CN107234112B - 一种管道清洗装置及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道清洗技术领域，涉及一种管道清洗装置及其清洗方法，由动力机构带动传动机构，传动机构带动切削机构，切削机构受切削进退控制机构控制调节，同时水循环系统辅助切削机构进行切削并清洗排污，切削机构具有推进、导向、减磨、防扭曲结构以适应弯管、直管的管道清理，切削机构进入弯管、直管进行切削并由水循环系统冲进弯管、直管将杂质带出。依靠先进的科学动力传送、机械切削、可控压力与排污结合的除污机构，彻底清除锅炉盘管及输油管内污垢。克服了现有市场上其他任何管道污垢清除设备的不足，有清理时间短、费用低、便于操作，不损坏管道壁的特点，更不需要把盘管或管道拆下来运回到加工车间，现场就可完成清理。

Description

一种管道清洗装置及其清洗方法

技术领域

本发明属于管道清洗技术领域，具体涉及一种管道清洗装置及其清洗方法，可以使用在石油、化工、工矿等领域的锅炉盘管及管道的清洗，是一种依靠先进的动力输送，液压控制及切削排污除去管道内壁污垢的除垢设备及方法。

背景技术

以石油管道为例，石油在冶炼输送中，锅炉盘管及输送管道是非常重要的环节，由于原油中存在大量的杂质，管道内壁极易产生污垢（BaSO4），慢则半年、快则三个月，管壁内污垢将会占去管道内70%以上的空间，及大地影响石油输出、降低生产量，

通常的解决办法有以下几种：1、化学腐蚀法；2、振动法；3、高压喷砂法；4、拆卸堵塞的盘管或管道，把其运往加工车间重新加工处理后再返回现场安装。

对于上述几种方法，1、化学腐蚀法，这种方法由于污垢成分特殊性（污垢的主要成分：碳酸钙、硫酸钡），很难清除彻底，而且腐蚀污垢的同时也会腐蚀管道壁；2、振动法，这种方法几乎无法完成拐弯处污垢清除，脱落的块状物无法排出；3、高压喷砂法，这种方法效果不明显，拐弯及中间段清理不彻底，清洗时间无法掌握，容易造成管道壁磨穿的可能；4.返厂重加工的方法，这种方法费用大，周期长。

综合以上几种方法的弊端，现在急需要一种能克服上述弊端的一种除垢设备。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的管道清理设备和方法均存在一定的弊端，提供一种行之有效的清理设备和方法，达到清理时间短、费用低、便于操作、不损坏管道比，更不需要返厂家重新加工的特点。

本发明的技术方案：一种管道清洗装置，包括动力机构、传动机构、水循环系统、切削机构和切削进退控制机构，动力机构带动传动机构，传动机构带动切削机构，切削机构受切削进退控制机构控制调节，同时水循环系统辅助切削机构进行切削并清洗排污；

所述的切削机构具有切削、伸缩、推进、导向、减磨、防扭曲的功能，切削机构进入弯管、直管进行切削并由水循环系统冲进弯管、直管将杂质带出。

所述的切削机构包括动力轴、旋簧和切削头，所述的动力轴一端连接动力电机，另一端连接切削头，且动力轴通过连接件连接旋簧，旋簧另一端连接动力电机，所述的动力电机是一个或者多个。

所述的连接件是轴簧固定套，轴簧固定套套在动力轴上，旋簧的一端连接着轴簧固定套。

所述的切削头包括刀头和叶轮，刀头和叶轮都装在动力轴的切削端，且刀头位于叶轮前端。

所述的刀头的刀片数量和叶轮的叶片数量均为2～8个，以周向均布的方式绕着动力轴布置。

所述的传动机构由变速电机带动滚轮机构构成，所述的滚轮机构是在滚轮支架上安装滚轮构成，滚轮的滚动面上布置有多个沿滚轮轴向方向的滚动轮支撑支架，滚动轮支撑支架上安装着多个有间距的用于支撑切削机构盘在滚轮上的滚动轮。

所述的用于支撑切削机构盘在滚轮上的两个滚动轮之间的距离满足使得两个滚动轮与切削机构相切。

所述的滚动轮也可以是滚动轴或支承轴承。

所述的切削进退控制机构包括进退控制装置，所述的进退控制装置由两个上下相对而设并活动安装在支架上的螺旋压盖组成，分别为位于旋簧上方的上螺旋压盖和旋簧下方的下螺旋压盖，上螺旋压盖连接着拨动其上下运动的螺旋压盖拨杆，上螺旋压盖和下螺旋压盖合住后，在其中间形成旋簧过孔，该旋簧过孔是螺纹孔或有插片的通孔。

所述的切削进退控制机构还包括加力机构，所述的加力机构包括锥度带轮、压紧套、齿套、固定齿轴和齿轴拨杆，锥度带轮和齿套固定在支架上且水平布置，锥度带轮和齿套之间固定连接着压紧套，旋簧水平依次穿过锥度带轮、压紧套和齿套；

锥度带轮由带轮连接着加力电机获取动力，加力电机转速与旋簧电机转速相同；齿套上铰接着固定齿轴，固定齿轴连接着齿轴拨杆，固定齿轴位于旋簧正上方。

所述的水循环系统包括水箱、水泵、分水箱和排污系统，水泵连接水箱中，水泵连接分水箱，分水箱接出管道分别连接待清洗管道的入口和出口，且在管线中分别设有第一阀门和第二阀门，排污系统连接着待清洗管道出口。

所述的水箱中间设有滤网，滤网将水箱分成清水区和杂质区，水泵连接清水区，排污系统的出口连接杂质区。

所述的排污系统包括污水抽汲泵和污水泵出口管道，污水抽汲泵连接待清洗管道出口，并在管线中设置第四阀门，污水泵出口管道连接着水箱的杂质区。

所述的水循环系统还包括泄压调压装置，泄压调压装置为连接着水箱杂质区的箱体结构，泄压调压装置通过连接管道和连接法兰、连接待清洗管道入口，分水箱连接连接管道，泄压调压装置内部设有带泄压孔的泄压筒，连接管道连接着泄压筒，切削机构经过泄压调压装置和连接管道后进入待清洗管道。

