CN103785656B - 一种无源输油管道清管器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无源输油管道清管器，属输油管道疏通设备技术领域。该清管器包括太阳轮、行星齿轮、中心齿轮和叶轮。太阳轮的两端分别通过固定杆安装有前密封板和后密封板，前密封板和后密封板之间呈三角状安装有行星齿轮轴，行星齿轮轴上分别活动安装有行星齿轮，行星齿轮之间的太阳轮内装有中心齿轮；中心齿轮内设置有叶轮，行星齿轮分别与中心齿轮和太阳轮啮合连接。该清管器依靠管道中输送的原油来提供能量，改变了传统除垢装置与管道的过盈配合为旋转刀片切削设计，有效的减小了对管道的损伤，提高了除垢效果，减小因停产带来的损失，有效保证输油效率。该清管器可通过相似性原理设计不同尺寸来满足不同内径管道的清洗工作。

Description

一种无源输油管道清管器
技术领域
本发明涉及一种无源输油管道清管器，属输油管道疏通设备技术领域。
背景技术
根据国家的有关规定和规范，需定期对石油管道进行清管和检测工作，通过对管道的清理，可以提高原油的输送效率和管道的使用寿命；对管道的检测可以保证输油的安全，确保安全生产。
目前输油管道的清理方法主要有化学除蜡、清洗剂法、热洗除蜡（蒸汽、热水、热油）、微生物除蜡、电磁加热除蜡、高压射流除蜡、机械除蜡等。除机械除蜡外，其他各种除蜡方法都存在各种问题，如需停产作业、费用高、环境污染、损坏管件、耗水多、水处理等问题。机械除蜡相比上述方法虽然操作简单，施工周期短，处理效果好，无需停产作业，但易造成蜡堵事故。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有输油管道清管时易卡堵、低效率、需停产、高污染等问题及对除污除蜡的要求，提供了一种高效、环保、高产的无源输油管道清管器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无源输油管道清管器，包括太阳轮、行星齿轮、中心齿轮和叶轮，其特征在于：太阳轮的两端分别通过固定杆安装有前密封板和后密封板，前密封板和后密封板的外侧分别固装有前皮碗和后皮碗，前密封板和后密封板之间的太阳轮内通过前密封板和后密封板呈三角状安装有行星齿轮轴，行星齿轮轴上分别活动安装有行星齿轮，行星齿轮之间的太阳轮内装有中心齿轮；中心齿轮内设置有叶轮，叶轮与中心齿轮固定连接，太阳轮的外表圆周上设置有多个凹槽，凹槽内通过销轴分别活动安装有滚刀，太阳轮的圆周内表面设置有传动齿，行星齿轮分别与中心齿轮和太阳轮啮合连接。
所述的滚刀呈螺旋状，滚刀的一端设置有销轴孔，滚刀的另一端设置有弹簧伸缩杆。
所述的太阳轮和中心齿轮与前密封板和后密封板之间分别安装有滚珠。
所述的前密封板、后密封板、前皮碗和后皮碗上分别设置有中心孔。
所述的前皮碗和后皮碗由硅胶材料制成。
本发明的优点是：
1、该无源输油管道清管器无需离线工作，无需外加动力，依靠管道中输送的原油来提供能量，可以减小因停产带来的损失，有效保证输油效率。
2、该无源输油管道清管器通过流道与管道截面比控制叶轮转速和前进速度来达到最佳除蜡效果。
3、该无源输油管道清管器的前皮碗和后皮碗可以起到导向的作用，保证清管器在输油管道内的顺利前进。
4. 该无源输油管道清管器的前皮碗和后皮碗改变了传统除垢装置与管道的过盈配合为旋转刀片切削设计，有效的减小了对管道的损伤，提高了除垢效果。
5、该无源输油管道清管器，其结构可通过相似性原理设计不同尺寸来满足不同内径管道的清洗工作。
6、该无源输油管道清管器能通过轴向运行速度和滚刀切削力的自我调节来防止清管器发生卡堵事故，也能提高螺旋滚刀的切削效果。
7、该无源输油管道清管器的滚刀为活动设置，在销轴和弹簧伸缩杆的作用下，滚刀可随着管道内壁结蜡厚度的不同绕销轴径向转动，以适应对不同结蜡厚度的管道进行切削。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图；
图2为本发明的截面示意图；
图3为本发明的滚刀的结构示意图；
图4为图3中A处的放大结构示意图。
图中：1、太阳轮，2、行星齿轮，3、中心齿轮，4、叶轮，5、固定杆，6、前密封板，7、后密封板，8、前皮碗，9、后皮碗，10、行星齿轮轴，11、滚珠，12、中心孔，13、滚刀，14、销轴孔，15、弹簧伸缩杆。
具体实施方式
该无源输油管道清管器包括太阳轮1、行星齿轮2、中心齿轮3和叶轮4。太阳轮1的两端分别通过固定杆5安装有前密封板6和后密封板7。
前密封板6和后密封板7的外侧分别固装有由硅胶材料制成的前皮碗8和后皮碗9。前密封板6、后密封板7、前皮碗8和后皮碗9上分别设置有中心孔12。
前密封板6和后密封板7之间的太阳轮1内通过前密封板6和后密封板7呈三角状安装有行星齿轮轴10。行星齿轮轴10上分别活动安装有行星齿轮2，行星齿轮2之间的太阳轮1内装有中心齿轮3。太阳轮1和中心齿轮3与前密封板6和后密封板7之间分别安装有滚珠11；以有效的减小前密封板6和后密封板7与太阳轮1和中心齿轮3间的摩擦阻力，使之可以相对转动。
中心齿轮3内设置有叶轮4，叶轮4与中心齿轮3固定连接。太阳轮1的外表圆周上设置有多个凹槽，凹槽内通过销轴分别活动安装有滚刀13。滚刀13呈螺旋状，滚刀13的一端设置有销轴孔14，滚刀13的另一端设置有弹簧伸缩杆15。
太阳轮1的圆周内表面设置有传动齿，行星齿轮2分别与中心齿轮3和太阳轮1啮合连接。
该无源输油管道清管器使用时，通过投放装置将其投入到正在工作的输油管道中，原油通过中心孔12冲击叶轮4使其开始旋转并带动该清管器整体前行，在这一过程中，叶轮4带动中心齿轮3转动，并通过行星齿轮2带动太阳轮1转动，再由太阳轮1通过其上的滚刀13将管壁上的积蜡旋切下来，从而完成输油管道的清理工作。清理工作产生的碎屑随原油流走。
该无源输油管道清管器的滚刀13为活动安装，滚刀13的一端在另一端的弹簧伸缩杆15作用下能在凹槽内绕销轴转动。当滚刀13遇到足够大的径向力时，滚刀13向内压缩弹簧伸缩杆15，以避免滚刀13在弯头或管道大变形处与管壁刚性接触时损害刀刃和管道，当滚刀13所受径向力减弱时，滚刀13恢复原位。
该无源输油管道清管器的前皮碗8和后皮碗9在遇到弯道时，具有导向和支撑作用，以使该清管器顺利通过弯管。工作过程中如果前方遇到较厚蜡层时，前皮碗8在阻力作用下向内收缩以便该清管器继续前行，但前行速度减慢，此时通过流道（中心孔12）的流量增大，叶轮4的输出转矩和转速增大，滚刀13的切削力和切削速度也随之增大，从而将厚蜡层切除下来。当前方蜡层较薄时，该清管器所受阻力较小，轴向运行速度相对较大，叶轮4转速相对较小，滚刀13的切削力同样也相对较小。
作业完成后通过清管器回收装置接收回收该清管器，然后对该清管器进行检测、清洗、储存，以备下次使用。

