Патент на изобретение №2311965

Изобретение относится к области нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубопровода.

Известно устройство для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода (патент РФ №2065332, МПК 6 В05С 7/08, 07.05.2001, Бюл. №17/2000), состоящее из двух поршней запорного и заглаживающего, установленных с зазором относительно друг друга и содержащих стержни в виде стальных валов с закрепленными на них манжетами.

Недостатками данного устройства является то, что заглаживающий поршень не обеспечивает равномерной толщины покрытия, а на верхнем участке трубы покрытие недостаточно прижимается к поверхности, что может привести к отеканию раствора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является машина для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода (авторское свидетельство СССР №531552, МПК В05С 7/08, 25.02.72, Бюл. №38). Машина включает корпус, выполненный с возможностью продольного перемещения, размещенный в нем привод, соединенный с валом, на котором установлены подпружиненные гладилки, емкость для материала покрытия с подающим шнеком, размещенным внутри дозатора с отверстиями для подачи материала покрытия и центробежной разбрызгивающей головкой с закрепленными на ней радиальными лопатками.

Недостатками данной машины является, во-первых, невозможность обработки внутренней поверхности трубопровода большой протяженности ввиду ограниченного объема емкости для материала покрытия, что обуславливает необходимость подачи раствора и усложняет эксплуатацию установки, во-вторых, при эксцентриситете оси установки относительно оси трубы гладилки будут формировать неравномерное покрытие разной толщины в одном сечении.

Изобретение направленно на повышение качества и равномерности наносимого покрытия, увеличения длины восстанавливаемого трубопровода, облегчение эксплуатации и обслуживания установки.

Технический результат изобретения достигается тем, что в устройстве для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, включающем корпус, выполненный с возможностью продольного перемещения, размещенный в нем привод, соединенный с валом, с установленными на нем подпружиненными выглаживающими лопатками, дозатор с отверстиями для подачи материала покрытия и радиальные лопатки, корпус снабжен опорами скольжения, устройство снабжено штангой, размещенной соосно с валом и закрепленной шарнирно на внешней стороне корпуса со стороны, противоположной расположению вала, на штанге установлен запирающий диск из эластичного материала, соприкасающийся по окружности с внутренней поверхностью трубопровода, имеющий возможность продольного перемещения по штанге, дозатор выполнен в виде диска и установлен на корпусе со стороны штанги, радиальные лопатки имеют винтовую форму и размещены на валу перед выглаживающими, подпружиненные выглаживающие лопатки выполнены с возможностью регулирования величины прижима, а радиальные – с возможностью регулирования зазора между ними и внутренней поверхностью трубопровода.

Отличием от прототипа является то, что корпус снабжен опорами скольжения, устройство снабжено штангой, размещенной соосно с валом и закрепленной шарнирно на внешней стороне корпуса со стороны, противоположной расположению вала, на штанге установлен запирающий диск из эластичного материала, соприкасающийся по окружности с внутренней поверхностью трубопровода, с возможностью продольного перемещения по штанге, дозатор выполнен в виде диска и установлен на корпусе со стороны штанги, радиальные лопатки размещены на валу перед выглаживающими, подпружиненные выглаживающие лопатки выполнены с возможностью регулирования величины прижима, а радиальные – с возможностью регулирования зазора между ними и поверхностью трубопровода.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «новизна».

Опоры скольжения, на которых установлен корпус, позволяют предварительно настроить устройство в положение, при котором его ось совпадает с осью трубопровода, это обеспечивает центрирование устройства, что в результате дает равномерное покрытие по всей окружности трубопровода.

Запирающий диск, соприкасающийся по окружности с внутренней поверхностью трубопровода и размещенный на штанге, служит для предотвращения растекания раствора по трубопроводу. Он имеет возможность перемещаться по штанге и при заполнении раствором объема между ним и дозатором смещает его в крайнее правое положение, что дает возможность увеличить объем раствора для покрытия и позволяет увеличить длину восстановления трубопровода. Для того чтобы устройство не заклинивало в местах поворота и сужениях трубопровода, запирающий диск выполнен из эластичного материала, а штанга соединена с корпусом шарнирно через кардан.

Благодаря тому, что дозатор размещен на торце корпуса и выполнен в виде диска с отверстиями, через которые материал покрытия продавливается при перемещении устройства по трубопроводу, исключаются сложные механизмы подачи раствора и облегчается эксплуатация и обслуживание устройства.

За счет того, что подпружиненные выглаживающие лопатки выполнены с возможностью регулирования величины прижима к нанесенному покрытию, обеспечивается равномерный контакт с покрытием даже при смещении осей устройства и трубопровода.

Радиальные лопатки, в количестве не менее двух, выполненные с возможностью регулирования зазора между ними и поверхностью трубопровода, позволяют задавать толщину покрытия, распределять материал покрытия равномерно по поверхности трубопровода. Винтовая конструкция данных лопаток обеспечивает формирование слоя покрытия, а излишки раствора, которые прошли дозирующий диск, отбрасываются в направлении движения устройства и перемещаются перед лопатками, что обеспечивает получение более ровного покрытия.

Если количество радиальных лопаток будет менее двух, то центр устройства будет смещаться относительно центра трубопровода, что может привести к образованию неравномерного покрытия.

