CN107138485B - 一种小口径水路管道清洗装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种小口径水路管道清洗装置及方法公开了一种在管道内壁进行清理时，对管内的异物进行旋转清理的装置及方法，其装置特征在于两个固定轴承分别置于中心辊轴两端，三个支撑杆一端分别等距置于固定轴承外圈上，三个支撑轮一一对应置于支撑架另一端上，多个内层扇叶板均匀置于中心辊轴上，所述内层扇叶板为矩形板沿一侧长边进行扭转而成，辅内固定环套置于中心辊轴一端的三个支撑轮上，所述辅内固定环内壁开有导向槽，主内固定环套置于中心辊轴另一端的三个支撑轮上，本发明一种通过上述装置实现小口径水路管道清洗的方法，使用高压气体或高压水流，能够避免使用电动机动力的不足，不需要依赖电动机，清理范围更大。
Description
技术领域
本发明一种小口径水路管道清洗装置及方法，涉及一种在管道内壁进行清理时，对管内的异物进行旋转清理的装置及方法，属于管道设备领域。特别涉及一种通过反向旋转的结构，实现对小口径水管的管内壁异物清理的装置及方法。
背景技术
目前，管道运输气体、水以及能源等运用广泛，管道在长时间存放或者使用后，其管道内往往有大量的杂质灰尘残留，特别是用于输水用途的管道，经过长时间的使用其内壁粘附有一层灰黄色的脏污，为提升管内的洁净度，需要对管道的内部进行一次彻底的清洗，现有的对于管道主要采用机械清洗和化学清洗，机械清洗主要有采用设备和人工清洗，采用高压水射流冲洗设备，但设备成本高，配备一台高压水机并不现实，同时因用管范围广，在清洗时需要将管道搬运至水管处，非常麻烦，而人工清理，即利用很长的一根细管连接清洗海绵头伸入管道内部进行往复擦洗，操作难度大，费时费力，化学清理时将除垢剂注入管内，经过一定时间的反应，然后将反应物排出，但化学清洗时间长，对管壁也是一种损害；
申请号201611109483.4一种塑料管道内管壁清洗装置，公开了一种针对塑料管道的，通过电力驱动的管壁清理装置，且清洗头尺寸固定，对于管径较大的内壁清理困难，通过橡胶轮增加摩擦清理，对出现摩擦力过大导致清扫头卡死，而且设计针对塑料管道，其他的金属、混凝土等材质管道不适用，清理范围过于单一，需要外部动力驱动。
公告号 CN201521043168.7公开了一种石油管道内部清洗装置，该石油管道清洗装置，在管道内自行清洗，虽然能够使清洗刷能与石油管道内壁充分接触，清洗更彻底。但是这种需要深入到管道内部进行自带动力的清理装置，遇到障碍物在实际使用中，引起的故障较大，且适用于大口径管道，小口径的管道，无法深入进去，同时动力也不足够支持其前行。
公告号CN201410114611.9公开了一种管道内部清洗装置，包括一个机架，在机架前端设置电动杆，电动杆上设置若干支架，在每个支架上设置电动组件，在电动组件上设置毛刷；在电动杆上自身设置电动机，使用时电动杆转动可以清刷管道内部，同时电动组件可以单独或组合转动，对管道内部进行定点清洗；在机架电动杆前端设置牵引绳；在电动杆前端设置视频装置；在电动杆上设置照明组件，提供辅助照明；可以选择性地进行对管道内部的清洗、定点清洗，提高清洗的有效性。这个发明中，清扫依然是使用电动机动力进行清扫，清洗时只能进行干洗，且毛刷清洗效果差。
公告号CN201420828261.8公开了一种供水管道清洗装置。所述的装置壳体内部安装有空气压缩机，所述的空气压缩机通过进气管与储气罐接，所述的储气罐上装有压力表，所述的储气罐通过送气管与脉冲发生器连接，所述的脉冲发生器上装有遥控信号接收器，所述的脉冲发生器通过进水管和供水管道连接，通过脉冲输入和被清理管道连接，所述的被清理管道两端装有分隔阀，所述的被清理管道一端具有排污管。本实用新型用于管道清洗。这种利用气体对管道内部进行清扫的方法比较常见，配合脉冲发生器进行清扫，效率较低，在清扫过程中，成本高，清扫不彻底。
