CN105114758B - 一种管道检测器拖动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管道检测器拖动装置，它主要由机架、控制器、电磁换向阀、万向节、电池、电机、液压泵、油箱、位置传感器、信号发生器、大液压缸、大活塞、大活塞杆、小液压缸、小活塞杆、弹性摩阻块、单向阀、小活塞、后支撑杆、后套筒、摩擦片、密封件、前套筒、前支撑杆、接头组成。机架与通过万向节与大活塞杆连接；位置传感器安装在大活塞杆上；信号发生器安装在密封件上；单向阀安装在小活塞上；弹性摩阻块安装在小活塞杆上；摩擦片固定在后套筒上；小液压缸安装在大液压缸上。本发明所具有结构紧凑、拖动力大，可变径的特点，能够拖动检测器对不同尺寸石油天然气管道进行内部检查。

Description

一种管道检测器拖动装置
技术领域
本发明涉及一种管道检测器拖动装置，属于石油、天然气、煤气、化工等管道检测器用的拖动装置。
背景技术
随着国内外石油天然气地面工程的不断发展，管道成为油气输送的主要手段。不仅如此，在化工和城市燃气工程建设也使用了大量的管道。由于受到腐蚀介质以及外力的作用，给油气管网造成了不可避免的事故风险。为了预防发生事故，需要定期对管道的性能状况进行检测。目前，国内外常用检测器驱动方法分为被动式和主动式两种。其中被动式的驱动方式是通过管道内的压力实现驱动，这种方法主要应用于大口径长输管道中；主动式的驱动方式则是通过驱动装置自身提供的动力实现驱动，这种方法主要应用在城市燃气管道、化工输送管道等方面。本发明通过液压传动的形式来实现驱动，具有驱动力大、通过性好、结构简单可靠的特点。
发明内容
本发明主要为管道检测器提供一种拖动装置，为了克服现有技术的不足，提供了一种管道检测器拖动装置。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种管道检测器拖动装置，其包括机架1、控制器2、电磁换向阀3、万向节4、电池5、电机7、液压泵8、油箱9、位置传感器11、信号发生器12、大液压缸14、大活塞15、大活塞杆16、小液压缸17、小活塞杆18、弹性摩阻块20、单向阀21、小活塞22、后支撑杆24、后套筒25、摩擦片26、密封件30、前套筒32、前支撑杆34、接头38，其特征在于，管道检测器通过接头38与机架1相连，接头38固定在机架1端部；机架1另一端通过万向节4与大活塞15的大活塞杆16连接；控制器2、电磁换向阀3、电池5、电机7、液压泵8、油箱9安装在机架1内部；前滚轮6通过螺栓10固定在前支撑杆34上，前支撑杆34通过弹簧33、限位套35安装在前套筒32内部，三个前套筒32相互之间成120°固定在机架1外部；位置传感器11安装在大活塞杆16两端，大活塞杆16固定在大活塞15上，大活塞15安装在大液压缸14内；信号发生器12安装在密封件30内部，密封件30固定在大液压缸14端部，信号发生器12通过线缆28与控制器2连接；弹性摩阻块20固定在小活塞杆18端部，小活塞杆18和单向阀21安装在小活塞22上，小活塞22通过弹簧19安装在小液压缸17内部；所述小液压缸17固定在大液压缸14上，大液压缸14的腔室与小液压缸17的腔室通过导流孔29连通；后滚轮31通过螺栓36固定在后支撑杆24上，后支撑杆24通过弹簧23安装在后套筒25内部，摩擦片26安装在后套筒25近后滚轮31侧的端部，两个后套筒25固定在大液压缸14外部，在圆周上与小液压缸17相互成120°分布；电磁换向阀3通过油管27分别与前油管接头13和后油管接头37连接；前油管接头13安装在大液压缸14上；后油管接头37安装在小液压缸17上；在液压油从小液压缸17的后油管接头37进入小液压缸17时，弹性摩阻块20与管道内壁分离，作用在前滚轮6上摩擦力大于后滚轮31上的摩擦力。
小液压缸17内有一个凸台，当小活塞22移动到凸台的位置时，单向阀21在液压力作用下开启。
