CN116140307A - 高效管道除尘设备 - Google Patents

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CN116140307A CN202211642290.0A CN202211642290A CN116140307A CN 116140307 A CN116140307 A CN 116140307A CN 202211642290 A CN202211642290 A CN 202211642290A CN 116140307 A CN116140307 A CN 116140307A
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Abstract

本发明公开一种高效管道除尘设备，包括：沿管道的轴向依次间隔设置的第一前皮碗、第一后皮碗、第二前皮碗和第二后皮碗，一刷体安装于第二前皮碗与第二后皮碗之间且该刷体的圆周外表面与管道的内壁过盈配合，刷体安装于一沿管道的轴向设置的转轴的前端，转轴的后端上安装有一叶轮，叶轮进一步包括：面对面间隔设置的第一圆盘、第二圆盘和若干个设置于第一圆盘与第二圆盘之间的叶片，第二圆盘中央开设有一与第二后皮碗上的第一泄流通孔密封连通的驱动孔，每个叶片的一端位于第二圆盘的边缘处，叶片的另一端位于驱动孔内，从而在相邻的叶片之间形成与驱动孔连通的介质流道。本发明在不影响装置整体运行速度的同时，提高清刷的效率，还可以对经过刷体清洁过的管壁进行冲洗，提高对管壁清洁的效率和效果。

Description

高效管道除尘设备
技术领域
本发明涉及一种高效管道除尘设备，属于管道装备技术领域。
背景技术
管道运输是石油、天然气输送方式中一种重要的运输方式。在油气管道长期运输过程中，受地震、施工、雨雪天气等外界因素的影响，出现堵塞问题，严重时甚至会导致油气泄漏，造成经济损失和环境污染。因此，必须定期对油气管道进行清理和疏通。管内行走装置在油气管道行业应用极为普遍，包括管道清管器、内检测装置等，这些大部分都是依靠管内输送介质驱动行走，属于介质压差驱动型装置。清管的目的是清扫长输天然气管道内杂物、积液、积污，提高管道输送效率，减少摩阻损失，减少管道内壁腐蚀，延长管道使用寿命。然而，现有技术中的清管设备效率较低，且清洁效果不理想且清洁下来的污渍容易污染管道内的介质。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效管道除尘设备，该高效管道除尘设备在不影响装置整体运行速度的同时，提高清刷的效率，还可以对经过刷体清洁过的管壁进行冲洗，提高对管壁清洁的效率和效果。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高效管道除尘设备，包括：沿管道的轴向依次间隔设置的第一前皮碗、第一后皮碗、第二前皮碗和第二后皮碗，所述第一前皮碗与第一后皮碗之间通过一筒体连接，所述第一后皮碗与第二前皮碗之间通过一柔性连接件连接，一刷体安装于第二前皮碗与第二后皮碗之间且该刷体的圆周外表面与管道的内壁过盈配合，所述刷体安装于一沿管道的轴向设置的转轴的前端，所述转轴的后端上安装有一叶轮；
所述第一前皮碗、第二后皮碗上各自均开设有一个第一泄流通孔，所述第一后皮碗、第二前皮碗各自的中央均开设有一个第二泄流通孔，内部具有流道的所述柔性连接件的两端分别与第一后皮碗、第二前皮碗上的第二泄流通孔连通，使得管道内的介质可依次穿过第二后皮碗上的第一泄流通孔、连通两个第二泄流通孔的柔性连接件和第一前皮碗上的第一泄流通孔，所述第二前皮碗的前端并位于筒体内设置有一过滤网，所述第一后皮碗、第二前皮碗上并位于各自的第二泄流通孔外侧均开有至少两个集尘通孔，所述第一后皮碗上的第二泄流通孔、集尘通孔均与过滤网的开口连通；
