CN108723028B - 一种具有自稳行走功能的石油管道内壁清洗机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有自稳行走功能的石油管道内壁清洗机,包括内壁自动行走装置，内壁自动行走装置从四个方向在管道内壁上自稳行走，具有四个均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，消除了本发明行走过程中可能存在侧翻和上下振动的状况，所述内壁自动行走装置中部安装有内壁旋转清洗装置，内壁旋转清洗装置可以实现管道内壁的高压清洗功能，可根据管道内壁需求进行局部高压清洗，适用范围大，清洗角度精确可调。本发明可以实现石油管道内壁稳定的自动清洗功能，且具有管道内壁均匀支撑性能好、设备自稳行走性能好、设备清洗速度快、设备清洗效率高、设备清洗角度精确可调、可进行局部范围高压清洗和适用范围大等优点。
Description
技术领域
本发明涉及石油管道机械技术领域，具体的说是一种具有自稳行走功能的石油管道内壁清洗机。
背景技术
随着石油工业的迅猛发展，油田上使用的输油、注水管线越来越多。油、水中通常都含有腐蚀物质，导致管线腐蚀损坏时有发生，尤其是高含水的输油管线、污水回注管线的寿命大大缩短，更换新管线面临巨额成本，因此一般对铺设的新管线或发生腐蚀的旧管线需要做防腐处理，石油管道防腐的主要方式是在管道内壁上喷防腐涂层，在现有自动化设备喷涂防腐涂层之前的通常需要对石油管道内壁进行如下几个工艺处理：1、先将现有自动化管道行走设备移动至管道内壁中；2、然后在现有自动化行走设备更换上高压清洗设备，清除管道内壁上附着的灰尘和铁锈，清洗完毕的管道内壁进行快速烘干，便于后面现有喷涂设备的防腐涂层喷涂工作。但是现有对石油管道内壁清洗工艺存在以下缺陷：1、现有自动化管道行走设备基本上都是利用在双点支撑行走原理进行的，一般只有下端或者两侧对管道内壁有支撑力，当遇到管道内壁凹凸不平或者大块附着杂质时，由于现有自动化管道行走设备对管道四周没有均匀支撑力，均匀支撑性能差，很容易导致侧翻或者上下振动的现象，自稳行走性能差，设备工作效率低下；2、现有的石油管道内壁清洗设备通常是利用一个高压水枪反复的旋转清洗，由于一个高压水枪环形旋转清洗的时间长，导致清洗速度慢，如果遇到粘性很强的杂质，通过一个高压水枪清洗的方式可能由于水压不够难以清洗干净，清洗效率低下，且当需要局部范围内转动清洗时，现有清洗设备的清洗角度不可调，仍然只能环形转动，工作效率低下，适用范围小。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种具有自稳行走功能的石油管道内壁清洗机，可以解决现有石油管道内壁清洗设备存在的管道内壁均匀支撑性能差、设备自稳行走性能差、设备清洗速度慢、设备清洗效率低下、设备清洗角度不可调、不能进行局部范围清洗、适用范围小和工作效率低下等难题，可以实现石油管道内壁稳定的自动清洗功能，工作效率高，且具有管道内壁均匀支撑性能好、设备自稳行走性能好、设备清洗速度快、设备清洗效率高、设备清洗角度精确可调、可进行局部范围高压清洗和适用范围大等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种具有自稳行走功能的石油管道内壁清洗机,包括内壁自动行走装置，内壁自动行走装置从四个方向在管道内壁上自稳行走，具有四个均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，消除了本发明行走过程中可能存在侧翻和上下振动的状况，所述内壁自动行走装置中部安装有内壁旋转清洗装置，内壁旋转清洗装置可以实现管道内壁的高压清洗功能，可根据管道内壁需求进行局部高压清洗，适用范围大，清洗角度精确可调，清洗速度快，清洗效率高。
所述内壁自动行走装置包括两个内壁自动行走支链，两个内壁自动行走支链之间对称连接有四根连接筋柱，四根连接筋柱起到连接和固定支撑两个内壁自动行走支链的功能，且每个内壁自动行走支链的下端均对称安装有两个伸缩行走支链，通过两个伸缩行走支链自动行走至管道内壁上，当本发明行走至管道内壁后两个伸缩行走支链往外进行伸缩，此时两个内壁自动行走支链往外进行伸缩直到紧贴在管道内壁上，通过两个内壁自动行走支链本发明可以在管道内壁上自稳行走；所述内壁自动行走支链包括方型支块，方型支块的四个侧壁上各安装有一个自动行走机构，四个自动行走机构从四个方向同时进行工作，有四个均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