RU2220362C1

RU2220362C1 - Device for shutting-off pipe lines

Info

Publication number: RU2220362C1
Application number: RU2002110789A
Authority: RU
Inventors: И.В. Боев; В.И. Пындак
Original assignee: Боев Игорь Васильевич
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2003-12-27

Abstract

FIELD: construction engineering; shutting-off pipe lines for performing repair jobs and testing pipe lines. SUBSTANCE: proposed device has body with elastic inflatable sealing members, locking shoes with leverage system, central bypass member, power cylinders of shoe drive and bypass member, electric current source, detector of external signal reception and transmission of operate commands, compressed gas sources, helical blades, electromagnetic distributors and electrical and pneumatic lines. Device is also provided with electric pump, tank for working fluid, pneumohydraulic accumulator and hydraulic lines; compressed gas sources are made in form of pneumohydraulic separators of media whose hydraulic cavities are communicated with pneumohydraulic accumulators by means of distributor and pressure regulator. Body is provided with collars and outer rollers located over edges; electric generator connected to electric current source is mounted on shaft of helical blades. EFFECT: extended field of application. 8 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта жидкостей и предназначено для перекрытия действующего трубопровода для последующего ремонта, испытаний, производства врезок различного назначения и т.п. The invention relates to the field of pipeline transport of liquids and is intended to overlap the existing pipeline for subsequent repair, testing, production of inserts for various purposes, etc.

Известно устройство для перекрытия трубопровода, содержащее надувной шар, заключенный в защитные сетки, и поджимную манжету с канавкой, в которой установлена прозрачная трубка (RU 2105299 С1, МПК⁶ F 16 L 55/132, 1998), содержащее герметизированную цилиндрическую камеру с резиновыми стенками и силовым каркасом, армированные кордом торцевые стенки с трубным штуцером (RU 2131078 С1, МПК⁶ F 16 L 55/128, 1999).A device for blocking the pipeline containing an inflatable balloon enclosed in protective nets, and a cuff with a groove in which a transparent tube is installed (RU 2105299 C1, IPC ⁶ F 16 L 55/132, 1998), containing a sealed cylindrical chamber with rubber walls and a power frame, cord-reinforced end walls with a pipe fitting (RU 2131078 C1, IPC ⁶ F 16 L 55/128, 1999).

Технический недостаток подобных устройств: ограниченные функциональные возможности, отсутствие средств надежного удержания в заданном месте трубопровода, необходимость опорожнения трубопровода при производстве работ и недостаточная надежность, в том числе из-за возможности поломки трубки при сносе устройства. The technical drawback of such devices: limited functionality, lack of means of reliable retention in a given place of the pipeline, the need to empty the pipeline during work and lack of reliability, including due to the possibility of pipe breakage during the demolition of the device.

Известно устройство для перекрытия трубопровода, включающее трубчатый корпус, на поверхности которого смонтированы кольцевой ресивер, эластичные надувные герметизирующие узлы и стопорный узел, приводимые в действие пневмоцилиндрами, и размещенные внутри корпуса заслонки (RU 2117851 С1, МПК⁷ F 16 L 55/18, 1998).A device for blocking a pipeline is known, including a tubular body, on the surface of which an annular receiver, elastic inflatable sealing units and a locking unit, actuated by pneumatic cylinders, and placed inside the damper body are mounted (RU 2117851 C1, IPC ⁷ F 16 L 55/18, 1998 )

Технический недостаток известного устройства: ограниченные функциональные возможности из-за производства врезок в трубопровод только на расстоянии между герметизирующими узлами при условии точной установки устройства в заданном месте; недостаточная надежность из-за негерметичности заслонок примитивной конструктивной схемы, отсутствия средств для регулирования давления воздуха на выходе из ресивера, невозможности восстановления энергоемкости ресивера и трения "нежных" элементов на корпусе о внутреннюю поверхность трубопровода при перемещении устройства. The technical disadvantage of the known device: limited functionality due to the production of taps in the pipeline only at a distance between the sealing nodes, provided that the device is accurately installed in a given place; insufficient reliability due to leaks in the valves of the primitive design, lack of means for regulating the air pressure at the outlet of the receiver, the impossibility of restoring the energy consumption of the receiver and the friction of the "tender" elements on the body against the inner surface of the pipeline when moving the device.

Известно устройство для перекрытия трубопровода, содержащее полый цилиндрический корпус и размещенные на его концах и подвижно установленные манжеты с прижимающими пружинами, действующими от кольцевых упоров, установленные между манжетами и упорами рычажные фиксаторы, поршни за упорами, содержащее также запорный орган с приводом; устройство работает при наличии на трубопроводе четырех патрубков с задвижками и перекрываемых радиальных отверстий в корпусе (см. SU 1024652 А, МПК³ F 16 L 55/18, 1983).A device for shutting off a pipeline is known, comprising a hollow cylindrical body and cuffs located at its ends and movably mounted cuffs with pressing springs acting from ring stops, lever clamps installed between the cuffs and stops, pistons behind the stops, also containing a locking member with a drive; the device works when there are four pipes with valves and overlapping radial holes in the casing (see SU 1024652 A, IPC ³ F 16 L 55/18, 1983).

Технический недостаток известного устройства для перекрытия трубопровода: ограниченные функциональные возможности вследствие использования в заданном месте предварительно оборудованного трубопровода; недостаточная надежность (предложенные манжеты гарантированно не обеспечивают герметизации устройства, действующие за счет перепада давления фиксаторы на корпусе и задвижки на патрубках могут сработать в строго определенных условиях). The technical disadvantage of the known device for blocking the pipeline: limited functionality due to the use in a given place of a pre-equipped pipeline; lack of reliability (the proposed cuffs do not guarantee the sealing of the device, the clamps on the body and the valves on the nozzles acting due to the differential pressure can work under strictly defined conditions).