Claims (1)

1.一种无源输油管道清管器，包括太阳轮（1）、行星齿轮（2）、中心齿轮（3）和叶轮（4），其特征在于：太阳轮（1）的两端分别通过固定杆（5）安装有前密封板（6）和后密封板（7），前密封板（6）和后密封板（7）的外侧分别固装有前皮碗（8）和后皮碗（9），前密封板（6）和后密封板（7）之间的太阳轮（1）内通过前密封板（6）和后密封板（7）呈三角状安装有行星齿轮轴（10），行星齿轮轴（10）上分别活动安装有行星齿轮（2），行星齿轮（2）之间装有中心齿轮（3）；中心齿轮（3）内设置有叶轮（4），叶轮（4）与中心齿轮（3）固定连接，太阳轮（1）的外表圆周上设置有多个凹槽，凹槽内通过销轴分别活动安装有滚刀（13），太阳轮（1）的圆周内表面设置有传动齿，行星齿轮（2）分别与中心齿轮（3）和太阳轮（1）啮合连接；所述的滚刀（13）呈螺旋状，滚刀（13）的一端设置有销轴孔（14），滚刀（13）的另一端设置有弹簧伸缩杆（15）；所述的太阳轮（1）和中心齿轮（3）与前密封板（6）和后密封板（7）之间分别安装有滚珠（11）；所述的前密封板（6）、后密封板（7）、前皮碗（8）和后皮碗（9）上分别设置有中心孔（12）；所述的前皮碗（8）和后皮碗（9）分别由硅胶材料制成。
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