所述叶轮进一步包括：面对面间隔设置的第一圆盘、第二圆盘和若干个设置于第一圆盘与第二圆盘之间的叶片，所述第一圆盘中央开设有一与所述转轴密封连接的安装孔，所述第二圆盘中央开设有一与第二后皮碗上的第一泄流通孔密封连通的驱动孔，每个所述叶片的一端位于第二圆盘的边缘处，所述叶片的另一端位于驱动孔内，从而在相邻的叶片之间形成与所述驱动孔连通的介质流道。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
1. 上述方案中，所述第二泄流通孔、集尘通孔的内径小于第一泄流通孔的内径。
2. 上述方案中，所述过滤网的开口上具有一沿径向向外的外接部，该外接部通过一第二前皮碗压板与第二前皮碗的前端面连接。
3. 上述方案中，所述过滤网为金属过滤网。
4. 上述方案中，所述第二后皮碗朝向第二前皮碗一侧的表面上安装有一皮碗前压板，该皮碗前压板上开设有与第二后皮碗上的第一泄流通孔对应的连接通孔，一形成于所述连接通孔边缘处的管状凸起向第二前皮碗方向延伸并与叶轮转动连接。
5. 上述方案中，所述管状凸起与叶轮连接处的外侧套装有一机械密封静环，与所述机械密封静环配合的机械密封动环套装于管状凸起外侧并位于机械密封静环与皮碗前压板之间。
6. 上述方案中，所述驱动孔的内径大于安装孔的内径。
7. 上述方案中，若干个呈弧形的所述叶片沿周向等间隔设置。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明高效管道除尘设备，在实现管道内以稳定的速度在管道内行走的同时，其安装于第二前皮碗与第二后皮碗之间的刷体的圆周外表面与管道的内壁过盈配合，刷体安装于一沿管道的轴向设置的转轴的前端，转轴的后端上安装有一叶轮，第一前皮碗、第二后皮碗上各自均开设有一个第一泄流通孔，所述第一后皮碗、第二前皮碗各自的中央均开设有一个第二泄流通孔，内部具有流道的所述柔性连接件的两端分别与第一后皮碗、第二前皮碗上的第二泄流通孔连通，使得管道内的介质可依次穿过第二后皮碗上的第一泄流通孔、连通两个第二泄流通孔的柔性连接件和第一前皮碗上的第一泄流通孔，所述第二前皮碗的前端并位于筒体内设置有一过滤网，所述第一后皮碗、第二前皮碗上并位于各自的第二泄流通孔外侧均开有至少两个集尘通孔，所述第一后皮碗上的第二泄流通孔、集尘通孔均与过滤网的开口连通，在不影响装置整体运行速度的同时，通过管道内流动速度较大的介质持续带动第二前皮碗与第二后皮碗之间的叶轮旋转，进而驱动刷体旋转对管道内壁进行全面积清理，既减少了驱动能源的使用并保持驱动刷体旋转力量的持续性、稳定性，又可以提高清刷的效率，还可以对清除下来的尘土碎屑进行过滤收集，避免脏污混入介质内影响管道运输介质的品质。
2、本发明高效管道除尘设备，其叶轮进一步包括：面对面间隔设置的第一圆盘、第二圆盘和若干个设置于第一圆盘与第二圆盘之间的叶片，所述第一圆盘中央开设有一与所述转轴密封连接的安装孔，所述第二圆盘中央开设有一与第二后皮碗上的第一泄流通孔密封连通的驱动孔，每个所述叶片的一端位于第二圆盘的边缘处，所述叶片的另一端位于驱动孔内，从而在相邻的叶片之间形成与所述驱动孔连通的介质流道，管道内的介质自叶轮中央的驱动孔进入再从叶轮四周的介质流道携带力量甩出作用于经过刷体清洁过的管壁上，进一步提高对管壁清洁的效率和效果。
附图说明
附图1为本发明高效管道除尘设备的整体结构示意图；
附图2为本发明高效管道除尘设备的整体结构剖视图；
附图3为本发明高效管道除尘设备的局部结构分解示意图；
附图4为本发明高效管道除尘设备一个视角下的局部结构剖视图；
附图5为本发明高效管道除尘设备中叶轮在一个视角下的结构示意图；
附图6为本发明高效管道除尘设备中叶轮在另一个视角下的结构示意图；
附图7为本发明高效管道除尘设备另一个视角下的局部结构剖视图。
以上附图中：1、刷体；2、转轴；3、叶轮；31、第一圆盘；32、第二圆盘；33、叶片；34、安装孔；35、驱动孔；36、介质流道；37、凸块；4、减速机构；41、中心齿轮；42、减速齿轮；43、圆柱齿轮；431、齿牙；44、盖板；441、凸缘部；45、钢刷压环；51、第一前皮碗；52、第一后皮碗；6、柔性连接件；7、集尘通孔；10、第二前皮碗；11、第二后皮碗；121、第一泄流通孔；122、第二泄流通孔；13、连接栅栏；14、连接杆；15、集尘管；16、皮碗前压板；161、管状凸起；171、机械密封静环；172、机械密封动环；18、过滤网；181、外接部；19、第二前皮碗压板；20、筒体。