Известно устройство для перекрытия трубопровода, содержащее корпус с эластичными надувными герметизаторами, стопорные башмаки с рычажной системой, центральный перепускной элемент, силовые цилиндры привода башмаков и перепускного элемента, источник электрического тока, детектор приема внешних сигналов и передачи исполнительных команд, источники сжатого газа, винтовые лопасти, электромагнитные распределители, электрические и пневматические линии (SU 1328634 А1, МПК⁴ F 16 L 55/18, 1987 с дополнительным изобретением SU 1560888 А2, МПК⁵ F 16 L 55/8, 1990; приведенные признаки отобраны из формул и описаний изобретений).A device for shutting off a pipeline is known, comprising a housing with elastic inflatable sealants, locking shoes with a lever system, a central bypass element, power cylinders for the shoes and bypass element, an electric current source, a detector for receiving external signals and transmitting executive commands, compressed gas sources, screw blades , electromagnetic distributors, electric and pneumatic lines (SU 1328634 A1, IPC ⁴ F 16 L 55/18, 1987 with the additional invention SU 1560888 A2, IPC ⁵ F 16 L 55/8, 1990; given other features selected from the claims and descriptions of inventions).

Технический недостаток данного устройства: недостаточные функциональные возможности (звуковые сигналы за счет ударов кулачков - с приводом от винтовых лопастей - не являются точным средством для определения места установки в трубопроводе); недостаточно высокая надежность (вследствие негерметичности центрального перепускного элемента, отсутствия дублирующих герметизаторов, перемещения устройства с односторонним зазором в трубе и с трением скольжения направляющих по стенкам трубы, отсутствия возможности пополнения энергоносителя - сжатого газа, работы силовых цилиндров от сжатого газа, что превращает цилиндры в эластичные, нестабильно действующие элементы). The technical disadvantage of this device: insufficient functionality (sound signals due to the blows of the fists - driven by screw blades - are not an accurate means to determine the installation location in the pipeline); insufficiently high reliability (due to the leakage of the central bypass element, the absence of duplicate sealants, the movement of the device with a one-sided gap in the pipe and with sliding friction of the guides on the pipe walls, the lack of the possibility of replenishing the energy carrier - compressed gas, the operation of power cylinders from compressed gas, which turns the cylinders into elastic unstable operating elements).

Техническая задача: расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы. Technical task: expanding functionality and increasing reliability.

Согласно изобретению устройство снабжено электроприводным насосом, боком для рабочей жидкости, пневмогидравлическими аккумуляторами и гидравлическими линиями, источники сжатого газа выполнены в виде пневмогидравлических разделителей сред, гидравлические полости которых посредством распределителя и регулятора давления сообщаются с пневмогидроаккумуляторами, распределители дополнительно установлены в гидролиниях связи силовых цилиндров с пневмогидроаккумуляторами и с баком, гидролинии между насосом и пневмогидроаккумуляторами снабжены обратным и предохранительным клапанами и электроконтактным манометром, при этом корпус снабжен расположенными по краям манжетами и наружными катками с эластичной окантовкой, а на валу винтовых лопастей установлен электрогенератор, подключенный к источнику электрического тока. According to the invention, the device is equipped with an electric drive pump, a side for the working fluid, pneumohydraulic accumulators and hydraulic lines, sources of compressed gas are made in the form of pneumohydraulic separators, the hydraulic cavities of which are connected to the pneumohydraulic accumulators with a pressure regulator and pressure regulators, the distributors are additionally installed in the hydraulic cylinder communication lines of the hydraulic cylinders and with tank, hydraulic lines between the pump and pneumatic accumulators equipped with non-return and safety valves and an electric contact pressure gauge, while the body is equipped with cuffs and outer rollers located on the edges with an elastic edging, and an electric generator connected to an electric current source is installed on the shaft of the screw blades.

Наряду с этим бак для рабочей жидкости выполнен в виде пневмогидравлического разделителя сред с замкнутой пневматической полостью низкого давления; центральный перепускной элемент выполнен в виде шарового крана с приводом от силовых цилиндров посредством зубчато-реечной передачи; корпус выполнен ступенчатым - с расширением в центральной части; бак для рабочей жидкости, пневмогидроаккумуляторы, электроприводной насос и разделители сред размещены в одной стороне расширенной части корпуса, относительно которой ориентированы наружные катки, закрепленные на суженных частях корпуса; пневмогидроаккумуляторы посредством обратного клапана сгруппированы в двух секциях с возможностью одновременной зарядки и раздельной разрядки соответственно при задействовании герметизаторов и силовых цилиндров; рычажная система стопорных башмаков выполнена в виде механизма шарнирного параллелограмма с приводом от силового цилиндра, при этом башмак является одним из звеньев механизма; катки установлены в проушинах с пазами, относительно которых имеет подвижку ось катка, опирающаяся на пружины. Along with this, the tank for the working fluid is made in the form of a pneumohydraulic separator of media with a closed pneumatic cavity of low pressure; the central bypass element is made in the form of a ball valve driven by power cylinders by means of a rack and pinion transmission; the case is made stepped - with expansion in the central part; a tank for the working fluid, pneumatic accumulators, an electric drive pump and medium dividers are located on one side of the expanded part of the casing, with respect to which the outer rollers are mounted on the narrowed parts of the casing; pneumohydroaccumulators by means of a check valve are grouped in two sections with the possibility of simultaneous charging and separate discharge, respectively, with the use of sealants and power cylinders; the lever system of the locking shoes is made in the form of a hinged parallelogram mechanism driven by a power cylinder, while the shoe is one of the links of the mechanism; the rollers are installed in the eyes with grooves, relative to which the axis of the roller, based on the springs, is movable.

