Устройство для очистки наружной поверхности трубопроводов

 

Изобретение относится к очистке наружной поверхности трубопроводов от старой изоляции, коррозии и т.п., а именно к устройствам для очистки наружной поверхности трубопроводов от пленочного полимерного покрытия, и может быть использовано при ремонте и строительстве трубопроводов. Задача изобретения - сократить непроизводительные затраты на ведение ремонтных работ при снятии пленочного покрытия, снизить трудоемкость, сократить простои очистных машин, связанные с ними простои всего ремонтного комплекса. Устройство для очистки наружной поверхности трубопроводов содержит резцедержатели со сменными режущими элементами, соединенные с рычагами, закрепленными на осях ротора, и снабженные опорой на наружную поверхность трубопровода ролики. Последние охватываются гибкой связью, концы которой соединены с натяжным устройством. Каждый резцедержатель снабжен регулятором поворота, выполненным в виде кулачка, закрепленного на оси, размещенной на резцедержателе, и постоянно контактирующего с хвостовой частью опоры. Регулятор поворота - кулачок - установлен асимметрично относительно оси его крепления и имеет по меньшей мере три положения, каждое из которых соответствует повороту режущего элемента на угол 3 - 5^o по отношению к наружной поверхности и к предыдущему положению передней грани режущего резца. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к очистке наружной поверхности трубопроводов от старой изоляции, коррозии и т.п., а именно к устройствам, предназначенным преимущественно для очистки трубопроводов с помощью роторных машин, и может быть использовано при ремонте и строительстве трубопроводов.

Известен рабочий орган для очистки наружной поверхности трубопроводов из описания к патенту N 2132245, МПК B 08 B 9/02, опубликованному 27.06.99, Бюл. N 18 (прототип).

Указанный рабочий орган с устройством для очистки трубопроводов смонтирован на роторе и имеет резцы, состоящие из резцедержателей (в описании - держатели) со сменными режущими элементами, соединенных с рычагами, установленными на осях ротора, снабженных опорой на наружную поверхность трубопровода и роликами, охватываемыми гибкой связью, концы которой соединены с натяжным устройством.

Эффективная очистка описанным устройством наружной поверхности трубопровода, имеющего пленочное изоляционное покрытие, возможна при условии сохранения режущих кромок очистных элементов максимально острой. При затуплении режущих кромок резцов и увеличении усилий прижатия пленка не будет удаляться, но возрастает вероятность повреждения сварных швов и обрыва гибкой связи.

Для восстановления работоспособности рабочего органа необходимо снять весь комплект сменных режущих элементов с 36-48 резцов (при наличии резцов без сменных режущих элементов необходимо снять комплект резцов) и заточить режущие кромки твердосплавных пластин. Эту операцию необходимо выполнять каждые 300 - 400 м, т.к. из практики известно, что после снятия пленки на такой длине трубопровода происходит затупление режущих кромок и образование площадки затупления.

Для демонтажа всех режущих элементов резцов и заточки режущих кромок необходимо приостанавливать работу по ремонту трубопровода, что ведет к простоям очистных машин и в целом к повышению себестоимости ведения работ по ремонту трубопроводов.

Задача изобретения - сократить непроизводительные затраты на ведение ремонтных работ при снятии пленочного покрытия, снизить трудоемкость, сократить простои очистных машин и связанные с ними простои всего ремонтного комплекса.

Указанная задача решается за счет того, что в устройстве для очистки наружной поверхности трубопроводов, преимущественно с помощью роторных машин, включающем резцы, состоящие из резцедержателей со сменными режущими элементами, соединенных с рычагами, закрепленными на осях ротора, и снабженных опорой на наружную поверхность трубопровода, ролики, охватываемые гибкой связью, концы которой соединены с натяжным устройством, каждый резцедержатель снабжен регулятором поворота, выполненным, например, в виде кулачка, закрепленного на оси, размещенной на резцедержателе, и постоянно контактирующего с хвостовой частью опоры.

Кроме того, кулачок установлен асимметрично относительно оси его крепления и имеет по меньшей мере три положения, каждое из которых соответствует повороту режущего элемента на угол от 3 до 5^o по отношению к наружной поверхности трубопровода и к предыдущему положению передней грани режущего элемента резца, т.е. угол между двумя соседними положениями передней грани режущего элемента резца составляет от 5 до 3^o.

Преимущества изобретения и конструктивные особенности поясняются чертежами, где: на фиг. 1 - вид спереди на устройство, смонтированное на роторе очистной машины (не показана); на фиг. 2 - вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 - схематично показаны положения передней грани режущего элемента резца по отношению обрабатываемой поверхности трубопровода при повороте кулачка.

