CN115072482A - 小管径管道内壁清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小管径管道内壁清理装置，包括基座，所述基座上设置有钢丝绳、卷绕筒以及导向限位筒，卷绕筒内设置有卷绕轴，所述钢丝绳卷绕于所述卷绕轴上，所述卷绕筒受驱动以所述卷绕轴以中心轴线转动；导向限位筒与所述卷绕轴同轴或平行设置，所述钢丝绳的一端从所述导向限位筒伸出并进入待清理管道内进行内壁清理。本发明提供的小管径管道内壁清理装置，仅需钢丝绳尺寸匹配管道径向尺寸即可，对于小管径管道也可以实现清理。卷绕筒转动即可驱动钢丝绳在前进的同时能够自转，如此仅需卷绕筒转动即可实现对小管径管道的内壁的清理。

Description

小管径管道内壁清理装置

技术领域

本发明涉及管道清理装置，具体涉及一种小管径管道内壁清理装置。

背景技术

公知的，金属管道长期使用后容易锈蚀从而需要清理，其中管道外壁由于外侧空间较大容易清理，而管道内壁则相对难以清理，现有技术中常用的清理装置为配置一个中心杆，在中心杆上固接清理刷，清理时将中心杆伸入待清理管道内，驱动中心杆转动以通过清理刷实现对管道内壁的清理。部分尺寸极大的管道如径向尺寸超过30cm甚至可以配置一个包括电机和传动机构在内的清理机器人送入管道内实现清理。

上述第一类如授权公告号为CN100496895，授权公告日为2009年06月10日，名称为《一种管道内壁喷刷除锈装置》的发明专利，其包括喷枪和喷枪支撑件，并包括钢丝刷除锈部件。所述钢丝刷除锈部件可以通过连接钢板与所述喷枪支撑件相连接。所述钢丝刷除锈部件可以设置于所述喷枪支撑件前端的正下方。所述管道内壁喷刷除锈装置可以进一步包括旋转支撑轮。所述旋转支撑轮可以进一步包括内圈和外圈，内圈和外圈可以分别设置为圆环形，内圈和外圈之间设置轴承，外圈上设置有沿圆周外侧均匀分布的行走轮。其中钢丝刷除锈部件用于伸入到管道内部机箱内除锈清理。

上述第二类如公开号为CN211805441U，授权公告日为2020年10月30日，名称为《一种管道内壁除锈装置》的实用新型专利，其包括圆筒，及该圆筒两端各自设置的一清理单元，及该圆筒在两个清理单元之间位置处设置的吸附单元；所述圆筒两端各自设有封板；所述清理单元包括皮碗和钢刷辊，所述皮碗位于钢刷辊外侧，该皮碗和钢刷辊通过螺栓连接固定在圆筒端部设置的法兰上；所述吸附单元包括数个沿圆筒圆周方向均匀分布、且各自沿圆筒径向设置的安装板，每相邻两个安装板间留有储备空间，所述安装板为导磁件，每一个安装板上安装有磁钢。该专利提供的就是一种能够整体直接进入管道内部的清理装置。

现有技术的不足之处在于，上述两种方法对于小管径管道的锈蚀无法实现清理，例如管径小于3cm乃至1cm的管道，显然的第二类的整套装置不可能做到这样小，而第一类的中心杆加上清理刷也需要一定的尺寸，上述两种方法都不能实现对小管径管道的清理。

发明内容

本发明的目的是提供一种小管径管道内壁清理装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种小管径管道内壁清理装置，包括基座，所述基座上设置有：

钢丝绳；

卷绕筒，其设置有卷绕轴，所述钢丝绳卷绕于所述卷绕轴上，所述卷绕筒受驱动以所述卷绕轴以中心轴线转动；

导向限位筒，其与所述卷绕轴同轴或平行设置，所述钢丝绳的一端从所述导向限位筒伸出并进入待清理管道内进行内壁清理。

上述的小管径管道内壁清理装置，所述钢丝绳包括橡胶绳以及设置于橡胶绳外壁上多个钢丝，两相邻钢丝间具有间隙。

上述的小管径管道内壁清理装置，各所述钢丝在所述橡胶绳上螺旋状布置。

上述的小管径管道内壁清理装置，所述钢丝绳包括相连的清理段和卷绕段，所述清理段的径向尺寸大于所述卷绕段的径向尺寸，所述清理段用于进入待清理管道内进行内壁清理，所述卷绕段卷绕于所述卷绕轴上。