，自动行走机构包括焊接在方型支块对应侧壁上的行走底板，行走底板的上端面两侧安装有两个一号液压缸，各个一号液压缸上通过螺纹分别安装有一个一号法兰，两个一号法兰的上端通过螺钉安装有行走安装台，两个一号法兰起到连接两个一号液压缸和行走安装台的作用，所述行走底板的上端中部对称设置有两根定位柱，各个定位柱上分别套设有一个一号限位弹簧，两个定位柱起到定位两个一号限位弹簧位置的作用，两个一号限位弹簧的上端均连接在行走安装台的下端面，且两个一号限位弹簧位于两个一号液压缸之间，一号限位弹簧起到减震限位的作用，由于一号限位弹簧的作用使得走安装台在两个一号液压缸的作用下可以缓慢稳定的进行上下伸缩运动，所述行走底板的上端面两侧对称焊接有两个纵向限位框，所述行走安装台的下端面两侧对称焊接有两个横向限位框，两个横向限位框分别套设在两个纵向限位框上，两个纵向限位框和两个横向限位框对行走安装台两端的伸缩距离进行了限定，纵向限位框在横向限位框上的最大伸缩距离就是行走安装台的上下最大运动距离，所述行走安装台的上端对称设置有两对安装耳，每对安装耳之间均安装有一个传动辊，且两对安装耳的两个传动辊之间安装有行走皮带，位于行走皮带左侧的传动辊上通过联轴器安装有行走电机，行走电机通过电机座安装在行走支板上,行走支板焊接在对应安装耳的侧壁上，所述行走皮带外壁上均匀设置有锥形行走条，锥形行走条为锥形结构，增加了锥形行走条与管道内壁之间的行走摩擦力和行走动力，提高了工作效率，通过行走电机带动两个传动辊上的行走皮带转动，行走皮带带动均匀布置的锥形行走条在管道内壁上稳定行走；所述伸缩行走支链包括焊接在方型支块侧壁上的两根伸缩支柱，两根伸缩支柱的底端焊接有伸缩支板，两根伸缩支柱起到固定支撑伸缩支板的作用，伸缩支板的下端面对称安装有两个二号液压缸，每个二号液压缸的中部均固定在L型固定板上，L型固定板起到固定支撑二号液压缸的作用，L型固定板焊接在伸缩支板的下端，每个二号液压缸的顶端通过螺纹均安装有二号法兰，且二号法兰上通过螺钉安装有行走轮，通过二号液压缸带动行走轮作伸缩运动，通过行走轮将本发明稳定移动至管道内壁中。工作时，首先两个内壁自动行走支链上的四个伸缩行走支链同时作往下伸缩运动，伸缩行走支链上的两个二号液压缸带动两个行走轮往下运动，当行走轮运动至不受内壁自动行走支链干扰的距离时二号液压缸停止工作，然后本发明通过四个伸缩行走支链上的行走轮自动行走至管道内壁中，当运动至所需处理位置时停止行走，此时两个内壁自动行走支链上的自动行走机构全部开始工作，自动行走机构上的两个一号液压缸在两个一号限位弹簧的作用下开始带动行走安装台作缓慢的往外伸缩运动，当所有行走皮带上的锥形行走条紧贴在管道内壁上时一号液压缸停止功能，此时四个伸缩行走支链通过二号液压缸带动两个行走轮作往上运动，当行走轮不干涉到锥形行走条在管道内壁上运动时二号液压缸停止工作，此时自动行走机构上的行走电机开始工作，通过行走电机带动两个传动辊上的行走皮带转动，行走皮带带动均匀布置的锥形行走条在管道内壁上稳定行走，由于四个自动行走机构是从四个方向同时进行工作的，有四个方向均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，消除了本发明行走过程中可能存在侧翻和上下振动的状况。
所述内壁旋转清洗装置包括环形机架，环形机架的上下两端分别设置有一个弧形限位口，环形机架的两端内壁上分别焊接两块清洗支板，两块清洗支板之间通过轴承安装有清洗转轴，清洗转轴的右端通过联轴器安装有清洗电机，清洗电机类型为防水伺服电机，清洗电机底端通过电机座安装有清洗凹框上，清洗凹框起到稳定支撑清洗电机的作用，且清洗凹框焊接在位于环形机架右侧的清洗支板侧壁上，每块清洗支板的侧壁上均对称焊接有四根支撑筋柱，且每块清洗支板侧壁上的四根支撑筋柱末端均焊接有清洗连接板，四根支撑筋柱起到固定支撑清洗连接板的作用，清洗连接板焊接在对应方型支块侧壁上，通过清洗连接板将内壁旋转清洗装置安装在方型支块侧壁上，每块清洗支板的侧壁上均对称焊接有两块限位支板，两块限位支板的上下两端对称设置有两对限位支链，每对限位支链由两个相向运动的限位支链组成；所述清洗转轴的中部通过键安装有清洗固定环，清洗固定环的上下两端对称安装有旋转清洗机构，两个旋转清洗机构的上端与两个弧形限位口之间分别通过滑动配合方式相连，弧形限位口起到限定旋转清洗机构运动轨迹和转动范围的作用，使得旋转清洗机构只能沿着弧形限位口所在位置转动，且弧形限位口相对于环形机架中心轴线所在角度范围就是旋转清洗机构转动清洗的