CN102615072B - 一种移动式清管操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油天然气管道机械设备技术领域，具体涉及一种移动式清管操作装置，包括移动式清管操作推车，移动式清管操作推车包括车体部件、液压系统部件、磁力固定部件、推进部件和拉回部件；液压系统部件通过螺栓连接在车体部件上，推进部件和拉回部件分别在推进清管器和拉回清管器时与液压系统部件中的水平液压缸的前端连接，磁力固定部件焊接在车体部件中的托盘前端下部，液压系统部件通过控制升降液压缸使得托盘升降至适当位置，通过控制水平液压缸伸缩完成对清管器的推进或拉出。本发明具有人力移动和运送清管器的功能，具有结构紧凑、定位精确、操作高效、维护便捷、性能稳定等优点。

Description

一种移动式清管操作装置

技术领域

本发明涉及石油天然气管道机械设备技术领域，具体涉及一种移动式清管操作装置。

背景技术

近几年，随着我国国民经济的高速发展，长输油气管道建设趋向高压大口径，清管器规格不断加大，收发球筒越来越长。清管操作装置是用于收发球筒之前，将清管器送到发球筒变径段并从收球筒收回清管器从而实现清管器收发作业的重要和专用装置。

现有技术作业劳动强度高、效率低，尤其是清管操作装置无法与发球筒固定，操作人员无法克服推球时产生的巨大反作用力；没有将清管器与清管操作装置联接起来的措施，接收清管器时，清管器距离球筒的盲板口远，清出的杂质、污物、冰块等堆积在收球筒内，甚至收球筒中存在有毒、有害气体，人无法或难以将清管器拉回。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动式清管操作装置，用于清管器收发作业，具有结构紧凑、定位精确、操作高效、维护便捷、性能稳定等优点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种移动式清管操作装置，包括移动式清管操作推车，所述移动式清管操作推车包括车体部件、液压系统部件、磁力固定部件、推进部件和拉回部件；液压系统部件通过螺栓连接在车体部件上，推进部件和拉回部件分别在推进清管器和拉回清管器时与液压系统部件中的水平液压缸的前端连接，磁力固定部件焊接在车体部件中的托盘前端下部，液压系统部件通过控制升降液压缸使得托盘升降至适当位置，通过控制水平液压缸伸缩完成对清管器的推进或拉出。

上述方案中，所述车体部件包括底盘、转向装置、转向手轮、转向减速机以及托盘；其中，底盘的后端与转向装置的前端焊接联接，用于承载托盘；转向减速机的输出轴与转向装置的转轴通过平键联接，以传递转矩，转向减速机的外壳通过螺栓固定在转向装置的上部；转向手轮通过平键与转向减速机的输入轴联接。

上述方案中，所述液压系统部件包括液压站、水平液压缸、升降液压缸以及连接管路；其中，液压站通过底部的安装螺栓固定在底盘上，用于为升降车体和推拉清管器提供动力；水平液压缸通过前端部的安装螺栓固定在托盘上，升降液压缸通过上部的安装螺栓固定在底盘上，连接管路将水平液压缸和升降液压缸的进、出油口与液压站相连接。

上述方案中，所述推进部件包括推球架，推球架包括大圆环板和小圆环板，大圆环板和小圆环板之间通过钢管均布焊接联接，小圆环板与液压系统部件中的水平液压缸的前端连接，大圆环板顶推清管器末端，用于保护清管器末端的电器元件。

上述方案中，所述拉回部件包括收球钩和收球架；收球钩包括拉钩和联接夹，拉钩通过紧固件与联接夹连接，联接夹与液压系统部件中的水平液压缸的前端连接；收球架包括圆环管和圆环板，圆环管和圆环板通过钢管均布焊接联接。