所述的泄压调压装置有两个且并排连接安装，分别为第一泄压调压装置和第二泄压调压装置，第一泄压调压装置内安装着S型泄压筒，并通过多条管线连通水箱杂质区；第二泄压调压装置内安装着直线型泄压筒，并通过一条管线连通水箱杂质区，且在该管线上安装第三阀门。

所述的直线型泄压筒包括筒体和挡板，所述的挡板位于筒体内部靠右端三分之一处，挡板将筒体内部分割成左右两个区域，且在挡板中心处设有供切削机构通过的中心过孔。

所述的动力机构包括给动力轴提供动力的动力轴电机和给旋簧提供动力的旋簧电机，动力轴和旋簧通过轴簧差速器实现同轴心动力输出。

所述的动力轴电机和旋簧电机分别固定在电机支承地板、上，动力轴电机连接第一扭力限制器后连接连接杆，连接杆连接动力轴，连接杆通过滚珠轴承支撑在带轮支架上，带轮支架上还安装着带轮；

旋簧电机依次连接减速机和第二扭力限制器后连接小皮带轮连接轴，该小皮带轮连接轴通过轴承支撑在轴承支架上，小皮带轮连接轴上固定安装有小皮带轮，小皮带轮通过皮带连接带轮；

所述的动力轴穿过带轮的中心，带轮的外端面连接着旋簧，旋簧和动力轴同轴心设置，带轮的外端面上通过螺钉、固定有旋簧压紧螺套，旋簧穿过旋簧压紧螺套并被旋簧压紧螺套压紧紧固。

所述的动力机构包括包括给动力轴提供动力的动力轴电机和给旋簧提供动力的旋簧电机，动力轴电机连接第一扭力限制器后连接连接杆，连接杆连接动力轴，连接杆通过滚珠轴承支撑在带轮支架上，带轮支架上还安装着带轮；旋簧电机依次连接减速机和第二扭力限制器后连接小皮带轮连接轴，该小皮带轮连接轴通过轴承支撑在轴承支架上，小皮带轮连接轴上固定安装有小皮带轮，小皮带轮通过皮带连接带轮；动力轴穿过带轮的中心，带轮的外端面连接着旋簧，旋簧套在动力轴外，带轮的外端面上固定旋簧压紧螺套，旋簧穿过旋簧压紧螺套并被旋簧压紧螺套压紧紧固；

所述的传动机构由变速电机带动滚轮机构构成，滚轮机构是在滚轮支架上安装滚轮构成，滚轮的滚动面上布置有多个沿滚轮轴向方向的滚动轮支撑支架，滚动轮支撑支架上安装着多个有间距的用于支撑切削机构盘在滚轮上的滚动轮；所述的用于支撑切削机构盘在滚轮上的两个滚动轮之间的距离满足使得两个滚动轮与切削机构相切；所述的滚动轮是滚动轴或支承轴承；

所述的切削进退控制机构包括进退控制装置，所述的进退控制装置由两个上下相对而设并活动安装在支架上的螺旋压盖组成，分别为位于旋簧上方的上螺旋压盖和旋簧下方的下螺旋压盖，上螺旋压盖连接着拨动其上下运动的螺旋压盖拨杆，上螺旋压盖和下螺旋压盖合住后，在其中间形成旋簧过孔，该旋簧过孔是螺纹孔或有插片的通孔；

所述的切削进退控制机构还包括加力机构，所述的加力机构包括锥度带轮、压紧套、齿套、固定齿轴和齿轴拨杆，锥度带轮和齿套固定在支架上且水平布置，锥度带轮和齿套之间固定连接着压紧套，旋簧水平依次穿过锥度带轮、压紧套和齿套；锥度带轮由带轮连接着加力电机获取动力，加力电机转速与旋簧电机转速相同；齿套上铰接着固定齿轴，固定齿轴连接着齿轴拨杆，固定齿轴位于旋簧正上方；

所述的切削机构包括动力轴、旋簧和切削头，动力轴一端连接动力轴电机，另一端连接切削头，且动力轴通过轴簧固定套连接旋簧，轴簧固定套套在动力轴上，旋簧的一端连接着轴簧固定套；所述的切削头包括刀头和叶轮，刀头和叶轮都装在动力轴的切削端，且刀头位于叶轮前端；

所述的水循环系统包括水箱、水泵、分水箱、排污系统以及泄压调压装置，泄压调压装置有两个且并排连接安装，分别为第一泄压调压装置和第二泄压调压装置，通过连接管道和连接法兰连接待清洗管道入口；水箱中间设有滤网，滤网将水箱分成清水区和杂质区，水泵连接清水区；水泵连接分水箱，分水箱接出管道分别接入连接管道和待清洗管道出口，且在管线中分别设有第一阀门和第二阀门；排污系统包括污水抽汲泵和污水泵出口管道，污水抽汲泵连接待清洗管道出口，并在管线中设置第四阀门，污水泵出口管道连接着水箱的杂质区；

所述的泄压调压装置均与水箱杂质区连通，且在内部设有带泄压孔的泄压筒，第一泄压调压装置内安装着S型泄压筒；第二泄压调压装置内安装着直线型泄压筒，且在该管线上安装第三阀门；

所述的直线型泄压筒包括筒体和挡板，所述的挡板位于筒体内部靠右端三分之一处，挡板将筒体内部分割成左右两个区域，且在挡板中心处设有供切削机构通过的中心过孔。

一种管道清洗装置的清洗方法，包括如下步骤：

步骤一：开启动力电机，动力轴电机和旋簧电机分别提供动力给动力轴和旋簧，通过轴簧差速器实现动力轴和旋簧同轴同方向不同速度的旋转动力输出；

步骤二：动力轴和旋簧绕在滚轮上，通过滚轮上的滚动轮支撑支架和滚动轮改变动力轴和旋簧的动力传输方向，使之沿着控制机构运动；

步骤三：动力轴和旋簧依次通过加力机构和进退控制装置，加力机构对其进行动能弥补，进退控制装置利用旋簧的螺纹和旋向变换实现进退功能；

步骤四：动力轴末端的切削头进入待清理管道对其管道内壁进行切削清理；

步骤五：水循环系统的水泵将水泵入待清理管道通过水冲击叶轮增加动力和进行污垢杂质的冲洗，并由污水抽汲泵在待清理管道出口端进行抽汲，并排入水箱过滤再循环。

步骤六：切削完成后，由水循环系统进行反循环，并将动力轴电机、旋簧电机以及滚轮的电机反向转动，通过进退控制装置的作用，令动力轴和旋簧迅速退出待清理管道。

本发明的有益效内果：本发明的这种管道清洗装置机器清理方法，是依靠先进的科学动力传送、机械切削、可控压力与排污结合的除污机构，彻底清除锅炉盘管及输油管内污垢。克服了现有市场上其他任何管道污垢清除设备的不足，有清理时间短、费用低、便于操作，不损坏管道壁的特点，更不需要把盘管或管道拆下来运回到加工车间，现场就可完成清理。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是滚轮滚动面的局部截面示意图。