上述的小管径管道内壁清理装置，所述清理段可拆卸的连接于所述卷绕段上。

上述的小管径管道内壁清理装置，所述清理段螺接于所述卷绕段，且所述清理段的螺纹拆卸方向与所述钢丝绳的旋转前进方向相反。

上述的小管径管道内壁清理装置，还包括弧形中间筒，所述弧形中间筒活动布置于所述卷绕筒的边缘区域，其两端分别朝向所述导向限位筒和所述卷绕轴，所述钢丝绳离开所述卷绕筒后穿过所述弧形中间筒后进入所述导向限位筒。

上述的小管径管道内壁清理装置，所述弧形中间筒的中部具有一水平段，所述水平段内活动套接有一活动环。

上述的小管径管道内壁清理装置，还包括手动驱动装置，所述手动驱动装置用于驱动所述卷绕筒转动。

上述的小管径管道内壁清理装置，还包括自动驱动装置，所述自动驱动装置用于驱动所述卷绕筒转动。

在上述技术方案中，本发明提供的小管径管道内壁清理装置，仅将一根钢丝绳伸入到待清理管道内，而钢丝绳的径向尺寸可以介于毫米到厘米级，如此仅需钢丝绳尺寸匹配管道径向尺寸即可，对于小管径管道也可以实现清理。而且，将钢丝绳卷绕于卷绕轴上，而钢丝绳输出的方向为导向限位筒的轴线方向且与卷绕轴的轴线方向相同轴或平行，这带来了一个效果，卷绕筒转动即可驱动钢丝绳在前进的同时能够自转，如此仅需卷绕筒转动即可实现对小管径管道的内壁的清理。

而且，由于钢丝绳可以大角度弯曲，其对弯曲管道具有良好的清理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例提供的小管径管道内壁清理装置的结构示意图；

图2为本发明另一种实施例提供的小管径管道内壁清理装置的结构示意图；

图3为本发明再一种实施例提供的小管径管道内壁清理装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的驱动盘的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的摆动杆的俯视图。

附图标记说明：

1、基座；2、钢丝绳；2.1、清理段；2.2、卷绕段；3、卷绕轴；4、卷绕筒；4.1、环状贯穿孔；5、导向限位筒；6、弧形中间筒；7、自动驱动装置；7.1、动力驱动轴；8、待清理管道；9、弹性件；10、锁定筒；11、凸起部；11.1、第一楔形面；12、限位柱；12.1、第二楔形面；13、驱动盘；14、凹槽；15、驱动块；16、摆动杆；17、调节柱；18、行程开关。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明各实施例中，小管径管道指的是管直径小于3cm乃至1cm以及毫米级的管道，优选的为0.5cm-5cm之间的管道。本发明各实施例中，优选的硬度较高的钢丝绳，钢丝绳前进的动力来自于卷绕轴转动带来的推动力，硬度较高的钢丝绳推动力效果更好，过软的钢丝绳显然容易弯折，本领域技术人员通过有限的实验即可获取对应硬度的钢丝绳，较易实现，不赘述。

如图1-5所示，本发明实施例提供的一种小管径管道内壁清理装置，包括基座1，所述基座1上设置有钢丝绳2、卷绕筒4以及导向限位筒5，卷绕筒4内设置有卷绕轴3，所述钢丝绳2卷绕于所述卷绕轴3上，所述卷绕筒4受驱动以所述卷绕轴3以中心轴线转动；导向限位筒5与所述卷绕轴3同轴或平行设置，所述钢丝绳2的一端从所述导向限位筒5伸出并进入待清理管道8内进行内壁清理。