角度范围，旋转清洗机构与一对限位支链配合使用，相对应的两个限位支链对旋转清洗机构两端的运动极限位置进行限定，从而可以实现本发明清洗角度精确可调的功能；所述旋转清洗机构包括焊接在清洗固定环侧壁上的清洗立柱，清洗立柱上端焊接有工型旋转块，工型旋转块与对应弧形限位口之间通过滑动配合方式相连，本发明采用工型旋转块的工字型结构，使得工型旋转块的两端上下两侧均能相贴在弧形限位口侧壁上运动，增加了工型旋转块在转动过程中的稳定性能，工型旋转块的上端焊接有固定凹框，固定凹框上对称安装有两个高压水枪，各个高压水枪的下端分别连接有一根进水管，两根进水管通过现有高压水泵与外界储水箱相连，两根进水管的中部分别固定在两个固定支耳上，两个固定支耳末端对称焊接在固定支柱上，通过两个固定支耳有效将两根进水管中部固定在固定支柱上，固定支柱的底端焊接在工型旋转块的上端面中部，所述清洗立柱的侧壁上焊接有角度限位轴，角度限位轴与每个旋转清洗机构上的两个两个限位支链相对于配合使用，本发明通过清洗电机带动清洗固定环在清洗转轴上转动，清洗转轴带动旋转清洗机构同时转动，两个旋转清洗机构上的工型旋转块分别在环形机架上的两个弧形限位口上转动，与此同时现有高压水泵抽取外界储水箱内的清洗水通过两根进水管流入到两个高压水枪中，两个高压水枪借助高压水力对管道内壁进行均匀旋转清洗，由于管道内壁上下两端同时有两对高压水枪进行工作，清洗水压大，能够快速的清洗掉附在管道内壁上的杂质，清洗速度快，清洗效率高；所述限位支链包括通过铰链安装在限位支板上的旋转支板，旋转支板下端与限位支板之间均匀连接有二号限位弹簧，二号限位弹簧起到限位的作用，所述限位支板上焊接有一号耳座，一号耳座之间通过销轴安装有三号液压缸，三号液压缸的顶端通过销轴安装在二号耳座上，二号耳座焊接在旋转支板的下端面上；所述旋转支板的上端焊接有抵靠板，抵靠板上均匀设置有摩擦条，抵靠板上摩擦条的位置与对应旋转清洗机构上的角度限位轴相对应，均匀布置的摩擦条增加了与角度限位轴相碰时的阻力，使得角度限位轴运动至摩擦条上时能够及时的停止，通过三号液压缸在二号限位弹簧的限位辅助下带动旋转支板在限位支板上转动，从而使得角度限位轴在旋转清洗机构两端的两个限位支链之间的运动范围得到了限定，本发明通过控制角度限位轴与抵靠板上的摩擦条之间的工作角度来精确控制旋转清洗机构转动清洗的角度范围，从而使得本发明适用于局部范围高压清洗，适用范围大。工作时，当本发明运动至所需管道内壁清洗位置时，此时清洗电机开始工作，清洗电机带动清洗固定环在清洗转轴上转动，清洗转轴带动两个旋转清洗机构同时转动，两个旋转清洗机构上的工型旋转块分别在环形机架上的两个弧形限位口上转动，与此同时现有高压水泵抽取外界储水箱内的清洗水通过两根进水管流入到两个高压水枪中，两个高压水枪借助高压水力对管道内壁进行均匀旋转清洗，由于管道内壁上下两端同时有两对高压水枪进行工作，清洗水压大，能够快速的清洗掉附在管道内壁上的杂质，清洗速度快，清洗效率高；如果本发明管道内部局部残留有大量杂质需要进行局部清洗时，先根据所需局部清洗的范围调节限位支链，三号液压缸开始工作，通过三号液压缸在二号限位弹簧的限位辅助下带动旋转支板在限位支板上转动，从而使得角度限位轴在旋转清洗机构两端的两个限位支链之间的运动范围得到了限定，本发明通过控制角度限位轴与抵靠板上的摩擦条之间的工作角度来精确控制旋转清洗机构转动清洗的角度范围，实现了本发明清洗角度精确可调的功能，从而使得本发明可以适用于局部范围高压清洗，适用范围大，实现了本发明对管道内壁的高压清洗功能。
本发明使用时，内壁自动行走装置最先工作，两个内壁自动行走支链上的四个伸缩行走支链先同时作往下伸缩运动，伸缩行走支链上的两个二号液压缸带动两个行走轮往下运动，当行走轮运动至不受内壁自动行走支链干扰的距离时二号液压缸停止工作，然后本发明通过四个伸缩行走支链上的行走轮自动行走至管道内壁中，当运动至所需处理位置时停止行走，此时两个内壁自动行走支链上的自动行走机构全部开始工作，自动行走机构上的两个一号液压缸在两个一号限位弹簧的作用下开始带动行走安装台作缓慢的往外伸缩运动，当所有行走皮带上的锥形行走条紧贴在管道内壁上时一号液压缸停止功能，此时四个伸缩行走支链通过二号液压缸带动两个行走轮作往上运动，当行走轮不干涉到锥形行走条在管道内壁上运动时二号液压缸停止工作，此时自动行走机构上的行走电机开始工作，通过行走电机带动两个传动辊上的行走皮带转动，行走皮带带动均匀布置的锥形行走条在管道内壁上稳定行走，由于四个自动行走机构是从四个方向同时进行工作的，有四个方向均