На фиг. 1 изображен общий вид расположенного в трубопроводе устройства для перекрытия трубопровода, в разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - выноска I из фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - привод центрального перепускного элемента; на фиг.6 - принципиальная электрогидропневматическая схема устройства. In FIG. 1 shows a General view of the device located in the pipeline for blocking the pipeline, in section; figure 2 is a section aa in figure 1; in FIG. 3 - callout I from figure 2; figure 4 is a section bB in figure 3; figure 5 - drive the Central bypass element; figure 6 - schematic electrohydropneumatic diagram of the device.

Устройство для перекрытия трубопровода включает корпус 1, на наружной поверхности которого смонтированы манжеты 2 и 3 (расположены по краям корпуса); для надежности с каждого края корпуса скомпоновано по две манжеты. Рядом с манжетами, ближе к центральной части корпуса, размещены направляющие 4 и 5 из полимерного эластичного материала. В кольцевой выемке направляющих расположены эластичные надувные герметизаторы 6 и 7 камерного типа). На одной стороне корпуса, рядом с направляющей, на рычагах 8 шарнирно закреплены стопорные башмаки 9. Рычаги и башмак являются звеньями механизма шарнирного параллелограмма, который приводится в действие посредством силового цилиндра 10. Количество башмаков в одном ряду - 4 или, как показано на фиг.2, три. Не исключается возможность установки на противоположной стороне корпуса второго ряда стопорных башмаков. На наружной стороне корпуса 1, по сторонам от его центральной части, закреплены также катки 11 с эластичной окантовкой 12. Количество катков с каждой стороны - 3 или 4; предпочтительно - три, два из которых расположены внизу под углом ±45^o относительно вертикальной оси и являются опорными, а третий каток размещен вверху и несет функции центрирующего элемента. Каждый каток 11 установлен в проушинах 13 с пазами 14, относительно которых имеет подвижку ось 15 катка, опирающаяся на пружины 16; на оси выполнены лыски в размер паза 14.A device for shutting off a pipeline includes a housing 1, on the outer surface of which cuffs 2 and 3 are mounted (located at the edges of the housing); for reliability, two cuffs are arranged on each edge of the case. Near the cuffs, closer to the central part of the body, guides 4 and 5 of polymer elastic material are placed. In the annular recess of the guides are elastic inflatable sealants 6 and 7 chamber type). Locking shoes 9 are pivotally mounted on levers 8 on levers 8. The levers and shoe are links of the articulated parallelogram mechanism, which is actuated by a power cylinder 10. The number of shoes in one row is 4 or, as shown in FIG. 2, three. It does not exclude the possibility of installing on the opposite side of the housing a second row of locking shoes. On the outer side of the housing 1, on the sides of its central part, rollers 11 with an elastic edging 12 are also fixed. The number of rollers on each side is 3 or 4; preferably three, two of which are located below at an angle of ± 45 ^o relative to the vertical axis and are supporting, and the third roller is located at the top and carries the functions of a centering element. Each roller 11 is installed in the eyes 13 with grooves 14, relative to which the axis of the roller 15 is supported, based on the springs 16; on the axis flats are made in the size of the groove 14.

Корпус 1 выполнен ступенчатым - с расширением 17 в центральной части. Названные элементы - манжеты 2, 3, направляющие 4, 5 с герметизаторами 6, 7, стопорные башмаки 9 с рычагами 8 и цилиндрами 10. Катки 11 со своими моментами 12-16 размещены снаружи на крайних (суженных) частях корпуса 1, в местах повышенного зазора, между трубой и корпусом. Внутри корпуса 1 размещены центральный перепускной элемент 18 и остальные элементы устройства. Перепускной элемент выполнен в виде шарового крана с приводом от силовых цилиндров 19 посредством зубчато-реечной передачи 20. Для этого на оси поворотной части крана, снаружи его корпуса, закреплены шестерни 21, которые находятся в зацеплении с зубчатыми рейками 22, являющимися продолжением штоков силовых цилиндров 19. Перепускной элемент - шаровой кран 18 расположен в расширении 17 корпуса 1, рядом с его сужением. Благодаря этому обеспечивается максимальный проход шарового крана, соизмеримый с внутренним диаметром сужения корпуса. Case 1 is made stepped - with an extension of 17 in the Central part. The named elements are cuffs 2, 3, guides 4, 5 with sealants 6, 7, locking shoes 9 with levers 8 and cylinders 10. Rollers 11 with their moments 12-16 are placed outside on the extreme (narrowed) parts of the housing 1, in places of increased the gap between the pipe and the body. Inside the housing 1 there is a central bypass element 18 and the remaining elements of the device. The bypass element is made in the form of a ball valve driven by power cylinders 19 by means of a rack-and-pinion gear 20. For this, gears 21 are fixed to the axis of the rotary part of the crane, outside its body, which are engaged with the gear racks 22, which are a continuation of the rods of the power cylinders 19. Bypass element - ball valve 18 is located in the extension 17 of the housing 1, next to its narrowing. This ensures maximum passage of the ball valve, commensurate with the inner diameter of the narrowing of the housing.