图3是动力结构中的轴簧差速结构的示意图。

图4是水循环系统的原理示意图。

附图标记说明：1、滚轮支架；2、旋簧支架；3、动力轴电机；4、旋簧；5、滚轮；6、旋簧电机；7、加力机构；8、水泵；9、进退控制装置；10、分水箱；11、第一泄压调压装置；12、第二泄压调压装置；13、第一阀门；14、第三阀门；15、第二阀门；16、水箱；17、排污系统；18、第四阀门；19、石油管道加热锅炉；20、轴簧固定套；21、叶轮；22、刀头；23、待清理管道；24、动力轴；25、旋簧支撑支架；26、滚动轮；27、连接管道；28、锥度带轮；29、压紧套；30、齿套；31、固定齿轴；32、齿轴拨杆；33、上螺旋压盖；34、下螺旋压盖；35、螺旋压盖拨杆；36、S型泄压筒；37、直线型泄压筒；38、污水泵出口管道；39、加力电机；40、连接法兰；41、连接法兰；42、筒体；43、挡板；44、底架；45、轴簧差速器；46、第一扭力限制器；47、带轮支架；48、带轮；49、连接杆；50、滚珠轴承；51、53、螺钉；52、旋簧压紧螺套；54、皮带；55、小皮带轮；56、小皮带轮连接轴；57、轴承支架；58、轴承；59、第二扭力限制器；60、减速机；61、62电机支撑地板。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种管道清洗装置，结合图1所示，包括动力机构、传动机构、水循环系统、切削机构和切削进退控制机构，动力机构带动传动机构，传动机构带动切削机构，切削机构受切削进退控制机构控制调节，同时水循环系统辅助切削机构进行切削并清洗排污。

所述的切削机构具有切削、伸缩、推进、导向、减磨、防扭曲的功能，以适应弯管、直管的管道清理，切削机构进入弯管、直管进行切削并由水循环系统冲进弯管、直管将杂质带出。

本实施例的这种管道清洗装置，是依靠先进的科学动力传送、机械切削、可控压力与排污结合的除污机构，彻底清除锅炉盘管及输油管内污垢。克服了现有市场上其他任何管道污垢清除设备的不足，有清理时间短、费用低、便于操作，不损坏管道壁的特点，更不需要把盘管或管道拆下来运回到加工车间，现场就可完成清理。

实施例2：

本实施例对实施例1中的切削机构进行详细说明，切削机构包括动力轴24、旋簧4和切削头，所述的动力轴24一端连接动力电机（动力轴电机3），另一端连接切削头，且动力轴24通过连接件20连接旋簧4，旋簧4另一端连接动力电机（旋簧电机6），所述的动力电机是一个或者多个，在本是实施例中，动力电机有两个，分别为动力轴电机3和旋簧电机6，两个动力电机分别连接动力轴24和旋簧4，为其提供动力。

连接件20是轴簧固定套，轴簧固定套套在动力轴24上，旋簧4的一端连接着轴簧固定套。

切削头包括刀头22和叶轮21，刀头22和叶轮21都装在动力轴24的切削端，且刀头22位于叶轮21前端。此处可以将刀头22与叶轮21做成是一体结构或者直接将刀头22、叶轮21与动力轴24都一体化，旨在使得叶轮21能将动力提供给刀头21，当然并非要一体化设置，将两者固定连接也能实现该功能。

刀头22的刀片数量和叶轮21的叶片数量均为2～8个，以周向均布的方式绕着动力轴24布置，此处的叶轮21和刀头22的数量和倾斜方向都有特定的角度，根据实际污垢的硬度，选择将其倾斜到合适的角度，不至于对刀头21的磨损太大，两者的数量一般选用三个比较合适，这种数量和角度的分布在风扇等方面使用已经很成熟，在此不作特别说明。

本实施例中的结构主要是对待清理管道23的清理机构，刀头22安装在动力轴24末端，随着动力轴24的转动，刀头22也会跟着旋转，对管道壁的污垢进行切削清理，随着不断地进给运动，从管道的一端逐渐清理至另一端，清理的过程中，由水循环系统将清理的污垢杂质带出待清理管道23；随着水的不断循环，冲击到叶轮21上，会推动叶轮21旋转，使得叶轮21可以通过水循环系统的水压力为刀头22的旋转提供一定的动力。

实施例3：

本实施例对实施例1中的传动机构进行详细说明，传动机构由电机带动滚轮机构构成，所述的滚轮机构是在滚轮支架1上安装滚轮5构成，滚轮5的滚动面上布置有多个沿滚轮5轴向方向的滚动轮支撑支架25，如图2所示，滚动轮支撑支架25上安装着多个有间距的用于支撑切削机构盘在滚轮5上的滚动轮26，滚动轮26是滚动轴或支承轴承，所述的用于支撑切削机构盘在滚轮5上的两个滚动轮26之间的距离满足使得两个滚动轮恰好能与切削机构相切。

在本实施例中，由动力端传递过来的同心的动力轴24和旋簧4,需要依靠传动机构进行动力传输，主要体现在动力轴24和旋簧4然绕在滚轮5上的旋簧支架2上，此处旋簧支架2具体结构是：滚轮5的滚动面上布置有沿滚轮5轴向方向的滚动轮支撑支架25，滚动轮支撑支架25上安装着用于支撑切削机构盘在滚轮5上的滚动轮26。多个滚动轮26在滚轮5的滚动面上形成了类似于螺纹的结构，旋簧4绕着滚轮5的滚动面上的滚动轮26的轨迹绕圈，最后再传送至切削进退控制机构。

