CN112683105A - 一种气动管道清理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道清理设备技术领域，具体地说，涉及一种气动管道清理设备。包括清理装置、用于驱动清理装置动作进行管道清理的气动执行机构以及为气动执行机构提供气源的气源处理机构；所述气动执行机构包括壳体、芯轴、套装在芯轴上并能沿芯轴轴向做往复运动的活塞和气道。本发明采用气动方式驱动清理毛刷产生单向加弧线回转运动进行管道清理，设备结构简单，操作方便，自动化程度更高；而且，体积小，重量轻，更便于携带；此外，清洁能力强，清洁效率高，能够更好的为国民经济领域和军用领域管道的清理提供便利。

Description

一种气动管道清理设备

技术领域

本发明涉及管道清理设备技术领域，具体地说，涉及一种气动管道清理设备。

背景技术

管道在各行各业运用非常广泛，不管是国民经济领域还是军用领域。但是，长期使用后管道内会积存污垢，出现管径变小，甚至管道堵塞的问题。因此，为了保证管道的使用质量，在管道使用过程中，定期对管道进行清理至关重要。管道清理过程中需要利用清理设备进行清理，现有的管道清理设备存在以下问题：

国民经济领域，在输送石油化工原料的过程中会有渣滓或者油渍残留，并且有的石油化工管道由于长期使用会有锈迹，这些渣滓或者油渍及锈迹会影响管道的输送量，甚至会造成堵塞，影响石油化工原料的输送。现有的管道清理设备在清理石油化工原料输送管道时存在操作不方便，设备体积大，移动和固定不方便的弊端，难以适应工业的快速发展。

军用领域，众所周知，现代国防工业日新月异，武器装备制造及维护的技术水平直接决定了国家的军事实力。火炮是重要的武器装备，身管是火炮的重要组成部分，身管质量直接影响着使用安全、射击效果和火炮的使用寿命。火炮在发射过程中不仅会在炮膛内残余大量的物质，而且火炮炮弹与身管内壁间亦会产生大量的粘附物。尤其是线膛炮的阴线角落位置的残留物，极不容易清除，这对火炮身管的寿命影响很大，而且，当积留超过一定程度后，极易发生炸管等事故。为了提高火炮的性能和使用寿命，大型火炮在启封、发射炮弹后和封存时都需要进行一定的清洗工作。现有的火炮身管清理设备存在占地面积大，重量大，移动不便，无法在部队营地和野外使用的问题。目前在部队都是通过数名战士推拉通条来进行炮膛擦洗工作，不仅耗费人力，效率低，且清洁程度不高，不能满足和适应现代化高科技战争的作战要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种气动管道清理设备，解决以上技术问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种气动管道清理设备，包括清理装置、用于驱动清理装置动作进行管道清理的气动执行机构以及为气动执行机构提供气源的气源处理机构；所述气动执行机构包括壳体、芯轴以及套装在芯轴上并能沿芯轴轴向做往复运动的活塞；所述壳体包括前盖、第一后盖、第二后盖以及装配在前盖与第一后盖之间的驱动套；所述芯轴设置在驱动套的内腔中，通过紧固件和第二后盖固定装配在第一后盖上，其末端依次贯穿第一后盖和第二后盖并通过对丝与设置在壳体外侧的阀门相连接；所述驱动套的侧壁上靠近前端的部位开设有连通驱动套内腔与外界的前排气孔，所述驱动套的侧壁上靠近末端的部位开设有连通驱动套内腔与外界的后排气孔；所述气动执行机构还包括气道，所述的气道包括开设在芯轴内部的通气腔以及嵌装在活塞内部连通活塞前后两端的前过渡管和后过渡管；所述前过渡管与后过渡管之间设置有密封钢球；所述通气腔由芯轴的末端向前延伸至靠近芯轴的前端处，其前端对应的芯轴的侧壁上开设有若干个出气孔；所述芯轴的通气腔与两个过渡管之间通过出气孔和开设在活塞上的通气孔实现连通；所述清理装置包括连接杆和套装在连接杆上并能沿连接杆自由转动的清理毛刷，所述连接杆的末端通过固定紧固件固定装配在前盖上。

优选的：所述气源处理机构包括通过管道与阀门连接的气源处理元件，所述的气源处理元件与外部气源管路连接。

优选的：所述气源处理元件与外部气源之间的管路上加装有减压阀。

优选的：所述前过渡管与后过渡管的中心轴线共线，且两者的中心轴线分别与芯轴的中心轴线平行。

优选的：所述芯轴上开设出气孔的轴段的直径略小于其两端轴段的直径，所述活塞沿芯轴做往复运动时，此轴段始终位于活塞的前端与末端之间。

优选的：所述前排气孔和后排气孔分别沿驱动套的周圈均匀分布。

优选的：所述芯轴与第一后盖之间以及芯轴与紧固件之间分别加装有密封垫。

优选的：所述驱动套与前盖之间以及驱动套与第一后盖之间分别加装有O型密封圈。

有益效果：与现有技术相比，本发明采用气动方式驱动清理毛刷产生单向加弧线回转运动进行管道清理，设备结构简单，操作方便，自动化程度更高；而且，体积小，重量轻，更便于携带；此外，清洁能力强，清洁效率高，能够更好的为国民经济领域和军用领域管道的清理提供便利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中所述的活塞在压缩空气作用下向前运动的状态示意图，其中，→表示压缩空气的流动方向；