Для управления герметизаторами 6, 7 и силовыми цилиндрами 10, 19, а также для приема внешних сигналов и задействования электропотребителей предусмотрены (фиг.6): маломощный гидронасос 23 с приводом от соответствующего электродвигателя 24, бак 25 для рабочей жидкости, пневмогидравлические аккумуляторы 26, источники сжатого газа 27, 28, детектор 29 приема и передачи исполнительных команд, источник электрического тока 30, например, электрические аккумуляторы напряжением 24-27 В постоянного тока. Источники сжатого газа 27 и 28 выполнены в виде пнемогидравлических разделителей сред, гидравлические полости 31 и 32 вторых гидравлическими линиями 33 и 34, посредством электромагнитного распределителя 35 и регулятора давления 36, сообщаются с пневмогидроаккумуляторами 26 и с баком 25. Пневматические полости 37 и 38 этих разделителей пневмолиниями сообщаются с соответствующими герметизаторами 6 и 7. Электромагнитные распределители 39 и 40 дополнительно установлены в гидролиниях 41 и 42 связи силовых цилиндров 19 и 10 (соответственно шарового крана 18 и стопорных башмаков 9) с пневмогидроаккумуляторами 26 и баком 25. Гидролинии между насосом 23 и пневмогидроаккумуляторами снабжены обратным 43 и предохранительным 44 клапанами и электроконтактным манометром 45. Внутри корпуса 1 размещены также винтовые лопасти 46, на валу которых установлен электрогенератор 47 с тем же номиналом напряжения (24-27 В), подключенный к источнику метрического тока 30. Бак 25 для рабочей жидкости выполнен в виде пневмогидравлического разделителя сред с замкнутой пневматической полостью 48 низкого давления. Пневмогидроаккумуляторы 26 посредством обратного клапана 49 сгруппированы в двух секциях с возможностью одновременной зарядки и раздельной разрядки соответственно при задействовании герметизаторов 6, 7 (посредством разделителей сред 27, 28) и силовых цилиндров 10, 19. От каждого распределителя 35, 39, 40 отходят гидролинии слива рабочей жидкости, которые объединяются в общую сливную магистраль 50. Последняя посредством фильтра 51 сообщается с гидравлической полостью 52 бака 25. Электродвигатель 24, электрогенератор 47 и электрические элементы манометра 45 и распределителей 35, 39, 40 электролиниями 53, 54, 55 соединены с источником электрического тока 30, а через него и с детектором 29. Электрические и гидравлические элементы выполнены в герметичном исполнении - с возможностью надежного функционирования в среде транспортируемой по трубопроводу жидкости. To control the sealants 6, 7 and power cylinders 10, 19, as well as to receive external signals and activate electrical consumers, the following are provided (Fig. 6): a low-power hydraulic pump 23 driven by the corresponding electric motor 24, a tank 25 for the working fluid, pneumohydraulic accumulators 26, sources compressed gas 27, 28, a detector 29 for receiving and transmitting executive commands, an electric current source 30, for example, electric batteries with a voltage of 24-27 V DC. Sources of compressed gas 27 and 28 are made in the form of pneumohydraulic media separators, hydraulic cavities 31 and 32 of the second hydraulic lines 33 and 34, through an electromagnetic distributor 35 and a pressure regulator 36, communicate with pneumatic accumulators 26 and with a tank 25. Pneumatic cavities 37 and 38 of these separators the pneumatic lines communicate with the corresponding sealants 6 and 7. Electromagnetic valves 39 and 40 are additionally installed in the communication lines 41 and 42 of the power cylinders 19 and 10 (respectively, of the ball valve 18 and c support shoes 9) with pneumatic accumulators 26 and a tank 25. The hydraulic lines between the pump 23 and the pneumatic accumulators are equipped with check valves 43 and safety valves 44 and an electric contact pressure gauge 45. Inside the housing 1 there are also screw blades 46, on the shaft of which there is an electric generator 47 with the same voltage rating ( 24-27 V) connected to a metric current source 30. Tank 25 for the working fluid is made in the form of a pneumohydraulic separator of media with a closed pneumatic cavity 48 of low pressure. Pneumohydraulic accumulators 26 by means of a non-return valve 49 are grouped in two sections with the possibility of simultaneous charging and separate discharge, respectively, when sealing devices 6, 7 (by means of medium dividers 27, 28) and power cylinders 10, 19 are activated. Drain lines depart from each distributor 35, 39, 40 working fluid, which are combined into a common drain line 50. The latter through the filter 51 communicates with the hydraulic cavity 52 of the tank 25. The electric motor 24, the electric generator 47 and the electric elements of the manometer and 45 and valves 35, 39, 40 power lines 53, 54, 55 are connected to a source of electric current 30, and through it with the detector 29. Electric and hydraulic elements are in sealed design - with the possibility of reliable operation in the medium transported by pipeline fluid.

Относительно тяжелые элементы управления герметизаторами 6, 7 и силовыми цилиндрами 10, 19 - бак 25 для рабочей жидкости, пневмогидроаккумуляторы 26, насос 23 с электродвигателем 24, разделители сpед 27, 28 и некоторые другие элементы, а также находящиеся в этих элементах рабочая жидкость размещены в одной стороне расширенной части 17 корпусa 1. Под действием веса названных элементов эта сторона корпуса, находясь в трубопроводе, смещается вниз. Благодаря этому пары наружных опорных катков 11, закрепленных на суженных частях корпуса, ориентированы относительно вертикальной оси под углом ± 45^o.Relatively heavy controls for the sealants 6, 7 and power cylinders 10, 19 — the tank 25 for the working fluid, the pneumatic accumulators 26, the pump 23 with the electric motor 24, the medium separators 27, 28, and some other elements, as well as the working fluid located in these elements one side of the expanded part 17 of the housing 1. Under the influence of the weight of the named elements, this side of the housing, being in the pipeline, is shifted down. Due to this, the pairs of outer track rollers 11, mounted on the narrowed parts of the housing, are oriented relative to the vertical axis at an angle of ± 45 ^o .

Устройство для перекрытия трубопровода работает следующим образом. A device for blocking the pipeline is as follows.

