг другу. Положение плоскости угла α₀ по отношению к плоскости ротора определяется углом β₀. Для левой и правой головок углы β₀ отличаются по знаку. Для обеспечения пересечения траекторий движения игл соседних головок под прямыми углами друг к другу величина направления угла β₀ при виде сверху должна соответствовать для левой головки + β₀, для правой β₀, отсчитанного в направлении вращения плоскости угла α_o по часовой стрелке от направления вектора скорости орбитального движения V_y

Возможен менее производительный вариант конструкции когда

где конструктивный параметр обрабатывающего агрегата;
R_ср средний радиус рабочей поверхности инструмента;
R_о радиус трубы;
i_o передаточное отношение редукторов привода валов инструментов как отношение угловой скорости вращения инструмента относительно ротора к угловой скорости вращения ротора относительно трубы.

Работа обрабатывающего агрегата характеризуется следующими особенностями движения игл инструментов относительно трубы:
а) при вращении ротора как в прямом так и в противоположном направлениях иглы инструментов левой и правой головок расположенные на среднем радиусе рабочей поверхности движутся под углами соответственно -45^o и +45^o по отношению к вектору скорости орбитального движения,
б) скорость перемещения игл относительно трубы V_л как геометрическая сумма скорости V_y и тангенциальной скорости V_т R_с· за счет вращения инструмента относительно ротора составит величину

Перемещение комбайна по оси трубы с относительно малой скоростью V_х не вносит существенных изменений в траектории игл.

Особенностями чистящих обрабатывающих агрегатов, функционирующих способом очистки по патенту RU N 2050717 1995, обеспечивающих технический результат, являются:
1. Конструкция обрабатывающего агрегата предусматривает эквивалентную по производительности очистку трубы при прямом и противоположном направлениях вращения ротора равно при прямом и противоположном направлениях перемещений комбайна по трубе, для чего головки обрабатывающих агрегатов выполнены в двух вариантах исполнения левом и правом, устанавливаемых на роторе в чередующемся порядке.

2. В качестве обрабатывающего инструмента применимы принудительно вращаемые относительно ротора или иглофрезы с расположением игл параллельно оси вращения инструмента. Торцевая рабочая поверхность инструмента имеет форму кольца и выполнена конической с углом при вершине (180 2α_o), α_o угол установки оси вала инструмента по отношению нормали к центру площади контакта инструмента с трубой. Непринципиальные отличия щеток от иглофрез состоят в диаметре игл и режимах обработки по скорости и усилию прижатия к трубе.

3. Предложена такая конструкция подвески обрабатывающих инструментов к ротору и такая кинематика привода их вращения относительно ротора, при которых для каждой соседней пары иглофрез, размещенных на роторе, траектории движения игл относительно обрабатываемой поверхности трубы для соседних инструментов пересекаются под прямыми углами друг к другу как при прямом, так и при противоположном направлениях вращения ротора и при прямом и обратном направлениях движения комбайна относительно трубы.

4. Технологический режим очистки предусматривает периодическое реверсирование направления вращения ротора и соответственно инструмента относительно ротора, которое производится после истечения определенного времени его работы при одном направлении вращения, в течение которого режущие свойства игл обрабатывающих инструментов притупляются до некоторого уровня. При изменении направления вращения ротора режущие свойства инструментов восстанавливаются до первоначального значения. Такое решение не допускает "засаливания" инструмента и способствует самоочищению от стружек, застрявших в ворсе.

Конструкция чистящего обрабатывающего агрегата и принципы его работы универсальны для применения в машинах, предназначенных для очистки трубопроводных магистралей как при их строительстве, так и ремонте, на разных этапах, а также при очистке труб и круглого проката с целью "осветления" наружной поверхности перед нанесением на нее покрытий и в других случаях.

