Устройство для очистки поверхности трубопровода

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Основин Виктор Николаевич Основина Лариса Григорьевна Агейчик Валерий Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее корпус,выполненный в виде жестко соединенных друг с другом цилиндрического участка и участка в виде усеченного конуса, очистительный элемент в виде установленной по периметру цилиндрического участка корпуса эластичной манжеты, торцевую заднюю по ходу движения устройства стенку, расположенную со стороны цилиндрического участка и имеющую входные отверстия, причем на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, размещены выходные отверстия, при этом внутри корпуса соосно с ним размещен с возможностью вращения вал с жестко закрепленной на нем крыльчаткой, причем устройство снабжено дополнительными очистительными элементами, выполненными в виде кассет с режущими элементами, причем каждый очистительный элемент с помощью жестко закрепленной на нем планки присоединен посредством шарнира к участку корпуса, выполненному в виде усеченного конуса, и подпружинен с помощью закрепленной на планке и на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, цилиндрической 64322010.08.30 пружины растяжения, при этом на конце вала со стороны очистительных элементов с помощью кривошипов закреплены в количестве не менее трех кулачки с возможностью примыкания их к внутренним ближайшим к оси вала торцевым частям очистительных элементов, отличающееся тем, что каждый очистительный элемент выполнен в виде присоединенных соосно жестко друг к другу расположенной со стороны оси вала цилиндрической и конусной, направленной вершиной конуса от оси вала, частей, причем цилиндрическая и конусная части внутри выполнены, включая плоскость их соединения,полыми, при этом цилиндрическая и конусная части имеют в своих боковых поверхностях со стороны эластичной манжеты по одному отверстию, причем отверстие цилиндрической части и выходное отверстие, размещенное на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, соединены между собой с помощью эластичной гофрированной трубы, а количество выходных отверстий, размещенных на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, равно числу очистительных элементов.(56) 1. Свидетельство на полезную модель РФ 88298, МПК В 08 В 9/04, 2009. Полезная модель относится к устройствам для очистки внутренней поверхности трубопроводов и дренажных устройств. Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода 1, содержащее корпус, очистительный элемент, при этом корпус имеет цилиндрический участок и участок в виде усеченного конуса, по периметру цилиндрического участка корпуса установлена эластичная манжета, причем торцевая стенка, расположенная со стороны цилиндрического участка, имеет входные отверстия, а на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, размещены выходные отверстия, при этом внутри корпуса соосно с ним размещен с возможностью вращения вал с жестко закрепленной на нем крыльчаткой,причем устройство снабжено дополнительными очистительными элементами, выполненными в виде кассет с режущими элементами, причем каждый очистительный элемент с помощью жестко закрепленной на нем планки присоединен посредством шарнира к участку корпуса, выполненному в виде усеченного конуса, и подпружинен с помощью закрепленной на планке и на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, цилиндрической пружины растяжения, при этом на конце стержня со стороны очистительных элементов с помощью кривошипов закреплены в количестве не менее трех кулачки с возможностью примыкания их к внутренним ближайшим к оси вала торцевым частям очистительных элементов. Известное устройство не обеспечивает качественную очистку трубопровода и имеет низкую производительность, так как расположение входных и выходных отверстий не позволяет создать напор со стороны воды, достаточный для быстрого перемещения его корпуса вдоль внутренней поверхности трубопровода, а сама вода не оказывает существенного очистительного воздействия на внутреннюю поверхность трубопровода, особенно в ее верхней части. Задачей, которую решает полезная модель, является повышение качества и производительности процесса очистки внутренней поверхности трубопроводов и дренажных устройств. Поставленная задача решается с помощью устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащего корпус, выполненный в виде жестко соединенных друг с другом цилиндрического участка и участка в виде усеченного конуса, очистительный элемент в виде установленной по периметру цилиндрического участка корпуса эластичной манжеты, торцевую заднюю по ходу движения устройства стенку,расположенную со стороны цилиндрического участка и имеющую входные отверстия,2 64322010.08.30 причем на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, размещены выходные отверстия, при этом внутри корпуса соосно с ним размещен с возможностью вращения вал с жестко закрепленной на нем крыльчаткой, причем устройство снабжено дополнительными очистительными элементами, выполненными в виде кассет с режущими элементами, причем каждый очистительный элемент с помощью жестко закрепленной на нем планки присоединен посредством шарнира к участку корпуса, выполненному в виде усеченного конуса, и подпружинен с помощью закрепленной на планке и на участке корпуса,выполненном в виде усеченного конуса, цилиндрической пружины растяжения, при этом на конце вала со стороны очистительных элементов с помощью кривошипов закреплены в количестве не менее трех кулачки с возможностью примыкания их к внутренним ближайшим к оси вала торцевым частям очистительных элементов, где каждый очистительный элемент выполнен в виде присоединенных соосно жестко друг к другу расположенной со стороны оси вала цилиндрической и конусной, направленной