CN108941088B - 一种密集管道在线清淤装置 - Google Patents

Abstract

一种密集管道在线清淤装置，它涉及一种在线清淤装置，具体涉及一种密集管道在线清淤装置。本发明为了解决现有微小管道清洗技术耗费大量人力，还容易对管路设备造成损坏的问题。本发明包括轧辊模块、定位机构、软轴、清管器、清管器收纳机构、软轴收纳管和直线运动机构，软轴收纳管安装在定位机构的上表面上，软轴插装在软轴收纳管内，清管器通过所述直线运动机构安装在定位机构的下表面，清管器与清管器收纳机构连接，轧辊模块安装在定位机构的上表面上，软轴的一端穿过轧辊模块与清管器连接。本发明属于管道内壁清洗设备领域。

Description

一种密集管道在线清淤装置

技术领域

本发明涉及一种在线清淤装置，具体涉及一种密集管道在线清淤装置，属于管道内壁清洗设备领域。

背景技术

随着科学技术的发展和生产运输的要求，管道在各个领域的应用越来越广泛。随着管道使用时间的增加，管壁会出现生锈、结垢、结蜡等问题，如果得不到及时的清洗和修复，管道的使用寿命会大大缩短。目前，大直径管道的检测清洗技术已经日趋完备，但对于应用在油田抽油设备等高粘度环境的小直径管道的清洗技术依旧是个难点。

目前所用的大部分清洗方法都是将设备停工，管道拆解后用化学或物理的方法进行清洗，再重新安装工作，这种做法不仅会大量耗费人力，设备停工也会造成很大的财产损失，同时反复的拆解安装还容易对管路设备造成损坏；而目前所应用的换热管在线清洗方法，对于高黏度原油的结垢也不能达到很好的清洗效果。

发明内容

本发明为解决现有微小管道清洗技术耗费大量人力，还容易对管路设备造成损坏的问题，进而提出一种密集管道在线清淤装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括轧辊模块、定位机构、软轴、清管器、清管器收纳机构、软轴收纳管和直线运动机构，软轴收纳管安装在定位机构的上表面上，软轴插装在软轴收纳管内，清管器通过所述直线运动机构安装在定位机构的下表面，清管器与清管器收纳机构连接，轧辊模块安装在定位机构的上表面上，软轴的一端穿过轧辊模块与清管器连接。

进一步的，定位机构包括环形机架、转盘、齿圈、回转轴承、两个齿轮、两个第一电机和两个蜗轮减速器，齿圈安装在环形机架上，转盘通过回转轴承安装在环形机架内，两个齿轮对称设置在转盘的上表面上，且每个齿轮均与齿圈啮合，两个第一电机固定安装在转盘的下表面，且每个第一电机的转动轴分别通过一个蜗轮减速器与相对应的一个齿轮连接，软轴收纳管通过支架安装在转盘的上表面上。

进一步的，所述直线运动机构包括光滑圆柱形导轨、挡板、第二电机、滚珠丝杠和丝杠螺母，滚珠丝杠和丝杠螺母安装在转盘的下表面，挡板的一端套装在光滑圆柱形导轨上，挡板的另一端通过丝杠螺母与滚珠丝杠连接，第二电机安装在定位机构的下表面，滚珠丝杠的一端与第二电机的转动轴连接。

进一步的，清管器收纳机构包括第一导管、第二导管、阀体、阀芯、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一轴、第二轴和第三电机，第一导管的下端与第二导管的上端连接，第一导管安装在所述直线运动机构上，第二导管的下端与阀体连接，阀芯安装在阀体内，第二轴的一端与阀芯连接，第二轴的另一端与第一锥齿轮连接，第二锥齿轮套装在第一轴上，第一轴与第三电机的转动轴连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第一导管固定安装在挡板上。

进一步的，清管器包括螺旋清洗刷和刷盘，螺旋清洗刷插装在第二导管内，软轴的一端穿过第一导管与螺旋清洗刷的上端连接，螺旋清洗刷的下端与刷盘连接。

进一步的，轧辊模块包括底座、两个电机座、两个第四电机、两个第一链轮、两个第二链轮、两个辊子链、两个关节轴承和两个轧辊，底座安装在转盘的上表面上，两个轧辊通过两个关节轴承并排安装在底座上表面的中部，每个轧辊的端部分别安装一个第一链轮，两个第四电机通过两个电机座安装在底座上表面的两端，每个第四电机的转动轴上均套装一个第二链轮，每个第二链轮分别通过一个辊子链与相对应的一个第一链轮连接，软轴的一端穿过两个轧辊与螺旋清洗刷的上端连接。

