專利名稱：沖擊鉆清管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是清理管道內(nèi)部污垢的裝置，涉及管道系統(tǒng)和一般污垢的防除領(lǐng)域。
對于管道系統(tǒng)來說，經(jīng)過一段時間的運行后，某些介質(zhì)會在管內(nèi)結(jié)垢，影響輸送效率，所以管道系統(tǒng)廣泛采用清管器進(jìn)行定期清管。其中對一些硬質(zhì)垢，已有技術(shù)是采用機(jī)械刷、刮、沖擊等辦法，頗有效果，特別是本院于1990年10月獲權(quán)的實用新型專利89219410.3“水力渦輪清管器”對硬質(zhì)垢的清除也頗有效，它是利用渦輪產(chǎn)生的動力，帶動刮刀和扁心錘產(chǎn)生振動，刮削和沖擊硬垢。不足的是此種振動將連續(xù)作用于清管全過程，雖然對硬垢有較強(qiáng)的清除效果，但與此同時也使清管器本身長期受到振動，極易造成清管器損壞，使清管器壽命縮短。
本實用新型的目的是設(shè)計一種在鉆頭切削遇阻時，才施以短暫的沖擊振動的清管裝置，以消除長期振動帶來的損害。
為了要解決清管器在鉆頭遇阻時，才施以沖擊振動的問題，采取的技術(shù)措施如


圖1裝置總圖所示
其中1--頂尖2--鉆頭3--襯套(小)4--牙嵌離合器(左)5--牙嵌離合器(右) 6--主軸7--彈簧8--襯套(大)9--前蓋10--連軸節(jié)11--滾動軸承 12--筒體13--渦輪 14--軸承蓋15--后蓋 16--護(hù)罩17--皮碗 18--螺母19--減速器是在主軸[6]與除垢裝置之間由牙嵌離合器[4]、[5]相連接。為了增大扭矩，在渦輪[13]與主軸[6]之間加有減速器[19]。牙嵌離合器分左[4]和右[5]兩只，如圖3、圖4所示。左邊的牙嵌離合器[4]內(nèi)孔鑲有襯套[3]，與主軸[6]成滑套連接，其盤的外周與鉆頭座緊配合。牙嵌離合器[5]與主軸[6]成滑鍵連接，即主軸[6]上六條與軸平行的外花鍵與牙嵌離合器[5]的六條內(nèi)花鍵相配合。兩牙嵌離合器[4]、[5]的盤面上各均勻分布有三個牙嵌，且每組牙嵌的同向邊緣為一斜面，兩盤面對相，牙嵌相錯，以斜面相咬合。牙嵌離合器[5]的右端由套在軸[6]外的彈簧[7]頂著，使牙嵌離合器所能承受的扭矩為一限定值。關(guān)于動力裝置可設(shè)計為渦輪，也可用防水電機(jī)。
本裝置的其他部分根據(jù)需要可按常規(guī)設(shè)計。下面按圖所示例子，其中圖2為主軸，圖3為牙嵌離合器(左)，圖4為牙嵌離合器(右)，對其結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說明。
圖1-圖4所示結(jié)構(gòu)中，除垢裝置位于清管裝置的前部，有頂尖[1]，鉆頭殼體緊套在牙嵌離合器[4]上，與牙嵌離合器[4]的盤外緣成緊配合。牙嵌離合器[5]后部彈簧[7]的外套有大襯套[8]，其外安裝有皮碗[17]。主軸[6]經(jīng)過減速器[19]、連軸節(jié)[10]與渦輪[13]相連，渦輪[13]后安裝有皮碗[17]、后蓋[15]和護(hù)罩[16]。渦輪[13]前后還安裝有滾動的軸承[11]和軸承蓋[14]。在渦輪[13]和減速器[19]之間有筒體[12]。前端皮碗[17]借助前蓋[9]連接在筒體上。其中護(hù)罩[16]和筒體[12]上均有徑向開孔。
這種結(jié)構(gòu)的沖擊鉆清管裝置，在管道中有前后兩個皮碗支撐，并形成前后壓差，隨介質(zhì)的前進(jìn)而前進(jìn)。介質(zhì)通過護(hù)罩[16]上的開孔進(jìn)入渦輪[13]，后經(jīng)前皮碗環(huán)形空間流出，驅(qū)動渦輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，帶動聯(lián)軸節(jié)[10]轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速器[19]減速增矩后，使主軸[6]轉(zhuǎn)動。并通過牙嵌離合器[4]、[5]帶著除垢機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，由鉆頭[2]將管壁上的垢刮下，并被介質(zhì)沖洗前推。