Устройство вводится в трубопровод через камеру запуска очистных устройств и достигает места перекрытия в потоке транспортируемого продукта. Исходное положение при вводе устройства в трубопровод: эластичные надувные герметизаторы 6 и 7 находятся под действием предварительного (нерабочего) давления воздуха - из разделителей сред 27 и 28 воздух принудительно не выдавливается в герметизаторы; стопорные башмаки 9 не соприкасаются с внутренней поверхностью трубопровода, центральный перепускной элемент - шаровой кран 18 закрыт - в силовые цилиндры 10 и 19 рабочая жидкость не нагнетается; источник электротока 30 электрически заряжен на полную мощность; пневмогидроаккумуляторы 26 гидравлически заряжены до максимального давления рабочей жидкости, например, до 25 МПа. Движение устройства в трубе происходит на катках 11. Из-за наличия на катках эластичной окантовки 12 и установки осей 15 катков в проушинах 13 (с пазами 14) на пружинах 16, с трубой взаимодействуют нижние и верхние катки. Возможные вмятины и наплывы металла в трубе преодолеваются за счет деформации окантовок 12 и пружин 16. Катки 11 предотвращают скольжение по металлу, истирание и возможные повреждения герметизаторов 6 и 7. Расположенные по краям корпуса 1 сдвоенные манжеты 2 и 3 берут на себя некоторые функции скребков и увеличивают эффективную поперечную площадь устройства. The device is introduced into the pipeline through the launch chamber of the treatment devices and reaches the overlap in the transported product stream. The initial position when entering the device into the pipeline: elastic inflatable sealants 6 and 7 are under the influence of preliminary (inoperative) air pressure - air is not forced out of the separators 27 and 28 into the sealants; locking shoes 9 do not touch the inner surface of the pipeline, the central bypass element - ball valve 18 is closed - the working fluid is not pumped into the power cylinders 10 and 19; an electric current source 30 is electrically charged at full power; pneumatic accumulators 26 are hydraulically charged to a maximum pressure of the working fluid, for example, up to 25 MPa. The movement of the device in the pipe occurs on the rollers 11. Due to the elastic rim 12 on the rollers and the axes 15 of the rollers in the eyes 13 (with grooves 14) on the springs 16, the lower and upper rollers interact with the pipe. Possible dents and sagging of the metal in the pipe are overcome by deformation of the edging 12 and the springs 16. The rollers 11 prevent sliding on the metal, abrasion and possible damage to the sealants 6 and 7. The double cuffs 2 and 3 located on the edges of the housing 1 take on some of the functions of the scrapers and increase the effective transverse area of the device.

При подходе к месту остановки устройства в трубопроводе примерно за 50 м до заданной точки - по получении первого внешнего сигнала, воспринимаемого детектором 29, происходит предварительное торможение устройства и снижение его скорости перемещения за счет открытия шарового крана 18. Для этого по соответствующему импульсу детектора 29 от источника электротока 30 подается напряжение на электромагнит распределителя 39. Последний открывает доступ в силовые цилиндры 19 шарового крана рабочей жидкости, которая по гидролинии 41 под давлением нагнетается из пневмогидроаккумуляторов 26. Выполненные на штоках цилиндров зубчатые рейки 22 зубчато-реечной передачи 20, перемещаясь под действием давления в цилиндрах 19, приводят во вращение шестерни 21, а с их помощью и поворотную часть шарового крана 18. Кран открывается и под действием давления рабочей жидкости в цилиндрах 19 фиксируется в этом положении. Вследствие этого продукт трубопровода свободно перетекает внутри корпуса 1 устройства, его эффективная поперечная площадь и, следовательно, толкающая сила уменьшаются, и скорость перемещения устройства снижается. When approaching the stopping place of the device in the pipeline about 50 m to the set point - upon receipt of the first external signal received by the detector 29, the device is pre-braked and its movement speed decreases due to the opening of the ball valve 18. To do this, according to the corresponding pulse of the detector 29 from the source of electric current 30, voltage is supplied to the electromagnet of the distributor 39. The latter opens access to the power cylinders 19 of the ball valve of the working fluid, which is pumped through pressure line 41 under pressure is extracted from pneumohydroaccumulators 26. Gear racks 22 of a rack-and-pinion gear 20 made on cylinder rods 20, moving under pressure in the cylinders 19, rotate gears 21, and with their help, the rotary part of the ball valve 18. The valve opens and under the action of working pressure fluid in the cylinders 19 is fixed in this position. As a result, the product of the pipeline flows freely inside the device body 1, its effective transverse area and, therefore, the pushing force are reduced, and the speed of movement of the device is reduced.

При подходе устройства к месту остановки - по получении последующих вешних сигналов, воспринимаемых детектором 29, происходит остановка, фиксация и герметизация устройства относительно трубопровода. Для этого по импульсам детектора от источника электротока 30, по электролиниям 55, последовательно подается напряжение на электромагниты распределителей 40 и 35. Электромагнитный распределитель 40 открывает доступ в силовые цилиндры 10 стопорных башмаков 9 рабочей жидкости, которая по гидролинии 42 под давлением нагнетается от пневмогидроаккумуляторов 26. Выдвижение штоков цилиндров 10 сопровождается их разворотом и разворотом рычагов 8, являющихся совместно с башмаками 9 звеньями механизма шарнирного параллелограмма. Вследствие этого башмаки с определенным усилием прижимаются к внутренней поверхности трубы и, находясь под действием давления рабочей жидкости в цилиндрах 10, фиксируют устройство в заданном месте трубопровода. When the device approaches the stopping place - upon receipt of subsequent external signals received by the detector 29, the device stops, fixes and seals against the pipeline. To do this, the pulses of the detector from the source of electric current 30, along the electric lines 55, are sequentially supplied with voltage to the electromagnets of the distributors 40 and 35. The electromagnetic distributor 40 allows access to the power cylinders 10 of the locking shoes 9 of the working fluid, which is pumped under pressure from the pneumohydraulic accumulators 26 through the hydraulic line 42. The extension of the rods of the cylinders 10 is accompanied by their turn and turn of the levers 8, which together with the shoes 9 are links of the hinged parallelogram mechanism. As a result, shoes with a certain force are pressed against the inner surface of the pipe and, being under the action of pressure of the working fluid in the cylinders 10, fix the device in a predetermined location of the pipeline.