Известно из уровня техники решение, имеющее признак, совпадающий с отличительным признаком заявляемого изобретения, устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода (авторское свидетельство СССР №1719095, кл. В05С 7/08, 1992), где также используются два поршня: запорный и заглаживающий, между которыми помещается материал покрытия. Запорный поршень не позволяет растекаться материалу по трубе, и при продвижении устройства по трубопроводу материал продавливается в зазор между трубой и заглаживающим поршнем и одновременно выравнивается. Однако использование одного только заглаживающего поршня не позволяет получить равномерного покрытия.

В заявленном изобретении материал покрытия помещается между двумя дисками, но запирающий диск установлен на штанге с возможностью перемещения по ней, заглаживающий диск заменен на дозирующий диск с отверстиями и установлен на корпусе. Через отверстия дозирующего диска материал покрытия поступает в рабочую зону, где распределяется по стенкам радиальными лопатками и выравнивается выглаживающими лопатками, что дозволяет получить равномерное покрытие.

Таким образом, совокупность всех отличительных признаков подтверждает соответствие заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез устройства в трубе, на фиг.2 – вид А на фиг.1, на фиг.3 – разрез Б-Б на фиг.1, на фиг.4 – разрез В-В на фиг.1.

Устройство состоит из привода 1, который крепится в корпусе 2. Корпус 2 устанавливается на опорах скольжения 3. Опоры могут выдвигаться за счет имеющихся в них пазах и фиксирующих болтов 4, обеспечивая центрирование установки относительно трубы. Диск дозирующий 5 имеет отверстия 6 и крепится на корпусе 2. Диск запирающий 7, выполненный из эластичного материала, крепится на втулку 8, которая устанавливается на штанге 9. Втулка 8 может перемещаться по штанге 9 до упорной гайки 10, ограничивающей ее перемещение. Штанга 9 через кардан 11 соединена с корпусом 2. Привод 1 соединен с валом 12, на котором расположены радиальные лопатки 13 и выглаживающие лопатки 14. Радиальные лопатки 13 имеют винтовую форму и регулирующий паз 15, позволяющий выдвигать лопатки в зависимости от диаметра обрабатываемой трубы. Радиальные лопатки фиксируются болтами 16. Выглаживающие лопатки 14 поджимаются к поверхности трубы пружинами 17, которые регулируются болтами 18 и гайками 19. Грузонесущий кабель 20 передает электричество к приводу 1 и перемещает установку.

Устройство работает следующим образом. Через трубу, на которую наносят покрытие, протягивают грузонесущий кабель 20, который перемещает устройство по трубе, одновременно обеспечивая подачу электричества на привод 1 устройства. Грузонесущий кабель 20 зацепляют к штанге 9 устройства, на которой расположен запирающий диск 7. Запирающий диск 7 имеет возможность перемещаться по штанге 9. Между запирающим и дозирующим дисками закачивают раствор для покрытия. При заполнении объема между дисками запирающий диск 7 смещается в крайнее правое положение до упорной гайки 10, установленной на штанге 9. Дозирующий диск 5 закреплен непосредственно на корпусе устройства 2 и имеет отверстия 6, расположенные по окружности диска. При перемещении установки по трубе дозирующий диск 5 обеспечивает поступление материала покрытия через отверстия 6.

Устройство должно занимать положение, при котором его ось и ось трубы имеют минимальное смещение. Это достигается предварительной настройкой выдвижных опор скольжения 3, который регулируются болтами 4. Для исключения заклинивания центрирование осуществляется за счет нижних опор, а верхняя опора является страховочной и устанавливается с зазором, позволяющим проходить дефектные участки трубы.

Включается привод 1 устройства, расположенный в герметичном корпусе 2. Вал 12 привода 1 начинает вращаться, передавая крутящий момент расположенным на нем лопаткам. Первыми в работу вступают три радиальные лопатки 13, предназначены для предварительного нанесения покрытия на внутреннюю поверхность. Основная задача данных лопаток 13 – распределить материал покрытия равномерно по поверхности трубы, при этом винтовая конструкция данных лопаток обеспечивает формирование покрытия заданного слоя, а излишки раствора, которые прошли дозирующий диск 5, отбрасываются в направлении перемещения устройства и передвигаются перед лопатками.

Окончательное формирование поверхностного слоя осуществляется с помощью выглаживающих лопаток 14, установленных с возможностью регулирования усилия прижима к покрытию и обеспечивающих равномерный контакт с покрытием даже при смещении осей трубопровода и устройства.

Использование изобретения позволит увеличить длину восстановления трубопровода за счет увеличения объема используемого материала покрытия, упростить подачу раствора, поскольку исключаются сложные механизмы перемещения раствора, облегчить обслуживание и эксплуатацию установки, при этом получая качественное равномерно нанесенное покрытие.

Формула изобретения

Устройство для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, включающее корпус, выполненный с возможностью продольного перемещения, размещенный в нем привод, соединенный с валом, с установленными на нем подпружиненными выглаживающими лопатками, дозатор с отверстиями для подачи материала покрытия и радиальные лопатки, отличающееся тем, что корпус снабжен опорами скольжения, устройство снабжено штангой, размещенной соосно с валом и закрепленной шарнирно на внешней стороне корпуса со стороны, противоположной расположению вала, на штанге установлен запирающий диск из эластичного материала, соприкасающийся по окружности с внутренней поверхностью трубопровода, имеющий возможность продольного перемещения по штанге, дозатор выполнен в виде диска и установлен на корпусе со стороны штанги, радиальные лопатки имеют винтовую форму и размещены на валу перед выглаживающими, подпружиненные выглаживающие лопатки выполнены с возможностью регулирования величины прижима, а радиальные – с возможностью регулирования зазора между ними и внутренней поверхностью трубопровода.

РИСУНКИ