但當(dāng)污垢太硬，鉆頭[2]遇阻時，如果阻力扭矩超過了牙嵌離合器的限定扭矩，則離合器[4]便開始打滑，而牙嵌離合器[5]與主軸[6]是滑鍵連接，所以，主軸[6]上的滑鍵只帶動牙嵌離合器[5]轉(zhuǎn)動。由于牙嵌離合器咬合，故牙嵌離合器[5]被斜面擠向右方移動，牙嵌處于脫離合位置，彈簧[7]被壓縮，從而積蓄一定能量，待主軸[6]轉(zhuǎn)過120°時，牙嵌又處于咬合位置，于是牙嵌離合器[5]被彈簧[7]推向左方，彈簧[7]釋放出的能量轉(zhuǎn)化為沖出力作用在鉆頭上，使硬垢破碎。由此可見，牙嵌離合器[5]是振動源，它既要作旋轉(zhuǎn)運動，又要作往復(fù)運動。亦即將安全離合器設(shè)計成具有彈簧錘的功能，在打滑的過程中，使其連續(xù)產(chǎn)生錘擊運動。這是本實用新型的根本特點和獨到之處。
由此可見，本沖擊鉆清管裝置較之其他清管器具有以下優(yōu)點(1)不易發(fā)生堵卡故障。在清管中，當(dāng)鉆頭遇阻時，本清管裝置能自動加大鉆頭扭矩，增加切削力；而當(dāng)污垢十分堅硬，鉆頭被卡住不能轉(zhuǎn)動時，它可自動將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成錘擊運動，以沖擊力將硬垢振碎。在污垢脫落后，鉆頭能夠轉(zhuǎn)動時，便自動恢復(fù)旋轉(zhuǎn)運動，繼續(xù)前進(jìn)。因此，它不會發(fā)生卡堵故障。
(2)除垢范圍寬，能力強(qiáng)，裝置壽命長。如前所述它既可除一般硬垢，亦可除堅硬的污垢，且隨著硬垢的硬度不同而自動轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)。這就大大優(yōu)于已有的渦輪清管器，當(dāng)不需要振動沖擊時，只切削不振動，只有在切削不動時，才施以振動。顯然，本裝置可除垢的范圍增大，具有隨機(jī)應(yīng)變的功能；而且不是長期連續(xù)振動。對裝置自身損壞小，壽命長。
(3)清管作業(yè)效率高。由于本裝置除垢范圍寬，一套裝置可作多用，可清油管道、水管道、灰渣管道和礦漿管道等。顯然，本裝置的效率優(yōu)于其他清管器。
權(quán)利要求1.一種用于清除管道內(nèi)部硬垢和污物的沖擊鉆清管裝置，包括皮碗、主軸、動力裝置和除垢裝置，其特征是除垢裝置與主軸[6]間由牙嵌離合器[4]、[5]連接，牙嵌離合器[4]和[5]相對，由牙嵌咬合，牙嵌離合器[4]安裝在主軸[6]上的襯套[3]外面，且與軸[6]成滑套連接，牙嵌離合器[5]安裝在牙嵌離合器[4]的右側(cè)主軸[6]上，且與軸[6]成滑鍵連接，牙嵌離合器[4]的外周與鉆頭座緊配合，牙嵌離合器[5]的右端頂有套在主軸[6]上的彈簧[7]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊鉆清管裝置，其特征是動力裝置為渦輪或防水電機(jī)，且在動力裝置與主軸[6]之間加有減速器[19]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊鉆清管裝置，所說滑鍵連接的特征是主軸[6]上6條與軸平行的外花鍵與牙嵌離合器[5]的六條內(nèi)花鍵相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的沖擊鉆清管裝置，其特征是牙嵌離合器[4]和[5]的盤面上各均勻分布有三個牙嵌，且每組牙嵌的同向邊緣為—斜面。
專利摘要本實用新型是一種機(jī)械清管裝置，它由皮碗、主軸、動力裝置和除垢裝置組成，主要特征是除垢裝置與主軸間由牙嵌離合器連接。在除垢裝置遇阻時，由牙嵌離合器和彈簧自動轉(zhuǎn)換成沖擊振動，加大除垢能力和克服阻力的能力。所以，本裝置在清管作業(yè)時不易卡堵，除垢范圍寬、能力強(qiáng)，裝置效率高，壽命長。
文檔編號B08B9/02GK2248598SQ94223008
公開日1997年3月5日 申請日期1994年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月20日
發(fā)明者宋正治 申請人:中國石油天然氣管道科學(xué)研究院