Вслед за этим электромагнитный распределитель 35 открывает доступ в пневмогидравлические разделители сред 27 и 28 рабочей жидкости, которая от пневмогидроаккумуляторов 26, проходя через регулятор давления 36, снижает исходную величину давления до рабочего давления р₀ и после этого по гидролиниям 33 и 34 поступает в гидравлические полости 31 и 32 разделителей cред 27 и 28 (р₀ = р_т + Δр; где р_т - расчетное давление транспортируемого продукта в трубопроводе; Δр = 0,3-0,5 МПа). Давлением рабочей жидкости сдвигаются плавающие поршни разделителей сред, из-за чего уменьшается объем пневматических полостей 37 и 38, давление в которых и в сообщающихся с ними пневмолиниями герметизаторах 6 и 7 возрастает до давления р₀. По завершении кратковременного процесса герметизации устройства электромагнитный распределитель 35 перекрывается, и рабочая жидкость (в гидролиниях 33, 34 и гидрополостях 31, 32 разделителей) и сжатый газ (в пневмополостях 37, 38, пневмолиниях и герметизаторах 6, 7) оказываются запертыми, находясь в динамическом равновесии. Наряду с эластичными надувными герметизаторами 6 и 7, дополнительную функцию герметизации устройства, как дублирующие элементы, несут расположенные по краям корпуса 1 сдвоенные манжеты 2 и 3.Following this, the electromagnetic distributor 35 allows access to the pneumohydraulic separators of the media 27 and 28 of the working fluid, which from the pneumatic accumulators 26, passing through the pressure regulator 36, reduces the initial pressure to the working pressure p ₀ and then through the hydraulic lines 33 and 34 enters the hydraulic cavity 31 and 32 separators, medium 27 and 28 (p ₀ = p _t + Δ p; where p _t is the calculated pressure of the transported product in the pipeline; Δ p = 0.3-0.5 MPa). The pressure of the working fluid is shifted by the floating pistons of the media separators, due to which the volume of the pneumatic cavities 37 and 38 decreases, the pressure in which and in the sealants 6 and 7 connected to them by the pneumatic lines increases to a pressure p ₀ . At the end of the short-term sealing process of the device, the electromagnetic distributor 35 is closed, and the working fluid (in the hydraulic lines 33, 34 and the hydraulic cavities 31, 32 of the separators) and the compressed gas (in the pneumatic cavities 37, 38, the pneumatic lines and sealants 6, 7) are locked while in the dynamic equilibrium. Along with elastic inflatable sealants 6 and 7, an additional sealing function of the device, as duplicate elements, are double cuffs 2 and 3 located at the edges of the housing 1.

При разрядке нижней секции пневмогидроаккумуляторов 26 (фиг.6) давление в верхней секции пневмогидроаккумуляторов преодолевает усилие "слабой" пружины обратного клапана 49, и давление в обеих секциях выравнивается. После разрядки верхней секции пневмогидроаккумуляторов давление в нижней секции остается неизменным. Этим достигается определенная независимость и повышение функциональной надежности пневмогидроаккумуляторов - их совместная зарядка и раздельная разрядка (каждая секция "обслуживает" своих гидропотребителей). После начала разрядки верхней секции пневмогидроаккумуляторов, в том числе за счет перетекания рабочей жидкости в нижнюю секцию, снижение гидравлического давления воспринимается электроконтактным манометром 45, от него по cooтветствующей электролинии 53 поступает электрический сигнал в детектор 29 и источник электротока 30. Вследствие этого подается напряжение на обмотки электродвигателя 24, который задействует гидронасос 23. Последний забирает рабочую жидкость из гидравлической полости 52 бака 25 и, преодолевая усилие "слабой" пружины другого обратного клапана 43, нагнетает жидкость в пневмогидроаккумуляторы 26 - осуществляет их зарядку до срабатывания электроконтактного манометра 45 и отключения электродвигателя 24. В непредвиденной ситуации сработает предохранительный клапан 44 и сбросит излишки жидкости в бак 25 - через фильтр 51. When the lower section of the pneumatic accumulators 26 is discharged (FIG. 6), the pressure in the upper section of the pneumatic accumulators overcomes the force of the “weak” check valve spring 49, and the pressure in both sections equalizes. After the discharge of the upper section of the pneumatic accumulators, the pressure in the lower section remains unchanged. This achieves a certain independence and an increase in the functional reliability of pneumohydroaccumulators - their joint charging and separate discharge (each section "serves" its hydraulic consumers). After the discharge of the upper section of the pneumohydraulic accumulators begins, including due to the flow of the working fluid into the lower section, a decrease in hydraulic pressure is perceived by the electric contact pressure gauge 45, from which the electric signal 53 receives an electric signal to the detector 29 and the electric current source 30. As a result, voltage is supplied to the windings an electric motor 24, which activates the hydraulic pump 23. The latter takes the working fluid from the hydraulic cavity 52 of the tank 25 and, overcoming the force of the "weak" spring about-return valve 43 forces the liquid in Hydropneumatic 26 - performs charging them to trigger electric contact manometer 45 and off the motor 24. In an emergency relief valve 44 is triggered and resets the excess fluid to the tank 25 - 51 through the filter.

