Устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы

и 1 559735 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Совета Министров СССРло делам изобретенийн открытий К 678.026 (088.8) бликовано 30,05.77. Бюллетень20 а опубликования описания 15.08.77(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КОНСИСТЕНТНОГО МАТЕРИАЛА НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБЫ Изобретение относится к устройствам для нанесения на внутреннюю поверхность трубы различных консистентных материалов, перевод которых в жидкую фазу невозможен, в частности, в процессе антикоррозионной или антифрикционной обработки труб.Известно устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы, содержащее распределительное устройство в виде форсунки, с питающей магистралью, по которой подается материал в жидкой фазе 1.Однако производительность нагнетательного устройства распыляющего материала через форсунки не синхронизирована со скоростью продольного перемещения рабочего органа относительно обрабатываемой поверхности.Известно и другое устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы, содержащее установленный на штанге и связанный с объемным насосом рабочий орган, выполненный в виде цилиндрического питателя с раздаточной кольцевой канавкой, внутри которого установлен поршень, и привод его продольного перемещения 2.Последнее из указанных устройств является более близким к изобретению.Однако в известном устройстве отсутствует жесткая и саморегулируемая связь между скоростью взаимного перемещения рабочего органа и обрабатываемой поверхности и производительностью насоса или дозатора, пода;ощего материал в распылитель, в результате чего при изменении расхода смазки (в результате засорения форсунок, вязкости илп других причин) происходит нарушение однородности нанесенного слоя.С целью обеспечения равномерного и непрг рывного нанесения консистентного материалав предлагаемом устройстве привод продольного перемещения выполнен в виде силового цилиндра, один из штоков поршня которого снабжен механизмом перехвата штанги, а 15 другой установлен с возможностью перемещения в цилиндре объемного насоса.Кроме того, устройство снабжено разъемносоединенным с цилиндрическим питателем и штангой дополнительным силовым цилиндром, 20 имеющим поршень со штоком, взаимодействующим с поршнем цилиндрического питателя, причем надпоршневая полость дополнительного силового цилиндра сообщена с объемным насосом, а цилиндрический питатель снабжен 25 эластичными кольцами, расположенными пообе стороны раздаточной кольцевой канавки.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе на фиг. 2 показана схема заполнения цилиндрического питате ля консистентной смазки.Устройство для нанесения консистентного материала на вутренною поверхность труоы содержит установленный на штанге 1 и связанный с объемным насосом 2 рабочий орган, выполненный в виде цилиндрического питателя 3 со свободно плавающим разделительным поршнем 4, отверстиями 5, соединяющими подпоршневую полость с раздаточной кольцевой канавкой 6. По обе стороны от нее установлены регулируемые по наружному диаметру эластичные кольца - калибровочное 7 и центрирующее 8, изменяющие свои размеры при вращении гаек 9, перемещающих в продольном направлении нажимные втулки 10.Конструкция штанги 1 с концентричным расположением труб обоснована тем, что внешняя труба имеет большой диаметр (по условиям прочности и жесткости), а внутренняя труба, имея незначительный объем, быстро заполняется рабочей жидкостью,Устройство для нанесения консистентного материала содержит привод продольного перемещения, выполненный в виде силового цилиндра 11, один из штоков 12 поршня 13 которого снабжен механизмом перехвата штанги, состоящим из подвижной траверсы 14 со встроенными пневмозажимами 15, а другой из штоков 16 установлен с возможностью перемещения в цилиндре обьемното насоса 2. К правой части силового цилиндра 11 жестко прикреплены гильзы (на фиг. 1 и 2 не ооозначены), в которые входят концы штоков 16,являющихся плунжерами объемного насоса 2.Гильзы для жесткости соединены неподвижной траверсой 17 со встроенными пневмозажимами 18.Обе полости гильз соединены между собоймагистралями, сообщающимися через обрагные клапаны 19 и 20, соответственно с расходной емкостью 21 и посредством гибкой магистрали 22 с трубопроводом 23.