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，消除了本发明行走过程中可能存在侧翻和上下振动的状况；当运动至管道内壁所需加工位置时，内壁旋转清洗装置开始工作，清洗电机先开始工作，清洗电机带动清洗固定环在清洗转轴上转动，清洗转轴带动两个旋转清洗机构同时转动，两个旋转清洗机构上的工型旋转块分别在环形机架上的两个弧形限位口上转动，与此同时现有高压水泵抽取外界储水箱内的清洗水通过两根进水管流入到两个高压水枪中，两个高压水枪借助高压水力对管道内壁进行均匀旋转清洗，由于管道内壁上下两端同时有两对高压水枪进行工作，清洗水压大，能够快速的清洗掉附在管道内壁上的杂质，清洗速度快，清洗效率高；如果本发明管道内部局部残留有大量杂质需要进行局部清洗时，先根据所需局部清洗的范围调节限位支链，三号液压缸开始工作，通过三号液压缸在二号限位弹簧的限位辅助下带动旋转支板在限位支板上转动，从而使得角度限位轴在旋转清洗机构两端的两个限位支链之间的运动范围得到了限定，本发明通过控制角度限位轴与抵靠板上的摩擦条之间的工作角度来精确控制旋转清洗机构转动清洗的角度范围，实现了本发明清洗角度精确可调的功能，从而使得本发明可以适用于局部范围高压清洗，适用范围大，最终实现了本发明对石油管道内壁稳定的自动清洗功能，工作效率高。
本发明的有益效果是：
1.本发明设计的内壁自动行走装置先通过伸缩行走支链自动行走至管道内壁上，然后两个自动行走支链从四个方向可在管道内壁上自稳行走，具有四个均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，消除了本发明行走过程中可能存在侧翻和上下振动的状况；
2.本发明设计的内壁旋转清洗装置通过清洗电机带动两个旋转清洗机构在环形机架上的两个弧形限位口上同时来回转动，两个旋转清洗机构上的两对高压水枪借助强大水压快速的清洗掉附在管道内壁上的杂质，清洗速度快，清洗效率高；且本发明通过两对限位支链可以精确调节两个旋转清洗机构转动清洗时的角度范围，从而使得本发明可以适用于局部范围高压清洗，适用范围大，实现了对本发明对管道内壁的高压清洗功能；
3.本发明解决了现有石油管道内壁清理设备存在的管道内壁均匀支撑性能差、设备自稳行走性能差、设备清洗速度慢、设备清洗效率低下、设备清洗角度不可调、不能进行局部范围清洗、适用范围小和工作效率低下等难题，实现了本发明对石油管道内壁稳定的自动清洗功能，工作效率高，且具有管道内壁均匀支撑性能好、设备自稳行走性能好、设备清洗速度快、设备清洗效率高、设备清洗角度精确可调、可进行局部范围高压清洗和适用范围大等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明内壁自动行走装置的结构示意图；
图3是本发明自动行走机构的结构示意图；
图4是本发明自动行走机构的全剖视图；
图5是本发明内壁旋转清洗装置的结构示意图；
图6是本发明内壁旋转清洗装置的全剖视图；
图7是本发明内壁旋转清洗装置的俯视图；
图8是本发明环形机架的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图8所示，一种具有自稳行走功能的石油管道内壁清洗机,包括内壁自动行走装置1，内壁自动行走装置1从四个方向在管道内壁上自稳行走，具有四个均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，消除了本发明行走过程中可能存在侧翻和上下振动的状况，所述内壁自动行走装置1中部安装有内壁旋转清洗装置2，内壁旋转清洗装置2可以实现管道内壁的高压清洗功能，可根据管道内壁需求进行局部高压清洗，适用范围大，清洗角度精确可调，清洗速度快，清洗效率高。
所述内壁自动行走装置1包括两个内壁自动行走支链11，两个内壁自动行走支链11之间对称连接有四根连接筋柱12，四根连接筋柱12起到连接和固定支撑两个内壁自动行走支链11的功能，且每个内壁自动行走支链11的下端均对称安装有两个伸缩行走支链13，通过两个伸缩行走支链13自动行走至管道内壁上，当本发明行走至管道内壁后两个伸缩行走支链13往外进行伸缩，此时两个内壁自动行走支链11往外进行伸缩直到紧贴在管道内壁上，通过两个内壁自动行走支链11本发明可以在管道内壁上自稳行走；所述内壁自动行走支链11包括方型支块111，方型支块111的四个侧壁上分别安装有四个自动行走机构112，四个自动行走机构112从四个方向同时进行工作，有四个均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