Устройство для перемещения инструмента

Устройство для перемещения инструмента

Реферат

 

Изобретение относится к оборудованию для обработки трубных изделий изнутри, в частности, к устройствам доставки инструмента в зону обработки, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: в устройстве приводная секция 5 выполнена из двух шарнирно связанных частей 7, 8, при этом звено 9 шарнирно жестко связано с частью 7, а звено 10 шарнирно установлено с возможностью осевого перемещения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится оборудованию для обработки трубных изделий изнутри, в частности, к устройствам, обеспечивающим доставку к месту обработки инструмента, например горелки, резака и т.п. и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.

При обработке трубопроводов изнутри, например сварке, механической, электрической резке или резке взрывом используют устройства для доставки инструмента в зону обработки. Особое место среди этих устройств занимает оборудование, обеспечивающее перемещение инструмента через различные колена трубопроводов. К такому оборудованию предъявляются ряд требований - самоходность, надежность прохождения крутых изгибов трубопроводов, простота конструкции. Эти требования приобретают важное значение особенно при работе в зоне с ограниченным временем нахождения оператора, например, в радиационной зоне. При этом возникает дополнительное требование к оборудованию оно не должно ухудшать экологическую обстановку, быть маневренным и стойким к облучению. На решение этой задачи и направлено изобретение, объектом которого является устройство для перемещения инструмента.

Известно самоходное устройство для перемещения в трубопроводе, содержащее полый цилиндрический корпус с торцевыми кольцами, подвижный элемент в виде втулки с фланцами, расположенный на цилиндрическом корпусе между торцовыми кольцами, эластичные баллоны, соединенные с распределительной камерой (авт. св. СССР N 869866, кл. B 08 B 9/04, 1980).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится невозможность его применения в радиоактивной зоне из-за наличия в его конструкции камер, воздух из которых может быть загрязнен, что ухудшит экологическую обстановку. Кроме того, это устройство не обеспечивает перемещение в трубопроводах, имеющих колена.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб, содержащее корпус, шарнирно связанный с подпружиненным следящим органом с контактными роликами, взаимодействующими с поверхностью трубы (авт. св. СССР N 869867, кл. В 08 В 9/04).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится недостаточная маневренность при проходе крутоизогнутых участков трубы, что увеличивает время нахождения устройства в зоне обработки.

Известно устройство для перемещения инструмента, содержащее тележку с инструментом, шарнирно связанную с приводной секцией, имеющей расположение вдоль оси устройства два ряда опорных колес с приводами ("Новая технология контроля трубопроводов в электростанциях" проспект фирмы Mannesmann Anlagenbau, 1989).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится трудность перемещения инструмента на участках трубопроводов с крутым изломом, что увеличивает время его нахождения в зоне обработки, а в некоторых случаях применение на этих участках известного устройства вообще невозможно, (например, при малых диаметрах труб).

Сущность изобретения заключается в повышении маневренности устройства, благодаря обеспечению развязки отдельных узлов друг относительно друга, что увеличивает количество степеней свободы элементов, а следовательно, подвижность узлов относительно друг друга.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для перемещения инструмента, содержащем тележку с инструментом, шарнирно связанную с приводной секцией, имеющей расположенные вдоль оси устройства два ряда опорных колес с приводами, приводная секция выполнена из двух шарнирно связанных между собой частей, одно звено шарнира жестко соединено с первой частью секции, а второе звено шарнирно установлено на другой части секции с возможностью перемещения вдоль оси устройства, при этом части секции подпружинены, а приводы секции и каждого ряда колен выполнены в виде приводов с дискретным включением, например, в виде электромагнитов, при этом сердечник привода секции расположен вдоль оси устройства, а сердечник привода каждого ряда колес перпендикулярен оси устройства.

Выполнение приводной секции из двух шарнирно связанных частей повышает маневренность устройства, а возможность перемещения одной части секции относительно другой позволяет учитывать длину крутых изгибов трубопровода, что обеспечивает достаточную работоспособность устройства.