вершиной конуса от оси вала, частей, причем цилиндрическая и конусная части внутри выполнены,включая плоскость их соединения, полыми, при этом цилиндрическая и конусная части имеют в своих боковых поверхностях со стороны эластичной манжеты по одному отверстию, причем отверстие цилиндрической части и выходное отверстие, размещенное на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, соединены между собой с помощью эластичной гофрированной трубы, а количество выходных отверстий, размещенных на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса, равно числу очистительных элементов. Техническим результатом при использовании полезной модели является повышение качества и производительности процесса очистки внутренней поверхности трубопроводов и дренажных устройств за счет дополнительного размыва загрязненных внутренних областей трубопроводов в местах воздействия на них очистительных элементов с исходящими из их конусной части струями воды, создающими одновременно с этим реактивную тягу,способствующую более быстрому и производительному перемещению устройства вдоль трубопровода. На фиг. 1 изображен общий вид устройства на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 на фиг. 3 разрез В-В на фиг. 1 на фиг. 4 - разрез С-С на фиг. 1 на фиг. 5 - вид Д на фиг. 1. Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода содержит корпус, выполненный в виде жестко соединенных друг с другом цилиндрического участка 1 и участка в виде усеченного конуса 2, очистительный элемент в виде установленной по периметру цилиндрического участка 1 корпуса эластичной манжеты 3, торцевую заднюю по ходу движения устройства стенку 4, расположенную со стороны цилиндрического участка и имеющую входные отверстия 5. На участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса 2, размещены выходные отверстия 6, а внутри корпуса соосно с ним размещен с возможностью вращения вал 7 с жестко закрепленной на ней крыльчаткой 8. Устройство снабжено дополнительными очистительными элементами 9, расположенными в проходящих через ось вала 7 плоскостях и выполненными в виде кассет с режущими элементами, причем каждый очистительный элемент 9 с помощью жестко закрепленной на нем планки 10 присоединен посредством шарнира 11 к участку корпуса, выполненному в виде усеченного конуса 2, и подпружинен с помощью закрепленной на планке 10 и на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса 2, цилиндрической пружины растяжения 12, прижимающей планку 10 к закрепленному на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса 2, упору 13. На конце вала 7 со стороны очистительных элементов с помощью кривошипов 14 закреплены в количестве не менее трех кулачки 15 с возможностью примыкания их к внутренним ближайшим к оси вала торцевым частям очистительных элементов 9. Каждый очистительный элемент 9 выполнен в виде присоединенных соосно жестко друг к другу герметичных снаружи, за исключением описанных ниже отверстий в боковых поверхностях, расположенной со стороны оси вала 7 цилин 3 64322010.08.30 дрической и конусной, направленной вершиной конуса от оси вала 7, частей, причем цилиндрическая и конусная части внутри выполнены, включая плоскость их соединения, полыми, при этом цилиндрическая и конусная части имеют в своих боковых поверхностях со стороны эластичной манжеты по одному отверстию 16 и 17, причем отверстие цилиндрической части 16 и выходное отверстие 17, размещенное на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса 2, соединены между собой с помощью эластичной гофрированной трубы 18 с использованием жестко присоединенных к местам расположения отверстий 6 и 16 патрубков 19 и зажимных элементов 20, причем количество выходных отверстий 6, размещенных на участке корпуса, выполненном в виде усеченного конуса 2, равно числу очистительных элементов 9. Устройство работает следующим образом. Устройство вставляется в трубопровод вперед выполненной в виде усеченного конуса 2 частью корпуса. Со стороны цилиндрической части 1 корпуса в трубопровод под давлением подается вода, которая, воздействуя на торцевую заднюю по ходу движения устройства стенку 4 и эластичную манжету 3, начинает перемещать устройство вдоль внутренней поверхности трубы. Одновременно вода, пройдя входные отверстия 5 в торцевой стенке 4, воздействует на крыльчатку 8, вращая вал 7 с закрепленными на нем кривошипами 14 и кулачками 15. Последние оказывают периодическое, преодолевающее усилие пружин 12 воздействие на торцы цилиндрической части очистительных элементов 9, которые своими заостренными концами разрушают имеющиеся на внутренней поверхности трубопровода загрязнения, одновременно смывая их исходящими из конусной части очистительных элементов 9 струями воды. Последние создают одновременно с этим реактивную тягу, способствующую более быстрому и производительному перемещению устройства вдоль трубопровода. После прекращения воздействия кулачка 15 на очистительный элемент 9 последний под воздействием цилиндрической пружины растяжения 12 возвращается до следующего воздействия на него кулачков 15 в первоначальное положение, при котором планка 10 прижата к упору 13. При этом исходящая из конусной части очистительного элемента 9 струя воды за счет реактивной тяги способствует дальнейшему продвижению устройства вдоль трубопровода. Использование для одновременного воздействия на внутреннюю стенку трубопровода лишь части очистительных элементов 9 уменьшает общее сопротивление перемещению устройства вдоль трубопровода, а периодическое воздействие на них кулачков 15 создает дополнительный вибрационный эффект,что в целом дополнительно способствует повышению качества и производительности процесса очистки. Образованная в процессе работы устройства гидросмесь стекает по трубопроводу. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5