公告号CN201620587984.2公开了一种刮洗一体管道清洗器。该刮洗一体管道清洗器包括两组清洗叶片、连接轴及旋转叶片，每组清洗叶片由外层叶片与内层叶片交错叠加安装在韧性密封碗的外侧组成，连接轴的中间及右侧安装有两组清洗叶片，两组清洗叶片之间安装有固定套，连接轴的右端安装的锁紧螺母B将两组清洗叶片及固定套紧固在连接轴上，连接轴的左侧配合安装有旋转叶片，连接轴的左侧端部安装有锁紧螺母A。该刮洗一体管道清洗器通过前端的旋转叶片对管壁进行切削，切削路径为螺旋线状，螺旋线的旋距随着高压水流增加而增加，所以当高压水压力过大时，管内壁会存在旋转叶片切削不到的位置，然后通过清洗叶片清洗，当清洗叶片遇到残留的污垢会出现卡死，导致取出困难，且当管径略大于旋转叶片外径是，污垢清理就会有残留。
发明内容
为了改善上述情况，本发明一种小口径水路管道清洗装置提供了一种在管道内壁进行清理时，对管内的异物进行旋转清理的装置。结构简单，方便实用。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现小口径水路管道清洗的方法，管道的清洗效率高，使用方便。
本发明一种小口径水路管道清洗装置这样实现的：本发明一种小口径水路管道清洗装置包括中部排出装置、外层清洗装置和牵引装置，中部排出装置由中心辊轴、固定轴承、支撑杆、内层扇叶板和支撑轮组成，两个固定轴承分别置于中心辊轴两端，三个支撑杆一端分别等距置于固定轴承外圈上，三个支撑轮一一对应置于支撑架另一端上，多个内层扇叶板均匀置于中心辊轴上，所述内层扇叶板为矩形板沿一侧长边进行扭转而成，外层清洗装置由主外固定环、外层扇叶板、辅内固定环、辅外固定环、主内固定环、清洁刃和导向块组成，辅内固定环套置于中心辊轴一端的三个支撑轮上，所述辅内固定环内壁开有导向槽，主内固定环套置于中心辊轴另一端的三个支撑轮上，所述主内固定环内壁开有导向槽，多个外层扇叶板一侧边缘的一端等距置于主内固定环外壁上，一侧边缘的另一端分别等距置于辅内固定环外壁上、所述外层扇叶板为矩形板沿一侧长边扭转而成，且扭转方向和内层扇叶板相反，主外固定环套置于多个外层扇叶板另一侧边缘的一端上，辅外固定环套置于多个外层扇叶板另一侧边缘的另一端上，主外固定环和辅外固定环同轴，且大小相同，多个清洁刃对应置于外层扇叶板上，且和主外固定环外表面齐平，多个导向块等间距斜向置于主外固定环外表面上，多个导向块等间距斜向置于辅外固定环外表面上，所述导向块为陶瓷材质制成，所述导向块截面为三角形。
所述牵引装置由钢丝绳和连接轴承组成，三股钢丝绳一端对应置于支撑杆上，三股钢丝绳的另一端合成一股，连接轴承套在钢丝绳上；
本发明根据上述装置实现一种小口径水路管道清洗方法，包括以下步骤：
（1）将上述装置放入管道内，牵引装置引出管道外，利用固定支架将连接轴承固定在管道前端口部，
（2）在管道后端安装一个排污管；
（3）从管道前端口部向管道内注入高压气体，高压气体在管道内流动，经过外层扇叶板，通过外层扇叶板带动主外固定环和辅外固定环自行旋转；
（4）主外固定环和辅外固定环绕着管内壁做旋转运动，主内固定环和辅内固定环同步旋转；
（5）外层扇叶板上的清洁刃就可以对管内壁上的异物进行清除；
（6）高压气体带动动内层扇叶板旋转，内层扇叶板和外层扇叶板反向旋转，在主内固定环一侧产生的气流旋向相反，在两个气流临界位置出现负压，将外层扇叶板清理的异物吸入排出，污垢在高压气体的带动下，从排污管排出；