Выполнение приводов в виде приводов с дискретным включением обеспечивает шаговое перемещение устройства, что также облегчает перемещение устройства по крутым изгибам.

На основании изложенного можно сделать вывод, что признаки, изложенные в формуле изобретения, являются существенными.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, изобретение соответствует критерию "новизны" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками изобретения, результаты которого показывают, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, поясняются фиг. 1 3. На фиг. 1 представлено устройство в разрезе; на фиг. 2 сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б фиг. 1.

Устройство для перемещения инструмента 1 по криволинейным поверхностям, например, внутри трубы 2 состоит из тележки 3, пристыкованной посредством подпружиненного шарнира 4 к приводной секции 5, при этом тележка 3 и приводная секция 5 опираются на трубу 2 колесами 6, размещенными рядами как минимум по 3 равномерно по окружности. Приборная секция 5 состоит из двух частей 7, 8, соединенных между собой звеньями 9, 10 шарнира и стянутые пружинами 11. Звено 9 жестко связано с частью 7 секции 5, а звено 10 установлено с возможностью осевого перемещения. На части 10 секции 5 соосно устройству размещен прибор 12, представляющий собой электромагнит, сердечником которого является звено 10 на частях 7, 8, 9 секции 5 закреплены привода 13, 14 с перемещающимися перпендикулярно оси движения (трубы 2) сердечниками. К хвостовой части звена 10 закреплен трос 15 с кабелем управления.

При возврате устройства его обесточивают и извлекают "за трос". Допускается извлекать самоходом.

Устройство работает следующим образом.

В трубу 2 с помощью троса 15 устройство вставляют на максимально возможную глубину. При этом устройство обесточено. Затем включают приводы 12, 13, 14 в определенной последовательности: включают привод 14, при этом часть 8 секции 5 становится на трубе 2 за счет расклинивания между колесом 6, расположенным напротив привода 14, и сердечником указанного привода; включают привод 12, при этом звено 10, растягивая пружины 11 через звено 9 перемещает часть 7 с тележкой 3 и инструментом 1; включают привод 13, фиксируя часть 7 секции 5; отключают привод 14, отключают привод 12. Пружины 11 подтягивают часть 8 секции 5, затем включают привод 14, отключают привод 13 и цикл повторяется, секция 5 переместилась на один шаг. При контактировании с кривой поверхностью трубы 2 колесами 6 тележку 3 разворачивают относительно шарнира 4, обеспечивая соосность инструмента 1 с трубой 2.

Благодаря взаимному перемещению частей 7, 8 приводной секции 5 ее линейные размеры изменяются при движении внутри трубопровода, что облегчает проход через крутоизогнутые колена. Эту же задачу решает и наличие шарнирной связи между тележкой 3 и приводной секцией 5 и между звеньями 9, 10 приводной секции 5. Использование привода с дискретным включением обеспечивает шаговое перемещение устройства, что также облегчает перемещение его через изогнутые участки трубы 2. Таким образом, устройство повышает надежность работы, сокращает время доставки инструмента в зону обработки, что важно при работе в загрязненной зоне. В качестве инструмента могут быть использованы сварочная горелка, резак, резец, взрывное устройство, обеспечивающие разделение трубопровода при ремонте АЭС энергией взрыва. Из изложенного выше следует, что изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Формула изобретения

1. Устройство для перемещения инструмента, содержащее тележку с инструментом, шарнирно связанную с приводной секцией, имеющей расположенные вдоль оси устройства два ряда опорных колес с приводами, отличающееся тем, что приводная секция выполнена из двух шарнирно связанных между собой частей, одно звено шарнира жестко соединено с первой частью секции, а другое звено шарнира установлено на второй части секции с возможностью перемещения вдоль оси устройства, при этом части секции подпружинены, а приводы секции и каждого ряда колес выполнены в виде приводов с дискретным включением.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводы секции и каждого ряда опорных колес выполнены в виде электромагнитов, при этом сердечник привода секции расположен вдоль оси устройства, а сердечники приводов каждого ряда колес перпендикулярны к оси устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3