实施例4：

本实施例对实施例1中的切削进退控制机构进行详细说明，切削进退控制机构包括进退控制装置9，进退控制装置9由两个上下相对而设并活动安装在支架上的螺旋压盖组成，分别为位于旋簧4上方的上螺旋压盖33和旋簧4下方的下螺旋压盖34，上螺旋压盖33连接着拨动其上下运动的螺旋压盖拨杆35，上螺旋压盖33和下螺旋压盖34合住后，在其中间形成旋簧过孔，该旋簧过孔是螺纹孔或有插片的通孔。

进退控制装置9主要实现旋簧4的进给和后退，其主要靠旋簧4的旋转方向以及旋簧4与上螺旋压盖33、下螺旋压盖34之间的螺纹配合实现，进给的时候，用螺旋压盖拨杆35将上螺旋压盖33、下螺旋压盖34合紧，与旋簧4形成类似于蜗轮蜗杆的结构，则此时上螺旋压盖33、下螺旋压盖34不动，随着旋簧4的旋转，旋簧4会不断前进；当旋簧4反向旋转的时候，则会后退。

进一步地，切削进退控制机构还包括加力机构7，动力轴电机3给动力轴24提供动力，旋簧电机6给旋簧4提供动力，旋簧4套在动力轴24外，旋簧4通过加力机构7进行动力补充和维持后，再通过进退控制装置9进行旋进和旋退，加力机构7和进退控制装置9安装在支架上。

加力机构7包括锥度带轮28、压紧套29、齿套30、固定齿轴31和齿轴拨杆32，锥度带轮28和齿套30固定在支架上且水平布置，锥度带轮28和齿套30之间固定连接着压紧套29，旋簧4水平依次穿过锥度带轮28、压紧套29和齿套30；

锥度带轮28由带轮连接着加力电机39获取动力，加力电机39转速与旋簧电机6转速相同；齿套30上铰接着固定齿轴31，固定齿轴31连接着齿轴拨杆32，固定齿轴31位于旋簧4正上方。

旋簧4从旋簧电机6处获得动力后，绕着滚轮5饶河很多圈后再到加力机构7处，在这些传输途中，由于摩擦损耗等因素，会有动力损耗，因此到达加力机构7处后，旋簧4的转速肯定会降低，达不到预期效果，因此，在加力机构7处对其进行加力，压紧套29套紧旋簧4，压紧齿轴拨杆32，齿轴拨杆32使得固定齿轴31带动齿套30继而带动压紧套29将整个加力机构与旋簧4紧固成一体，锥度带轮28由带轮连接着加力电机39获取动力，加力电机39转速与旋簧电机6转速相同，因此锥度带轮28在此处，能给与旋簧4一个与旋簧电机6相同转速的动力，因此，在此处旋簧4被加力使得其与刚出旋簧电机6时候的旋转速度相同。

实施例5：

本实施例对实施例1中的水循环系统进行详细说明，水循环系统包括水箱16、水泵8、分水箱10和排污系统17，如图4所示，水泵8连接水箱16，水泵8连接分水箱10，分水箱10接出管道分别连接待清洗管道的入口和出口，且在管线中分别设有第一阀门13和第二阀门15，排污系统17连接着待清洗管道出口，此处的分水箱10可以用多个泵进行简单的替换，完成其分水功能。

水箱16中间设有滤网，滤网将水箱16分成清水区和杂质区，水泵8连接清水区，排污系统17的出口连接杂质区。

排污系统17包括污水抽汲泵和污水泵出口管道38，污水抽汲泵连接待清洗管道出口，并在管线中设置第四阀门18，污水泵出口管道38连接着水箱16的杂质区。

水循环系统还包括泄压调压装置，泄压调压装置为连接着水箱16的箱体结构，泄压调压装置通过连接管道27和连接法兰40连接待清洗管道入口，分水箱10连接连接管道27，泄压调压装置内部设有带泄压孔的泄压筒，连接管道27连接着泄压筒，切削机构经过泄压调压装置和连接管道27后进入待清洗管道。

泄压调压装置有两个且并排连接安装，分别为第一泄压调压装置11和第二泄压调压装置12，第一泄压调压装置11内安装着S型泄压筒36，并通过多条管线连通水箱16；第二泄压调压装置12内安装着直线型泄压筒37，并通过一条管线连通水箱16，且在该管线上安装第三阀门14。

所述的直线型泄压筒37包括筒体42和挡板43，所述的挡板43位于筒体42内部靠右端三分之一处，挡板43将筒体42内部分割成左右两个区域，且在挡板43中心处设有供切削机构通过的中心过孔。

水循环系统主要有三个作用，一是对待清洗管道23中被切削机构切削的污垢杂质进行冲洗，二是为切削机构提供一定的微调动力，三是为退刀时候提供反循环动力。水被水泵8从水箱16中抽出来进入分水箱10，打开阀门13，进入连接管道27，由连接管道27进入待清理管道23，水打到叶轮21上，增加动力轴24动力，刀头21旋转切削管壁上的污垢，形成杂质，然后由水将其从待清理管道23的出口带出，进入排污系统17。此处的排污系统中有抽汲污水泵，在出口抽汲也能增大旋转动力和管道排水能力，排出的污水由抽汲污水泵经过污水泵出口管道38泵入水箱16的杂质区，然后经过过滤，杂质留在杂质区，清水又会进入清水区，由水泵8进行下一循环。

利用分水箱10的作用，结合图1和图4所示，切削的时候，打开第一阀门13、第三阀门14、第四阀门18，关闭第二阀门15，水被水泵8从水箱16中抽出来进入分水箱10，然后由连接管道27进入待清理管道23，将污垢杂质从待清理管道23带出来后，由排污系统17进入水箱16的杂质区进行过滤，然后清水进入清水区进行下一循环；切削完成后，关闭第一阀门13、第四阀门18，打开第三阀门14、第二阀门15，水被水泵8从水箱16中抽出来进入分水箱10，然后经过第二阀门15由待清理管道23的出口进入管道，对切削机构起到反推作用，使其迅速退出待清理管道23，然后水进入泄压调压装置，由第二阀门15再次流回水箱16的杂质区过滤，清水进入清水区进行再次循环。