图3为本发明中所述的活塞在压缩空气作用下向前运动至活塞前端到达前排气孔处的状态示意图，

其中，→表示压缩空气的流动方向；

图4为本发明中所述的活塞在压缩空气作用下向后运动的状态示意图，其中，→表示压缩空气的流动方向；

图5为本发明中所述的活塞在压缩空气作用下向后运动至活塞末端到达后排气孔处的状态示意图，

其中，→表示压缩空气的流动方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例

参照图1，本实施例所述的气动管道清理设备，包括清理装置、用于驱动清理装置动作进行管道清理的气动执行机构以及为气动执行机构提供气源的气源处理机构。其中：

所述气动执行机构包括壳体、芯轴1、套装在芯轴1上并能沿芯轴1轴向做往复运动的活塞2和气道。所述壳体包括前盖3、第一后盖4、第二后盖5以及装配在前盖3与第一后盖4之间的驱动套6。所述芯轴1设置在驱动套6的内腔中，通过紧固件7和第二后盖5固定装配在第一后盖4上，其末端依次贯穿第一后盖4和第二后盖5并通过对丝8与设置在壳体外侧的阀门9相连接。所述驱动套6的侧壁上靠近前端的部位开设有连通驱动套6内腔与外界的前排气孔10，所述驱动套6的侧壁上靠近末端的部位开设有连通驱动套6内腔与外界的后排气孔11。所述前排气孔10和后排气孔11分别沿驱动套6的周圈均匀分布。所述气道包括开设在芯轴1内部的通气腔12以及嵌装在活塞2内部连通活塞2前后两端的前过渡管13和后过渡管14。所述前过渡管13与后过渡管14分别通过螺钉固定在活塞2上，两者的中心轴线共线且分别与芯轴1的中心轴线平行。所述前过渡管13与后过渡管14之间还设置有用于密封气道的密封钢球16。所述通气腔12由芯轴1的末端向前延伸至靠近芯轴1的前端处，其前端对应的芯轴1的侧壁上开设有若干个出气孔15。所述芯轴1上开设出气孔15的轴段的直径略小于其两端轴段的直径，所述活塞2沿芯轴1做往复运动时，此轴段始终位于活塞2的前端与末端之间。这样，芯轴1上开设出气孔15的轴段与活塞2之间形成空腔，压缩空气由出气孔15进入此空腔内，进而由开设在活塞2上的通气孔17进入前过渡管13或后过渡管14内。所述芯轴1的通气腔12与两个过渡管之间通过出气孔15和开设在活塞2上的通气孔17实现连通。

所述清理装置包括连接杆18和套装在连接杆18上并能沿连接杆18自由转动的清理毛刷19，所述连接杆18的末端通过固定紧固件20固定装配在前盖3上。

所述气源处理机构包括通过管道21与阀门9连接的气源处理元件22，所述的气源处理元件22与外部气源(空气压缩机提供的气源)管路连接。当外部气源压力为0.5-0.8MPa时，所述气源处理元件22可以直接连接外部气源；当外部气源压力≤20MPa时，需在所述气源处理元件22与外部气源之间的管路上加装减压阀23，通过减压阀23将气源压力降至0.5-0.8MPa后，再连接气源处理元件22。

为了保证壳体内腔的气密性，在所述芯轴1与第一后盖4之间以及芯轴1与紧固件7之间分别加装有密封垫24。并在所述驱动套6与前盖3之间以及驱动套6与第一后盖4之间分别加装有O型密封圈25。

本发明的工作原理简述如下：

所述气动执行机构通入压缩空气前，活塞2位于壳体内腔的末端，此时，密封钢球16位于前过渡管13的末端密封前过渡管13的端口。

参照图2，当向气动执行机构通入压缩空气时，压缩空气依次经通气腔12、出气孔15、通气孔17和后过渡管14进入活塞2末端端面与壳体形成的空腔(以下简称末端空腔)，进而推动活塞2向前运动。随着活塞2不断向前运动，末端空腔的体积逐渐增大，而活塞2前端端面与壳体之间空腔(以下简称前端空腔)的体积逐渐减小，此时，前端空腔内的气体由前排气孔10排出至壳体外。

参照图3，当活塞2运动至活塞2前端到达前排气孔10处时，前端空腔与外界不再相通。随着活塞2继续向前运动，前端空腔内的气体被压缩，内部压力开始升高。

当活塞2继续向前运动至活塞2末端到达后排气孔11处时，末端空腔与外界连通，此时，末端空腔内的气体由后排气孔11排出至壳体外，末端空腔的内部压力开始下降，活塞2开始减速。当前端空腔的内部压力高于末端空腔的内部压力时，前端空腔内的高压气体通过前过渡管13将密封钢球16推动至后过渡管14的前端密封后过渡管14的端口。