具体实施方式
通过下面给出的具体实施例可以进一步清楚地了解本专利，但它们不是对本专利的限定。
实施例1：一种高效管道除尘设备，包括：沿管道的轴向依次间隔设置的第一前皮碗51、第一后皮碗52、第二前皮碗10和第二后皮碗11，与管道内壁密封配合的皮碗产生压力差，驱动清管器整体在管道内以速度V1向前移动，管道内油气向前流动的速度V2远大于V1，所述第一前皮碗51与第一后皮碗52之间通过一筒体20连接，所述第一后皮碗52与第二前皮碗10之间通过一柔性连接件6连接，一刷体1安装于第二前皮碗10与第二后皮碗11之间且该刷体1的圆周外表面与管道的内壁过盈配合，所述刷体1安装于一沿管道的轴向设置的转轴2的前端，所述转轴2的后端上安装有一叶轮3；
所述第一前皮碗51、第二后皮碗11上各自均开设有一个第一泄流通孔121，所述第一后皮碗52、第二前皮碗10各自的中央均开设有一个第二泄流通孔122，内部具有流道的所述柔性连接件6的两端分别与第一后皮碗52、第二前皮碗10上的第二泄流通孔122连通，使得管道内的介质可依次穿过第二后皮碗11上的第一泄流通孔121、连通两个第二泄流通孔122的柔性连接件6和第一前皮碗51上的第一泄流通孔121，管道内保持稳定流速的油气通过泄流通孔（通道）进、出由第二后皮碗、刷体与第二前皮碗依次围成的第一、第二腔体内，在此过程中持续带动位于第一腔体内的叶轮旋转，旋转的叶轮通过转轴驱动刷体旋转，与管道内壁过盈配合的刷体在沿管道轴向以速度V1向前移动的同时沿周向旋转，从而实现刷体与管道内壁之间的完全接触摩擦，进而可以将管道内壁上的污渍进行全面清刷，提高清管的效率和对管道内壁清洁面积的覆盖率、重叠率，所述第二前皮碗10的前端并位于筒体20内设置有一过滤网18，所述第一后皮碗52、第二前皮碗10上并位于各自的第二泄流通孔122外侧均开有至少两个集尘通孔7，所述第一后皮碗52上的第二泄流通孔122、集尘通孔7均与过滤网18的开口连通，自管道内壁上脱离剥落的碎屑颗粒一些进入第一腔体，另外一些进入第二腔体，最终均随着流速更快的介质通过泄流通孔或集尘通孔进入位于前方的腔体内并被过滤网拦截，避免对介质的污染；
所述叶轮3进一步包括：面对面间隔设置的第一圆盘31、第二圆盘32和若干个设置于第一圆盘31与第二圆盘32之间的叶片33，所述第一圆盘31中央开设有一与所述转轴2密封连接的安装孔34，所述第二圆盘32中央开设有一与第二后皮碗11上的第一泄流通孔121密封连通的驱动孔35，每个所述叶片33的一端位于第二圆盘32的边缘处，所述叶片33的另一端位于驱动孔35内，从而在相邻的叶片33之间形成与所述驱动孔35连通的介质流道36。
上述第二泄流通孔122、集尘通孔7的内径小于第一泄流通孔121的内径；上述过滤网18的开口上具有一沿径向向外的外接部181，该外接部181通过一第二前皮碗压板19与第二前皮碗10的前端面连接；上述过滤网18为金属过滤网；
上述第一圆盘31、第二圆盘32各自相对的表面中央均设置有一凸块37，上述凸块37上对应开设有与安装孔34、驱动孔35连通的通孔；上述刷体1为钢刷。
实施例2：一种高效管道除尘设备，包括：沿管道的轴向依次间隔设置的第一前皮碗51、第一后皮碗52、第二前皮碗10和第二后皮碗11，所述第一前皮碗51与第一后皮碗52之间通过一筒体20连接，所述第一后皮碗52与第二前皮碗10之间通过一柔性连接件6连接，一刷体1安装于第二前皮碗10与第二后皮碗11之间且该刷体1的圆周外表面与管道的内壁过盈配合，所述刷体1安装于一沿管道的轴向设置的转轴2的前端，所述转轴2的后端上安装有一叶轮3；