Бак 25 для рабочей жидкости герметизирован (это диктуют условия эксплуатации) - при заборе из его гидрополости 52 жидкости плавающий поршень перемещается за счет некоторого избыточного давления в замкнутой пневматической полости 48. Это также создает определенный подпор рабочей жидкости во всасывающей линии насоса 23. При сбросе отработанной жидкости по сливной магистрали 50 в гидрополость 52 бака 25 (через фильтр 51) создается подпор на сливе, что предотвращает разрыв потока жидкости и стабилизирует функционирование гидросистемы. Гидронасос 23 является маломощным - с ограниченным электропотреблением. Это достигается за счет растянутого по времени процесса зарядки пневмогидроаккумуляторов 26, что не сказывается на надежности работы устройства, поскольку скоротечная рязрядка пневмогидроаккумуляторов происходит эпизодически, при этом в процессе разрядки мощность гидропневматической системы многократно превышает мощность насоса 23 и его электродвигателя 24. The tank 25 for the working fluid is sealed (this is dictated by the operating conditions) - when the fluid is taken from its hydraulic cavity 52, the floating piston moves due to some excess pressure in the closed pneumatic cavity 48. This also creates a certain pressure of the working fluid in the suction line of the pump 23. When discharging the waste liquid through the drain line 50 into the hydraulic cavity 52 of the tank 25 (through the filter 51) creates a backwater on the drain, which prevents the flow of fluid from breaking and stabilizes the functioning of the hydraulic system. The hydraulic pump 23 is low-power - with limited power consumption. This is achieved due to the time-consuming process of charging the pneumatic accumulators 26, which does not affect the reliability of the device, since the short-term discharge of the pneumatic accumulators occurs sporadically, while in the process of discharge the power of the hydropneumatic system is many times higher than the capacity of the pump 23 and its electric motor 24.

Из принципа действия устройства следует, что при его вводе в трубопровод на "борту" имеется двойной запас энергии - электрической в источнике электротока 30 и гидравлической в пневмогидроаккумуляторах 26. Это расширяет функциональные возможности и повышает надежность работы устройства. Расход гидроэнергии автоматически восполняется указанным выше способом за счет разрядки источника электротока 30. В определенных условиях электроэнергия может пополняться за счет задействования электрогенератора 47 от винтовых лопастей 46. По условиям производства работ на трубопроводе устройство может находиться в заданном месте значительное время - с открытым шаровым краном 18 после расхода энергии за счет приведения в действие силовых цилиндров 10, 19 и герметизаторов 6, 7. В этом случае поток продукта в трубопроводе, посредством лопастей 46, вращает генератор 47, который по электролиниям 54 подзаряжает источник электротока 30. From the principle of operation of the device it follows that when it is introduced into the pipeline on board there is a double supply of energy - electric in the electric current source 30 and hydraulic in the pneumohydraulic accumulators 26. This extends the functionality and increases the reliability of the device. The flow of hydropower is automatically compensated by the above method due to the discharge of the source of electric current 30. Under certain conditions, electricity can be replenished by engaging the electric generator 47 from the screw blades 46. According to the conditions of work on the pipeline, the device can be in a given place for a considerable time - with an open ball valve 18 after energy consumption by actuating the power cylinders 10, 19 and sealants 6, 7. In this case, the product flow in the pipeline, by means of a blade 46 rotates the generator 47, which recharges the power lines 54 electric current source 30.

Технология работ может предусматривать последовательный ввод в трубопровод двух устройств с расстоянием между ними 30-50 м. В этом случае, после фиксации в заданном месте, герметизации корпусов 1 обоих устройств относительно трубы и прекращения перекачки продукта, закрывают шаровые краны 18 и отсекают указанный участок от остальной части трубопровода. После этого появляется возможность известным способом откачать транспортируемый продукт, расположенный между устройствами, без опорожнения трубопровода на огромном расстоянии между камерами запуска и выпуска очистных устройств. Этому способствует надежная герметизирующая способность устройств посредством шаровых кранов 18 и герметизаторов 6, 7. Пoслe завершения работ на трубопроводе, открывают шаровые краны 18 и, запуская перекачку продукта, заполняют пространство между устройствами. После этого в одном устройстве, ближайшем к камере выпуска очистных устройств, производят разгерметизацию корпуса 1 относительно трубы и снимают фиксацию корпуса в трубе. Для этого, посредством детектора 29 и источника электротока 30, электромагнитный распределитель 35 переводят в положение слива жидкости. Последняя под действием сжатого газа в герметизаторах 6, 7 и в пневмополостях 37, 38 разделителей сред 27, 28 выдавливает рабочую жидкость из гидрополостей 31, 32, которая через распределитель 35, по сливной магистрали 50, через фильтр 51 сбрасывается в бак 25. The technology of work may include the sequential introduction into the pipeline of two devices with a distance between them of 30-50 m. In this case, after fixing in the specified place, sealing the housings 1 of both devices relative to the pipe and stop pumping the product, close the ball valves 18 and cut off the specified section from the rest of the pipeline. After this, it becomes possible in a known manner to pump out the transported product located between the devices, without emptying the pipeline at a huge distance between the chambers of the launch and release of treatment devices. This is facilitated by the reliable sealing ability of the devices by means of ball valves 18 and sealants 6, 7. After completion of work on the pipeline, ball valves 18 are opened and, starting product transfer, fill the space between the devices. After that, in one device closest to the exhaust chamber of the treatment devices, the housing 1 is depressurized relative to the pipe and the housing is locked in the pipe. To do this, by means of the detector 29 and the source of electric current 30, the electromagnetic distributor 35 is transferred to the liquid discharge position. The latter, under the action of compressed gas in the sealers 6, 7 and in the pneumatic cavities 37, 38 of the medium separators 27, 28, squeezes the working fluid out of the hydraulic cavities 31, 32, which, through the distributor 35, along the drain line 50, are discharged through the filter 51 into the tank 25.

