CN108361471B - 一种可调速的海底石油管道清洁猪 - Google Patents

Abstract

本发明属于海底石油管道清洁领域，涉及一种可调速的海底石油管道清洁猪，能够使管道猪在清管作业中维持比较稳定的速度，对速度的改变比较敏感。本装置包括驱动机构，调速机构，清洁机构等。本装置采用皮碗驱动方式；调速机构由刮板、弹簧、挡板组成，通过改变泄流面积实现对速度的控制。各部分通过法兰连接；本发明的管道清洁猪控制管道猪的运行速度。与其它现有的管道清洁猪相比较，其最大特点是调速机构由刮板直接控制，通过机械结构实现对速度的控制，对速度的改变响应快速。

Description

一种可调速的海底石油管道清洁猪

技术领域

本发明属于海底石油管道清洁领域，具体地，涉及一种可调速的海底石油管道清洁猪，可以有效的控制管道猪的运行速度。

背景技术

清管是管道投产前或运行中的一项重要工作，目的是提高管道清洁度和输送效率，对于保证管道安全、降低管道能耗具有重要意义。清管器的运行效率与其运行速度有着密切的联系，若要实现良好的清管效果，清管器的速度应该控制在一定范围内，一般情况下清管器在石油管道中的运行速度应该维持在1-5m/s。调速原理是通过调节清管器前后压差和泄流量控制清管器的运行速度。

目前，可调速管道猪存在以下问题：通过电机控制旁通阀的泄流面积实现对速度的控制具有显著效果，但受到管道距离和电池电量的限制，因而具有一定的局限性，通过机械结构实现对速度的控制虽然解决了电池续航的问题，但在控制过程中机械结构具有一定的延迟，对速度的改变不能较快的做出反应。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种可调速的海底石油管道清洁猪，本装置通过机械结构改变泄流面积进而实现对管道猪的速度的控制，避免了电池续航的问题，调速机构通过刮板直接控制泄流面积的大小，解决了机械结构具有延迟性的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种可调速的海底石油管道清洁猪，能够有效的控制管道猪的运行速度，保证清管效率,本装置由驱动机构，清洁机构，调速机构等组成,驱动机构通过螺栓与清洁机构连接，清洁机构通过螺栓与调速结构相连接。

驱动机构由皮碗、泄流机构组成，两者通过8个圆周均布的螺栓连接。皮碗相对管径有一定的过盈量，因此能产生较好的密封性，向管道内部输入流体介质，在管道猪的前后会形成压力差，从而克服阻力前进，泄流机构可以改变管道猪前后的压力差，从而改变管道猪的运行速度。

清洁机构由一直板组成，直板上均布8个光孔，其中四个为螺栓孔，另外四个为滑杆孔，两种孔交替排布，其中，直板与调速支撑机构和泄流机构通过螺栓连接。

调速机构由调速刮板、调速挡板、弹簧、调速支撑机构、滑杆、头部端板、弹簧环组成，调速挡板与调速刮板通过螺纹连接，头部挡板与调速支撑机构通过螺钉连接，调速支撑机构与清洁机构通过螺栓连接，弹簧环分别与头部挡板和调速刮板通过螺纹连接，滑杆与头部挡板通过螺纹连接。

调速刮板上均布四个光孔、凹槽、凸台，光孔用于滑杆通过，凹槽用于与调速支撑机构相连，凸台用于连接弹簧环。

调速支撑机构外表面均布四条导轨用于与调速刮板配合，调速支撑机构内表面均布四条导轨用于与调速挡板配合。

调速挡板圆周均布四个滑块用于与调速支撑机构内表面的四条导轨配合，弹簧环通过螺纹连接分别安装在头部挡板、调速刮板上的凸台上，头部挡板与调速刮板之间通过弹簧连接。

本发明具有如下有益效果：与电控的可调速管道清洁猪相比较，解决了因电池续航带来的问题，提高了清洁效率和安全性，与机械控制的可调速管道清洁猪相比较，解决了机械结构在控制速度时存在的响应滞后问题，综合了两种清洁猪的优势，提高了管道猪的速度可控性和清洁效率。

附图说明

图1是管道清洁猪轴测视图；

图2是管道清洁猪爆炸视图；

图3是管道清洁猪泄流孔完全闭合图；

图4是管道清洁猪泄流孔完全打开图；

图5是管道清洁猪调速支撑机构图；

图6是管道清洁猪泄流机构全剖视图；

图7是管道清洁猪调速挡板图；

图8是管道清洁猪调速刮板图；

图9是管道清洁猪弹簧环图；

图10是管道清洁猪皮碗图；

图11是管道清洁猪头部挡板图；

图中：1、滑杆，2、调速刮板，3、弹簧环，4、头部挡板，5、螺钉，6、螺母，7、弹簧，8、调速支撑机构，9、螺母，10、弹簧垫圈，11、螺栓，12、调速挡板，13、直板，14、泄流机构，15、螺母，16、弹簧垫圈，17、皮碗，18、螺栓。

具体实施方式

如图2所示，海底石油管道清洁猪在正常工作时，包含18个部分：1、滑杆，2、调速刮板，3、弹簧环，4、头部挡板，5、螺钉，6、螺母，7、弹簧，8、调速支撑机构，9、螺母，10、弹簧垫圈，11、螺栓，12、调速挡板，13、直板，14、泄流机构，15、螺母，16、弹簧垫圈，17、皮碗，18、螺栓。