本发明的工作原理为：当液压油从大液压缸的前油管接头进入时，小活塞杆推动弹性摩阻块向上移动，当弹性摩阻块与管道内壁接触后，产生一个竖直向下的力和一个水平方向的摩擦力。在这个力的作用下，后滚轮与摩擦片接触并产生一个滚动摩擦力，从而限制大液压缸向前移动；而大活塞在液压力作用下向右运动，从而拖动机架及其相连接的装置向右移动。当位置传感器与信号发生器位置重合时，控制器控制电磁换向阀换向，改变液压回路方向，从而液压油从小液压缸上的后油管接头进入小液压缸内。此时，弹性摩阻块与管壁分离，后滚轮与摩擦片分离。由于机架及其附属装置的总质量远大于大液压缸及其附属装置的总质量，因此，前滚轮上的摩擦力远大于后滚轮上的摩擦力，从而在液压力推动的作用下大液压缸及其附属装置向右移动，直到位置传感器与信号发生器位置重合时，控制器控制电磁换向阀换向，从而改变液压回路方向。此时，液压油再次从安装在大液压缸的前油管接头进入大液压缸，以此实现该装置在管道内向前移动的功能。
与现有技术相比，本发明的优点是：具有结构紧凑、拖动力大、通过性好、可变径的特点；具有自动行走的优点，克服了线缆对机构的影响，简化了操作流程；能够拖动检测器对不同尺寸石油天然气管道进行内部检查。
附图说明
图1为本发明一种管道检测器拖动装置的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3位图1的右视图。
图中：1.机架、2.控制器、3.电磁换向阀、4.万向节、5.电池、6.前滚轮、7.电机、8.液压泵、9.油箱、10.螺栓、11.位置传感器、12.信号发生器、13前油管接头、14.大液压缸、15.大活塞、16.大活塞杆、17.小液压缸、18.小活塞杆、19.弹簧、20.弹性摩阻块、21.单向阀、22.小活塞、23.弹簧、24.后支撑杆、25.后套筒、26.摩擦片、27.油管、28.线缆、29.导流孔、30.密封件、31.后滚轮、32.前套筒、33.弹簧、34.前支撑杆、35.限位套、36.螺栓、37.后油管接头、38.接头。
具体实施方式
下面结合附图及实施例作进一步详细的说明。
如图1、图2、图3所示，一种管道检测器拖动装置，主要其由机架1、控制器2、电磁换向阀3、万向节4、电池5、电机7、液压泵8、油箱9、位置传感器11、信号发生器12、大液压缸14、大活塞15、大活塞杆16、小液压缸17、小活塞杆18、弹性摩阻块20、单向阀21、小活塞22、后支撑杆24、后套筒25、摩擦片26、密封件30、前套筒32、前支撑杆34、接头38组成。
机架1与通过万向节4与大活塞杆16连接；位置传感器11安装在大活塞杆16的两端上，信号发生器12安装在密封件30上；小液压缸17安装在大液压缸14上，并通过导流孔29连通；单向阀21安装在小活塞22上；弹性摩阻块20固定在小活塞杆18上；摩擦片26安装在后套筒25上；在小液压缸17内部有一凸台，当小活塞22移动到凸台的位置时，单向阀21在液压力作用下开启。
电池5提供电机7、控制器2、电磁换向阀3所需要的电能。前套筒32、前滚轮6、前支撑杆34、弹簧33、螺栓10、限位套35组成前支撑机构，并起到支撑机架1及其安装在机架1上部件的作用；三组前支撑机构固定在机架1上，并在周向呈120°布置；弹簧33可以根据管径大小调节前支撑杆34从前套筒32中的伸出量；限位套35能限制前支撑杆34在前套筒32中的位置，防止前支撑杆34从前套筒32滑出；前滚轮6通过螺栓10安装在前支撑杆34上。后套筒25、后滚轮31、后支撑杆24、弹簧23、螺栓36、摩擦片26组成大液压缸14的后支撑机构；两组后支撑机构和小液压缸17安装在大液压缸14上，并在大液压缸14周向呈120°分布；摩擦片26能够限制后支撑杆24的位置，防止后支撑杆24从后套筒25中滑出；后滚轮31通过螺栓36安装在后支撑杆24上，当后滚轮31与摩擦片26接触时会产生一个较大的摩擦力，阻止后滚轮31转动；弹簧23可以根据管径大小调节后支撑杆24从后套筒25中的伸出量。控制器2、电磁换向阀3、万向节4、电池5、电机7、液压泵8、油箱9固定在机架1上。密封件30安装在大液压缸14上，起密封的作用。接头38安装在机架1上，用于连接管道检测器。
本实施例的拖动装置控制原理为：位置传感器11安装在活塞杆16的两端上，信号发生器12安密封件30上，当位置传感器11与信号发生器12位置重合时产生一个电信号，并经过线缆28传递给控制器2，从而控制电磁换向阀3换向，改变液压油流动方向。