Для снятия фиксации в электромагнитный распределитель 40 подают сигнал на изменение направления потока рабочей жидкости - подают ее в штоковые полости силовых цилиндров 10, из поршневых полостей этих цилиндров жидкость через распределитель 40 направляется в сливную магистраль 50 и сбрасывается в бак 25. Цилиндры 10, сокращая свою длину, приводят в действие рычаги 8 механизма шарнирного параллелограмма, и стопорные башмаки 9 отводятся от трубы. Далее закрывают шаровой кран 18 этого устройства - через электромагнитный распределитель 39 подают жидкость в штоковую полость силовых цилиндров 19. Штоки посредством зубчатый рейки 22 зубчато-реечной передачи 20 приводят во вращение шестерни 21 и через них - поворотную часть крана 18. Из поршневой полости цилиндров 19 жидкость сливается в бак. Под действием потока транспортируемого продукта устройство перемещается по трубопроводу в камеру выпуска очистных устройств. Аналогичным образом выполняют работы на другом устройстве, которое также перемещается по трубопроводу. При производстве работ на трубопроводе с использованием одного устройства указанные манипуляции с шаровым краном 18, как правило, не производят. Подготовка устройства и его перемещение по трубопроводу проводится подобным образом. To remove the fixation, a signal is sent to the electromagnetic distributor 40 to change the direction of flow of the working fluid — it is supplied to the rod cavities of the power cylinders 10, from the piston cavities of these cylinders, the liquid is directed through the distributor 40 to the drain line 50 and dumped into the tank 25. Cylinders 10, reducing their the length, the levers 8 of the articulated parallelogram mechanism are actuated, and the locking shoes 9 are retracted from the pipe. Next, close the ball valve 18 of this device - through an electromagnetic distributor 39, fluid is supplied to the rod cavity of the power cylinders 19. The rods through the gear rack 22 of the rack and pinion gear 20 rotate the gears 21 and through them the rotary part of the valve 18. From the piston cavity of the cylinders 19 fluid drains into the tank. Under the action of the flow of the transported product, the device moves through the pipeline into the chamber of release of treatment devices. Similarly, work is performed on another device that also moves through the pipeline. When performing work on the pipeline using one device, these manipulations with a ball valve 18, as a rule, do not produce. Preparation of the device and its movement through the pipeline is carried out in a similar way.

В итоге описанное устройство для перекрытия трубопровода характеризуется наличием дополнительных (дублирующих) уплотнительных устройств - манжет 2, 3, надежно действующего центрального перепускного элемента 18 в виде шарового крана, катков 11 на поверхности корпуса 1, которые предотвращают истирание и повреждение герметизаторов 6, 7. Для приведения в действие силовых цилиндров 10, 19 и герметизаторов 6, 7 предусмотрен специальный гидропривод с пневмогидроаккумуляторами 26. Рабочая жидкость в гидросистеме при указанных давлениях несжимаема, вследствие чего в цилиндрах исключается эффект демпфирования. Герметизаторы работают на сжатом газе (это повышает их уплотнительные качества), но посредством пневмогидравлических разделителей сред, что исключает расход воздуха, а гидроэнергия в пневмогидроаккумуляторах восстанавливается. Устройство характеризуется также высокой энергоемкостью, дублированием источников энергии, возможностью пополнения электроэнергии при ограниченном электропотреблении. При незначительной мощности насоса 23 скоростная разрядка пневмогидроаккумуляторов отличается высокой концентрацией энергии. Все это способствует расширению функциональных возможностей и повышению надежности работы устройства. As a result, the described device for blocking the pipeline is characterized by the presence of additional (duplicate) sealing devices - cuffs 2, 3, a reliable central bypass element 18 in the form of a ball valve, rollers 11 on the surface of the housing 1, which prevent abrasion and damage to the sealants 6, 7. For actuating power cylinders 10, 19 and sealants 6, 7, a special hydraulic actuator with pneumatic accumulators 26 is provided. The working fluid in the hydraulic system at the indicated pressures is incompressible, COROLLARY which cylinder is excluded damping effect. Sealers operate on compressed gas (this improves their sealing performance), but by means of pneumohydraulic separators, which eliminates air consumption, and hydropower in pneumohydroaccumulators is restored. The device is also characterized by high energy intensity, duplication of energy sources, the possibility of replenishing electricity with limited power consumption. With a low power of the pump 23, the high-speed discharge of pneumatic accumulators is characterized by a high concentration of energy. All this helps to expand the functionality and increase the reliability of the device.

Claims

1. Device for blocking the pipeline, comprising a housing with elastic inflatable sealants, locking shoes with a lever system, a central bypass element, power cylinders of the shoe drive and the bypass element, an electric current source, a detector for receiving external signals and transmitting executive commands, compressed gas sources, screw blades, electromagnetic distributors, electric and pneumatic lines, characterized in that the device is equipped with an electric drive pump, a tank for the working fluid , pneumohydraulic accumulators and hydraulic lines, the sources of compressed gas are made in the form of pneumohydraulic media separators, the hydraulic cavities of which are connected to the pneumohydraulic accumulators via a pressure distributor and pressure regulator, the distributors are additionally installed in the hydraulic cylinder communication lines with the pneumatic accumulators and the tank, and the hydraulic lines between the pump and the pneumatic pump and safety valves and an electrocontact pressure gauge, while yc provided with cuffs disposed on the edges and outer rollers with an elastic rim and the shaft mounted helical blades generator connected to the electric current source.

2. The device according to claim 1, characterized in that the tank for the working fluid is made in the form of a pneumohydraulic separator of media with a closed pneumatic cavity of low pressure.

3. The device according to claim 1, characterized in that the central bypass element is made in the form of a ball valve driven by power cylinders by means of a rack and pinion transmission.

4. The device according to claim 1, characterized in that the casing is made stepwise with expansion in the Central part.

5. The device according to claim 1 or 4, characterized in that the tank for the working fluid, pneumatic accumulators, electric drive pump and media dividers are located on one side of the expanded part of the housing, with respect to which the outer rollers are mounted on the narrowed parts of the housing.

6. The device according to claim 1 or 5, characterized in that the pneumatic accumulators by means of a check valve are grouped in two sections with the possibility of simultaneous charging and separate discharge, respectively, with the use of sealants and power cylinders.

7. The device according to claim 1, characterized in that the lever system of the locking shoes is made in the form of a hinged parallelogram mechanism driven by a power cylinder, while the shoe is one of the links of the mechanism.

8. The device according to claim 1, characterized in that the rollers are installed in the eyes with grooves, relative to which the axis of the roller, based on the springs, is movable.