所述第一前皮碗51、第二后皮碗11上各自均开设有一个第一泄流通孔121，所述第一后皮碗52、第二前皮碗10各自的中央均开设有一个第二泄流通孔122，内部具有流道的所述柔性连接件6的两端分别与第一后皮碗52、第二前皮碗10上的第二泄流通孔122连通，使得管道内的介质可依次穿过第二后皮碗11上的第一泄流通孔121、连通两个第二泄流通孔122的柔性连接件6和第一前皮碗51上的第一泄流通孔121，所述第二前皮碗10的前端并位于筒体20内设置有一过滤网18，所述第一后皮碗52、第二前皮碗10上并位于各自的第二泄流通孔122外侧均开有至少两个集尘通孔7，所述第一后皮碗52上的第二泄流通孔122、集尘通孔7均与过滤网18的开口连通，第一后皮碗与第二前皮碗还可以在刷体之前通过行进过程中与管道内壁的刮擦对管壁进行预清洁，且自管壁上清除的残渣可以随介质流入过滤网内被拦截，还有，通过柔性连接件内的通道与多个集成通孔的组合设置，既可以保持稳定的泄流量以使得装置在管道内稳定行进，又实现了对污渍的大范围收集与拦截；
所述叶轮3进一步包括：面对面间隔设置的第一圆盘31、第二圆盘32和若干个设置于第一圆盘31与第二圆盘32之间的叶片33，所述第一圆盘31中央开设有一与所述转轴2密封连接的安装孔34，所述第二圆盘32中央开设有一与第二后皮碗11上的第一泄流通孔121密封连通的驱动孔35，每个所述叶片33的一端位于第二圆盘32的边缘处，所述叶片33的另一端位于驱动孔35内，从而在相邻的叶片33之间形成与所述驱动孔35连通的介质流道36，以速度V2向前流动的油气经过密封管路后，以稳定的速度直接自驱动孔进入两个圆盘围成区域的中央，再通过各个介质流道向四周发散流出同时伴随旋转，使得自各个介质流道流出的油气以一定的速度近乎垂直的作用于经过刷体旋转清刷过的管道内壁上，进一步将残留在管道内壁上的残屑冲刷干净，进一步提高对管壁清洁的效率和效果。
上述第二后皮碗11朝向第二前皮碗10一侧的表面上安装有一皮碗前压板16，该皮碗前压板16上开设有与第二后皮碗11上的第一泄流通孔121对应的连接通孔，一形成于上述连接通孔边缘处的管状凸起161向第二前皮碗10方向延伸并与叶轮3转动连接；
上述管状凸起161与叶轮3连接处的外侧套装有一机械密封静环171，与上述机械密封静环171配合的机械密封动环172套装于管状凸起161外侧并位于机械密封静环171与皮碗前压板16之间；
上述驱动孔35的内径大于安装孔34的内径；若干个呈弧形的上述叶片33沿周向等间隔设置；
上述刷体1通过一具有介质流道的减速机构4安装于转轴2上；上述减速机构4通过一连接栅栏13与第二前皮碗10连接，上述叶轮3相背于转轴2的一端与第二后皮碗11转动连接；上述减速机构4进一步包括：套装于转轴2上的中心齿轮41和若干个沿周向等间隔设置于中心齿轮41外侧并各自与中心齿轮41啮合的减速齿轮42，一内壁上具有齿牙431的圆柱齿轮43套设于减速齿轮42外侧并与各个减速齿轮42均啮合连接，上述刷体1安装于圆柱齿轮43的外壁上，在降低刷体转速的同时增大扭力，使得刷体以较为恒定且稳定的力与管道内壁充分接触、摩擦，进一步提高清刷的效果和一致性；
3个上述减速齿轮42各自可转动地安装于2个面对面间隔设置的盖板44之间，一个上述盖板44通过连接栅栏13与第二前皮碗10连接，另一个盖板44通过若干个连接杆14与第二后皮碗11连接；
任意两个相邻的减速齿轮42之间设置有一集尘管15，上述集尘管15的两端与对应开设于2个盖板44上的通孔连接，从而形成介质流道；
上述第二前皮碗10上的集尘通孔7与集尘管15一一对应设置；
上述圆柱齿轮43的齿牙431位于其内壁的中央区域，位于齿牙431两侧的上述圆柱齿轮43内壁与盖板44的外圆周表面滑动配合；
2个上述盖板44各自相互远离一端的外表面上均具有一沿径向向外的凸缘部441；
上述凸缘部441与刷体1的侧表面接触，或上述盖板44上并位于凸缘部441与刷体1之间安装有一钢刷压环45。
采用上述高效管道除尘设备，其在实现管道内以稳定的速度在管道内行走的同时，通过管道内流动速度较大的介质持续带动第二前皮碗与第二后皮碗之间的叶轮旋转，进而驱动刷体旋转对管道内壁进行全面积清理，既减少了驱动能源的使用并保持驱动刷体旋转力量的持续性、稳定性，又可以提高清刷的效率，还可以对清除下来的尘土碎屑进行过滤收集，避免脏污混入介质内影响管道运输介质的品质；
