CN109865719A - 一种可精确检测弯度的多功能清管器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可精确检测弯度的多功能清管器，包括双激光准直电荷耦合器组件、清扫轮盘、高强磁钢组件、防止变形的皮碗、清管器本体。在清管器前端设置有双激光准直电荷耦合器组件；双激光准直电荷耦合器组件包括爬行载体和CCD摄像机，其中CCD摄像机可以通过采集双激光光斑精确检测弯度；在清管器本体外壁上设置有清扫轮盘和高强磁钢组件，其中高强磁钢组件可吸附金属铁锈焊渣从而带出管外；在清管器后端设置有防止变形的皮碗，有效地降低了皮碗的磨损量。本发明利用新型半导体的电荷耦合器件能精确检测管道弯度，同时还具有吸附金属杂质，增加皮碗变形能力、彻底清除脏污的多重功能，克服了现有清管器技术存在的弊端。

Description

一种可精确检测弯度的多功能清管器

技术领域

本发明涉及天然气管道清管装置领域，具体是一种可精确检测弯度的多功能清管器。

背景技术

我国部分长输天然气管道承担着输送高压高速流体的任务，其安全稳定性至关重要。但在加工或使用过程中难免产生弯曲变形，影响其正常使用，有时甚至会造成严重的后果，因此必须对其进行及时的检测。

现有清管器的皮碗在清管过程中由于运行速度过高所产生的摩擦生热会使得皮碗变软，增加清管器皮碗的磨损量，且会导致弯折的现象，增加皮碗的变形能力能改变皮碗的耐磨性能，从而使清管器在管道内运行的距离更长，通过能力更好，并能有效清除管道内积液、粉尘等污物。

清管作业过程中，运行在管道中的清管器因为球速过快或安装不当及设计原因等，会使跟踪仪、螺栓、骨架等产生脱落现象，普通的清管器无法对这些零部件进行有效的清除，因此会对下游的过滤器、压缩机及管道的干线阀门的安全性产生极大的威胁。在保证安全的前提下建议进行强磁清管器的针对性开发，以更好地把这些遗留物及难于清除的物体清理出来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可精确检测弯度的多功能清管器，以解决现有技术的管道弯曲度难以准确测量、清管器皮碗的磨损量较大、金属碎块难以清理等问题。

本发明解决其技术问题所采取的方案是：一种可精确检测弯度的多功能清管器，其特征在于：包括双激光准直电荷耦合器组件、清扫轮盘、高强磁钢组件、防止变形的皮碗、清管器本体。清管器前端设置有双激光准直电荷耦合器组件，清管器本体外壁上通过基座设置有清扫轮盘和高强磁钢组件，清管器后端通过固定螺栓和支撑板安装可防止变形的皮碗。清管器本体内固定的叶轮受到天然气推力从而带动清管器本体绕自身轴旋转。

进一步地，双激光准直电荷耦合器组件包括爬行载体和CCD摄像机，爬行载体带动CCD摄像机沿管道进深位置运动。

进一步地，清扫轮盘通过基座固定在清管器本体上，清扫轮盘外均匀地设置有钢丝刷，清扫轮盘通过螺栓固定在基座的凸块上。

进一步地，高强磁钢组件通过基座固定在清管器本体上，高强磁钢组件由高强永磁钢、钢质圆环构成，高强永磁钢均匀地焊接在钢质圆环内侧。

进一步地，防止变形的皮碗通过支撑板固定在清管器本体上，皮碗通过若干固定螺栓紧固在支撑板上。皮碗内部设置三角支架和固定板，且固定板和三角支架之间通过弹簧连接。

进一步地，清管器本体面向天然气输入方向一端敞口，清管器本体背向天然气输入方向一端封闭，且设置有若干个将清管器本体内腔与所述天然气管道连通的射流孔，使得从清管器本体面朝天然气输入方向一端进入清管器本体内腔的天然气从射流孔喷向天然气管道内壁。

进一步地，防止变形的皮碗为软胶材料，固定板与水平方向的夹角为45°。

进一步地，基座的内侧设置有凹槽，清管器本体的外侧壁上设置有与凹槽配合的定位凸台，基座与清管器本体之间设置有轴承装置，轴承装置设置于定位凸台两侧。

本发明能达到的有益效果是：该装置是一种可精确检测弯度的多功能清管器，该装置通过双激光作为测量基准，利用新型半导体的电荷耦合器件能提高管道弯度的检测精度；针对管道内金属杂物或金属零部件可通过高强磁钢组件吸附并带出管外；采用防止变形的皮碗能增加其耐磨性，延长其使用寿命。本装置综合解决了现有的清管器技术存在的问题，并提出了相应的改进措施，大大提高了清管效果。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是高强磁钢组件装配示意图。