（7）清理过程中，工人需要不断收放牵引装置，对管内壁不同长度位置定点进行清洗。
上述步骤中，所述支撑杆和支撑轮的设计是为了配合固定轴承使用，使得内层扇叶板和外层扇叶板不会互相影响；
所述主内固定环、辅内固定环内壁开有导向槽的设计是为了防止支撑轮在转动时轴向移动，同时可以用来存储润滑剂，这种存储润滑剂的设计，也进一步的改善了现有技术，残留的污垢导致在清污过程中经常卡死的问题，
所述外层扇叶板、内层扇叶板设计为矩形板扭转而成，是为了保证气流可以带动旋转；所述外层扇叶板扭转角为15°；
所述外层扇叶板可为陶瓷材质制成，这样能增加外层扇叶板的使用寿命。
进一步的，所述外层扇叶板还可以使用磁性材料制成，外表面置有一层橡胶层，对锈渍进行吸附；
所述外层扇叶板、内层扇叶板数量以三到八个为最佳；
所述连接轴承的设计是翻转旋转时钢丝绳绞缠；
所述导向块截面为三角形的设计是且确保导向块和管内壁为线接触，减小旋转阻力；
所述高压气体也可以使用高压水流来代替，实际使用中，可以根据使用的管道污垢的实际情况而定。
步骤（7）中，工人需要不断收放牵引装置，能够更好的对管内壁不同长度位置定点进行清洗，提高清洗效果，也能够防止污垢集聚在外层扇叶板上，影响外层扇叶板的转动。
所述导向块为陶瓷设计是增加耐磨性，所述导向块斜向设计是为了减少导向块到内壁的磨损，同时又兼顾导向旋转的，达到对自身旋转清理管道内壁的目的。
有益效果。
一、结构简单，方便实用。
二、成本低廉，易于推广。
三、能够提高管道清洗效率。
附图说明
附图1为本发明一种小口径水路管道清洗装置及方法的立体结构图。
附图2为本发明一种小口径水路管道清洗装置及方法的导流罩的立体结构图。
附图中
其中零件为：主外固定环1，外层扇叶板2，中心辊轴3，固定轴承4，支撑杆5，内层扇叶板6，支撑轮7，连接轴承8，钢丝绳9，辅内固定环10，辅外固定环11，主内固定环12，清洁刃13，导向块14，中空管15，导流罩16。
具体实施方式：
下面结合实施例及附图，对本发明做进一步的详细说明，但是本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本发明根据上述装置实现一种小口径水路管道清洗方法，包括以下步骤：
（1）将上述装置放入管道内，通过钢丝绳9引出管道外，利用固定支架将连接轴承8固定在管道前端口部，
（2）在管道后端安装一个排污管；
（3）从管道前端口部向管道内注入高压气体，高压气体在管道内流动，经过外层扇叶板2，通过外层扇叶板2带动主外固定环1和辅外固定环11自行旋转；
（4）主外固定环1和辅外固定环11绕着管内壁做旋转运动，主内固定环12和辅内固定环10同步旋转；
（5）外层扇叶板2上的清洁刃13就可以对管内壁上的异物进行清除；
（6）高压气体带动动内层扇叶板6旋转，内层扇叶板6和外层扇叶板2反向旋转，在主内固定环12一侧产生的气流旋向相反，在两个气流临界位置出现负压，将外层扇叶板2清理的异物吸入排出，污垢在高压气体的带动下，从排污管排出；
（7）清理过程中，工人需要不断收放钢丝绳9，对管内壁不同长度位置定点进行清洗。
上述步骤中，所述支撑杆5和支撑轮7的设计是为了配合固定轴承4使用，使得内层扇叶板6和外层扇叶板2不会互相影响；
所述主内固定环12、辅内固定环10内壁开有导向槽的设计是为了防止支撑轮7在转动时轴向移动，同时可以用来存储润滑剂，这种存储润滑剂的设计，也进一步的改善了现有技术，残留的污垢导致在清污过程中经常卡死的问题，
所述外层扇叶板2、内层扇叶板6设计为矩形板扭转而成，是为了保证气流可以带动旋转；所述外层扇叶板2扭转角为15°；