Устройство для очистки наружной поверхности трубопроводов, смонтированное на роторной машине (не показана), охватывающей трубопровод 1, включает резцы 2, состоящие из резцедержателей 3 с закрепленными на них сменными режущими элементами 4. Резцедержатели 3 соединены с рычагами 5, закрепленными на осях 6 ротора машины. На резцедержателях 3 с помощью шарнира 7 закреплены опоры 8, имеющие консольную хвостовую часть, являющуюся опорой для резцедержателей 3 на наружную поверхность трубопровода 1.

На резцедержателях 3 со стороны сменных режущих элементов 4 и противоположно опорам 8 установлены с помощью дополнительных рычагов 9 ролики 10, снаружи охватываемые гибкой связью 11, концы которой соединены с натяжным устройством (не показано).

Каждый резцедержатель 3 снабжен регулятором поворота резцов 2, выполненным, например, в виде кулачка 12, который закреплен на оси 13, размещенной на резцедержателе 3. На фиг. 1 показан вариант выполнения кулачка 12 в форме квадрата, ось поворота которого размещена асимметрично. Трем граням кулачка 12 соответствуют три положения передней грани A сменных режущих элементов 4 по отношению к наружной поверхности трубопровода 1 и к предыдущему ее положению. При выполнении кулачка 12 в виде многогранника число положений передней грани соответственно увеличится.

На фиг. 3 схематично показаны два положения передней грани A режущего элемента 4: первоначальное и после поворота кулачка 12 - новое положение передней грани A¹.

На этой же фиг. 3 схематично показано положение резца 2 относительно поверхности трубопровода, где α - угол резания, β - угол заточки, γ - задний угол.

Работает устройство для очистки следующим образом.

Резцы 2 в сборе с опорами 8 и роликами 10 соединятся с рычагами 5 и монтируются на осях 6 ротора 1. Ролики 10 снаружи охватываются гибкой связью 11, натяжение которой регулируется по степени прижатия сменных режущих элементов 4 к наружной поверхности трубопровода 1 натяжным устройством. На каждом резцедержателе 3 закрепляется на оси 13 кулачок 12, который вручную поворачивается и фиксируется, при этом его грань постоянно контактирует с хвостовой частью опоры 8.

При вращении ротора и очистке наружной поверхности трубопровода 1 сменные режущие элементы 4 резцов 2 снимают пленочное покрытие, опираясь при этом на наружную поверхность трубопровода 1 дополнительно с помощью опор 8. Степень прижатия резцов 2 к наружной поверхности трубопровода 1 регулируется натяжением гибкой связи 11.

При очистке трубопровода 1 от старого пленочного покрытия через 300 - 400 м острые кромки твердосплавных пластин очистных элементов притупляются и образуется площадка S затупления с задним углом γ = 0. В этом случае поворотом кулачка 12 и его фиксацией все резцы устанавливаются во второе положение A¹ передней грани, при котором площадка затупления S¹ по задней грани резца меняет свое положение по отношению к исходному положению на угол γ¹, равный 3 - 5^o, при этом образуется острая режущая кромка по отношению к поверхности трубопровода 1. Аналогичным образом через следующий цикл (300-400 м) после затупления режущей кромки и образования новой площадки затупления поворотом кулачка 12 на 90^o и фиксацией его в новом положении все резцы устанавливаются во второе положение передней грани, при котором площадка затупления S по задней грани резца снова меняет свое положение по отношению к предыдущему положению на угол от 3 до 5^o, т.е. угол между двумя соседними положениями передней грани A и A¹, A¹ и A² и т.д. составляет 3 - 5^o.

Описанная конструкция позволяет обеспечить эффективное удаление старого пленочного покрытия с поверхности трубопровода, сократить в 3-5 раз число заточек 36-48 режущих элементов резцов, что является трудоемкой операцией и требует в настоящее врем приостановки ремонтных работ на каждую заточку резцов. За счет 3 или более поворотов передней грани резцов с помощью регулятора - кулачка исключается необходимость 3-5-кратной заточки затупившихся режущих кромок резцов и обеспечивается эффективная работа рабочего органа.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки наружной поверхности трубопроводов, преимущественно с помощью роторных машин, включающее резцы, состоящие из резцедержателей со сменными режущими элементами, соединенных с рычагами, установленными на осях ротора, и снабженных опорой на наружную поверхность трубопровода, ролики, охватываемые гибкой связью, концы которой соединены с натяжным устройством, отличающееся тем, что каждый резцедержатель снабжен регулятором поворота, выполненным в виде кулачка, закрепленного на оси, размещенной на резцедержателе, и постоянно контактирующего с хвостовой частью опоры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кулачок установлен асимметрично относительно оси его крепления и имеет по меньшей мере три положения, каждое из которых соответствует повороту режущего элемента на угол 3 - 5^o по отношению к наружной поверхности трубопровода и к предыдущему положению передней грани режущего элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3