CN104075073B - 管内壁处理装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管内壁处理装置及其处理方法，该装置包括供气的气源，以及在气源作用下在待处理管内滑动处理的球头。其设计要点在于球头包括充气膨胀座及密封固定于充气膨胀座两端的导向滑动密封座，导向滑动密封座与待处理管内壁之间为滑动密封，充气膨胀座外周面形成填充槽，填充槽内填充填料，其中一个导向滑动密封座设有与充气膨胀座内腔相通的通气孔。将球头置于待处理管内，通过气源为待处理管提供高压气体，高压气体由球头一侧通气孔进入充气膨胀座内，充气膨胀座膨胀后使填料与待处理管内壁紧密接触，实现管内壁处理。本发明结构合理，操作使用方便，适用范围广，处理效率高，效果好，适用于各类管内壁处理，或同类装置的结构改进。

Description

管内壁处理装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及管内壁处理，是一种管内壁处理装置及其处理方法。

背景技术

管内壁处理的种类较多，常见的有清洗、除锈、抛光等。不同种类的处理操作，其所采用的设备也不尽相同。管内壁清洗通常是采用管内壁冲、刷的方式；冲，即采用水或清洁液进行冲洗；刷，即采用毛刷或类似刷体结构对管内壁进行清刷。管内壁除锈一般是涉及金属管类，现有技术中较为常见的是采用喷砂处理方式，即通过气体将砂料打入管内，依靠砂料与管内壁摩擦实现除锈。管内壁抛光，主要是通过磨料等进入管内，对管内壁进行粗糙度修整。以上三种管内壁处理，虽然处理的目的不同，但作用原理皆是通过相应的介质进入管内，利用介质与管内壁接触达到处理的目的。

现有的这类处理装置，例如中国专利文献刊载的申请公布号CN103231315A，申请公布日2013年8月7日，发明名称为“用于直径在20-100mm的钢管内壁除鳞装置”，其包括三通管和高压管，高压管穿过三通管的两个接口，其出口端连接有均流头。通过高压管和三通管的配合，使得高压气流或水流的砂浆直接在待除鳞钢管的内腔混合，形成高速的磨料射流对其内壁进行打击，实现对钢管内壁鳞皮的连续、高效、环保的清除。该装置亦可用于除锈等各种管内壁清洗的领域。

还有如中国专利文献刊载的授权公告号CN203185135U，授权公告日2013年9月11日，实用新型名称为“气胀式不锈钢钢管内抛光磨头”，其包括连接杆，连接杆内设有通孔，通孔的一端连接有进气管，另一端连接有膨胀气囊，膨胀气囊上包覆有磨削材料。该抛光磨头为充气式，体积小，便于进入不锈钢钢管内部，充气后能够保证抛光磨头与不锈钢钢管内壁接触的稳定性，故抛光较为均匀。

以上两种管内壁处理装置，虽然能够达到较好的处理效果，但也存在一些不足，例如：喷砂处理对设备要求较高，且砂料回收较为不便。膨胀抛光时，磨头需始终连接进气管，结构较为复杂，且无法适用于长距离的管内壁抛光处理。除此以外，现有的管内壁处理装置通用性欠佳，成本较高。故有待对现有管内壁处理装置进行改进。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种适用于管内壁清洗、除锈、抛光等处理的管内壁处理装置及其处理方法，使其解决现有同类装置结构较为复杂，管内壁处理方式较为不便，成本较高，通用性欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种管内壁处理装置，该装置包括与待处理管连接并对待处理管内供气的气源，以及在气源作用下在待处理管内滑动并对待处理管内壁进行处理的球头。其结构要点在于所述球头包括充气膨胀座及位于充气膨胀座两端的导向滑动密封座，充气膨胀座与导向滑动密封座之间为密封固定，导向滑动密封座与所述待处理管内壁之间为滑动密封，所述充气膨胀座外周面形成填充槽，填充槽内填充填料，其中一个所述导向滑动密封座设有与所述充气膨胀座内腔相通的通气孔。通过上述结构，使得球头在气源作用下沿待处理管内壁滑动时，气体沿通气孔进入充气膨胀座内，充气膨胀座膨胀后使得填充槽内的填料与管内壁可靠接触，提高对管内壁处理的效果。同时，充气膨胀座的收缩特性，使得该球头不易堵塞在管内，具有较好的通过性。除此以外，该种球头只需更换填充槽内的填料，即可适用于管内壁的各种处理操作，通用性好，节省管内壁处理的成本。

该管内壁处理装置亦可两个所述导向滑动密封座均设有与所述充气膨胀座内腔相通的通气孔，各通气孔设有进气活塞，且当其中一侧通气孔的进气活塞打开进气时，另一侧通气孔的进气活塞关闭。通过该种结构，使得该球头配合待处理管两端换向进气，能够在待处理管内实现往复处理，提高处理的效率。