可调速管道清洁猪头部挡板4和调速支撑机构8通过螺钉5连接，调速刮板2和调速挡板12通过螺纹连接，调速支撑机构8和直板13、泄流机构14通过螺栓11、螺母9、弹簧垫圈10连接，泄流机构14和皮碗17通过螺栓18、螺母15、弹簧垫圈16连接，滑杆1和泄流机构14、直板13、调速支撑机构8、调速刮板2、头部挡板4通过螺母6连接。

如图3所示，当管道猪所受阻力增大时，管道猪的速度下降，但由于惯性作用管道猪会克服弹簧7的弹力做功，此时调速刮板2相对管道猪向后移动，使得调速挡板12减小泄流机构14内部泄流孔的泄流面积，使得管道猪的前后压差增大，从而提高管道猪的运行速度，阻力恢复正常时，弹簧7在弹力的作用下将调速刮板2恢复到初始位置，从而维持速度的稳定。

如图4所示，在投放管道猪前预先设置一个泄流面积，由于流体介质通过管道猪内部空腔流掉一部分，其作用在皮碗17上的力减小，通过设置一个初始泄流面积来确定管道猪的初始速度。

如图5所示，调速支撑机构8外表面均布四条导轨用于与调速刮板2配合，内表面均布四条导轨用于与调速挡板12配合，使得调速刮板2在进行调速动作时所受到的摩擦力减小，从而提高管道猪的响应速度。

如图6所示，设置的泄流孔可以减小流体介质对管道猪的作用力，从而控制管道猪的运行速度。

如图7所示，调速挡板12圆周均布四个滑块用于与调速支撑机构8内圆柱面的四条导轨配合，滑块上开槽可以减小流体介质对调速挡板12的阻力，使得管道猪调速迅速。

如图8所示，调速刮板2上均布四个光孔、凹槽、凸台，光孔用于滑杆1通过，凹槽用于与调速支撑机构8相连，凸台用于连接弹簧环3，圆心位置设有螺纹孔用于连接调速挡板12，开槽是为了减小流体介质对调速刮板2的阻力。

如图9所示，弹簧环3加工有螺纹，安装在头部挡板4、调速刮板2上面的凸台上，各需要四个弹簧环3，弹簧环3之间用弹簧7连接。

如图10所示，皮碗17中间开孔，使得流体介质通过管道猪内腔流走，减小对管道猪的作用力。

如图11所示，头部挡板4圆周均布四个光孔，用于连接滑杆1，均布四个螺钉孔用于连接调速支撑机构8，均布四个凸台，凸台内加工有螺纹用于连接弹簧环3。

本发明的操作方式如下：

1、在投放管道猪之前应该根据实际管道选择合适的弹簧，调整好初始泄流面积。

2、工作前对连接处螺栓进行松紧程度检查。

3、在导轨上涂抹润滑脂。

4、将管道猪投放之后，要实时监测流体介质的压力变化。

5、在管道末端，要留出一定的安全区域，防止管道猪出管时对人造成伤害。

Claims (4)

1.一种可调速海底石油管道清洁猪，能够有效的控制管道猪的运行速度，保证清管效率，其特征在于：所述可调速海底石油管道清洁猪由驱动机构，清洁机构，调速机构组成，驱动机构通过螺栓与清洁机构连接，清洁机构通过螺栓与调速机构相连接；

所述调速机构由调速刮板、调速挡板、弹簧、调速支撑机构、滑杆、头部挡板、弹簧环组成，调速挡板与调速刮板通过螺纹连接，头部挡板与调速支撑机构通过螺钉连接，调速支撑机构与清洁机构通过螺栓连接，弹簧环分别与头部挡板和调速刮板通过螺纹连接，滑杆与头部挡板通过螺纹连接；

调速刮板上均布四个光孔、凹槽、凸台，光孔用于滑杆通过，凹槽用于与调速支撑机构相连，凸台内部加工有螺纹，用于连接弹簧环；

调速支撑机构外圆柱面均布四条导轨用于与调速刮板配合，调速支撑机构内圆柱面均布四条导轨用于与调速挡板上的滑块相配合；

调速挡板圆周均布四个滑块用于与调速支撑机构内表面的四条导轨配合，调速挡板圆柱面加工有螺纹，用于连接调速刮板；

弹簧环加工有螺纹，通过螺纹连接分别安装在头部挡板、调速刮板上的凸台上，各需要四个弹簧环，弹簧环之间通过弹簧连接。

2.根据权利要求1所述的可调速海底石油管道清洁猪，其特征在于：驱动机构由皮碗、泄流机构组成，两者通过8个圆周均布的螺栓连接。

3.根据权利要求1或2所述的可调速海底石油管道清洁猪，其特征在于：清洁机构由一直板组成，直板上均布8个光孔，其中四个为螺栓孔，另外四个为滑杆孔，两种孔交替排布。

4.根据权利要求2所述的可调速海底石油管道清洁猪，其特征在于：皮碗中间开孔方便流体介质流入，皮碗圆周均布8个螺栓孔，用于连接泄流机构。

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