上述方案中，所述磁力固定部件包括磁力器、簸形箱、台阶式轴、台阶式圆柱、圆形旋转定位板、轴套和手轮；磁力器通过紧固螺钉固定在簸形箱内部，并通过第一销与轴套联接，台阶式轴直径大的一端通过矩形键与轴套联接，台阶式轴直径小的一端穿出簸形箱；圆形旋转定位板穿过台阶式轴直径小的一端并通过螺母固定在台阶式轴上，可与台阶式轴同轴旋转；手轮通过第二销与台阶式轴直径小的一端固定联接；圆形旋转定位板上设有弧形滑槽，弧形滑槽两端为圆形区域，圆形区域的直径大于台阶式圆柱的大径，弧形滑槽的中段的宽度小于台阶式圆柱的大径，且大于台阶式圆柱的小径；台阶式圆柱的大径一端焊接在簸形箱侧面的小孔内，台阶式圆柱小径的一端可随手轮的旋转在弧形滑槽内滑动。

上述方案中，所述移动式清管操作推车包括加长部件，所述加长部件包括加长杆、支撑杆、两个联接堵头和手把销；一个联接堵头的螺纹端旋入水平液压缸前端的螺纹孔，加长杆的后端套在旋入水平液压缸前端螺纹孔的联接堵头外面，并用手把销固定；另一个联接堵头将其螺纹端旋入加长杆前端的螺纹孔内；支撑杆套在加长杆的外面，并通过手把销固定。

上述方案中，所述操作装置包括移动可调式龙门吊架，所述移动可调式龙门吊架包括横梁、立柱和手摇葫芦，所述立柱上分别设有升降盒和手柄，通过摇动手柄可调整横梁的高度；所述手摇葫芦上设有防爆钢丝，用于吊起清管器；所述立柱下端设有滚动轮。

上述方案中，所述托盘为弧形版结构，用于安放清管器；所述托盘下方设有接污槽，用于收集清管时收到的污物。

上述方案中，所述水平液压缸和升降液压缸均为单级双作用柱塞缸，所述升降液压缸通过与其联接的单向液控阀实现自锁。

与现有技术方案相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：

本发明采用移动式清管操作推车和移动可调式龙门吊架的组合方案，具有人力移动和运送清管器的功能，通过电动液压方式和可调高功能实现清管操作推车的精确定位和操作高效，采用加长杆和磁力固定措施有效解决了大型清管器的长距离推拉失稳和巨大反作用力问题，采用拉球钩的高度可调和拉球架的万向结构，解决了远距离钩球的困难，采用移动可调式龙门吊架的可移动和可调高功能实现了清管器的短距离运送功能。具有结构紧凑、定位精确、操作高效、维护便捷、性能稳定等优点。

附图说明

图1为本发明实施例中移动式清管操作推车的结构示意图；

图2为本发明实施例中车体部件的分解结构示意图；

图3为本发明实施例中液压系统部件的结构示意图；

图4为本发明实施例中加长部件及推进部件的结构示意图；

图5为图4中的D部放大图；

图6为图4中的E部放大图；

图7为本发明实施例中拉回部件的结构示意图；

图8为本发明实施例中磁力固定部件的结构分解示意图；

图9为本发明实施例中圆形旋转定位板的结构示意图；

图10为本发明实施例中移动可调式龙门吊架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供一种移动式清管操作装置，包括移动式清管操作推车，移动式清管操作推车包括车体部件2、液压系统部件3、磁力固定部件5、推进部件1和拉回部件4；液压系统部件5通过螺栓连接在车体部件2上，推进部件1和拉回部件4分别在推进清管器和拉回清管器时与液压系统部件3中的水平液压缸32的前端连接，磁力固定部件5焊接在车体部件2中的托盘25前端下部，液压系统部件3通过控制升降液压缸33使得托盘25升降至适当位置，通过控制水平液压缸32伸缩完成对清管器的推进或拉出。

如图2所示，车体部件2包括底盘21、转向装置22、转向手轮23、转向减速机24以及托盘25。底盘21的后端与转向装置22的前端焊接联接；转向减速机24的输出轴与转向装置22的转轴通过平键联接，以传递转矩，转向减速机24的外壳通过螺栓固定在转向装置22的上部；转向手轮23通过平键与转向减速机24的输入轴联接。其中，底盘为钢结构框架，用于承载和放置托盘、液压系统及其它部件。托盘为弧形板结构，用于安放清管器。托盘下装接污槽，用于收集清管时收到的污物。转向装置安装在底盘后部，用于控制车体的转向。

