CN113351593A - 一种自适应性弯管内壁清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应性弯管内壁清洁装置，属于管内壁清洁技术领域，通过根据弯管管径大小向清洁囊内部冲入适量的气体，使清洁囊与管内壁接触挤压，通过牵引设备对拉绳的拉动，使清洁囊在内滑球的推动力，以及螺旋通道和软滑杆的配合作用下，适应弯管弯曲情况，在弯管内部进行旋转‑前进运动，与弯管内壁相互挤压摩擦，有效清除弯管内壁的杂质和污垢，并且，因膨胀状态的清洁囊具有一定的弹性变形功能，不仅可适应弯管弯曲情况，同时还可根据管径变化作出相应的变形，因此，本发明在一定程度上可实现对变径弯管进行内壁清洁过程。

Description

一种自适应性弯管内壁清洁装置

技术领域

本发明涉及管内壁清洁技术领域，更具体地说，涉及一种自适应性弯管内壁清洁装置。

背景技术

管道的应用范围广阔、种类繁多、是一个系统，包括：连接的设备设施、管子、阀门、管件、支吊架等内容，是与航空、公路、铁路并称的最重要的运输系统之一。

管道使用久后，管道内壁会积累一些的污垢，由于管道内壁比较特殊，若污垢长期积累，发生氧化形成酸性物质，容易造成管道内壁腐蚀和生锈。

现今没有合适的用于清理管道内壁的清洁装置，来对管道内壁进行清洁，一般通过高压水枪来进行冲洗的。但对于一些形状多变的弯曲管道来说，管内壁中盲点较多，采用冲洗方式难以使水流充分作用在弯管内壁上，存在清洗力度不够、清洗区域不全面的问题。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自适应性弯管内壁清洁装置，它可以通过牵引设备对拉绳的拉动，使清洁囊在内滑球的推动力，以及螺旋通道的限位作用下，适应弯管弯曲情况，在弯管内部进行旋转-前进运动，与弯管内壁相互挤压摩擦，因膨胀状态的清洁囊具有一定的弹性变形功能，不仅可适应弯管弯曲情况，同时还可根据管径变化作出相应的变形，在一定程度上可实现对变径弯管进行内壁清洁过程。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种自适应性弯管内壁清洁装置，包括软管，所述软管的外侧套有清洁囊，所述清洁囊的内端固定连接有一对载环，所述载环滑动连接于软管的外端，所述软管的内部滑动连接有一对内滑球，所述内滑球和载环呈间隔分布，所述软管的内侧还设有与内滑球连接的引绳组件，所述软管上开设有螺旋通道，所述载环的内端固定连接有球棒，所述球棒与螺旋通道内部滑动连接，所述清洁囊包括气囊和清洁层，所述气囊固定连接于载环的外端，所述清洁层包裹于气囊的外表面，所述气囊上固定连接有进气软管。