本发明的有益效果是：本发明采用螺旋刷清洗器，结构尺寸小，可实现微小管道的清洗；通过软轴驱动清洗器作业，结构简单，能源供给方便，在清洗过程中不引入新的杂质；通过回转运动与直线运动相复合，可实现管口的快速、准确定位，解决了管道排布密集可用空间狭小，难以定位的难题；采用轧辊旋进装置，可为软轴提供稳定的动力输入，同时软轴带动清洗器边旋转，边前进，既能达到良好的清洗效果，又可以适应管道内复杂的表面状况；采用空心管软轴收纳装置，结构简单，有效地避免了软轴末端因转动而发生蹿动。以及在不停止管道的工作的情况下，进行清洗作业。

附图说明

图1是本发明的的三维结构示意图；

图2是清洗器结构示意图；

图3是本发明上表面结构示意图；

图4是本发明下表面结构示意图；

图5是直线运动机构的机构示意图；

图6是阀体外观示意图；

图7是阀体内部结构示意图；

图8是轧辊模块结构示意图；

图9是软轴收纳管结构示意图；

图10是本发明安装密集管壳体内端部的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式所述一种密集管道在线清淤装置包括轧辊模块1、定位机构2、软轴3、清管器4、清管器收纳机构5、软轴收纳管6和直线运动机构，软轴收纳管6安装在定位机构2的上表面上，软轴3插装在软轴收纳管6内，清管器4通过所述直线运动机构安装在定位机构2的下表面，清管器4与清管器收纳机构5连接，轧辊模块1安装在定位机构2的上表面上，软轴3的一端穿过轧辊模块1与清管器4连接。软轴3是K型传动软轴，其端部结构采用墩压式结构。软轴收纳管6是环状钢管，所述环状钢管通过三个支架安装在转盘2-2的上表面上，工作状态下软轴3处于环状钢管内。

轧辊模块1驱动软轴3在软轴收纳管6内进行伸缩运动，软轴3驱动清管器4从清管器收纳机构5内伸出或收回，所述直线运动机构驱动清管器收纳机构5沿直线往复移动，定位机构2带动清管器收纳机构5实现圆周运动。

具体实施方式二：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式所述一种密集管道在线清淤装置的定位机构2包括环形机架2-1、转盘2-2、齿圈2-3、回转轴承2-4、两个齿轮2-5、两个第一电机2-6和两个蜗轮减速器2-7，齿圈2-3安装在环形机架2-1上，转盘2-2通过回转轴承2-4安装在环形机架2-1内，两个齿轮2-5对称设置在转盘2-2的上表面上，且每个齿轮2-5均与齿圈2-3啮合，两个第一电机2-6固定安装在转盘2-2的下表面，且每个第一电机2-6的转动轴分别通过一个蜗轮减速器2-7与相对应的一个齿轮2-5连接，软轴收纳管6通过支架安装在转盘2-2的上表面上。

环形机架2-1安装在待清洗工件的端部，第一电机2-6通过蜗轮减速器2-7驱动齿轮2-5转动，齿轮2-5与齿圈2-3啮合，当齿轮2-5转动时通过齿轮2-5与齿圈2-3的啮合，实现转盘2-2的旋转。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式所述一种密集管道在线清淤装置的直线运动机构包括光滑圆柱形导轨7、挡板8、第二电机9、滚珠丝杠10和丝杠螺母11，滚珠丝杠10和丝杠螺母11安装在转盘2-2的下表面，挡板8的一端套装在光滑圆柱形导轨7上，挡板8的另一端通过丝杠螺母11与滚珠丝杠10连接，第二电机9安装在定位机构2的下表面，滚珠丝杠10的一端与第二电机9的转动轴连接。