В свою очередь, гибкая магистраль 22 черезотвод 24 и запорный кран 25 соединяются срасходной емкостью 21,Устройство ,для нанесения консистентногоматериала снабжено разъемно-соединенным сцилиндрическим питателем 3 и штангой 1 дополнительным силовым цилиндром 26, имеющим поршень 27 со штоком 28, взаимодействующим с плавающим поршнем 4, причемнадпоршневая полость дополнительного силового цилиндра 26 сообщается с объемным насосом 2.Хвостовая часть цилиндрического питателя3 снабжена переходной муфтой 29 с центральной расточкой, в которую входит центратор 30ответной полумуфты (на фиг. 1 и 2 не обозначено) дополнительного силового цилиндра 26.Обе полумуфты соединяются посредствомбыстроразъемного хомута 31.В дополнительном силовом цилиндре 26размещен поршень 27, шток которого 28 опирается на свободно плавающий поршень 4 цилиндрического питателя 3, 50 5560 65 10 15 20 05 30 35 40 45 Штоковая полость дополнительного силового цилиндра 26 снабжена штуцером 32 с обратным клапаном на фиг. 1 и 2 не показан, к которому подводится сжатый воздух для возврата поршня 27 в исходное (правое) положение, причем обратный клапан выполняет роль запора от попадания во внутреннюю полость инородных частиц или грязи.Штоковая полость дополнительного силового цилиндра 26 и надпоршневая полость цилиндрического питателя 3 сообщаются каналом 33.Надпоршневая крышка дополнительного силового цилиндра 26 снабжена штуцером, к которому присоединяется штанга 1 и трубопровод 23.При необходимости перезарядки цилиндрического питателя он вводится своей рабочей частью в гильзу 34 (см, фиг. 2) таким образом, чтобы штуцер 35, по которому подается консистентный материал от нагнетательного устройства (на фиг, 1 и 2 не обозначено), находился против раздаточной кольцевой канавки 6,Устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю поверхность трубы работает следующим образом.После регулировки наружных диаметров - калибровочного 7 и центрирующего 8 эластичных колец рабочий орган вводится во внутреннюю полость трубы (показана пунктиром). При этом перемещение рабочего органа осуществляется механизмом продольного перемещения. В этот момент запорный кран 25 открыт, и рабочая жидкость при перемещении штоков 16 плунжерного объемного насоса 2 циркулирует через расходную емкость 21. Путем определенного количества возвратно-поступательных перемещений подвижной траверсы 14 и пневмозажимов 15 и 18, работающих в перехватывающем режиме (например, буровой станок НКРМ), рабочий орган устанавливается на противоположном конце обрабатываемой трубы, после чего запорный кран 25 устанавливается в положение закрыто, и начинается операция по нанесению консистентного,материала на внутреннюю поверхность трубы,Под действием сжатого воздуха поршни 13 перемещают штоки - плунжеры 12 и 16 и жестко связанную с ними подвижную траверсу 14 с трубой, захваченной пневмозажимами 15 вправо. В момент перемещения плунжеров 12 и 16 рабочая жидкость вытесняется через обратный клапан 20, магистраль 22 и трубопровод 23 в надпоршневую полость дополнительного силового цилиндра 26, перемещая поршень 27, шток 28 и свободно плавающий поршень 4 цилиндрического питателя 3 влево, выдавливая количество консистентного материала, равное объему вытесненной из плунжерного насоса рабочей жидкости.По условиям нанесения непрерывного и равномерного слоя материала в любой момент50 55 60 65 перемещения рабочего органа должны выполняться следующие требования:площадь поперечного сечения слоя нанесенного материала должна равняться суммарнои площади поперечного сечения плунжеров;рабочий орган и торцы плунжеров должны перемещаться с одинаковой скоростью и на одинаковую величину рабочего хода.В данном решении штанга и, следовательно, рабочий орган перемещаются синхронно с плунжерами и на одинаковую величину, а заданная толщина слоя консистентного материала определяется диаметром плунжеров, которые могут быть сменными.При выходе подвижной системы в крайнее правое положение концевые пневмопереключатели реверсируют движение линейного двигателя (см. пневмосхему любого возвратно- поступательного привода, в частности НКР 100 М) .При движении подвижных узлов влево штанга фиксируется пневмозажимами 18 в неподвижном положении, а подвижная траверса 14 с открытыми пневмозажимами 15 совершает холостой ход, при этом плунжеры 12 и 16 засасывают через обратный клапан 19 из расходной емкости 21 рабочую жидкость.После выхода подвижной системы в крайнее левое положение концевой переключатель реверсирует движение :привода на рабочий ход, повторяя очередной цикл нанесения копсистентного материала на обрабатываемую поверхность.