这种结构使得本发明中的切削清洗用水能够循环使用，不会有污水排出，既节能又环保。

另外，本实施例中的泄压调压装置，能起到保护和调节作用，在分水箱10与连接管道27、待清理管道23出口的连接管线中分别设有第一阀门13和第二阀门15，第二泄压调压装置12与水箱16连接管线中设有第三阀门14，抽汲污水泵17与待清理管道23出口的连接管线中设第四阀门18，通过泄压调压装置中的泄压筒或者改变液体流向以及第三阀门14开启大小，可以实现调压效果（第三阀门14在切削作业开始的时候开启度较小，压力大部分作用于对切削机构施压提供动力并将污垢带出待清理管道23，小部分水会从第三阀门14返回泄压，切削后期，将第三阀门14的开启度变大，切削压力减小，泄压作用变大，小部分压力作用于对切削机构施压提供动力并将污垢带出待清理管道23，大部分水从第三阀门14返回泄压，切削作业完成后，反循环过程中，第三阀门14全开状态，水全部通过第三阀门14回到水箱10中），通过压力调节可控制清污速度、再次放大除污动力、以及把已切削的污垢冲出管道。

实施例6：

本实施例对实施例1中的动力机构进行详细说明，动力机构包括给动力轴24提供动力的动力轴电机3和给旋簧4提供动力的旋簧电机6，动力轴24和旋簧4通过轴簧差速器45实现同轴心动力输出。

如图3所示，动力轴电机3和旋簧电机6分别固定在电机支承地板61、62上，动力轴电机3连接第一扭力限制器46后连接连接杆49，连接杆49连接动力轴24，连接杆49通过滚珠轴承50支撑在带轮支架47上，带轮支架47上还安装着带轮48；

旋簧电机6依次连接减速机60和第二扭力限制器59后连接小皮带轮连接轴56，该小皮带轮连接轴56通过轴承58支撑在轴承支架57上，小皮带轮连接轴56上固定安装有小皮带轮55，小皮带轮55通过皮带54连接带轮48；

第一扭力限制器46和第二扭力限制器59均是通过调节摩擦片间的压力，来控制动力的传送。

动力轴24穿过带轮48的中心，带轮48的外端面连接着旋簧4，旋簧4和动力轴24同轴心设置，带轮48的外端面上通过螺钉51、53固定有旋簧压紧螺套52，旋簧4穿过旋簧压紧螺套52并被旋簧压紧螺套52压紧紧固。

通过本实施例的这种结构，最终使得旋簧4和动力轴24有同一个地方同轴同方向但不同速输出。

实施例7：

本实施例在实施例1的基础上，提供一种更具体完整的管道清洗装置结构，如图1所示，所述的动力机构包括包括给动力轴24提供动力的动力轴电机3和给旋簧4提供动力的旋簧电机6，动力轴电机3连接第一扭力限制器46后连接连接杆49，连接杆49连接动力轴24，连接杆49通过滚珠轴承50支撑在带轮支架47上，带轮支架47上还安装着带轮48；旋簧电机6依次连接减速机60和第二扭力限制器59后连接小皮带轮连接轴56，该小皮带轮连接轴56通过轴承58支撑在轴承支架57上，小皮带轮连接轴56上固定安装有小皮带轮55，小皮带轮55通过皮带54连接带轮48；动力轴24穿过带轮48的中心，带轮48的外端面连接着旋簧4，旋簧4套在动力轴24外，带轮48的外端面上固定旋簧压紧螺套52，旋簧4穿过旋簧压紧螺套52并被旋簧压紧螺套52压紧紧固；

所述的传动机构由变速电机（始终保持滚轮5保持匀速转动）带动滚轮机构构成，滚轮机构是在滚轮支架1上安装滚轮5构成，滚轮5的滚动面上布置有多个沿滚轮5轴向方向的滚动轮支撑支架25，滚动轮支撑支架25上安装着多个有间距的用于支撑切削机构盘在滚轮5上的滚动轮26；所述的用于支撑切削机构盘在滚轮5上的两个滚动轮26之间的距离满足使得两个滚动轮恰好能与切削机构相切；所述的滚动轮26是滚动轴或支承轴承；

所述的切削进退控制机构包括进退控制装置9，所述的进退控制装置9由两个上下相对而设并活动安装在支架上的螺旋压盖组成，分别为位于旋簧4上方的上螺旋压盖33和旋簧4下方的下螺旋压盖34，上螺旋压盖33连接着拨动其上下运动的螺旋压盖拨杆35，上螺旋压盖33和下螺旋压盖34合住后，在其中间形成旋簧过孔，该旋簧过孔是螺纹孔或有插片的通孔；

所述的切削进退控制机构还包括加力机构7，所述的加力机构7包括锥度带轮28、压紧套29、齿套30、固定齿轴31和齿轴拨杆32，锥度带轮28和齿套30固定在支架上且水平布置，锥度带轮28和齿套30之间固定连接着压紧套29，旋簧4水平依次穿过锥度带轮28、压紧套29和齿套30；锥度带轮28由带轮连接着加力电机39获取动力，加力电机39转速与旋簧电机6转速相同；齿套30上铰接着固定齿轴31，固定齿轴31连接着齿轴拨杆32，固定齿轴31位于旋簧4正上方；

所述的切削机构包括动力轴24、旋簧4和切削头，动力轴24一端连接动力轴电机3，另一端连接切削头，且动力轴24通过轴簧固定套连接旋簧4，轴簧固定套套在动力轴24上，旋簧4的一端连接着轴簧固定套；所述的切削头包括刀头22和叶轮21，刀头22和叶轮21都装在动力轴24的切削端，且刀头22位于叶轮21前端；