如图3所示，液压系统部件3包括液压站31、水平液压缸32、升降液压缸33以及连接管路34。液压站31通过底部的安装螺栓固定在底盘21上，水平液压缸通过前端部的安装螺栓固定在托盘25上，升降液压缸33通过上部的安装螺栓固定在底盘上，连接管路34将水平液压缸32和升降液压缸33的进、出油口与液压站31相连接。其中液压站为电动防爆液压站，包括防爆电机、齿轮泵、过滤器、多路阀、同步马达、压力表，用于为升降车体和推拉清管器提供动力。水平液压缸和升降液压缸均为单级双作用柱塞缸，其中升降液压缸通过与其联接的单向液控阀可实现自锁。

如图4、图5、图6和图7所示，推进部件1包括推球架42，推球架42包括大圆环板和小圆环板，大圆环板和小圆环板之间通过钢管均布焊接联接，小圆环板与液压系统部件3中的水平液压缸32的前端连接，大圆环板顶推清管器末端，用于保护清管器末端的电器元件。拉回部件4包括收球钩和收球架43；收球钩包括拉钩47和联接夹48，拉钩47通过紧固件与联接夹48连接，联接夹48与液压系统部件中的水平液压缸32的前端连接；收球架43包括圆环管和圆环板，圆环管和圆环板通过钢管均布焊接联接；圆环板端固定在清管器末端，收球时用吊钩勾住圆环管端拉出清管器。移动式清管操作推车还包括加长部件6，加长部件包括加长杆41、支撑杆44、两个联接堵头45和手把销46；一个联接堵头的螺纹端旋入水平液压缸32前端的螺纹孔，加长杆41的后端套在旋入水平液压缸32前端螺纹孔的联接堵头外面，并用手把销46固定；另一个联接堵头将其螺纹端旋入加长杆41前端的螺纹孔内；支撑杆44套在加长杆41的外面，并通过手把销46固定。

如图8和图9所示，磁力固定部件5包括磁力器51、簸形箱510、台阶式轴53、台阶式圆柱511、圆形旋转定位板54、轴套52和手轮56；磁力器51通过紧固螺钉固定在簸形箱510内部，并通过第一销59与轴套52联接，台阶式轴53直径大的一端通过矩形键58与轴套52联接，台阶式轴53直径小的一端穿出簸形箱510；圆形旋转定位板54穿过台阶式轴53直径小的一端并通过螺母55固定在台阶式轴53上，可与台阶式轴53同轴旋转；手轮56通过第二销57与台阶式轴53直径小的一端固定联接；圆形旋转定位板54上设有弧形滑槽，弧形滑槽两端为A和C圆形区域，圆形区域的直径大于台阶式圆柱511的大径，弧形滑槽的中段即B区域的宽度小于台阶式圆柱511的大径，且大于台阶式圆柱511的小径；台阶式圆柱511的大径一端焊接在簸形箱510侧面的小孔内，台阶式圆柱511小径的一端可随手轮的旋转在弧形滑槽内滑动。磁力固定部件的设计采用高性能(如钕铁硼)永久磁性材料组成强磁系统，通过手轮的转动，改变强磁系统磁力达到对车与盲板的固定和释放，有效解决了大型清管器发送时产生的巨大反作用力问题。

如图10所示，本发明提供的移动式清管操作装置还包括移动可调式龙门吊架，移动可调式龙门吊架包括横梁66、立柱63和手摇葫芦65，立柱63上分别设有升降盒61和手柄62，通过摇动手柄62可调整横梁66的高度；手摇葫芦65上设有防爆钢丝64，用于吊起清管器；立柱63下端设有滚动轮。

本发明在实施时分为以下几个步骤：

1、运送清管器：手摇移动可调式龙门吊架6两侧的手柄62，降低横梁66的高度，将清管器与移动可调式龙门吊架上6的手拉葫芦链条64联接，拉动手拉葫芦链条64将清管器吊离地面。两个人分别推动立柱63，移动可调式龙门吊架6移动，一个人推动其中一个立柱63，移动可调式龙门吊架6转向。

