Самохідний пристрій для чищення внутрішньої поверхні трубопроводів

Изобретение относится к области водоснабжения и водоотведения, а именно, к устройствам для очистки внутренней поверхности трубопроводов бытовых и промышленных канализаций и систем водоотведения, проходные сечения которых полностью забиты твердыми отложениями, и может быть использовано для очистки лотков, каналов и других емкостных сооружений. Известно устройство [1] для очистки полностью забитых трубопроводов, содержащее полый корпус, цилиндр с размещенным в нем дифференциальным поршнем, имеющим каналы для зарядки ресивера, хвостовую часть воздухоподводящую трубку. Устройство содержит так же ствол с винтовой нарезкой. Ствол с корпусом образуют ресивер. Во внутренней полости дифференциального поршня имеется приемная камера. Основными недостатками указанного устройства являются: - необходимость наличия дополнительных технических устройств для обеспечения перемещения и подачи устройства очистки в процессе работы; - невозможность полной и качественной очистки внутренней поверхности трубопровода ввиду отсутствия нормальной к стенке трубопровода составляющей силы удара струи, что так же требует использование дополнительных технических устройств. Наиболее близким по технической сущности является устройство для очистки полого изделия [2], содержащее корпус с ресивером, цилиндр, в котором установлен дифференциальный поршень, имеющий канал для зарядки ресивера. В полости дифпоршня установлена воздухоподводящая трубка, которая с полостью дифпоршня образует приемную камеру. Воздухоподводящая трубка связана через хвостовую часть устройства с источником сжатого воздуха. В ресивере имеется плавающий поршень, имеющий отверстие для прохода воздуха, шток которого снабжен, клапаном, периодически перекрывающим переднее сопловое отверстие. Цилиндр устройства имеет систему сопел, оси которых направлены под углом к оси устройства. Основными недостатками такого устройства являются: - невысокая эффективность воздействия на фронтальные отложения. Это объясняется с одной стороны тем, что давление в части ресивера перед лобовым соплом в момент его открытия всегда ниже максимального давления в другой части ресивера перед началом движения дифференциального поршня на открытие, а с другой стороны тем, что через лобовое сопло выходит только часть воздуха, запасаемого в ресивере, в то время как другая часть его выходит через систему сопел цилиндра; - перепад давлений на плавающем поршне при его движении на открытие лобового сопла приводит к нежелательному перетеканию сжатого воздуха из части ресивера, перед лобовым соплом в часть ресивера перед дифференциальным поршнем. Это так же снижает энергосодержание лобовой выхлопной струи; - невысокая эффективность доочистки внутренней поверхности трубопровода, т.к. через систему сопел цилиндра выходит только часть сжатого воздуха из ресивера; - необходимость применения дополнительного технического устройства для обеспечения продвижения по трубопроводу и подачи при очистке, так как энергии выхлопа через сопла цилиндра не достаточно для выполнения этой функции по причине, указанной в предыдущем пункте. Кроме этого энергия лобового выхлопа и кинетические энергии дифференциального и плавающего поршней так же сообщают корпусу устройства импульс в противоположном направлении. Задача изобретения состоит в разработке устройства, устраняющего указанные выше недостатки. Решение указанной задачи достигается тем, что воздухоподводящая трубка 10 выполнена ступенчатой и имеет окна 20, конструкция цилиндра 8 изменена таким образом, что он вместе с воздухоподводящей трубкой 10 и хвостовой частью 9 образует дополнительный ресивер 13. Дифференциальный поршень 5 имеет дополнительную большую и малую ступени и клапанную поверхность. Внутренняя полость дифпоршня 5 со ступенью воздухоподводящей трубки 10 образует основную приемную камеру 11, а с торцевой поверхностью ствола 3 - дополнительную приемную камеру 12. Основная приемная камера 11 сообщается по каналу дифпоршня 6 с основным ресивером 2, а дополнительная приемная камера 12 по каналу 7 дифпоршня сообщается с дополнительным ресивером 13. На чертеже изображен продольный разрез самодвижущегося устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода. Устройство работает следующим образом: Сжатый воздух от источника (не показан) по рукаву высокого давления (не показан) через переходник 14 хвостовой части 9 поступает в воздухоподводящую трубку 10. Далее, в положении, изображенном на чертежа, через окно 20 поступает в дополнительную приемную камеру 12, в которой создается давление на поверхность 21, прижимающее дифференциальный поршень 5 к кольцевому седлу 17. Через канал 7 идет зарядка дополнительного ресивера 13. Как только давление в нем приблизится к значению давления в камере 12, дифференциальный поршень 5 начнет отходить от седла 17, перемещаясь в сторону камеры 12. Это происходит потому, что площадь поверхности 23 превышает площадь поверхности 21. При своем движении дифпоршень открывает сопла 18, через которые происходит истечение сжатого воздуха из дополнительного ресивера 13. Под действием реактивных выхлопных струй устройство приобретает импульс к движению в направлении, противоположном направлению выхлопа. Кроме того дифференциальный поршень 5 при контакте с поверхностью 16 сообщает устройству импульс в том же направлении. В конце движения дифференциального поршня 5 на открытие ресивера 13 происходит перекрытие окна 20 воздухоподводящей трубки 10 таким образом, что прекращается подача воздуха в дополнительную приемную камеру 12 и воздух поступав в основную приемную камеру 11, в которой создается давление, действующее на поверхность 22 и обеспечивающее прижим дифпоршня 5 к кольцевому седлу 16 основного ресивера 2. Зарядка ресивера 2 осуществляется по каналу 6. При достижении давления в основном ресивере 2 близкого к значению давления в основной приемной камере 11, дифференциальный поршень 5 начнет отходить от седла 16, так как площадь поверхности 24 превышает площадь поверхности 22 и двигаться в сторону основной приемной камеры 11. При этом открываются отверстия 19 в стволе 3, происходит выхлоп сжатого воздуха из основного ресивера 3 в лобовом направлении. Дифференциальный поршень при своем движении перекрывает доступ воздуха из воздухоподводящей трубки в камеру 11 и открывает доступ воздуха в камеру 12. Рабочий цикл устройства повторяется снова. Таким образом изменение конструкций воздухоподводящей трубки, дифференциального поршня, цилиндра так, чтобы образовались дополнительные приемная камера и ресивер, привело к тому, что выхлопы через лобовое сопло и систему сопел цилиндра осуществляются независимо друг от друга после последовательно чередующихся зарядок и разрядов основного и дополнительного ресивера. Это позволяет обеспечивать энергию лобового выхлопа достаточную для разрушения фронтальных отложений и энергию реактивных выхлопов через систему сопел цилиндра достаточную для обеспечения продвижения и подачи устройства при очистке и доочистку внутренней поверхности трубопровода.