具体的，基座1为底座构造，其可以包括一个底板以及设置于底板上支架或者为一个支撑架，卷绕筒4以及导向限位筒5均设于基座1上，卷绕筒4包括一个圆筒状的壳体，该壳体至少包括朝向导向限位筒5的第一侧板以及背离导向限位筒5的第二侧板，一卷绕轴3的两端分别连接第一侧板和第二侧板的中心区域，钢丝绳2卷绕于该卷绕轴3上，此为诸多钢丝绳2、线缆之类的公知存放卷绕方式，为现有技术，不赘述。本发明中，在可选的两个不同实施方式中，其一第一侧板和第二侧板之间为敞开状，如此随着卷绕轴3的转动钢丝绳2可以从该敞开状空间内进出，其二，第一侧板和第二侧板之间通过一个侧壁板进行封闭，此时，第一侧板或者侧壁板上开设有一个环状贯穿孔4.1，随着卷绕轴3的转动钢丝绳2可以从该环状贯穿孔4.1内进出。本实施例的要点在于还包括一个与卷绕轴3同轴或平行设置的导向限位筒5，导向限位筒5为圆筒状构造，其内侧的轴向孔为钢丝绳2的穿过通道，导向限位筒5的中心轴线与卷绕轴3的中心轴线同轴线或者平行，这样设置的作用在于导致了导向限位筒5位于第一侧板的外侧，也即位于第一侧板的背离第二侧板的一侧，这与现有技术中卷绕钢丝绳2的出线方式完全不同，现有技术中，卷绕钢丝绳2从第一侧板和第二侧板之间以与卷绕轴3垂直的方向出线。本实施例中，钢丝绳2离开卷绕轴3的缠绕后必须先径向背离卷绕轴3运动越过第一侧板，随后在第一侧板的外侧径向的朝向导向限位筒5运动以进入导向限位筒5中，如此多次弯折，这带来的技术效果就是，在卷绕轴3的转动过程中，钢丝绳2在第一侧板的外缘上呈圆周运动，其使得钢丝绳2不仅前进和后退，还自转，也即仅凭卷绕轴3的转动实现了输出的钢丝绳2的往复运动和旋转运动的复合运动，而钢丝绳2由导向限位筒5运动后即进入了待清理管道8，钢丝绳2在待清理管道8中的转动使得其对待清理管道8的内壁进行除锈处理，优选的，钢丝绳2与待清理管道8间隙配合，如此即便于前进又能实现良好的除锈处理。

本发明实施例提供的小管径管道内壁清理装置，仅将一根钢丝绳2伸入到待清理管道8内，而钢丝绳2的径向尺寸可以介于毫米到厘米级，如此仅需钢丝绳2尺寸匹配管道径向尺寸即可，对于小管径管道也可以实现清理。而且，将钢丝绳2卷绕于卷绕轴3上，而钢丝绳2输出的方向为导向限位筒5的轴线方向且与卷绕轴3的轴线方向相同轴或平行，这带来了一个效果，卷绕筒4转动即可驱动钢丝绳2在前进的同时能够自转，如此仅需卷绕筒4转动即可实现对小管径管道的内壁的清理。而且，由于钢丝绳2可以大角度弯曲，其对弯曲管道具有良好的清理效果。

本发明提供的各实施例中，卷绕轴3的驱动可以手动的，此时还包括手动驱动装置，所述手动驱动装置用于驱动所述卷绕筒4转动。卷绕轴3的驱动也可以自动的，此时还包括自动驱动装置7，所述自动驱动装置7用于驱动所述卷绕筒4转动，无论是手动还是自动驱动卷绕轴3转动都是现有技术，不赘述。

本发明提供的另一个实施例中，优选的，所述钢丝绳2包括橡胶绳以及设置于橡胶绳外壁上多个钢丝，两相邻钢丝间具有间隙，如此设置的作用在于，橡胶绳具有弹性，如此可以一定的控制钢丝绳2与待清理管道8间的挤压力，甚至可以将钢丝绳2与待清理管道8间配置为间隙配合或者过盈配合，而且，相邻钢丝间的间隙也可以构成清理的锈屑的容纳空间。更优选的，各所述钢丝在所述橡胶绳上螺旋状布置，螺旋状的间隙配置为锈屑的输送通道，在橡胶绳的转动过程中可以部分的将锈屑的予以外排，也即除锈过程了具有外排功能，螺旋方向决定了锈屑钢丝绳2转动时是锈屑是前行还是后退，由于螺旋方向只有正转和反转两个，本领域技术人员可以很容易根据一次实验确定螺旋方向。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述钢丝绳2包括相连的清理段2.1和卷绕段2.2，所述清理段2.1的径向尺寸大于所述卷绕段2.2的径向尺寸，也即清理段2.1位于钢丝绳2远离卷绕轴3的一端的端部，缠绕时清理段2.1最后缠绕到卷绕段2.2上，离开时清理段2.1最先离开卷绕段2.2上，所述清理段2.1用于进入待清理管道8内进行内壁清理，所述卷绕段2.2卷绕于所述卷绕轴3上，如此设置的作用在于，如此钢丝绳2仅有清理段2.1这一段具有清理作用，不会导致管口区域的待清理管道8会被持续的钢丝绳2进行摩擦而导致把正常的部分予以刮除。

更进一步的，所述清理段2.1可拆卸的连接于所述卷绕段2.2上，清理段2.1长期使用后具有磨损，如此仅需更换清理段2.1即可。优选的，所述清理段2.1螺接于所述卷绕段2.2，且所述清理段2.1的螺纹拆卸方向与所述钢丝绳2的旋转前进方向相反，一方面螺接容易安装和拆卸，另一方面钢丝绳2的清理操作会使得螺接的更紧，具有自锁紧效果。