所述外层扇叶板2可为陶瓷材质制成，这样能增加外层扇叶板2的使用寿命。
所述外层扇叶板2、内层扇叶板6数量以三到五个为最佳；
所述连接轴承8的设计是翻转旋转时钢丝绳9绞缠；
所述导向块14截面为三角形的设计是且确保导向块14和管内壁为线接触，减小旋转阻力；
步骤（7）中，工人需要不断收放钢丝绳9，能够更好的对管内壁不同长度位置定点进行清洗，提高清洗效果，也能够防止污垢集聚在外层扇叶板2上，影响外层扇叶板2的转动。
所述导向块14为陶瓷设计是增加耐磨性，所述导向块14斜向设计是为了减少导向块14到内壁的磨损，同时又兼顾导向旋转的，达到对自身旋转清理管道内壁的目的。
实施例2
本实施例一种小口径水路管道清洗装置，如图2所示，与实施例1相比，其不同之处在于，所述牵引装置由中空管15、连接轴承8和导流罩16组成，导流罩16覆盖在主外固定环1上，中空管15一端和导流罩16连通，所述连接轴承8套在中空管15上，所述中空管15分成若干段，两段中空管15之间使用活动旋转连接管连接。
进一步的，所述外层扇叶板2使用磁性材料制成，外表面置有一层橡胶层；
所述清洁刃13边缘处设置为锯齿状；
本发明根据上述装置实现一种小口径水路管道清洗方法，包括以下步骤：
（1）将上述装置放入金属管道内，中空管15引出管道外，利用固定支架将连接轴承8固定在管道前端口部；
（2）在管道后端安装一个排污管；
（3）将中空管15和高压气管连通，高压气体经过导流罩16扩散，推动外层扇叶板2旋转，通过外层扇叶板2带动主外固定环1和辅外固定环11自行旋转；
（4）主外固定环1和辅外固定环11绕着金属管内壁做旋转运动，主内固定环12和辅内固定环10同步旋转；
（5）外层扇叶板2上的清洁刃13开始对金属管内壁上的异物进行清除，所述外层扇叶板2为磁性材料制成，外表置有一层橡胶层，能够对锈渍进行吸附，所述清洁刃13为锯齿状，能够更好的清理金属管内壁上的异物。
（6）高压气体带动动内层扇叶板6旋转，内层扇叶板6和外层扇叶板2反向旋转，将管内非金属异物吸出，污垢在高压气体的带动下，从排污管排出；
（7）清理过程中，不断收放中空管15，对金属管内壁不同长度位置进行清洗。
上述实施例中，所述高压气体也可以使用高压水流来代替，实际使用中，可以根据使用的管道污垢的实际情况而定。
采用上述装置实现一种小口径水路管道清洗方法，能够很好的避免清洗叶片遇到残留的污垢出现卡死，使用高压气体或高压水流，能够避免使用电动机动力的不足，不需要依赖电动机，清理范围更大，也能配合本发明的装置进行更好的对管道内壁进行清扫，清洗效果更好，清扫更彻底，这种组合方案，也更适合小口径的管道清洗，对于大口径的管道清洗，压力难以达到，不适用，人工也不好操作钢丝绳9或者中空管15。
所述钢丝绳9或者中空管15的设计，也更便于将装置从管道内取出，也能够控制对管道内壁的定点清洗。
如上所述，便可以较好的实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非来限定本发明的实施范围，即凡是依本发明的内容，所做的变化及修饰，都为本发明权利要求索要保护的范围所涵盖。
Claims (9)