第二电机9驱动滚珠丝杠10转动，通过滚珠丝杠10与丝杠螺母11的配合，实现挡板8沿光滑圆柱形导轨7直线移动。

其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式所述一种密集管道在线清淤装置的清管器收纳机构5包括第一导管5-1、第二导管5-2、阀体5-3、阀芯5-4、第一锥齿轮5-5、第二锥齿轮5-6、第一轴5-7、第二轴5-8和第三电机5-9，第一导管5-1的下端与第二导管5-2的上端连接，第一导管5-2安装在所述直线运动机构上，第二导管5-2的下端与阀体5-3连接，阀芯5-4安装在阀体5-3内，第二轴5-8的一端与阀芯5-4连接，第二轴5-8的另一端与第一锥齿轮5-5连接，第二锥齿轮5-6套装在第一轴5-7上，第一轴5-7与第三电机5-9的转动轴连接，第一锥齿轮5-5与第二锥齿轮5-6啮合，第一导管5-1固定安装在挡板8上。

第三电机5-9带动第二锥齿轮5-6转动，第二锥齿轮5-6带动第一锥齿轮5-5转动，第一锥齿轮5-5通过第二轴5-8操控阀芯5-4，进而实现阀体5-3内通道的开启和关闭。

其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式所述一种密集管道在线清淤装置的清管器4包括螺旋清洗刷4-1和刷盘4-2，螺旋清洗刷4-1插装在第二导管5-2内，软轴3的一端穿过第一导管5-1与螺旋清洗刷4-1的上端连接，螺旋清洗刷4-1的下端与刷盘4-2连接。

在软轴3的驱动下，螺旋清洗刷4-1沿第二导管5-2内壁直线往复移动，进而使螺旋清洗刷4-1和刷盘4-2能从阀体5-3内经过发现5-4伸出清洗管道内壁。

其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式所述一种密集管道在线清淤装置的轧辊模块1包括底座1-1、两个电机座1-2、两个第四电机1-3、两个第一链轮1-4、两个第二链轮1-5、两个辊子链1-6、两个关节轴承1-7和两个轧辊1-8，底座1-1安装在转盘2-2的上表面上，两个轧辊1-8通过两个关节轴承1-7并排安装在底座1-1上表面的中部，每个轧辊1-8的端部分别安装一个第一链轮1-4，两个第四电机1-3通过两个电机座1-2安装在底座1-1上表面的两端，每个第四电机1-3的转动轴上均套装一个第二链轮1-5，每个第二链轮1-5分别通过一个辊子链1-6与相对应的一个第一链轮1-4连接，软轴3的一端穿过两个轧辊1-8与螺旋清洗刷4-1的上端连接。轧辊1-8外表面包覆一层橡胶，两个轧辊1-8之间成一定倾斜角度布置。

第四电机1-3带动第一链轮1-4转动，第一链轮1-4通过辊子链1-6带动第二链轮1-5转动，第二链轮1-5带动轧辊1-8转动。

其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

工作原理

由第二电机9带滚珠丝杠10转动，实现清管器4的直线移动定位，第二电机2-6带动齿轮2-5转动，进而带动转盘2-2的旋转，实现清管器4在圆周方向的定位，通过直线移动定位和圆周方向定位的联动配合，将收纳清洗器4的阀体5-4送至待清洗管道的管口位置；由第三电机5-9转动，使阀芯5-4处于打开状态；由两个第四电机1-3带动两个轧辊1-8同向转动，轧辊1-8对软轴3之间的压力相等，材料相同，因此接触面与软轴3之间产生的摩擦力大小相等，由于两个轧辊1-8之间倾斜一定角度，受力分析可得，在轴向，软轴3受到一个前进方向的力，在周向，软轴3受到一对力偶的作用，该力偶使软轴3发生旋转，因此软轴3一边旋转，一边前进，从而推动与软轴3相连的清洗器4经由阀体5-3进入待清洗管道进行清洗作业；当清洗器到达管道另一端时，两个第四电机1-3改变转动方向，此时在轧辊1-8的带动下软轴3往回收，带动清洗器4反向运动，当清洗器4返回第二导管5-2中时，第三电机5-9驱动阀芯5-4关闭，保持清洗器4处于稳定状态；定位机构移动至下一个工作位置，重复上述操作，对所有管道进行清洗；工作过程中软轴3始终处于软轴收纳管6中，不会脱出，从而保证清洗过程的顺利进行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种密集管道在线清淤装置，其特征在于：所述一种密集管道在线清淤装置包括轧辊模块(1)、定位机构(2)、软轴(3)、清管器(4)、清管器收纳机构(5)、软轴收纳管(6)和直线运动机构，软轴收纳管(6)安装在定位机构(2)的上表面上，软轴(3)插装在软轴收纳管(6)内，清管器(4)通过所述直线运动机构安装在定位机构(2)的下表面，清管器(4)与清管器收纳机构(5)连接，轧辊模块(1)安装在定位机构(2)的上表面上，软轴(3)的一端穿过轧辊模块(1)与清管器(4)连接。