В момент рабочего перемещения линейного двигателя поршни 13, плунжеры 12 и 16 и поршень 27 дополнительного силового цилиндра 26 образуют совместно пневмо-гидравлический мультипликатор, обеспечивающий создание высокого давления, необходимого для вытеснения высоковязкого материала из полости цилиндрического питателя 3 в раздаточную кольцевую канавку 6 при использовании сжатого воздуха, имеющего широко применяемую величину рабочего давления 5 - 6 кгс/см.В зависимости от условий эксплуатации устройства рабочий орган может быть выполнен без рабочего цилиндрапри этом штанга 1 и трубопровод 23 могут присоединяться непосредственно к надпоршневой полости цилиндрического питателя 3.Предлагаемая схема обеспечивает оолее высокую производительность благодаря тому, что после опорожнения цилиндрического питателя 3 обеспечивается быстрая установка очередного заряженного цилиндрического питателя, а процесс зарядки использованного ведется параллельно операции нанесения консистентного материала.При переходе поршней 4 и 27 в крайнее левое положение, запорный кран 25 открывается, а к штуцеру 32 присоединяется магистраль со сжатым воздухом, под действием которого поршень 27 перемещается в правое крайнее положение, вытесняя рабочую жидкость из надпоршневой полости дополнительного сило 10 15 20 25 Зо 35 40 45 вого цилиндра 26 по магистрали 23, отводу 24 в расходную емкость 21.После снятия хомута 31 отсоединяется цилиндрический питатель 3, а на его место устанавливается очередной заряженный.Процесс перезарядки цилиндрического питателя 3 осуществляется следующим образом.Цилиндрический питатель 3 своей рабочей частью вводится в гильзу 34 (см. фиг. 2) таким образом, чтобы штуцер 35, по которому подается консистентный материал от нагнетательного устройства (на фиг, 1 и 2 не показано), находился против раздаточной кольцевой канавки 6.Далее эластичные кольца 7 и 8 сжимаются при помощи гаек 9, в результате чего наружные поверхности колец 7 и 8 плотно прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности гильзы 34, образуя герметичнчю полость, сообщающуюся с подпоршневой полостью цилиндрического питателя 3 посредством отверстий 5.Консистентный матепиал под давлением подается через штуцер 35 и поступает в полость цилиндрического питателя 3, перемещая поршень 4 в крайнее правое положение, определяющее момент окончания зарядки.Предлагаемое стпойство позволит значительно (на 80 - 90% ) повысить производительность труда и механизировать процесс нанесения консистентного материала на внутренние поверхности трубчатых изделий, выполняющийся в настоящее время вручную.Кроме того. применение данного устройства позволит увеличить в 2.5 - 3 раза длину трубчатого изделия, ограниченную в настоящее время длиной 6 м из-за невозможности нанесения равномерного и непрерывного слоя на большей длине в силу выполнения технологических операций вручную.Предлагаемое устройство может быть использовано для нанесения консистентной смазки на внутреннюю поверхность труб-каналообразователей для предварительно-напряженной пучковой арматуры,Формула изобретения 1. Устройство для нанесения консистентного материала на внутреннюю повеохность трубы, содержащее установленный на штанге и связанный с объемным насосом рабочий орган, выполненный в виде цилиндрического питателя с раздаточной кольцевой канавкой, внутри которого установлен поршень и привод его продольного перемещения, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью обеспечения равномерного и непрерывного нанесения консистентного материала, привод продольного перемещения выполнен в вид силового цилиндра, один из штоков поршня которого снабжен механизмом перехвата штанги, а другой установлен с возможностью перемещения в цилиндре объемного насоса.559735 ЬУ ыг 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено разъемно-соединенным с цилиндрическим питателем и штангой дополнительным силовым цилиндром, имеющим поршень со штоком, взаимодействующим с поршнем цилиндрического питателя, причем надпоршневая полость дополнительного силового цилиндра сообщена с объемны м насосом,3. Устройство по п, 1, отличающеесятем, что цилиндрический питатель снабженэластичными кольцами, расположенными чообе стороны раздаточной кольцевой канавки,5 Источники ниформации, припя 1 ые во внимание при экспертизе1. Авт. св,233599, кл. В 21 В 45/02, 1967.2, Авт. св.316489, л, В 21 В 45,02, 1970прототип),559735 Составитель А. Чал-Борю Техред О. Тюрина Корректор Е. Хмелева Редактор М. Никольская Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1452/18 Изд. Л% 487 Тираж 944 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5