所述的水循环系统包括水箱16、水泵8、分水箱10、排污系统17以及泄压调压装置，泄压调压装置有两个且并排连接安装，分别为第一泄压调压装置11和第二泄压调压装置12，通过连接管道27和连接法兰40连接待清洗管道入口；水箱16中间设有滤网，滤网将水箱16分成清水区和杂质区，水泵8连接清水区；水泵8连接分水箱10，分水箱10接出管道分别接入连接管道27和待清洗管道出口，且在管线中分别设有第一阀门13和第二阀门15；排污系统17包括污水抽汲泵和污水泵出口管道38，污水抽汲泵连接待清洗管道出口，并在管线中设置第四阀门18，污水泵出口管道38连接着水箱16的杂质区；

所述的泄压调压装置均与水箱16杂质区连通，且在内部设有带泄压孔的泄压筒，第一泄压调压装置11内安装着S型泄压筒36；第二泄压调压装置12内安装着直线型泄压筒37，且在该管线上安装第三阀门14；

所述的直线型泄压筒37包括筒体42和挡板43，所述的挡板43位于筒体42内部靠右端三分之一处，挡板43将筒体42内部分割成左右两个区域，且在挡板43中心处设有供切削机构通过的中心过孔。

其具体的工作原理参照实施例8中的方法流程：

实施例8：

本实施例提供一种管道清洗装置的清洗方法，包括如下步骤：

步骤一：开启动力电机，动力轴电机3和旋簧电机6分别提供动力给动力轴24和旋簧4，通过轴簧差速器45实现动力轴24和旋簧4同轴同方向不同速度的旋转动力输出，其具体的结构如实施例7中的所示。

步骤二：动力轴24和旋簧4绕在滚轮5上，通过滚轮5上的滚动轮支撑支架25和滚动轮26改变动力轴24和旋簧4的动力传输方向，使之沿着控制机构运动。

动力端传递过来的同心的动力轴24和旋簧4,需要依靠传动机构进行动力传输，主要体现在动力轴24和旋簧4然绕在滚轮5上的旋簧支架2上，此处旋簧支架2具体结构是：滚轮5的滚动面上布置有沿滚轮5轴向方向的滚动轮支撑支架25，滚动轮支撑支架25上安装着用于支撑切削机构盘在滚轮5上的滚动轮26。多个滚动轮26在滚轮5的滚动面上形成了类似于螺纹的结构，旋簧4绕着滚轮5的滚动面上的滚动轮26的轨迹绕圈，最后再传送至切削进退控制机构。

步骤三：动力轴24和旋簧4依次通过加力机构7和进退控制装置9，加力机构7对其进行动能弥补，进退控制装置9利用旋簧4的螺纹和旋向变换实现进退功能。

旋簧4从旋簧电机6处获得动力后，绕着滚轮5饶河很多圈后再到加力机构7处，在这些传输途中，由于摩擦损耗等因素，会有动力损耗，因此到达加力机构7处后，旋簧4的转速肯定会降低，达不到预期效果，因此，在加力机构7处对其进行加力，压紧套29套紧旋簧4，压紧齿轴拨杆32，齿轴拨杆32使得固定齿轴31带动齿套30继而带动压紧套29将整个加力机构与旋簧4紧固成一体，锥度带轮28由带轮连接着加力电机39获取动力，加力电机39转速与旋簧电机6转速相同，因此锥度带轮28在此处，能给与旋簧4一个与旋簧电机6相同转速的动力，因此，在此处旋簧4被加力使得其与刚出旋簧电机6时候的旋转速度相同。

进退控制装置9主要实现旋簧4的进给和后退，其主要靠旋簧4的旋转方向以及旋簧4与上螺旋压盖33、下螺旋压盖34之间的螺纹配合实现，进给的时候，用螺旋压盖拨杆35将上螺旋压盖33、下螺旋压盖34合紧，与旋簧4形成类似于蜗轮蜗杆的结构，则此时上螺旋压盖33、下螺旋压盖34不动，随着旋簧4的旋转，旋簧4会不断前进；当旋簧4反向旋转的时候，则会后退。

步骤四：动力轴24末端的切削头进入待清理管道23对其管道内壁进行切削清理。

刀头22安装在动力轴24末端，随着动力轴24的转动，刀头22也会跟着旋转，对管道壁的污垢进行切削清理，随着不断地进给运动，从管道的一端逐渐清理至另一端，清理的过程中，由水循环系统将清理的污垢杂质带出待清理管道23；随着水的不断循环，冲击到叶轮21上，会推动叶轮21旋转，使得叶轮21可以通过水循环系统的水压力为刀头22的旋转提供一定的动力。

步骤五：水循环系统的水泵将水泵入待清理管道23通过水冲击叶轮增加动力和进行污垢杂质的冲洗，并由污水抽汲泵在待清理管道23出口端进行抽汲，并排入水箱过滤再循环。

水循环系统主要有三个作用，一是对待清洗管道23中被切削机构切削的污垢杂质进行冲洗，二是为切削机构提供一定的微调动力，三是为退刀时候提供反循环动力。水被水泵8从水箱16中抽出来进入分水箱10，打开阀门13，进入连接管道27，由连接管道27进入待清理管道23，水打到叶轮21上，增加动力轴24动力，刀头21旋转切削管壁上的污垢，形成杂质，然后由水将其从待清理管道23的出口带出，进入排污系统17。此处的排污系统中有抽汲污水泵，在出口抽汲也能增大旋转动力和管道排水能力，排出的污水由抽汲污水泵经过污水泵出口管道38泵入水箱16的杂质区，然后经过过滤，杂质留在杂质区，清水又会进入清水区，由水泵8进行下一循环。

步骤五中水循环系统在工作过程中，水循环系统的泄压调压装置通过泄压筒泄压以及液体流向及第三阀门大小改变水压力继而实现动力调节。泄压调压装置能起到保护和调节作用，在分水箱10与连接管道27、待清理管道23出口的连接管线中分别设有第一阀门13和第二阀门15，第二泄压调压装置12与水箱16连接管线中设有第三阀门14，抽汲污水泵17与待清理管道23出口的连接管线中设第四阀门18，通过泄压调压装置中的泄压筒或者改变液体流向以及第三阀门开启大小，可以实现调压效果，通过压力调节可控制清污速度、再次放大除污动力、以及把已切削的污垢冲出管道。