进一步的，所述内滑球的直径和软管的内圈直径相同，所述载环的内圈直径小于内滑球的外圈直径。

进一步的，所述球棒包括软滑杆和限位球，所述软滑杆固定连接于载环和限位球之间，所述软滑杆与螺旋通道内部滑动连接，所述限位球位于软管的内侧。

进一步的，所述限位球的直径大于螺旋通道的槽口宽度，所述软管和软滑杆均采用软质橡胶材料。

进一步的，所述引绳组件包括拉绳和连绳，所述拉绳的一端与其中一个所述内滑球固定连接，所述连绳固定连接于一对内滑球之间。

进一步的，所述清洁层包括弹性网，所述弹性网上分布有多个交错分布的金属丝，所述金属丝贯穿弹性网网孔并缠绕于弹性网表面。

进一步的，所述气囊的外表面固定连接有多个均匀分布的粗糙块，所述粗糙块贯穿弹性网网孔并与弹性网固定连接。

进一步的，进气软管包括充气管和接头，所述充气管固定连接于接头和气囊之间，且充气管、接头和气囊三者相通，所述接头的外端螺纹连接有管盖。

进一步的，所述气囊的内侧设有气压传感器，所述气压传感器固定连接于气囊靠近软管的内壁上，所述气压传感器与外部监测终端电性连接。

进一步的，一对所述载环之间固定连接有一对相互对称的软连杆，所述软连杆采用软质橡胶材料。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过根据弯管管径大小向清洁囊内部冲入适量的气体，使清洁囊与管内壁接触挤压，通过牵引设备对拉绳的拉动，使清洁囊在内滑球的推动力，以及螺旋通道和软滑杆的配合作用下，适应弯管弯曲情况，在弯管内部进行旋转-前进运动，与弯管内壁相互挤压摩擦，有效清除弯管内壁的杂质和污垢，并且，因膨胀状态的清洁囊具有一定的弹性变形功能，不仅可适应弯管弯曲情况，同时还可根据管径变化作出相应的变形，因此，本发明在一定程度上可实现对变径弯管进行内壁清洁过程。

（2）将本发明置于待处理的弯管内部，内滑球可以在软管内部自由滑动，当内滑球向靠近载环的方向移动时，因二者尺寸差异，内滑球难以通过载环的内侧，从而对载环起到推动作用，使载环带动清洁囊在软管外侧移动，在移动过程中，清洁层对弯管内壁进行清洁。

（3）当载环在内滑球的带动下沿软管外侧移动时，会带动软滑杆沿着螺旋通道滑动，从而使得载环在移动的同时，沿着螺旋通道做旋转运动，即载环在软管外侧做旋转前进运动，从而实现了清洁囊的旋转，大大提高了对弯管内壁的清洁效果。

（4）因软管的柔性特征，螺旋通道在外力下也存在一定的形变情况，因此，通过限位球与螺旋通道的尺寸差异，使限位球对软滑杆实现限位作用，使软滑杆不易从螺旋通道中脱离。

附图说明

图1为本发明在使用时的局部立体图；

图2为本发明的局部立体图；

图3为本发明去掉清洁囊后的局部立体图；

图4为本发明的局部侧面结构示意图一；

图5为本发明在使用时的局部侧面结构示意图；

图6为本发明的载环处的立体图；

图7为本发明的载环和软管二者连接处的正面结构示意图；

图8为本发明的局部侧面结构示意图二；

图9为本发明的清洁囊的局部剖面图；

图10为本发明的清洁囊处的局部立体图；

图11为本发明的软连杆处的局部立体图。

图中标号说明：

1软管、101螺旋通道、2清洁囊、21气囊、22清洁层、2201弹性网、2202金属丝、23粗糙块、3载环、4内滑球、51拉绳、52连绳、6软滑杆、7限位球、8软连杆、9充气管、10接头、11气压传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1至图3，一种自适应性弯管内壁清洁装置，包括软管1，软管1的外侧套有清洁囊2，清洁囊2的内端固定连接有一对载环3，载环3滑动连接于软管1的外端，软管1的内部滑动连接有一对内滑球4，内滑球4和载环3呈间隔分布，软管1上开设有螺旋通道101，球棒与螺旋通道101内部滑动连接，清洁囊2包括气囊21和清洁层22，气囊21固定连接于载环3的外端，清洁层22包裹于气囊21的外表面。

请参阅图4和图5，内滑球4的直径和软管1的内圈直径相同，载环3的内圈直径小于内滑球4的外圈直径，使用时，将本发明置于待处理的弯管内部，内滑球4可以在软管1内部自由滑动，当内滑球4向靠近载环3的方向移动时，因二者尺寸差异，内滑球4难以通过载环3的内侧，从而对载环3起到推动作用，使载环3带动清洁囊2在软管1外侧移动，在移动过程中，清洁层22对弯管内壁进行清洁。