2、移动可调式清管操作推车定位：将移动式清管操作推车推至收发球筒前对正收发球筒的中心，操作液压系统部件3的升降手柄使托盘25与收发球筒等高，使得磁力器51贴近收发球筒盲板，轻拉手轮56，使台阶式圆柱511大径部分脱离圆形旋转定位板54的C区域，此时台阶式圆柱511小径部分仍在圆形旋转定位板54的弧形滑槽内，将手轮56逆时针旋转一个角度后转矩通过台阶式轴53传递给磁力器51，使得磁力器51与收发球筒盲板接触面通磁，产生的磁力将移动式清管操作推车与收发球筒固定，旋转手轮56的同时台阶式圆柱511小径部分沿圆形旋转定位板54的弧形滑槽从C区域经过B区域旋转至A区域，轻推手轮56，使台阶式圆柱511大径部分插入圆形旋转定位板54的A区域，并且固定于A区域，使得磁力器安全、稳定的将收发球筒固定。发球完成后，轻拉手轮56，使台阶式圆柱511大径部分脱离圆形旋转定位板54的A区域，将手轮56顺时针旋转一个角度后，转矩通过台阶式轴53传递给磁力器51，使得磁力器51磁力消失，收发球筒盲板接触面与磁力器表面分开，旋转手轮56的同时台阶式圆柱511小径部分沿圆形旋转定位板54的弧形滑槽的A区域经过B区域旋转至C区，轻推手轮56，使台阶式圆柱511大径部分插入圆形旋转定位板54的C区域，并且固定于C区域。

3、起吊和安放清管器：用移动可调式龙门吊架将清管器运到移动式清管操作推车后，拉动手摇葫芦65上的防爆钢丝64，清管器落到地面，手摇移动可调式龙门吊架6两侧的手柄62，通过升降盒61升高横梁66的高度，拉动手摇葫芦65上的防爆钢丝64，将清管器吊起，两个人分别推动立柱63使清管器位于移动式清管操作推车上方，拉动手摇葫芦65上的防爆钢丝64将清管器放到托盘25上。

4、发送清管器：将推球架42螺纹端旋入水平液压缸32前端的螺纹孔，操作液压系统部件3的水平推拉手柄，使得水平液压缸32向前伸出，顶推清管器至水平液压缸最大行程，完成第一个发送行程；操作水平推拉手柄，使得水平液压缸32缩回，卸下推球架42，将联接堵头45的螺纹端旋入水平液压缸32前端的螺纹孔，钢管41的后端套在旋入水平液压缸32前端螺纹孔的联接堵头45外面，并用手把销46固定。将推球架旋入钢管41前端的螺纹孔内。将支撑杆44套在钢管41的外面，并用手把销46固定。操作水平推拉手柄，使得水平液压缸32向前伸出一个最大行程，作用给加长总长一个推力，使得加长总长4顶推清管器，完成第二个发送行程；重复第二个发送行程的步骤，将3套相同的钢管41、支撑杆44、联接堵头45、手把销46联接，形成3倍钢管41长度的组合件用于达到3倍行程，完成发送清管器过程。

5、接收清管器：将联接夹48和拉钩47连接，联接夹48的螺纹端旋入水平液压缸32前端的螺纹孔；操作升降手柄使托盘25升起至合适位置后操作水平推拉手柄，使得水平液压缸32带着联接夹48和拉钩47向前伸至清管器前端万向收球架43内，操作升降手柄使托盘25下降，当拉钩47钩住收球架后停止；轻推旋转磁力固定部件5的手轮56并逆时针旋转，使得磁力器51通磁将清管器收发装置与收发球筒固定；操作水平推拉手柄使得水平液压缸32带着联接夹48和拉钩47拉动清管器缩回，完成接收清管器过程。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种移动式清管操作装置，其特征在于：包括移动式清管操作推车，所述移动式清管操作推车包括车体部件、液压系统部件、磁力固定部件、推进部件和拉回部件；液压系统部件通过螺栓连接在车体部件上，推进部件和拉回部件分别在推进清管器和拉回清管器时与液压系统部件中的水平液压缸的前端连接，磁力固定部件焊接在车体部件中的托盘前端下部，液压系统部件通过控制升降液压缸使得托盘升降至适当位置，通过控制水平液压缸伸缩完成对清管器的推进或拉出；