步骤六：切削完成后，由水循环系统进行反循环，并将动力轴电机3、旋簧电机6以及滚轮5的电机反向转动，通过进退控制装置9的作用，令动力轴24和旋簧4迅速退出待清理管道23。

利用分水箱10的作用，结合图1所示，切削的时候，打开第一阀门13、第三阀门14、第四阀门18，关闭第二阀门15，水被水泵8从水箱16中抽出来进入分水箱10，然后由连接管道27进入待清理管道23，将污垢杂质从待清理管道23带出来后，由排污系统17进入水箱16的杂质区进行过滤，然后清水进入清水区进行下一循环；切削完成后，关闭第一阀门13、第四阀门18，打开第三阀门14、第二阀门15，水被水泵8从水箱16中抽出来进入分水箱10，然后经过第二阀门15由待清理管道23的出口进入管道，对切削机构起到反推作用，使其迅速退出待清理管道23，然后水进入泄压调压装置，由第二阀门15再次流回水箱16的杂质区过滤，清水进入清水区进行再次循环。

这种结构使得本发明中的切削清洗用水能够循环使用，不会有污水排出，既节能又环保。

本发明的这种装置，可以将其全部机构全部设置在同一个底架44上，如图1所示，然后将所有的部件进行密封撬装处理，只在外部留着电机操作控制部分以及和待处理管道23连接部位即可，如图1所示，将装置的连接管道27以及抽汲污水泵通过连接法兰40、41连接石油管道加热锅炉19的待处理管道23，便可以进行清理作业。

综上所述，本发明的这种管道清洗装置机器清理方法，是依靠先进的科学动力传送、机械切削、可控压力与排污结合的除污机构，彻底清除锅炉盘管及输油管内污垢。克服了现有市场上其他任何管道污垢清除设备的不足，有清理时间短、费用低、便于操作，不损坏管道壁的特点，更不需要把盘管或管道拆下来运回到加工车间，现场就可完成清理。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种管道清洗装置，包括动力机构、传动机构、水循环系统，其特征在于：还包括切削机构和切削进退控制机构，动力机构带动切削机构，切削机构受切削进退控制机构控制调节，同时水循环系统辅助切削机构进行切削并清洗排污；所述的切削机构具有切削、伸缩、推进、导向、减磨、防扭曲的功能；

所述的切削进退控制机构还包括加力机构（7），所述的加力机构（7）包括锥度带轮（28）、压紧套（29）、齿套（30）、固定齿轴（31）和齿轴拨杆（32），锥度带轮（28）和齿套（30）固定在支架上且水平布置，锥度带轮（28）和齿套（30）之间固定连接着压紧套（29），旋簧（4）水平依次穿过锥度带轮（28）、压紧套（29）和齿套（30）；

锥度带轮（28）由带轮连接着加力电机（39）获取动力，加力电机（39）转速与旋簧电机（6）转速相同；齿套（30）上铰接着固定齿轴（31），固定齿轴（31）连接着齿轴拨杆（32），固定齿轴（31）位于旋簧（4）正上方；

所述的切削机构包括动力轴（24）、旋簧（4）和切削头，所述的动力轴（24）一端连接动力轴电机（3），另一端连接切削头，且动力轴（24）通过连接件（20）连接旋簧（4），旋簧（4）一端连接旋簧电机（6）；所述的连接件（20）是轴簧固定套，轴簧固定套套在动力轴（24）上，旋簧（4）的另一端连接着轴簧固定套；

所述的动力机构包括给动力轴（24）提供动力的动力轴电机（3）和给旋簧（4）提供动力的旋簧电机（6），动力轴（24）和旋簧（4）通过轴簧差速器（45）实现同轴心动力输出；

所述切削头包括刀头（22）和叶轮（21），刀头（22）和叶轮（21）都装在动力轴（24）的切削端，刀头（22）位于叶轮（21）前端；

所述的传动机构由变速电机带动滚轮机构构成，所述的滚轮机构是在滚轮支架（1）上安装滚轮（5）构成，滚轮（5）的滚动面上布置有多个沿滚轮（5）轴向方向的滚动轮支撑支架（25），滚动轮支撑支架（25）上安装着多个有间距的用于支撑切削机构盘在滚轮（5）上的滚动轮（26）；所述的用于支撑切削机构盘在滚轮（5）上的两个滚动轮（26）之间的距离满足使得两个滚动轮与切削机构相切；

所述的切削进退控制机构还包括进退控制装置（9），进退控制装置（9）由两个上下相对而设并活动安装在支架上的螺旋压盖组成，分别为位于旋簧（4）上方的上螺旋压盖（33）和旋簧（4）下方的下螺旋压盖（34），上螺旋压盖（33）连接着拨动其上下运动的螺旋压盖拨杆（35），上螺旋压盖（33）和下螺旋压盖（34）合住后，在其中间形成旋簧过孔，该旋簧过孔是螺纹孔或有插片的通孔。

2.如权利要求1所述的管道清洗装置，其特征在于：所述的水循环系统包括水箱（16）、水泵（8）、分水箱（10）和排污系统（17），水泵（8）连接水箱（16），水泵（8）连接分水箱（10），分水箱（10）的接出管道分别连接待清洗管道的入口和出口，且在管线中分别设有第一阀门（13）和第二阀门（15），排污系统（17）连接着待清洗管道出口；所述的水箱（16）中间设有滤网，滤网将水箱（16）分成清水区和杂质区，水泵（8）连接清水区，排污系统（17）的出口连接杂质区；

所述的水循环系统还包括泄压调压装置，泄压调压装置为连接着水箱（16）杂质区的箱体结构，泄压调压装置通过连接管道（27）和连接法兰（40）连接待清洗管道入口，分水箱（10）连接连接管道（27），泄压调压装置内部设有带泄压孔的泄压筒，连接管道（27）连接着泄压筒，切削机构通过泄压调压装置和连接管道（27）后进入待清洗管道；

所述的泄压筒包括筒体（42）和挡板（43），所述的挡板（43）位于筒体（42）内部靠右端三分之一处，挡板（43）将筒体（42）内部分割成左右两个区域，且在挡板（43）中心处设有供切削机构通过的中心过孔。