Формула изобретения

1. Комбайн для снятия наружного гидроизоляционного покрытия с магистральных трубопроводов, содержащий корпусную часть, состоящую из корпуса, устройства подвески корпуса к трубе с помощью колес, приводов вращения колес для перемещения комбайна по трубе, смонтированные на корпусе в последовательном порядке по ходу перемещения комбайна для поэтапной очистки трубопровода, обрабатывающий агрегат по срезанию грунта, обрабатывающий агрегат по срезанию гидроизоляции, обрабатывающий агрегат по очистке трубопровода на завершающих этапах с приводами, отличающийся тем, что корпус комбайна выполнен в виде корсета, охватывающего трубопровод, состоящего из трех шпангоутов в форме плоских колец, соединенных между собой лонжеронами в единую жесткую конструкцию, устройство подвески корпуса к трубе выполнено в виде подпружиненных поворотных рычагов, подвешенных к корпусу на шарнирах с колесами на их концах, расположенных равномерно по дуге окружности в переднем поясе по ходу перемещения комбайна со свободно перекатывающимися колесами, в среднем и заднем поясах с ведущими колесами, причем привод вращения колес для перемещения комбайна по трубе состоит из секций, число которых равно числу пар колес в среднем и заднем поясах, каждая из которых содержит асинхронный электродвигатель в блоке с шестеренчатым редуктором, два карданных вала и два червячных редуктора, на выходных валах которых установлены ведущие колеса, роторные части всех обрабатывающих агрегатов состоят из кольцевого ротора (подвижной части) и неподвижной части ротора соединенных между собой радиально-упорным подшипником, приводы вращения роторов состоят из параллельно функционирующих секций, каждая из которых имеет установленный на шпангоуте корпуса блок асинхронного электродвигателя с шестеренчатым редуктором первой ступени с ведущей шестерней на выходном валу, зацепляемую с ведомым зубчатым колесом редуктора II ступени, соединенной с ротором, каждый из которых имеет прикрепленные к нему блоки головок обрабатывающих агрегатов, включающих обрабатывающий инструмент, рычажное устройство подвески инструмента к головке, механизм для отжатия инструментов от трубы, редуктор II ступени привода вращения вала инструмента, который содержит конические шестерни для установки необходимого положения вала инструмента по отношению к обрабатываемой поверхности трубопровода и направления вращения вала инструмента, каждая роторная часть комбайна имеет централизованный управляемый привод установки инструментов в нерабочее, отжатое от трубопровода положение, имеющий кольцо, установленное на наружном диаметре ротора, поворачиваемое относительно ротора в двух направлениях и прикрепленных к торцу кольца спиральных полозов, к которым прижимаются ролики для осуществления подъема и опускания инструмента при повороте кольца, ротор обрабатывающего агрегата по предварительной очистке трубопровода от грунта, имеет соединенный с ним ротор чистящего обрабытывающего агрегата завершающего очистку от грунта.

2. Обрабатывающий агрегат, содержащий установленные на роторной части обрабатывающие инструменты, подвешенные на нем посредством рычагов и пружинный механизм прижатия их к трубе, отличающийся тем, что обрабатывающий скребково-режущий инструмент выполнен плоскосимметричной формы, подвешен посредством головки к ротору и имеет вал подвески, ось которого лежит в плоскости симметрии инструмента и перпендикулярна оси вращения ротора, при этом инструмент имеет два типа лезвия, зеркально располагаемых с каждой из сторон от плоскости симметрии инструмента скребковое лезвие, прижимаемое механизмом прижима в радиальном направлении к трубе, и режущее лезвие, кромка которого расположена под углом по отношению к нормали в точке контакта сребкового лезвия с трубопроводом, при этом подвеска инструмента головки имеет упоры для фиксации рабочих положений инструмента относительно трубопровода за счет поворота рычага подвески инструмента под действием сил трения обрабатывающего инструмента о трубу при реверсе ротора.