请参阅图6至图8，载环3的内端固定连接有球棒，球棒包括软滑杆6和限位球7，软滑杆6固定连接于载环3和限位球7之间，软滑杆6与螺旋通道101内部滑动连接，限位球7位于软管1的内侧，当载环3在内滑球4的带动下沿软管1外侧移动时，会带动软滑杆6沿着螺旋通道101滑动，从而使得载环3在移动的同时，沿着螺旋通道101做旋转运动，即载环3在软管1外侧做旋转前进运动，从而实现了清洁囊2的旋转，大大提高了对弯管内壁的清洁效果。

请参阅图6至图8，限位球7的直径大于螺旋通道101的槽口宽度，因软管1的柔性特征，螺旋通道101在外力下也存在一定的形变情况，因此，通过限位球7与螺旋通道101的尺寸差异，使限位球7对软滑杆6实现限位作用，使软滑杆6不易从螺旋通道101中脱离，在具体实施过程中，本领域技术人员可合理增大限位球7直径与螺旋通道101槽口宽度的尺寸差距，在不影响内滑球4和载环3正常移动的基础上，使螺旋通道101最大形变后的槽口宽度仍远远小于限位球7的直径，有效保证软滑杆6在螺旋通道101中稳定移动。

请参阅图8，软管1和软滑杆6均采用软质橡胶材料，通过橡胶材料的柔性变形功能，使软管1可以顺利插入弯管内部，适应弯管的弯曲情况，保证本发明的顺利使用；当限位球7的直径处于较大值时，在内滑球4推动载环3的过程中，限位球7先与内滑球4接触，受到推力作用，为有效保证载环3可以受到均匀的推力，通过软滑杆6的柔性特点，使限位球7和软滑杆6在推力下发生一定倾斜，内滑球4顺利与载环3靠近，对载环3造成直接推动，这样不仅可以使载环3受到均匀推力，进行整体滑动，同时也大大减小了软滑杆6和限位球7在推力下发生断裂情况的概率。

请参阅图4和图5，软管1的内侧还设有与内滑球4连接的引绳组件，引绳组件包括拉绳51和连绳52，拉绳51的一端与其中一个内滑球4固定连接，连绳52固定连接于一对内滑球4之间，在使用时，将拉绳51端部与牵引设备连接，通过牵引设备对拉绳51的拉动，可带动一对内滑球4进行同步移动，移动方向为朝向一对载环3的方向，一对内滑球4分别对一对载环3起到推动作用，从而实现清洁囊2的持续移动，对弯管内壁进行清洁。

请参阅图9，清洁层22包括弹性网2201，弹性网2201上分布有多个交错分布的金属丝2202，金属丝2202贯穿弹性网2201网孔并缠绕于弹性网2201表面，弹性网2201可以适应气囊21的形变，为金属丝2202提供附着载体，通过金属丝2202对弯管内壁进行清洁，有效清除附着在弯管内壁的杂质和污垢，气囊21的外表面固定连接有多个均匀分布的粗糙块23，粗糙块23贯穿弹性网2201网孔并与弹性网2201固定连接，一方面粗糙块23对清洁层22和气囊21起到连接作用，另一方面，通过粗糙块23与管内壁的摩擦，可以起到促进清洁的作用。

请参阅图10，气囊21上固定连接有进气软管，进气软管包括充气管9和接头10，充气管9固定连接于接头10和气囊21之间，且充气管9、接头10和气囊21三者相通，接头10的外端螺纹连接有管盖，在使用时，可根据待处理弯管的管径大小对清洁囊2进行适当的膨胀操作，使清洁囊2与管壁之间相互接触，并存在一定的相互挤压，具体为：先将软管1插入弯管中，并伸出弯管两端，将清洁囊2置于一端管口处，通过充气管9向气囊21中充入气体，直至气囊21膨胀至与弯管内壁相互接触挤压，再通过管盖将接头10密封。柔性的充气管9可以适应清洁囊2在弯管内部移动，不易与弯管产生碰撞摩擦。并且，因气囊21具有一定的弹性变形功能，因此，本发明在一定程度上还可以适用于程度较小的变径弯管。