3.如权利要求1所述的管道清洗装置，其特征在于：所述的动力机构包括给动力轴（24）提供动力的动力轴电机（3）和给旋簧（4）提供动力的旋簧电机（6），动力轴电机（3）连接第一扭力限制器（46）后连接连接杆（49），连接杆（49）连接动力轴（24），连接杆（49）通过滚珠轴承（50）支撑在带轮支架（47）上，带轮支架（47）上还安装着带轮（48）；旋簧电机（6）依次连接减速机（60）和第二扭力限制器（59）后连接小皮带轮连接轴（56），该小皮带轮连接轴（56）通过轴承（58）支撑在轴承支架（57）上，小皮带轮连接轴（56）上固定安装有小皮带轮（55），小皮带轮（55）通过皮带（54）连接带轮（48）；动力轴（24）穿过带轮（48）的中心，带轮（48）的外端面连接着旋簧（4），旋簧（4）套在动力轴（24）外，带轮（48）的外端面上固定旋簧压紧螺套（52），旋簧（4）穿过旋簧压紧螺套（52）并被旋簧压紧螺套（52）压紧紧固；

所述的传动机构由变速电机带动滚轮机构构成，滚轮机构是在滚轮支架（1）上安装滚轮（5）构成，滚轮（5）的滚动面上布置有多个沿滚轮（5）轴向方向的滚动轮支撑支架（25），滚动轮支撑支架（25）上安装着多个有间距的用于支撑切削机构盘在滚轮（5）上的滚动轮（26）；所述的用于支撑切削机构盘在滚轮（5）上的两个滚动轮（26）之间的距离满足使得两个滚动轮与切削机构相切；所述的滚动轮（26）是滚动轴或支承轴承；

所述的切削进退控制机构包括进退控制装置（9），所述的进退控制装置（9）由两个上下相对而设并活动安装在支架上的螺旋压盖组成，分别为位于旋簧（4）上方的上螺旋压盖（33）和旋簧（4）下方的下螺旋压盖（34），上螺旋压盖（33）连接着拨动其上下运动的螺旋压盖拨杆（35），上螺旋压盖（33）和下螺旋压盖（34）合住后，在其中间形成旋簧过孔，该旋簧过孔是螺纹孔或有插片的通孔；

所述的切削进退控制机构还包括加力机构（7），所述的加力机构（7）包括锥度带轮（28）、压紧套（29）、齿套（30）、固定齿轴（31）和齿轴拨杆（32），锥度带轮（28）和齿套（30）固定在支架上且水平布置，锥度带轮（28）和齿套（30）之间固定连接着压紧套（29），旋簧（4）水平依次穿过锥度带轮（28）、压紧套（29）和齿套（30）；锥度带轮（28）由带轮连接着加力电机（39）获取动力，加力电机（39）转速与旋簧电机（6）转速相同；齿套（30）上铰接着固定齿轴（31），固定齿轴（31）连接着齿轴拨杆（32），固定齿轴（31）位于旋簧（4）正上方；

所述的切削机构包括动力轴（24）、旋簧（4）和切削头，动力轴（24）一端连接动力轴电机（3），另一端连接切削头，且动力轴（24）通过轴簧固定套连接旋簧（4），轴簧固定套套在动力轴（24）上，旋簧（4）的一端连接着轴簧固定套；所述的切削头包括刀头（22）和叶轮（21），刀头（22）和叶轮（21）都装在动力轴（24）的切削端，且刀头（22）位于叶轮（21）前端；

所述的水循环系统包括水箱（16）、水泵（8）、分水箱（10）、排污系统（17）以及泄压调压装置，泄压调压装置有两个且并排连接安装，分别为第一泄压调压装置（11）和第二泄压调压装置（12），通过连接管道（27）和连接法兰（40）连接待清洗管道入口；水箱（16）中间设有滤网，滤网将水箱（16）分成清水区和杂质区，水泵（8）连接清水区；水泵（8）连接分水箱（10），分水箱（10）接出管道分别接入连接管道（27）和待清洗管道出口，且在管线中分别设有第一阀门（13）和第二阀门（15）；排污系统（17）包括污水抽汲泵和污水泵出口管道（38），污水抽汲泵连接待清洗管道出口，并在管线中设置第四阀门（18），污水泵出口管道（38）连接着水箱（16）的杂质区；

所述的泄压调压装置均与水箱（16）杂质区连通，且在内部设有带泄压孔的泄压筒，第一泄压调压装置（11）内安装着S型泄压筒（36）；第二泄压调压装置（12）内安装着直线型泄压筒（37），且在该管线上安装第三阀门（14）；

所述的直线型泄压筒（37）包括筒体（42）和挡板（43），所述的挡板（43）位于筒体（42）内部靠右端三分之一处，挡板（43）将筒体（42）内部分割成左右两个区域，且在挡板（43）中心处设有供切削机构通过的中心过孔。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的管道清洗装置的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：启动动力轴电机（3）和旋簧电机（6）分别提供动力给动力轴（24）和旋簧（4），通过轴簧差速器（45）实现动力轴（24）和旋簧（4）同轴同方向不同速度的旋转动力输出；

步骤二：动力轴（24）和旋簧（4）绕在滚轮（5）上，通过滚轮（5）上的滚动轮支撑支架（25）和滚动轮（26）改变动力轴（24）和旋簧（4）的动力传输方向，使之沿着控制机构运动；

步骤三：动力轴（24）和旋簧（4）依次通过加力机构（7）和进退控制装置（9），加力机构（7）对其进行动能弥补，进退控制装置（9）利用旋簧（4）的螺纹和旋向变换实现进退功能；

步骤四：动力轴（24）末端的切削头进入待清理管道（23）对其管道内壁进行切削清理；

步骤五：水循环系统的水泵将水泵入待清理管道（23）通过水冲击叶轮增加动力和进行污垢杂质的冲洗，并由污水抽汲泵在待清理管道（23）出口端进行抽汲，并排入水箱过滤再循环；

步骤六：切削完成后，由水循环系统进行反循环，并将动力轴电机（3）、旋簧电机（6）以及滚轮（5）的电机反向转动，通过进退控制装置（9）的作用，令动力轴（24）和旋簧（4）迅速退出待清理管道（23）。

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