3. Обрабатывающий агрегат, содержащий ротор, режущие ножи, режущая кромка которых имеет форму окружности, отличающийся тем, что на роторе установлены головки, на которых размещены режущие ножи, привод вращения ножей от вращения ротора, имеющий планетарный редуктор I ступени и шестеренчатые редукторы II ступени с коническими шестернями, причем продольная ось вторичного вала редуктора II ступени расположена под углом 70 75^o к оси первичного вала редуктора и под углом 3 5^o к плоскости касательной к трубе в точке контакта лезвия с трубой, вторичный вал редуктора второй ступени выполнен трубчатой формы для установки в нем вала ножа посредством шлицевого пояса с некоторым зазором для передачи крутящего момента и угловых отклонений оси вала ножа относительно вторичного вала редуктора и прижатия лезвия ножа при биениях обрабатываемой поверхности трубопровода относительно ротора, вал ножа имеет подвеску к корпусу редуктора и содержит рычаг, охватывающий корпус редуктора, подвешенный посредством цапф, ось которых перпендикулярна оси трубчатого вала, вал ножа подвешен к рычагу с помощью радиально-упорного подшипника, а другой опорой вала является место его сочленения с вторичным валом редуктора по шлицевому поясу между ними, на передней части рычага подвески вала ножа к редуктору установлен ролик, прижимаемый рычажным механизмом головки для взаимодействия со спиральным полозом централизованного механизма установки инструмента в нерабочее положение и обратно и дополнительно имеет устройство поперечного разрезания стружек изоляции, имеющие корпусную часть, размещенную во внутренней полости режущего ножа и прикрепленную посредством кронштейнов к рычагу подвески вала ножа, желоб П-образного профиля в поперечном сечении изогнутого по длине для разворота направления движения срезаемой стружки изоляции в нем, режущее устройство дисковых ножниц, имеющее неподвижный нож с лезвием в виде окружности, плоскость которого направлена под острым углом к продольной оси желоба и подвижный дисковый нож с диаметром меньшим, чем диаметр неподвижного ножа, лезвие которого обкатывается относительно неподвижного лезвия ножниц без пробуксовки за счет привода, состоящего из редуктора I ступени, имеющего ведущую коническую шестерню на входном валу соосную валу ножа, разрезающего гидроизоляцию, ведомое зубчатое колесо на валу, планетарный редуктор II ступени, на котором установлено водило с сателлитной шестерней, скрепленной с подвижным дисковым ножом и обкатывающейся относительно скрепленного с корпусом солнечного зубчатого колеса по внутреннему диаметру, совершая орбитальное движение и вращение относительно подвески к водилу вместе с подвижным ножом, разрезающим стружку изоляции.

4. Обрабатывающий агрегат по очистке трубопровода на завершающих этапах, содержащий установленные на роторе торцевые иглофрезы и механизм их прижима к трубопроводу, отличающийся тем, что на роторе установлены головки с размещенными на них иглофрезами, имеющими коническую рабочую поверхность и форму кольца, оси валов иглофрез наклонены под углом по отношению к нормалям площадки контакта иглофрез с трубопроводом, имеющим форму эллипсоподобных овалов, располагаемых в плоскости перпендикулярной оси ротора, головки содержат редукторы II ступени приводов вращения валов иглофрез, выполненных в левом и правом вариантах их исполнения, чередующихся по угловому положению мест установки их на роторе, отличающиеся между собой направлением вращения иглофрез, угловым положением вала иглофрез, угол между плоскостью, проходящей через ось иглофрезы и нормаль к центру площадки контакта иглофрезы с трубой и плоскостью орбитального движения составляет

где
отношение угловой скорости иглофрезы относительно ротора к угловой скорости вращения ротора относительно трубопровода;
R_ср средний радиус конической рабочей поверхности иглофрезы;
R_о радиус обрабатываемой трубы,
причем угол b_o для головок левого и правого вариантов исполнения по модулю равны друг другу, но противоположны по знаку, вал иглофрезы установлен внутри трубчатого вала редуктора II ступени и соединен с ним посредством шлицов для передачи крутящего момента и обеспечения осевых перемещений вала иглофрезы, а головка содержит механизм отжатия инструмента от трубы, имеющий кронштейн, по брусу которого перемещается кулиса с роликом на ней, зацепленным с полозом централизованного управляемого привода установки инструмента в нерабочее положение и тягу, кинематически связанную с валом иглофрез.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7