请参阅图8，气囊21的内侧设有气压传感器11，气压传感器11固定连接于气囊21靠近软管1的内壁上，气压传感器11与外部监测终端电性连接，通过气压传感器11检测气囊21内部气压大小，在向气囊21内部充气时，不易发生气囊21胀裂的情况，外部监测终端为本领域技术人员公知的现有技术设备，用于接收气压传感器11的监测数据。

请参阅图11，一对载环3之间固定连接有一对相互对称的软连杆8，软连杆8采用软质橡胶材料，软连杆8对一对载环3起到连接作用，进一步实现了一对载环3进行同步移动，并且使二者之间不易发生相互旋转的情况，对清洁囊2起到了一定的保护防裂作用。

本发明通过根据弯管管径大小向清洁囊2内部冲入适量的气体，使清洁囊2与管内壁接触挤压，通过牵引设备对拉绳51的拉动，使清洁囊2在内滑球4的推动力，以及螺旋通道101和软滑杆6的配合作用下，适应弯管弯曲情况，在弯管内部进行旋转-前进运动，与弯管内壁相互挤压摩擦，有效清除弯管内壁的杂质和污垢，并且，因膨胀状态的清洁囊2具有一定的弹性变形功能，不仅可适应弯管弯曲情况，同时还可根据管径变化作出相应的变形，因此，本发明在一定程度上可实现对变径弯管进行内壁清洁过程。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：包括软管（1），所述软管（1）的外侧套有清洁囊（2），所述清洁囊（2）的内端固定连接有一对载环（3），所述载环（3）滑动连接于软管（1）的外端，所述软管（1）的内部滑动连接有一对内滑球（4），所述内滑球（4）和载环（3）呈间隔分布，所述软管（1）的内侧还设有与内滑球（4）连接的引绳组件，所述软管（1）上开设有螺旋通道（101），所述载环（3）的内端固定连接有球棒，所述球棒与螺旋通道（101）内部滑动连接，所述清洁囊（2）包括气囊（21）和清洁层（22），所述气囊（21）固定连接于载环（3）的外端，所述清洁层（22）包裹于气囊（21）的外表面，所述气囊（21）上固定连接有进气软管，所述内滑球（4）的直径和软管（1）的内圈直径相同，所述载环（3）的内圈直径小于内滑球（4）的外圈直径。

2.根据权利要求1所述的一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：所述球棒包括软滑杆（6）和限位球（7），所述软滑杆（6）固定连接于载环（3）和限位球（7）之间，所述软滑杆（6）与螺旋通道（101）内部滑动连接，所述限位球（7）位于软管（1）的内侧。

3.根据权利要求2所述的一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：所述限位球（7）的直径大于螺旋通道（101）的槽口宽度，所述软管（1）和软滑杆（6）均采用软质橡胶材料。

4.根据权利要求1所述的一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：所述引绳组件包括拉绳（51）和连绳（52），所述拉绳（51）的一端与其中一个所述内滑球（4）固定连接，所述连绳（52）固定连接于一对内滑球（4）之间。

5.根据权利要求1所述的一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：所述清洁层（22）包括弹性网（2201），所述弹性网（2201）上分布有多个交错分布的金属丝（2202），所述金属丝（2202）贯穿弹性网（2201）网孔并缠绕于弹性网（2201）表面。

6.根据权利要求5所述的一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：所述气囊（21）的外表面固定连接有多个均匀分布的粗糙块（23），所述粗糙块（23）贯穿弹性网（2201）网孔并与弹性网（2201）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：进气软管包括充气管（9）和接头（10），所述充气管（9）固定连接于接头（10）和气囊（21）之间，且充气管（9）、接头（10）和气囊（21）三者相通，所述接头（10）的外端螺纹连接有管盖。

8.根据权利要求1所述的一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：所述气囊（21）的内侧设有气压传感器（11），所述气压传感器（11）固定连接于气囊（21）靠近软管（1）的内壁上，所述气压传感器（11）与外部监测终端电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种自适应性弯管内壁清洁装置，其特征在于：一对所述载环（3）之间固定连接有一对相互对称的软连杆（8），所述软连杆（8）采用软质橡胶材料。

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