，自动行走机构112包括焊接在方型支块111对应侧壁上的行走底板1121，行走底板1121的上端面两侧安装有两个一号液压缸1122，各个一号液压缸1122上通过螺纹分别安装有一个一号法兰1123，两个一号法兰1123的上端通过螺钉安装有行走安装台1124，两个一号法兰1123起到连接两个一号液压缸1122和行走安装台1124的作用，所述行走底板1121的上端中部对称设置有两根定位柱1121a，各个定位柱1121a上分别套设有一个一号限位弹簧1125，两个定位柱1121a起到定位两个一号限位弹簧1125位置的作用，两个一号限位弹簧1125的上端均连接在行走安装台1124的下端面，且两个一号限位弹簧1125位于两个一号液压缸1122之间，一号限位弹簧1125起到减震限位的作用，由于一号限位弹簧1125的作用使得走安装台1124在两个一号液压缸1122的作用下可以缓慢稳定的进行上下伸缩运动，所述行走底板1121的上端面两侧对称焊接有两个纵向限位框1126，所述行走安装台1124的下端面两侧对称焊接有两个横向限位框1127，两个横向限位框1127分别套设在两个纵向限位框1126上，两个纵向限位框1126和两个横向限位框1127对行走安装台1124两端的伸缩距离进行了限定，纵向限位框1126在横向限位框1127上的最大伸缩距离就是行走安装台1124的上下最大运动距离，所述行走安装台1124的上端对称设置有两对安装耳1128，每对安装耳1128之间均安装有一个传动辊1129，且两对安装耳1128的两个传动辊1129之间安装有行走皮带1130，位于行走皮带1130左侧的传动辊1129上通过联轴器安装有行走电机1131，行走电机1131通过电机座安装在行走支板1132上,行走支板1132焊接在对应安装耳1128的侧壁上，所述行走皮带1130外壁上均匀设置有锥形行走条1133，锥形行走条1133为锥形结构，增加了锥形行走条1133与管道内壁之间的行走摩擦力和行走动力，提高了工作效率，通过行走电机1131带动两个传动辊1129上的行走皮带1130转动，行走皮带1130带动均匀布置的锥形行走条1133在管道内壁上稳定行走；所述伸缩行走支链13包括焊接在方型支块111侧壁上的两根伸缩支柱131，两根伸缩支柱131的底端焊接有伸缩支板132，两根伸缩支柱131起到固定支撑伸缩支板132的作用，伸缩支板132的下端面对称安装有两个二号液压缸133，每个二号液压缸133的中部均固定在L型固定板134上，L型固定板134起到固定支撑二号液压缸133的作用，L型固定板134焊接在伸缩支板132的下端，每个二号液压缸133的顶端通过螺纹均安装有二号法兰135，且二号法兰135上通过螺钉安装有行走轮136，通过二号液压缸133带动行走轮136作伸缩运动，通过行走轮136将本发明稳定移动至管道内壁中。工作时，首先两个内壁自动行走支链11上的四个伸缩行走支链13同时作往下伸缩运动，伸缩行走支链13上的两个二号液压缸133带动两个行走轮136往下运动，当行走轮136运动至不受内壁自动行走支链11干扰的距离时二号液压缸133停止工作，然后本发明通过四个伸缩行走支链13上的行走轮136自动行走至管道内壁中，当运动至所需处理位置时停止行走，此时两个内壁自动行走支链11上的自动行走机构112全部开始工作，自动行走机构112上的两个一号液压缸1122在两个一号限位弹簧1125的作用下开始带动行走安装台1124作缓慢的往外伸缩运动，当所有行走皮带1130上的锥形行走条1133紧贴在管道内壁上时一号液压缸1122停止功能，此时四个伸缩行走支链13通过二号液压缸133带动两个行走轮136作往上运动，当行走轮136不干涉到锥形行走条1133在管道内壁上运动时二号液压缸133停止工作，此时自动行走机构112上的行走电机1131开始工作，通过行走电机1131带动两个传动辊1129上的行走皮带1130转动，行走皮带1130带动均匀布置的锥形行走条1133在管道内壁上稳定行走，由于四个自动行走机构112是从四个方向同时进行工作的，有四个方向均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，消除了本发明行走过程中可能存在侧翻和上下振动的状况。