进一步的，叶轮包括：面对面间隔设置的第一圆盘、第二圆盘和若干个设置于第一圆盘与第二圆盘之间的叶片，第一圆盘中央开设有一与转轴密封连接的安装孔，第二圆盘中央开设有一与第二后皮碗上的第一泄流通孔密封连通的驱动孔，每个叶片的一端位于第二圆盘的边缘处，叶片的另一端位于驱动孔内，从而在相邻的叶片之间形成与驱动孔连通的介质流道，管道内的介质自叶轮中央的驱动孔进入再从叶轮四周的介质流道携带力量甩出作用于经过刷体清洁过的管壁上，进一步提高对管壁清洁的效率和效果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效管道除尘设备，包括：沿管道的轴向依次间隔设置的第一前皮碗（51）、第一后皮碗（52）、第二前皮碗（10）和第二后皮碗（11），所述第一前皮碗（51）与第一后皮碗（52）之间通过一筒体（20）连接，所述第一后皮碗（52）与第二前皮碗（10）之间通过一柔性连接件（6）连接，一刷体（1）安装于第二前皮碗（10）与第二后皮碗（11）之间且该刷体（1）的圆周外表面与管道的内壁过盈配合，其特征在于：所述刷体（1）安装于一沿管道的轴向设置的转轴（2）的前端，所述转轴（2）的后端上安装有一叶轮（3）；
所述第一前皮碗（51）、第二后皮碗（11）上各自均开设有一个第一泄流通孔（121），所述第一后皮碗（52）、第二前皮碗（10）各自的中央均开设有一个第二泄流通孔（122），内部具有流道的所述柔性连接件（6）的两端分别与第一后皮碗（52）、第二前皮碗（10）上的第二泄流通孔（122）连通，使得管道内的介质可依次穿过第二后皮碗（11）上的第一泄流通孔（121）、连通两个第二泄流通孔（122）的柔性连接件（6）和第一前皮碗（51）上的第一泄流通孔（121），所述第二前皮碗（10）的前端并位于筒体（20）内设置有一过滤网（18），所述第一后皮碗（52）、第二前皮碗（10）上并位于各自的第二泄流通孔（122）外侧均开有至少两个集尘通孔（7），所述第一后皮碗（52）上的第二泄流通孔（122）、集尘通孔（7）均与过滤网（18）的开口连通；
所述叶轮（3）进一步包括：面对面间隔设置的第一圆盘（31）、第二圆盘（32）和若干个设置于第一圆盘（31）与第二圆盘（32）之间的叶片（33），所述第一圆盘（31）中央开设有一与所述转轴（2）密封连接的安装孔（34），所述第二圆盘（32）中央开设有一与第二后皮碗（11）上的第一泄流通孔（121）密封连通的驱动孔（35），每个所述叶片（33）的一端位于第二圆盘（32）的边缘处，所述叶片（33）的另一端位于驱动孔（35）内，从而在相邻的叶片（33）之间形成与所述驱动孔（35）连通的介质流道（36）。
2.根据权利要求1所述的高效管道除尘设备，其特征在于：所述第二泄流通孔（122）、集尘通孔（7）的内径小于第一泄流通孔（121）的内径。
3.根据权利要求1所述的高效管道除尘设备，其特征在于：所述过滤网（18）的开口上具有一沿径向向外的外接部（181），该外接部（181）通过一第二前皮碗压板（19）与第二前皮碗（10）的前端面连接。
4.根据权利要求1所述的高效管道除尘设备，其特征在于：所述过滤网（18）为金属过滤网。
5.根据权利要求1所述的高效管道除尘设备，其特征在于：所述第二后皮碗（11）朝向第二前皮碗（10）一侧的表面上安装有一皮碗前压板（16），该皮碗前压板（16）上开设有与第二后皮碗（11）上的第一泄流通孔（121）对应的连接通孔，一形成于所述连接通孔边缘处的管状凸起（161）向第二前皮碗（10）方向延伸并与叶轮（3）转动连接。
6.根据权利要求5所述的高效管道除尘设备，其特征在于：所述管状凸起（161）与叶轮（3）连接处的外侧套装有一机械密封静环（171），与所述机械密封静环（171）配合的机械密封动环（172）套装于管状凸起（161）外侧并位于机械密封静环（171）与皮碗前压板（16）之间。
7.根据权利要求1所述的高效管道除尘设备，其特征在于：所述驱动孔（35）的内径大于安装孔（34）的内径。
8.根据权利要求1所述的高效管道除尘设备，其特征在于：若干个呈弧形的所述叶片（33）沿周向等间隔设置。
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