或者，两个所述导向滑动密封座均设有与所述充气膨胀座内腔相通的通气孔，位于两个导向滑动密封座内侧之间设有活塞阀杆，活塞阀杆两端设有对应控制各通气孔进气的阀头，且活塞阀杆一端阀头控制一侧通气孔进气时，另一端阀头控制另一侧通气孔关闭。该方案与前述方案的区别在于导向滑动密封座通气孔的进气控制结构不同，但作用原理和效果基本相同，该方案结构相比前述方案较为稳定可靠。

所述充气膨胀座两端设有定位环，各所述导向滑动密封座由主座和副座螺纹连接构成，且所述充气膨胀座的定位环随主座与副座螺纹连接时夹紧于两者之间。通过该结构，使得充气膨胀座与导向滑动密封座连接较为可靠，且密封效果较好。

所述填充槽内的填料为磨料、除锈剂、抛光料中的任意一种或多种。通过改变填充槽内的填料，即可对管内壁实现相应的处理，适用范围较广。

所述导向滑动密封座的外周面设有环形密封筋。通过设置环形密封筋，提高导向滑动密封座与待处理管内壁的密封性。亦可相邻所述环形密封筋之间嵌套环形的密封圈，以适应各种待处理管内径的密封要求。

所述待处理管两端连接用于收发所述球头的收发球筒，收发球筒连接所述气源，气源控制所述待处理管两端交替进气。通过该种结构，实现球头对待处理管内壁往复处理，处理效果更好。

所述通气孔内设有控制充气膨胀座进气的气门芯。采用气门芯的方案同样能够实现充气膨胀座的膨胀操作，且膨胀状态较为稳定，易于控制。

该管内壁处理装置的处理方法为：将所述球头置于待处理管内，通过所述气源直接为待处理管提供高压气体，由高压气体带动所述球头沿待处理管滑动，滑动过程中，高压气体由一侧导向滑动密封座的通气孔进入充气膨胀座内，由于导向滑动密封座与待处理管内壁之间滑动密封，故充气膨胀座充气膨胀，充气膨胀座膨胀后使所述填充槽内的填料与待处理管内壁紧密接触，实现管内壁处理。

本发明结构较为合理，操作使用较为方便，适用范围广，处理效率高，效果好，适合作为各类管内壁清洗、除锈、抛光等的处理装置使用，或同类装置的结构改进。

附图说明

图1是本发明的方案结构示意图。

图2是图1的改进方案一结构示意图。

图3是图1的改进方案二结构示意图。

图4是图1的改进方案三结构示意图。

图5是本发明使用状态的结构示意图一。

图6是本发明使用状态的结构示意图二。

图中序号的名称为：1、充气膨胀座，101、填充槽，102、定位环，2、导向滑动密封座，201、主座，202、副座，203、通气孔，204、环形密封筋，3、进气活塞，301、进气孔道，302、锥头，303、卡簧，4、活塞阀杆，401、阀头，5、气门芯，6、待处理管，7、密封圈。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1所示为本发明的结构，该管内壁处理装置包括与待处理管6连接并对待处理管内供气的气源，以及在气源作用下在待处理管内滑动并对待处理管内壁进行处理的球头。球头包括充气膨胀座1和位于充气膨胀座两端的导向滑动密封座2，充气膨胀座中部镂空形成内腔，外周面形成填充槽101，填充槽内装填填料。充气膨胀座两端均设有环形外凸的定位环204，两个导向滑动密封座均由主座201和副座202螺纹连接构成，且充气膨胀座两端的定位环分别在各自对应的主座与副座螺纹连接时夹紧于主座与副座之间，从而实现充气膨胀座与导向滑动密封座的密封固定。充气膨胀座一端为开口，对应的该侧导向滑动密封座设有与充气膨胀座内腔相通的通气孔203。

如图2所示为本发明的改进方案一结构示意图。其与图1方案的区别在于充气膨胀座两端均为开口，两个导向滑动密封座均设有与充气膨胀座内腔相通的通气孔，且各通气孔内均设有滑动的进气活塞3，进气活塞周面设有进气孔道301，进气活塞一端设有锥头302，通过锥头限位于充气膨胀座内侧，且进气活塞该端与导向滑动密封座的通气孔内端闭合时实现密封，进气活塞另一端通过卡簧303限位于导向滑动密封座外侧。两侧导向滑动密封座的进气活塞的工作状态为：当一侧导向滑动密封座的进气活塞打开进气时，另一侧导向滑动密封座的进气活塞关闭进气。

如图3所示为本发明的改进方案二结构示意图，其与改进方案一的区别在于两端通气孔内的进气活塞替换为两端通气孔之间设有活塞阀杆4，活塞阀杆两端设有对应控制各通气孔进气的阀头401，且活塞阀杆一端阀头控制一侧通气孔进气时，另一端阀头控制另一侧通气孔关闭。

如图4所示为本发明的改进方案三结构示意图，主要是在通气孔内设置控制充气膨胀座进气的气门芯5。

本发明在具体使用时，需要将球头结构与实际待处理管进行匹配，如图5、图6所示：球头放入待处理管内时，导向滑动座与待处理挂内壁之间形成密封，其所采用的方案结构为在导向滑动座周面设有轴向均匀分布的环形密封筋，或者在相邻环形密封筋之间亦可嵌套环形的密封圈7以适应不同的待处理管内径。完成上述操作后，再在充气膨胀座外周面的填充槽内填充对应处理目的的填料，例如磨料、除锈剂、抛光料等，接下来即可进行管内壁处理。