所述内壁旋转清洗装置2包括环形机架21，环形机架21的上下两端分别设置有一个弧形限位口21a，环形机架21的两端内壁上分别焊接两块清洗支板22，两块清洗支板22之间通过轴承安装有清洗转轴23，清洗转轴23的右端通过联轴器安装有清洗电机24，清洗电机24类型为防水伺服电机，清洗电机24底端通过电机座安装有清洗凹框25上，清洗凹框25起到稳定支撑清洗电机24的作用，且清洗凹框25焊接在位于环形机架21右侧的清洗支板22侧壁上，每块清洗支板22的侧壁上均对称焊接有四根支撑筋柱26，且每块清洗支板22侧壁上的四根支撑筋柱26末端均焊接有清洗连接板27，四根支撑筋柱26起到固定支撑清洗连接板27的作用，清洗连接板27焊接在对应方型支块111侧壁上，通过清洗连接板27将内壁旋转清洗装置2安装在方型支块111侧壁上，每块清洗支板22的侧壁上均对称焊接有两块限位支板28，两块限位支板28的上下两端对称设置有两对限位支链29，每对限位支链29由两个相向运动的限位支链29组成；所述清洗转轴23的中部通过键安装有清洗固定环210，清洗固定环210的上下两端对称安装有旋转清洗机构20，两个旋转清洗机构20的上端与两个弧形限位口21a之间分别通过滑动配合方式相连，弧形限位口21a起到限定旋转清洗机构20运动轨迹和转动范围的作用，使得旋转清洗机构20只能沿着弧形限位口21a所在位置转动，且弧形限位口21a相对于环形机架21中心轴线所在角度范围就是旋转清洗机构20转动清洗的角度范围，旋转清洗机构20与一对限位支链29配合使用，相对应的两个限位支链29对旋转清洗机构20两端的运动极限位置进行限定，从而可以实现本发明清洗角度精确可调的功能；所述旋转清洗机构20包括焊接在清洗固定环210侧壁上的清洗立柱201，清洗立柱201上端焊接有工型旋转块202，工型旋转块202与对应弧形限位口21a之间通过滑动配合方式相连，本发明采用工型旋转块202的工字型结构，使得工型旋转块202的两端上下两侧均能相贴在弧形限位口21a侧壁上运动，增加了工型旋转块202在转动过程中的稳定性能，工型旋转块202的上端焊接有固定凹框203，固定凹框203上对称安装有两个高压水枪204，各个高压水枪204的下端分别连接有一根进水管205，两根进水管205通过现有高压水泵与外界储水箱相连，两根进水管205的中部分别固定在两个固定支耳206上，两个固定支耳206末端对称焊接在固定支柱207上，通过两个固定支耳206有效将两根进水管205中部固定在固定支柱207上，固定支柱207的底端焊接在工型旋转块202的上端面中部，所述清洗立柱201的侧壁上焊接有角度限位轴208，角度限位轴208与每个旋转清洗机构20上的两个两个限位支链29相对于配合使用，本发明通过清洗电机24带动清洗固定环210在清洗转轴23上转动，清洗转轴23带动旋转清洗机构20同时转动，两个旋转清洗机构20上的工型旋转块202分别在环形机架21上的两个弧形限位口21a上转动，与此同时现有高压水泵抽取外界储水箱内的清洗水通过两根进水管205流入到两个高压水枪204中，两个高压水枪204借助高压水力对管道内壁进行均匀旋转清洗，由于管道内壁上下两端同时有两对高压水枪204进行工作，清洗水压大，能够快速的清洗掉附在管道内壁上的杂质，清洗速度快，清洗效率高；所述限位支链29包括通过铰链安装在限位支板28上的旋转支板291，旋转支板291下端与限位支板28之间均匀连接有二号限位弹簧292，二号限位弹簧292起到限位的作用，所述限位支板28上焊接有一号耳座293，一号耳座293之间通过销轴安装有三号液压缸294，三号液压缸294的顶端通过销轴安装在二号耳座295上，二号耳座295焊接在旋转支板291的下端面上；所述旋转支板291的上端焊接有抵靠板296，抵靠板296上均匀设置有摩擦条297，抵靠板296上摩擦条297的位置与对应旋转清洗机构20上的角度限位轴208相对应，均匀布置的摩擦条297增加了与角度限位轴208相碰时的阻力，使得角度限位轴208运动至摩擦条297上时能够及时的停止，通过三号液压缸294在二号限位弹簧292的限位辅助下带动旋转支板291在限位支板28上转动，从而使得角度限位轴208在旋转清洗机构20两端的两个限位支链29之间的运动范围得到了限定，本发明通过控制角度限位轴208与抵靠板296上的摩擦条297之间的工作角度来精确控制旋转清洗机构20转动清洗的角度范围，从而使得本发明适用于局部范围高压清洗，适用范围大。