本实施例拖动装置液压回路原理为：当液压油从大液压缸14上的前油管接头13进入大液压缸14时，大活塞15右边的液压油通过导流孔29进入小液压缸17中，在液压力的作用下小活塞22向上移动，直到移动到后油管接头37的上方位置，液压油经过油管27、电磁换向阀3流回油箱9，直到位置传感器11与信号发生器12位置重合时，控制器2控制电磁换向阀3换向，改变液压回路方向，从而液压油从小液压缸17上的后油管接头37进入小液压缸17，活塞22向下移动，当移动到小液压缸17的台阶位置时单向阀21开启，液压油经过单向阀21进入大液压缸14，当位置传感器11与信号发生器12位置重合时，控制器2控制电磁换向阀3换向，改变液压回路方向，从而液压油从大液压缸14上的前油管接头13进入大液压缸14内，以此不断循环。
本实施例的拖动装置工作原理为：电机7驱动液压泵8工作，油箱9中的液压油通过电磁换向阀3进入液压回路。当液压油从安装在大液压缸14上的前油管接头13进入时，小活塞杆18推动弹性摩阻块20向上移动，当弹性摩阻块20与管道内壁接触后，产生一个竖直向下的力和一个水平方向的摩擦力，在这个力的作用下，后滚轮31与摩擦片26接触并产生一个滚动摩擦力，从而限制在大液压缸向前移动，而在液压力作用下大活塞15向右运动，从而拖动机架1及其相连接的检测设备向右移动。当位置传感器11与信号发生器12位置重合时，控制器2控制电磁换向阀3换向，改变液压回路方向，从而液压油从小液压缸17上的后油管接头37进入小液压缸17内，此时，弹性摩阻块20与管壁分离，后滚轮31与摩擦片26分离。由于机架1及其附属部件的总质量远大于大液压缸14及其附属部件的总质量，因此，作用在前滚轮6上的摩擦力大于后滚轮31上的摩擦力，从而在液压力的作用下大液压缸14及其相连接的装置向右运动，直到位置传感器11与信号发生器12位置重合时，控制器2控制电磁换向阀3换向，从而改变液压回路方向，以此实现向前移动的功能。

Claims (2)

1.一种管道检测器拖动装置，其包括机架(1)、控制器(2)、电磁换向阀(3)、万向节(4)、电池(5)、电机(7)、液压泵(8)、油箱(9)、位置传感器(11)、信号发生器(12)、大液压缸(14)、大活塞(15)、大活塞杆(16)、小液压缸(17)、小活塞杆(18)、弹性摩阻块(20)、单向阀(21)、小活塞(22)、后支撑杆(24)、后套筒(25)、摩擦片(26)、密封件(30)、前套筒(32)、前支撑杆(34)、接头(38)，其特征在于，管道检测器通过接头(38)与机架(1)相连，接头(38)固定在机架(1)端部；机架(1)另一端通过万向节(4)与大活塞(15)的大活塞杆(16)连接；控制器(2)、电磁换向阀(3)、电池(5)、电机(7)、液压泵(8)、油箱(9)安装在机架(1)内部；前滚轮(6)通过螺栓(10)固定在前支撑杆(34)上，前支撑杆(34)通过弹簧(33)、限位套(35)安装在前套筒(32)内部，三个前套筒(32)相互之间成120°固定在机架(1)外部；位置传感器(11)安装在大活塞杆(16)两端，大活塞杆(16)固定在大活塞(15)上，大活塞(15)安装在大液压缸(14)内；信号发生器(12)安装在密封件(30)内部上，密封件(30)固定在大液压缸(14)端部，信号发生器(12)通过线缆(28)与控制器(2)连接；弹性摩阻块(20)固定在小活塞杆(18)端部，小活塞杆(18)和单向阀(21)安装在小活塞(22)上，小活塞(22)通过弹簧(19)安装在小液压缸(17)内部；所述小液压缸(17)固定在大液压缸(14)上，大液压缸(14)的腔室与小液压缸(17)的腔室通过导流孔(29)连通；后滚轮(31)通过螺栓(36)固定在后支撑杆(24)上，后支撑杆(24)通过弹簧(23)安装在后套筒(25)内部，摩擦片(26)安装在后套筒(25)近后滚轮(31)侧的端部，两个后套筒(25)固定在大液压缸(14)外部，在圆周上与小液压缸(17)相互成120°分布；电磁换向阀(3)通过油管(27)分别与前油管接头(13)和后油管接头(37)连接；前油管接头(13)安装在大液压缸(14)上；后油管接头(37)安装在小液压缸(17)上；在液压油从小液压缸(17)的后油管接头(37)进入小液压缸(17)时，弹性摩阻块(20)与管道内壁分离，作用在前滚轮(6)上摩擦力大于后滚轮(31)上的摩擦力。
2.根据权利要求1所述的一种管道检测器拖动装置，其特征在于，小液压缸(17)内部有一个凸台，当小活塞(22)移动到凸台的位置时，单向阀(21)在液压力作用下开启。
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