再进一步的，如上所述，同时，导向限位筒5内轴向孔的径向尺寸大于卷绕段2.2的径向尺寸而小于清理段2.1的径向尺寸，也即清理段2.1无法进入导向限位筒5，同时，导向限位筒5通过弹性件9轴向活动的连接于基座1上，同时在导向限位筒5的运动路径上设置有行程开关18，在弹性件9不受导向限位筒5挤压时，导向限位筒5不触发行程开关18，而在收卷钢丝绳2时，在收卷末端，清理段2.1挤压导向限位筒5对弹性件9施加作用力，弹性件9变形导向限位筒5触发行程开关18，行程开关18触发使得卷绕轴3的自动驱动装置7关闭，也即钢丝绳2在收卷到一定压力时自动驱动装置7自动关闭。而且弹性件9使得导向限位筒5处于活动状态，在钢丝绳2进出过程中导向限位筒5具有活动幅度，降低了钢丝绳2对导向限位筒5的磨损。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括弧形中间筒6，所述弧形中间筒6布置于所述卷绕筒4的边缘区域，其跟随钢丝绳2进行卷绕筒4的边缘区域的转动，其两端分别朝向所述导向限位筒5和所述卷绕轴3，所述钢丝绳2离开所述卷绕筒4后穿过所述弧形中间筒6后进入所述导向限位筒5，由于钢丝绳2必须在卷绕筒4的边缘进行弯折，可能导致其第一侧板，通过弧形中间筒6对其进行限位，保证有序的弯折，本实施例中，进一步的，弧形中间筒6通过一个连接件如连接杆连接到卷绕轴3或卷绕筒4上，也即弧形中间筒6同步跟随卷绕轴3进行旋转，弧形中间筒6相对卷绕轴3处于静止状态，如此设置的作用在于，将弧形中间筒6的运动跟卷绕轴3进行同步，如此限定了钢丝绳2的运动路径，增加了对钢丝绳2的控制力。

更进一步的，所述弧形中间筒6的中部具有一水平段，所述水平段内活动套接有一活动环，活动环抵接的为钢丝绳2的弯曲部分，该弯曲部分旋转会磨损弧形中间通过，通过活动环能够同步跟随钢丝绳2进行旋转，降低钢丝绳2对弧形中间筒6的磨损。对应的，导向限位筒5朝向第一侧板的端部也可以设置一个活动环进行同样的降低磨损的处理。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，第一侧板和第二侧板之间通过一个侧壁板进行封闭，侧壁板上开设有一个环状贯穿孔4.1，随着卷绕轴3的转动钢丝绳2可以从该环状贯穿孔4.1内进出，同时侧壁板上滑动套接一个锁定筒10，锁定筒10在滑动行程上具有不与钢丝绳2接触的避让位置以及一个抵接钢丝绳2的锁紧位置，在避让位置钢丝绳2正常运动，而在锁定位置，锁定筒10将钢丝绳2抵接在侧壁板上使得其无法轴向移动，此时，卷绕轴3转动带动卷绕筒4整体转动，钢丝绳2无法轴向移动，位于导向限位筒5为钢丝绳2仅仅能转动为不前进(也即轴向移动)。如此设置的作用在于，如此没有锁定筒10，钢丝绳2将持续的前进，可能到只锈迹清理不够，锁定筒10锁定时钢丝绳2尤其是清理段2.1不再前进可以在同一位置进行持续清理。

显然的，锁定筒10可以手动的控制以在避让位置和锁紧位置间进行切换，但在进一步的实施例中，锁定筒10通过弹簧连接在侧壁板上，在不受外力时，弹簧使得锁定筒10处于避让位置，但是，锁定筒10的外壁上设置有凸起部11，凸起部11具有一个第一楔形面11.1，同时基座1上设置有一个限位柱12，限位柱12的顶面为第二楔形面12.1，在卷绕筒4转动驱动钢丝绳2前进的行程上，锁定筒10跟随卷绕筒4进行转动，其转动时使得第一楔形面11.1撞击上第二楔形面12.1从而迫使锁定筒10发生轴向移动以从避让位置进入锁定位置，随着卷绕筒4的转动，随后限位柱12脱离凸起部11，在弹簧作用瞎锁定筒10再从锁定位置回复到避让位置，如此可以被动式的使钢丝绳2进入前进状态和锁定状态，提升对锈迹的清理效果。