工作时，当本发明运动至所需管道内壁清洗位置时，此时清洗电机24开始工作，清洗电机24带动清洗固定环210在清洗转轴23上转动，清洗转轴23带动两个旋转清洗机构20同时转动，两个旋转清洗机构20上的工型旋转块202分别在环形机架21上的两个弧形限位口21a上转动，与此同时现有高压水泵抽取外界储水箱内的清洗水通过两根进水管205流入到两个高压水枪204中，两个高压水枪204借助高压水力对管道内壁进行均匀旋转清洗，由于管道内壁上下两端同时有两对高压水枪204进行工作，清洗水压大，能够快速的清洗掉附在管道内壁上的杂质，清洗速度快，清洗效率高；如果本发明管道内部局部残留有大量杂质需要进行局部清洗时，先根据所需局部清洗的范围调节限位支链29，三号液压缸294开始工作，通过三号液压缸294在二号限位弹簧292的限位辅助下带动旋转支板291在限位支板28上转动，从而使得角度限位轴208在旋转清洗机构20两端的两个限位支链29之间的运动范围得到了限定，本发明通过控制角度限位轴208与抵靠板296上的摩擦条297之间的工作角度来精确控制旋转清洗机构20转动清洗的角度范围，实现了本发明清洗角度精确可调的功能，从而使得本发明可以适用于局部范围高压清洗，适用范围大，实现了本发明对管道内壁的高压清洗功能。
本发明使用时，内壁自动行走装置1最先工作，两个内壁自动行走支链11上的四个伸缩行走支链13先同时作往下伸缩运动，伸缩行走支链13上的两个二号液压缸133带动两个行走轮136往下运动，当行走轮136运动至不受内壁自动行走支链11干扰的距离时二号液压缸133停止工作，然后本发明通过四个伸缩行走支链13上的行走轮136自动行走至管道内壁中，当运动至所需处理位置时停止行走，此时两个内壁自动行走支链11上的自动行走机构112全部开始工作，自动行走机构112上的两个一号液压缸1122在两个一号限位弹簧1125的作用下开始带动行走安装台1124作缓慢的往外伸缩运动，当所有行走皮带1130上的锥形行走条1133紧贴在管道内壁上时一号液压缸1122停止功能，此时四个伸缩行走支链13通过二号液压缸133带动两个行走轮136作往上运动，当行走轮136不干涉到锥形行走条1133在管道内壁上运动时二号液压缸133停止工作，此时自动行走机构112上的行走电机1131开始工作，通过行走电机1131带动两个传动辊1129上的行走皮带1130转动，行走皮带1130带动均匀布置的锥形行走条1133在管道内壁上稳定行走，由于四个自动行走机构112是从四个方向同时进行工作的，有四个方向均匀布置的行走支撑力，均匀支撑性能好，自稳行走性能好，消除了本发明行走过程中可能存在侧翻和上下振动的状况；当运动至管道内壁所需加工位置时，内壁旋转清洗装置2开始工作，清洗电机24先开始工作，清洗电机24带动清洗固定环210在清洗转轴23上转动，清洗转轴23带动两个旋转清洗机构20同时转动，两个旋转清洗机构20上的工型旋转块202分别在环形机架21上的两个弧形限位口21a上转动，与此同时现有高压水泵抽取外界储水箱内的清洗水通过两根进水管205流入到两个高压水枪204中，两个高压水枪204借助高压水力对管道内壁进行均匀旋转清洗，由于管道内壁上下两端同时有两对高压水枪204进行工作，清洗水压大，能够快速的清洗掉附在管道内壁上的杂质，清洗速度快，清洗效率高；如果本发明管道内部局部残留有大量杂质需要进行局部清洗时，先根据所需局部清洗的范围调节限位支链29，三号液压缸294开始工作，通过三号液压缸294在二号限位弹簧292的限位辅助下带动旋转支板291在限位支板28上转动，从而使得角度限位轴208在旋转清洗机构20两端的两个限位支链29之间的运动范围得到了限定，本发明通过控制角度限位轴208与抵靠板296上的摩擦条297之间的工作角度来精确控制旋转清洗机构20转动清洗的角度范围，实现了本发明清洗角度精确可调的功能，从而使得本发明可以适用于局部范围高压清洗，适用范围大，最终实现了本发明对石油管道内壁稳定的自动清洗功能，工作效率高，解决了现有石油管道内壁清洗设备存在的管道内壁均匀支撑性能差、设备自稳行走性能差、设备清洗速度慢、设备清洗效率低下、设备清洗角度不可调、不能进行局部范围清洗、适用范围小和工作效率低下等难题，达到了目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种具有自稳行走功能的石油管道内壁清洗机,其特征在于：包括内壁自动行走装置(1)，所述内壁自动行走装置(1)中部安装有内壁旋转清洗装置(2)；所述内壁自动行走装置(1)包括两个内壁自动行走支链(11)，两个内壁自动行走支链(11)之间对称连接有四根连接筋柱(12)，且每个内壁自动行走支链(11)的下端均对称安装有两个伸缩行走支链(13)；所述内壁自动行走支链(11)包括方型支块(111)，方型支块(111)的四个侧壁上各安装有一个自动行走机构(112)，自动行走机构(112)