2.根据权利要求1所述一种密集管道在线清淤装置，其特征在于：定位机构(2)包括环形机架(2-1)、转盘(2-2)、齿圈(2-3)、回转轴承(2-4)、两个齿轮(2-5)、两个第一电机(2-6)和两个蜗轮减速器(2-7)，齿圈(2-3)安装在环形机架(2-1)上，转盘(2-2)通过回转轴承(2-4)安装在环形机架(2-1)内，两个齿轮(2-5)对称设置在转盘(2-2)的上表面上，且每个齿轮(2-5)均与齿圈(2-3)啮合，两个第一电机(2-6)固定安装在转盘(2-2)的下表面，且每个第一电机(2-6)的转动轴分别通过一个蜗轮减速器(2-7)与相对应的一个齿轮(2-5)连接，软轴收纳管(6)通过支架安装在转盘(2-2)的上表面上。

3.根据权利要求1或2所述一种密集管道在线清淤装置，其特征在于：所述直线运动机构包括光滑圆柱形导轨(7)、挡板(8)、第二电机(9)、滚珠丝杠(10)和丝杠螺母(11)，滚珠丝杠(10)和丝杠螺母(11)安装在转盘(2-2)的下表面，挡板(8)的一端套装在光滑圆柱形导轨(7)上，挡板(8)的另一端通过丝杠螺母(11)与滚珠丝杠(10)连接，第二电机(9)安装在定位机构(2)的下表面，滚珠丝杠(10)的一端与第二电机(9)的转动轴连接。

4.根据权利要求3所述一种密集管道在线清淤装置，其特征在于：清管器收纳机构(5)包括第一导管(5-1)、第二导管(5-2)、阀体(5-3)、阀芯(5-4)、第一锥齿轮(5-5)、第二锥齿轮(5-6)、第一轴(5-7)、第二轴(5-8)和第三电机(5-9)，第一导管(5-1)的下端与第二导管(5-2)的上端连接，第一导管安装在所述直线运动机构上，第二导管(5-2)的下端与阀体(5-3)连接，阀芯(5-4)安装在阀体(5-3)内，第二轴(5-8)的一端与阀芯(5-4)连接，第二轴(5-8)的另一端与第一锥齿轮(5-5)连接，第二锥齿轮(5-6)套装在第一轴(5-7)上，第一轴(5-7)与第三电机(5-9)的转动轴连接，第一锥齿轮(5-5)与第二锥齿轮(5-6)啮合，第一导管(5-1)固定安装在挡板(8)上。

5.根据权利要求4所述一种密集管道在线清淤装置，其特征在于：清管器(4)包括螺旋清洗刷(4-1)和刷盘(4-2)，螺旋清洗刷(4-1)插装在第二导管(5-2)内，软轴(3) 的一端穿过第一导管(5-1)与螺旋清洗刷(4-1)的上端连接，螺旋清洗刷(4-1)的下端与刷盘(4-2)连接。

6.根据权利要求1或2所述一种密集管道在线清淤装置，其特征在于：轧辊模块(1)包括底座(1-1)、两个电机座(1-2)、两个第四电机(1-3)、两个第一链轮(1-4)、两个第二链轮(1-5)、两个辊子链(1-6)、两个关节轴承(1-7)和两个轧辊(1-8)，底座(1-1)安装在转盘(2-2)的上表面上，两个轧辊(1-8)通过两个关节轴承(1-7)并排安装在底座(1-1)上表面的中部，每个轧辊(1-8)的端部分别安装一个第一链轮(1-4)，两个第四电机(1-3)通过两个电机座(1-2)安装在底座(1-1)上表面的两端，每个第四电机(1-3)的转动轴上均套装一个第二链轮(1-5)，每个第二链轮(1-5)分别通过一个辊子链(1-6)与相对应的一个第一链轮(1-4)连接，软轴(3)的一端穿过两个轧辊(1-8)与螺旋清洗刷(4-1)的上端连接，两个轧辊(1-8)之间为倾斜角度布置。

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