而且，凸起部11可以是一个，也可以多个，凸起部11的周向尺寸也可以设置，如此就可以控制钢丝绳2前进和锁定的时间和间隔。

本实施例中，锁定筒10相对侧壁板可以轴向移动而不同周向移动，如此配置通过一个轴向槽和轴向凸起即可实现，如侧壁板上设置有轴向凹槽14，锁定筒10上设置有轴向凸起，轴向凸起滑动连接于轴向凹槽14中。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，卷绕筒4的动力驱动轴7.1(动力驱动轴7.1驱动卷绕轴3转动)设置有驱动盘13，驱动盘13的外壁环状阵列的布置有多个凹槽14，各凹槽14内各转动连接有一个驱动块15，凹槽14具有相对的两个倾斜壁：第一倾斜壁以及第二倾斜壁，驱动杆在两个倾斜壁间摆动，由于两个倾斜壁的斜率不同使得驱动块15抵接两个倾斜壁时的倾斜程度不同，优选的，当其抵接其中一个倾斜壁如第一倾斜壁时，驱动块15完全位于凹槽14内，而抵接另一个倾斜壁如第二倾斜壁上，驱动块15的一端则凸出于驱动盘13，显然的，当动力驱动轴7.1驱动卷绕轴3转动时，驱动盘13同步的跟随转动，在离心力的作用下，动力驱动轴7.1的不同转动方向会导致驱动块15贴合上不同的倾斜壁，同时，一摆动杆16以其中部转动连接于基座1上，其摆动杆16的转动轴线为竖直方向，摆动杆16的一端设置有所述限位柱12，另一端设置有调节柱17，同时调节柱17位于驱动盘13的下方，而且被配置为，动力驱动轴7.1驱动卷绕轴3在第一方向如顺时针上转动时，此时卷绕轴3输出钢丝绳2，钢丝绳2向前运动以及进行除锈操作，此时驱动块15贴合在第一倾斜壁上不与调节柱17接触，限位柱12实现对凸起部11的限位，而当动力驱动轴7.1驱动卷绕轴3在第二方向如逆时针上转动时，此时卷绕轴3收缩钢丝绳2，钢丝绳2向后运动以缠绕上卷绕轴3，此时驱动块15贴合在第二倾斜壁上且抵接调节柱17，此时驱动块15挤压调节柱17迫使其运动，调节柱17以摆动杆16的中心轴线进行摆动，该摆动动作带动限位柱12，限位柱12摆动脱离了限位位置，限位柱12脱离对凸起部11，凸起部11跟随卷绕轴3在第二方向上转动没有阻碍，如此使得钢丝绳2前进时间歇式前进，而后退时在顺畅后退，不会间歇式后退，加快后退时的卷绕速度。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种小管径管道内壁清理装置，包括基座，其特征在于，所述基座上设置有：

钢丝绳；

卷绕筒，其设置有卷绕轴，所述钢丝绳卷绕于所述卷绕轴上，所述卷绕筒受驱动以所述卷绕轴以中心轴线转动；

导向限位筒，其与所述卷绕轴同轴或平行设置，所述钢丝绳的一端从所述导向限位筒伸出并进入待清理管道内进行内壁清理。

2.根据权利要求1所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，所述钢丝绳包括橡胶绳以及设置于橡胶绳外壁上多个钢丝，两相邻钢丝间具有间隙。

3.根据权利要求2所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，各所述钢丝在所述橡胶绳上螺旋状布置。

4.根据权利要求1所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，所述钢丝绳包括相连的清理段和卷绕段，所述清理段的径向尺寸大于所述卷绕段的径向尺寸，所述清理段用于进入待清理管道内进行内壁清理，所述卷绕段卷绕于所述卷绕轴上。

5.根据权利要求4所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，所述清理段可拆卸的连接于所述卷绕段上。

6.根据权利要求5所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，所述清理段螺接于所述卷绕段，且所述清理段的螺纹拆卸方向与所述钢丝绳的旋转前进方向相反。

7.根据权利要求1所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，还包括弧形中间筒，所述弧形中间筒活动布置于所述卷绕筒的边缘区域，其两端分别朝向所述导向限位筒和所述卷绕轴，所述钢丝绳离开所述卷绕筒后穿过所述弧形中间筒后进入所述导向限位筒。

8.根据权利要求7所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，所述弧形中间筒的中部具有一水平段，所述水平段内活动套接有一活动环。

9.根据权利要求1所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，还包括手动驱动装置，所述手动驱动装置用于驱动所述卷绕筒转动。

10.根据权利要求1所述的小管径管道内壁清理装置，其特征在于，还包括自动驱动装置，所述自动驱动装置用于驱动所述卷绕筒转动。

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