图3是防止变形的皮碗结构示意图。

图中：1、双激光准直电荷耦合器组件；2、CCD摄像机；3、爬行载体；4、射流孔；5、清管器本体；6、轴承装置；7、螺栓；8、清扫轮盘；9、凸块；10、高强磁钢组件；11、基座；12、定位凸台；13、防止变形的皮碗；14、叶轮；15、钢质圆环；16、高强永磁钢；17、固定螺栓；18、支撑梁；19、三角支架；20、弹簧；21、固定板；22、支撑板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供了一种可精确检测弯度的多功能清管器，其包括双激光准直电荷耦合器组件1、清扫轮盘8、高强磁钢组件10、防止变形的皮碗13、清管器本体5。清管器前端设置有双激光准直电荷耦合器组件1，清管器本体5外壁上通过基座11设置有清扫轮盘8和高强磁钢组件10，清管器后端通过固定螺栓17和支撑板22安装可防止变形的皮碗13。清管器本体5内固定的叶轮14受到天然气推力从而带动带动清管器本体5绕自身轴旋转。

具体地，如图1所示，双激光准直电荷耦合器组件1包括爬行载体3和CCD摄像机2，爬行载体3带动CCD摄像机2沿管道进深位置运动。同时采用两束激光作为测量基准，测量前先调整管口定中装置中的激光器，使中心激光光束打在靶面的中心位置，然后在平行槽内安装另一激光器使激光光束沿相同方向打在靶面上，并保持两个激光器的位置不变，爬行载体3推动自定中靶标到达指定的进深位置，此时双激光光斑位置表征弯曲变化和靶标的动态旋转情况，将双激光光斑图像进行处理可得管道弯曲度的空间曲线。

如图1所示，清扫轮盘8通过基座11固定在清管器本体5上，清扫轮盘8外均匀地设置有钢丝刷，清扫轮盘8通过螺栓7固定在基座11的凸块9上。高强磁钢组件10通过基座11固定在清管器本体5上，高强磁钢组件10由高强永磁钢16、钢质圆环15构成。清扫轮盘8通过钢丝刷与管道内壁的接触摩擦可清扫掉管道内壁的浮渣与浮锈，对管道的杂质脏污起到初步的清理作用；高强永磁钢16均匀地焊接在钢质圆环15内侧，可强有力吸附金属杂质或金属零部件并带出管外，加强了清理效果。

防止变形的皮碗13通过支撑板22固定在清管器本体5上，皮碗通过若干固定螺栓17紧固在支撑板22上。皮碗内部设置三角支架19和固定板21，且固定板21和三角支架19之间通过弹簧20连接。支撑板22上还设置有若干支撑梁18，支撑来自两侧的弯曲力，防止在清管过程中发生晃动。皮碗可以推动未清扫彻底地杂质，进一步清除管壁上的残留杂物。

防止变形的皮碗13的固定板21与水平方向夹角为45°，采用软胶材料制成，摩擦系数大，使清理更加彻底。

基座11的内侧设置有凹槽，清管器本体5的外侧壁上设置有与凹槽配合的定位凸台12，基座11与清管器本体5之间设置有轴承装置6，轴承装置6设置于定位凸台12两侧。采用轴承装置6能起到良好的支撑作用，降低运动过程中的摩擦系数。

本发明中的清管器能实现精确检测管道弯度，吸附金属杂质，增加皮碗变形，彻底清除脏污的多重功能，克服了现有清管器技术中存在的弊端。

Claims (6)

1.一种可精确检测弯度的多功能清管器，其特征在于：包括双激光准直电荷耦合器组件(1)、清扫轮盘(8)、高强磁钢组件(10)、防止变形的皮碗(13)、清管器本体(5)；清管器前端设置有双激光准直电荷耦合器组件(1)，清管器本体(5)外壁上通过基座(11)设置有清扫轮盘(8)和高强磁钢组件(10)，清管器后端通过固定螺栓(17)和支撑板(22)安装可防止变形的皮碗(13)；清管器本体(5)内固定的叶轮(14)受到天然气推力从而带动清管器本体(5)绕自身轴旋转。

2.根据权利要求1所述的一种可精确检测弯度的多功能清管器，其特征在于：所述双激光准直电荷耦合器组件(1)包括爬行载体(3)和CCD摄像机(2)，爬行载体(3)带动CCD摄像机(2)沿管道进深位置运动。

3.根据权利要求1所述的一种可精确检测弯度的多功能清管器，其特征在于：所述清扫轮盘(8)通过基座(11)固定在清管器本体(5)上，清扫轮盘(8)外均匀地设置有钢丝刷，清扫轮盘(8)通过螺栓(7)固定在基座(11)的凸块(9)上。

4.根据权利要求1所述的一种可精确检测弯度的多功能清管器，其特征在于：所述高强磁钢组件(10)通过基座(11)固定在清管器本体(5)上，高强磁钢组件(10)由高强永磁钢(16)、钢质圆环(15)构成，高强永磁钢(16)均匀地焊接在钢质圆环(15)内侧。

5.根据权利要求1所述的一种可精确检测弯度的多功能清管器，其特征在于：所述防止变形的皮碗(13)通过支撑板(22)固定在清管器本体(5)上，皮碗通过若干固定螺栓(17)紧固在支撑板(22)上。

6.根据权利要求1所述的一种可精确检测弯度的多功能清管器，其特征在于：所述基座(11)的内侧设置有凹槽，清管器本体(5)的外侧壁上设置有与凹槽配合的定位凸台(12)，基座(11)与清管器本体(5)之间设置有轴承装置(6)，轴承装置(6)设置于定位凸台(12)两侧。