参照图4，当后过渡管14的端口被密封钢球16封堵后，压缩空气经通气腔12、出气孔15、通气孔17和前过渡管13进入前端空腔，进而推动活塞2向后运动。随着活塞2不断向后运动，前端空腔的体积逐渐增大，而末端空腔的体积逐渐减小，此时，末端空腔内的气体仍旧由后排气孔11排出至壳体外。

参照图5，当活塞2运动至活塞2末端到达后排气孔11处时，末端空腔与外界不再相通。随着活塞2继续向后运动，末端空腔内的气体被压缩，内部压力开始升高。

当活塞2继续向后运动至活塞2前端到达前排气孔10处时，前端空腔与外界连通，此时，前端空腔内的气体由前排气孔10排出至壳体外，前端空腔的内部压力开始下降，活塞2开始减速。当末端空腔的内部压力高于前端空腔的内部压力时，末端空腔内的高压气体通过后过渡管14将密封钢球16推动至前过渡管13的末端密封前过渡管13的端口。此时，压缩空气再次经通气腔12、出气孔15、通气孔17和后过渡管14进入末端空腔，气动执行机构再次进入图2所示状态，活塞2也再次切换运动方向向前运动。

所述活塞2在压缩空气作用下沿芯轴1轴向如此往复运动产生高频直线振动，带动清理毛刷19单向加弧线回转运动，实现管道的清理。

本发明采用气动方式驱动清理毛刷产生单向加弧线回转运动进行管道清理，设备结构简单，操作方便，自动化程度更高；而且，体积小，重量轻，更便于携带；此外，清洁能力强，清洁效率高，能够更好的为国民经济领域和军用领域管道的清理提供便利。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制另一方面通过本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气动管道清理设备，其特征在于：包括清理装置、用于驱动清理装置动作进行管道清理的气动执行机构以及为气动执行机构提供气源的气源处理机构；所述气动执行机构包括壳体、芯轴(1)以及套装在芯轴(1)上并能沿芯轴(1)轴向做往复运动的活塞(2)；所述壳体包括前盖(3)、第一后盖(4)、第二后盖(5)以及装配在前盖(3)与第一后盖(4)之间的驱动套(6)；所述芯轴(1)设置在驱动套(6)的内腔中，通过紧固件(7)和第二后盖(5)固定装配在第一后盖(4)上，其末端依次贯穿第一后盖(4)和第二后盖(5)并通过对丝(8)与设置在壳体外侧的阀门(9)相连接；所述驱动套(6)的侧壁上靠近前端的部位开设有连通驱动套(6)内腔与外界的前排气孔(10)，所述驱动套(6)的侧壁上靠近末端的部位开设有连通驱动套(6)内腔与外界的后排气孔(11)；所述气动执行机构还包括气道，所述的气道包括开设在芯轴(1)内部的通气腔(12)以及嵌装在活塞(2)内部连通活塞(2)前后两端的前过渡管(13)和后过渡管(14)；所述前过渡管(13)与后过渡管(14)之间设置有密封钢球(16)；所述通气腔(12)由芯轴(1)的末端向前延伸至靠近芯轴(1)的前端处，其前端对应的芯轴(1)的侧壁上开设有若干个出气孔(15)；所述芯轴(1)的通气腔(12)与两个过渡管之间通过出气孔(15)和开设在活塞(2)上的通气孔(17)实现连通；所述清理装置包括连接杆(18)和套装在连接杆(18)上并能沿连接杆(18)自由转动的清理毛刷(19)，所述连接杆(18)的末端通过固定紧固件(20)固定装配在前盖(3)上。

2.根据权利要求1所述的气动管道清理设备，其特征在于：所述气源处理机构包括通过管道(21)与阀门(9)连接的气源处理元件(22)，所述的气源处理元件(22)与外部气源管路连接。

3.根据权利要求2所述的气动管道清理设备，其特征在于：所述气源处理元件(22)与外部气源之间的管路上加装有减压阀(23)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的气动管道清理设备，其特征在于：所述前过渡管(13)与后过渡管(14)的中心轴线共线，且两者的中心轴线分别与芯轴(1)的中心轴线平行。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的气动管道清理设备，其特征在于：所述芯轴(1)上开设出气孔(15)的轴段的直径略小于其两端轴段的直径，所述活塞(2)沿芯轴(1)做往复运动时，此轴段始终位于活塞(2)的前端与末端之间。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的气动管道清理设备，其特征在于：所述前排气孔(10)和后排气孔(11)分别沿驱动套(6)的周圈均匀分布。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的气动管道清理设备，其特征在于：所述芯轴(1)与第一后盖(4)之间以及芯轴(1)与紧固件(7)之间分别加装有密封垫(24)。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的气动管道清理设备，其特征在于：所述驱动套(6)与前盖(3)之间以及驱动套(6)与第一后盖(4)之间分别加装有O型密封圈(25)。

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