包括焊接在方型支块(111)对应侧壁上的行走底板(1121)，行走底板(1121)的上端面两侧安装有两个一号液压缸(1122)，各个一号液压缸(1122)上通过螺纹分别安装有一个一号法兰(1123)，两个一号法兰(1123)的上端通过螺钉安装有行走安装台(1124)，所述行走底板(1121)的上端中部对称设置有两根定位柱(1121a)，各个定位柱(1121a)上分别套设有一个一号限位弹簧(1125)，两个一号限位弹簧(1125)的上端均连接在行走安装台(1124)的下端面，且两个一号限位弹簧(1125)位于两个一号液压缸(1122)之间，所述行走底板(1121)的上端面两侧对称焊接有两个纵向限位框(1126)，所述行走安装台(1124)的下端面两侧对称焊接有两个横向限位框(1127)，两个横向限位框(1127)分别套设在两个纵向限位框(1126)上，所述行走安装台(1124)的上端对称设置有两对安装耳(1128)，每对安装耳(1128)之间均安装有一个传动辊(1129)，且两对安装耳(1128)的两个传动辊(1129)之间安装有行走皮带(1130)，位于行走皮带(1130)左侧的传动辊(1129)上通过联轴器安装有行走电机(1131)，行走电机(1131)通过电机座安装在行走支板(1132)上,行走支板(1132)焊接在对应安装耳(1128)的侧壁上，所述行走皮带(1130)外壁上均匀设置有锥形行走条(1133)；
所述内壁旋转清洗装置(2)包括环形机架(21)，环形机架(21)的上下两端分别设置有一个弧形限位口(21a)，环形机架(21)的两端内壁上分别焊接两块清洗支板(22)，两块清洗支板(22)之间通过轴承安装有清洗转轴(23)，清洗转轴(23)的右端通过联轴器安装有清洗电机(24)，清洗电机(24)底端通过电机座安装在清洗凹框(25)上，且清洗凹框(25)焊接在位于环形机架(21)右侧的清洗支板(22)侧壁上，每块清洗支板(22)的侧壁上均对称焊接有四根支撑筋柱(26)，且每块清洗支板(22)侧壁上的四根支撑筋柱(26)末端均焊接有清洗连接板(27)，清洗连接板(27)焊接在对应方型支块(111)侧壁上，每块清洗支板(22)的侧壁上均对称焊接有两块限位支板(28)，两块限位支板(28)的上下两端对称设置有两对限位支链(29)，每对限位支链(29)由两个相向运动的限位支链(29)组成；所述清洗转轴(23)的中部通过键安装有清洗固定环(210)，清洗固定环(210)的上下两端对称安装有旋转清洗机构(20)，两个旋转清洗机构(20)的上端与两个弧形限位口(21a)之间分别通过滑动配合方式相连；所述旋转清洗机构(20)包括焊接在清洗固定环(210)侧壁上的清洗立柱(201)，清洗立柱(201)上端焊接有工型旋转块(202)，工型旋转块(202)与对应弧形限位口(21a)之间通过滑动配合方式相连，工型旋转块(202)的上端焊接有固定凹框(203)，固定凹框(203)上对称安装有两个高压水枪(204)，各个高压水枪(204)的下端分别连接有一根进水管(205)，两根进水管(205)的中部分别固定在两个固定支耳(206)上，两个固定支耳(206)末端对称焊接在固定支柱(207)上，固定支柱(207)的底端焊接在工型旋转块(202)的上端面中部，所述清洗立柱(201)的侧壁上焊接有角度限位轴(208)；
所述伸缩行走支链(13)包括焊接在方型支块(111)侧壁上的两根伸缩支柱(131)，两根伸缩支柱(131)的底端焊接有伸缩支板(132)，伸缩支板(132)的下端面对称安装有两个二号液压缸(133)，每个二号液压缸(133)的中部均固定在L型固定板(134)上，L型固定板(134)焊接在伸缩支板(132)的下端，每个二号液压缸(133)的顶端通过螺纹均安装有二号法兰(135)，且二号法兰(135)上通过螺钉安装有行走轮(136)；
所述限位支链(29)包括通过铰链安装在限位支板(28)上的旋转支板(291)，旋转支板(291)下端与限位支板(28)之间均匀连接有二号限位弹簧(292)，所述限位支板(28)上焊接有一号耳座(293)，一号耳座(293)之间通过销轴安装有三号液压缸(294)，三号液压缸(294)的顶端通过销轴安装在二号耳座(295)上，二号耳座(295)焊接在旋转支板(291)的下端面上；所述旋转支板(291)的上端焊接有抵靠板(296)，抵靠板(296)上均匀设置有摩擦条(297)。
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