管内壁处理的具体过程根据球头结构和气源形式分为三种方案。第一种为：球头采用图1方案结构，气源为待处理管提供单向的供气，即待处理管始终是从一端进气，另一端出气，其处理过程为：将球头放入待处理管前端的发球筒中，由气源向发球筒及待处理管内提供高压气体，高压气体带动球头沿待处理管进气端朝出气端滑动，滑动过程中，高压气体由球头一侧导向滑动密封座的通气孔进入充气膨胀座内，充气膨胀座膨胀后使其外部填充槽内的填料与管内壁紧密接触，实现管内壁处理操作，直至球头从待处理管末端收入收球筒，即完成一次管内壁处理操作。

第二种为：球头采用改进方案一、改进方案二结构，气源采用对待处理管两端切换进气，切换进气的目的即实现球头在待处理管内形成往复处理。其处理过程为：将球头放入待处理管前端的发球筒中，气源先向发球筒及待处理管内提供高压气体，球头由待处理管内一端滑动至另一端，滑动过程中，高压气体推动一侧通气孔内的进气活塞或阀头打开实现充气膨胀座的进气，充气膨胀座膨胀后使其外部填充槽内的填料与管内壁紧密接触，实现管内壁处理操作，当球头滑动至待处理管末端时，气源切换待处理管两端的进气，同时，球头两侧通气孔的进气活塞或阀头也切换进气，球头重新由末端滑动至待处理管首端，以此实现往复处理操作，经多次操作后，球头收入待处理管末端的收球筒，完成处理操作。

第三种为：球头采用改进方案三结构，此时球头装入待处理管内后，由外部气源连接气门芯直接对充气膨胀座进行充气，充气膨胀座膨胀后使其外部填充槽内的填料与管内壁紧密接触，再通过气源控制球头在管内壁滑动实现管内壁处理。

以上内容旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，例如本发明是采用气源，亦可替换为液压，亦落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管内壁处理装置，该装置包括与待处理管（6）连接并对待处理管内供气的气源，以及在气源作用下在待处理管内滑动并对待处理管内壁进行处理的球头；其特征在于所述球头包括充气膨胀座（1）及位于充气膨胀座两端的导向滑动密封座（2），充气膨胀座与导向滑动密封座之间为密封固定，导向滑动密封座与所述待处理管（6）内壁之间为滑动密封，所述充气膨胀座外周面形成填充槽（101），填充槽内填充填料，其中一个所述导向滑动密封座设有与所述充气膨胀座内腔相通的通气孔（203）。

2.根据权利要求1所述的管内壁处理装置，其特征在于两个所述导向滑动密封座（2）均设有与所述充气膨胀座（1）内腔相通的通气孔（203），各通气孔设有进气活塞（3），且当其中一侧通气孔的进气活塞打开进气时，另一侧通气孔的进气活塞关闭。

3.根据权利要求1所述的管内壁处理装置，其特征在于两个所述导向滑动密封座（2）均设有与所述充气膨胀座（1）内腔相通的通气孔（203），位于两个导向滑动密封座内侧之间设有活塞阀杆（4），活塞阀杆两端设有对应控制各通气孔进气的阀头（401），且活塞阀杆一端阀头控制一侧通气孔进气时，另一端阀头控制另一侧通气孔关闭。

4.根据权利要求1所述的管内壁处理装置，其特征在于所述充气膨胀座（1）两端设有定位环（102），各所述导向滑动密封座（2）由主座（201）和副座（202）螺纹连接构成，且所述充气膨胀座的定位环随主座与副座螺纹连接时夹紧于两者之间。

5.根据权利要求1所述的管内壁处理装置，其特征在于所述填充槽（101）内的填料为磨料、除锈剂、抛光料中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1所述的管内壁处理装置，其特征在于所述导向滑动密封座（2）的外周面设有环形密封筋（204）。

7.根据权利要求6所述的管内壁处理装置，其特征在于相邻所述环形密封筋（204）之间嵌套环形的密封圈（7）。

8.根据权利要求1所述的管内壁处理装置，其特征在于所述待处理管（6）两端连接用于收发所述球头的收发球筒，收发球筒连接所述气源，气源控制所述待处理管两端交替进气。

9.根据权利要求1所述的管内壁处理装置，其特征在于所述通气孔（203）设有控制充气膨胀座（1）进气的气门芯（5）。

10.一种如权利要求1所述的管内壁处理装置的处理方法，其特征在于将所述球头置于所述待处理管（6）内，通过所述气源直接为待处理管提供高压气体，由高压气体带动所述球头沿待处理管滑动，滑动过程中，高压气体由一侧导向滑动密封座（2）的通气孔（203）进入充气膨胀座（1）内，由于导向滑动密封座与待处理管内壁之间滑动密封，故充气膨胀座充气膨胀，充气膨胀座膨胀后使所述填充槽（101）内的填料与待处理管内壁紧密接触，实现管内壁处理。