其中，所述磁力固定部件包括磁力器、簸形箱、台阶式轴、台阶式圆柱、圆形旋转定位板、轴套和手轮；磁力器通过紧固螺钉固定在簸形箱内部，并通过第一销与轴套联接，台阶式轴直径大的一端通过矩形键与轴套联接，台阶式轴直径小的一端穿出簸形箱；圆形旋转定位板穿过台阶式轴直径小的一端并通过螺母固定在台阶式轴上，可与台阶式轴同轴旋转；手轮通过第二销与台阶式轴直径小的一端固定联接；圆形旋转定位板上设有弧形滑槽，弧形滑槽两端为圆形区域，圆形区域的直径大于台阶式圆柱的大径，弧形滑槽的中段的宽度小于台阶式圆柱的大径，且大于台阶式圆柱的小径；台阶式圆柱的大径一端焊接在簸形箱侧面的小孔内，台阶式圆柱小径的一端可随手轮的旋转在弧形滑槽内滑动；

所述移动式清管操作推车还包括加长部件，所述加长部件包括加长杆、支撑杆、两个联接堵头和手把销；一个联接堵头的螺纹端旋入水平液压缸前端的螺纹孔，加长杆的后端套在旋入水平液压缸前端螺纹孔的联接堵头外面，并用手把销固定；另一个联接堵头将其螺纹端旋入加长杆前端的螺纹孔内；支撑杆套在加长杆的外面，并通过手把销固定。

2.如权利要求1所述的移动式清管操作装置，其特征在于：所述车体部件包括底盘、转向装置、转向手轮、转向减速机以及托盘；其中，底盘的后端与转向装置的前端焊接联接，用于承载托盘；转向减速机的输出轴与转向装置的转轴通过平键联接，以传递转矩，转向减速机的外壳通过螺栓固定在转向装置的上部；转向手轮通过平键与转向减速机的输入轴联接。

3.如权利要求2所述的移动式清管操作装置，其特征在于：所述液压系统部件包括液压站、水平液压缸、升降液压缸以及连接管路；其中，液压站通过底部的安装螺栓固定在底盘上，用于为升降车体和推拉清管器提供动力；水平液压缸通过前端部的安装螺栓固定在托盘上，升降液压缸通过上部的安装螺栓固定在底盘上，连接管路将水平液压缸和升降液压缸的进、出油口与液压站相连接。

4.如权利要求1所述的移动式清管操作装置，其特征在于：所述推进部件包括推球架，推球架包括大圆环板和小圆环板，大圆环板和小圆环板之间通过钢管均布焊接联接，小圆环板与液压系统部件中的水平液压缸的前端连接，大圆环板顶推清管器末端，用于保护清管器末端的电器元件。

5.如权利要求1所述的移动式清管操作装置，其特征在于：所述拉回部件包括收球钩和收球架；收球钩包括拉钩和联接夹，拉钩通过紧固件与联接夹连接，联接夹与液压系统部件中的水平液压缸的前端连接；收球架包括圆环管和圆环板，圆环管和圆环板通过钢管均布焊接联接。

6.如权利要求1所述的移动式清管操作装置，其特征在于：所述操作装置包括移动可调式龙门吊架，所述移动可调式龙门吊架包括横梁、立柱和手摇葫芦，所述立柱上分别设有升降盒和手柄，通过摇动手柄可调整横梁的高度；所述手摇葫芦上设有防爆钢丝，用于吊起清管器；所述立柱下端设有滚动轮。

7.如权利要求2所述的移动式清管操作装置，其特征在于：所述托盘为弧形版结构，用于安放清管器；所述托盘下方设有接污槽，用于收集清管时收到的污物。

8.如权利要求3所述的移动式清管操作装置，其特征在于：所述水平液压缸和升降液压缸均为单级双作用柱塞缸，所述升降液压缸通过与其联接的单向液控阀实现自锁。

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