1.一种小口径水路管道清洗装置，其特征是：由中部排出装置、外层清洗装置和牵引装置组成，中部排出装置由中心辊轴、固定轴承、支撑杆、内层扇叶板和支撑轮组成，两个固定轴承分别置于中心辊轴两端，三个支撑杆一端分别等距置于固定轴承外圈上，三个支撑轮一一对应置于支撑杆另一端上，多个内层扇叶板均匀置于中心辊轴上，所述内层扇叶板为矩形板沿一侧长边进行扭转而成，外层清洗装置由主外固定环、外层扇叶板、辅内固定环、辅外固定环、主内固定环、清洁刃和导向块组成，辅内固定环套置于中心辊轴一端的三个支撑轮上，所述辅内固定环内壁开有导向槽，主内固定环套置于中心辊轴另一端的三个支撑轮上，所述主内固定环内壁开有导向槽，多个外层扇叶板一侧边缘的一端等距置于主内固定环外壁上，一侧边缘的另一端分别等距置于辅内固定环外壁上、所述外层扇叶板为矩形板沿一侧长边扭转而成，且扭转方向和内层扇叶板相反，主外固定环套置于多个外层扇叶板另一侧边缘的一端上，辅外固定环套置于多个外层扇叶板另一侧边缘的另一端上，主外固定环和辅外固定环同轴，且大小相同，多个清洁刃对应置于外层扇叶板上，且和主外固定环外表面齐平，多个导向块等间距斜向置于主外固定环外表面上，多个导向块等间距斜向置于辅外固定环外表面上，所述牵引装置由钢丝绳和连接轴承组成，三股钢丝绳一端对应置于支撑杆上，三股钢丝绳的另一端合成一股，连接轴承套在钢丝绳上。
2.如权利要求1所述的一种小口径水路管道清洗装置，其特征在于所述导向块为陶瓷材质制成，所述导向块截面为三角形。
3.如权利要求1或2所述的一种小口径水路管道清洗装置，其特征在于所述主内固定环和辅内固定环内壁开有的导向槽还可以用来存储润滑剂。
4.如权利要求1所述的一种小口径水路管道清洗装置，其特征在于所述牵引装置可以使用中空管、连接轴承和导流罩组成的牵引装置替代，导流罩覆盖在主外固定环上，中空管一端和导流罩连通，所述连接轴承套在中空管上，所述中空管分成若干段，两段中空管之间使用活动旋转连接管连接。
5.如权利要求4所述的一种小口径水路管道清洗装置，其特征在于所述外层扇叶板还可以使用磁性材料制成，外表置有一层橡胶层。
6.如权利要求3所述装置实现一种小口径水路管道清洗方法，包括以下步骤：
（1）将上述装置放入管道内，通过钢丝绳引出管道外，利用固定支架将连接轴承固定在管道前端口部，
（2）在管道后端安装一个排污管；
（3）从管道前端口部向管道内注入高压气体，高压气体在管道内流动，经过外层扇叶板，通过外层扇叶板带动主外固定环和辅外固定环自行旋转；
（4）主外固定环和辅外固定环绕着管内壁做旋转运动，主内固定环和辅内固定环同步旋转；
（5）外层扇叶板上的清洁刃就可以对管内壁上的异物进行清除；
（6）高压气体带动内层扇叶板旋转，内层扇叶板和外层扇叶板反向旋转，在主内固定环一侧产生的气流旋向相反，在两个气流临界位置出现负压，将外层扇叶板清理的异物吸入排出，污垢在高压气体的带动下，从排污管排出；
（7）清理过程中，工人需要不断收放钢丝绳，对管内壁不同长度位置定点进行清洗。
7.如权利要求5所述装置实现一种小口径水路管道清洗方法，包括以下步骤：
（1）将上述装置放入金属管道内，中空管引出管道外，利用固定支架将连接轴承固定在管道前端口部；
（2）在管道后端安装一个排污管；
（3）将中空管和高压气管连通，高压气体经过导流罩扩散，推动外层扇叶板旋转，通过外层扇叶板带动主外固定环和辅外固定环自行旋转；
（4）主外固定环和辅外固定环绕着金属管内壁做旋转运动，主内固定环和辅内固定环同步旋转；
（5）外层扇叶板上的清洁刃开始对金属管内壁上的异物进行清除；
（6）高压气体带动内层扇叶板旋转，内层扇叶板和外层扇叶板反向旋转，将管内非金属异物吸出，污垢在高压气体的带动下，从排污管排出；
（7）清理过程中，不断收放中空管，对金属管内壁不同长度位置进行清洗。
8.如权利要求6所述的一种小口径水路管道清洗方法，其特征在于
所述高压气体也可以使用高压水流来代替。
9.如权利要求7所述的一种小口径水路管道清洗方法，其特征在于
所述高压气体也可以使用高压水流来代替。
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