一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體輸送管道領(lǐng)域，尤其涉及石油、天然氣管道清管技術(shù)領(lǐng)域，是一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器。
【背景技術(shù)】
[0002]石油、天然氣管道在運行一段時間后，管道內(nèi)壁會粘附大量蠟、沉淀、析出物、污垢等附著物，或者出現(xiàn)銹斑。這些附著物會影響管道輸送能力，嚴(yán)重時會堵塞管道，甚至引發(fā)事故。所以，必須對管道進行定期清管。此外，由于受電化腐蝕、疲勞破壞、流體沖刷以及管道本身缺陷和第三方施工的破壞，加之山洪、泥石流、地震等自然災(zāi)害影響，管道在運行一段時間后會不可避免的出現(xiàn)腐蝕穿孔、機械裂紋、管道變形等問題，導(dǎo)致管道輸送能力、效率降低和管道泄漏，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等惡性事故，不僅會造成巨大經(jīng)濟損失、影響正常生產(chǎn)生活秩序、損害政府公信度，還會對生態(tài)環(huán)境、人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅，必須對管道進行定期檢測。對管道進行檢測前，同樣需要對管道進行清管，提高檢測器檢測質(zhì)量。
[0003]清管分為化學(xué)清管和物理清管?；瘜W(xué)清管是向管道內(nèi)投入化學(xué)清洗劑，管道內(nèi)附著物與清洗劑發(fā)生反應(yīng)后通過管道內(nèi)流體沖洗然后排出管道。物理清管利用清管器對管道的摩擦、刮削作用以及清管器周圍泄流體產(chǎn)生的沖擊力使粘附在管道內(nèi)壁的附著物破碎、剝落，然后將附著物排出管道。
[0004]化學(xué)清管難以徹底清洗管道，而且清管成本高，甚至可能影響管道輸送量、造成環(huán)境污染，所以工程中常常采用物理清管，即使用清管器清管。物理清管依靠清管器上的皮碗、刮板對管道內(nèi)壁上的附著物摩擦、刮削作用清管，清管效果不佳，需要多次清管，清管效率低而且無法清洗到管道裂紋、凹陷處的附著物。在清管上安裝清洗刷后，從管道內(nèi)壁上清洗下來的附著物更加細小，裂紋、凹陷內(nèi)的附著物也能清洗掉部分，清管效果有提高但是仍然不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:針對現(xiàn)有清管器清管效果差、清管效率低的不足，提出一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器，該清管器上的清洗刷在隨著清管器在管道內(nèi)運行的同時高速轉(zhuǎn)動，在管道內(nèi)形成更長的清洗路徑，并且清洗刷高速轉(zhuǎn)動對清洗下來的附著物進行攪拌，使清洗下來的附著物更加細小，更容易隨管道內(nèi)流體排出。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器，由清管器支撐體、清洗刷、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、行星齒輪變速器組成，其特征是:旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在清管器支撐體后端，清洗刷安裝在清管器支撐體前端，行星齒輪變速器安裝在清管器支撐體內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、行星齒輪變速器、清洗刷依次聯(lián)接，清管器運行時帶動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動經(jīng)轉(zhuǎn)軸傳遞到行星齒輪變速器增速后帶動清洗刷高速轉(zhuǎn)動。
[0007]旋轉(zhuǎn)機構(gòu)由壓緊輪、壓緊輪支架、扭簧、壓緊輪安裝座、轉(zhuǎn)盤組成，壓緊輪安裝在壓緊輪支架上，壓緊輪支架安裝在壓緊輪安裝座上，壓緊輪安裝座固定在轉(zhuǎn)盤上，在扭簧作用下，壓緊輪支架可以繞壓緊輪安裝座轉(zhuǎn)動，使壓緊輪緊貼管道內(nèi)壁。壓緊輪安裝座對稱線與轉(zhuǎn)盤半徑方向有一定夾角，從而壓緊輪端面與管道軸線也存在一定夾角，當(dāng)清管器運動時帶動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)運動，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在管道內(nèi)螺旋運動。
[0008]轉(zhuǎn)盤安裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸與行星齒輪變速器的輸入軸通過聯(lián)軸器聯(lián)接，清洗刷與行星齒輪變速器的輸出軸聯(lián)接。
[0009]將清管器置于管道內(nèi)，清管器導(dǎo)向皮碗支撐起整個清管器，密封皮碗與管道形成密封，流體推動清管器在管道內(nèi)運動。由于壓緊輪端面與管道軸線有一定夾角，清管器運動時，壓緊輪在管道內(nèi)螺旋運動，從而帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤通過轉(zhuǎn)軸經(jīng)過行星齒輪變速器增速后帶動清洗刷高速轉(zhuǎn)動。清洗刷隨清管器向前運動時同時高速轉(zhuǎn)動，在管道內(nèi)螺旋運動，形成更長的清洗路徑。同時清洗刷高速轉(zhuǎn)動，對清洗下來的附著物進行攪拌，使清洗下來的附著物顆粒更加細小，與流體混合更加充分，更容易隨流體排出。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器，其運動時在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)作用下，使清洗刷在管道內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，從而清洗刷對管道的清洗路徑為螺旋線，相比普通清管器有更長的清洗路徑，相當(dāng)于用普通清管器進行多次清管。同時清洗刷高速轉(zhuǎn)動，對清洗下來的附著物進行攪拌，使清洗下來的附著物顆粒更加細小，與流體混合更加充分，更容易隨流體排出，從而達到提高清管質(zhì)量與效率的目的。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為清管器支撐體示意圖。
[0013]圖3為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為行星齒輪變速器示意圖。
[0015]圖5為行星齒輪變速器機構(gòu)簡圖。
[0016]圖6為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與清洗刷運動軌跡示意圖。
[0017]圖1中，1.旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，2.清管器支撐體，3.轉(zhuǎn)軸，4.聯(lián)軸器，5.行星齒輪變速器，
6.清洗刷；圖2中，201.轉(zhuǎn)軸安裝座，202.法蘭，203.密封皮碗，204.導(dǎo)向皮碗，205.骨架；圖3中，101.壓緊輪，102.壓緊輪支架，103.扭簧，104.壓緊輪安裝座，105.轉(zhuǎn)盤；圖4、5中，501.輸入齒輪，502.從動齒輪，503.變速器箱蓋，504.變速器箱體，505.齒輪軸，506.安裝座，507.行星輪，508.輸出軸，509.太陽輪；圖6中，7.旋轉(zhuǎn)機構(gòu)運動軌跡，8.清洗刷運動軌跡。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0019]如圖2所示，清管器支撐體2由轉(zhuǎn)軸安裝座201、法蘭202、密封皮碗203、支撐皮碗204、骨架205構(gòu)成。骨架205前、后兩端都安裝有密封皮碗203和導(dǎo)向皮碗204，用法蘭202固定。轉(zhuǎn)軸安裝座201安裝在骨架205后端的卡槽內(nèi)，用法蘭202壓緊固定。如圖1所示，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I安裝在清管器支撐體2后端，清洗刷6安裝在清管器支撐體2前端，行星齒輪變速器5安裝在清管器支撐體2內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)1、轉(zhuǎn)軸3、行星齒輪變速器5、清洗刷6依次聯(lián)接，清管器運行時帶動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I的轉(zhuǎn)動經(jīng)轉(zhuǎn)軸3傳遞到行星齒輪變速器5增速后帶動清洗刷6高速轉(zhuǎn)動。
[0020]如圖3所示，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I由壓緊輪101、壓緊輪支架102、扭簧103、壓緊輪安裝座104、轉(zhuǎn)盤105組成，壓緊輪101安裝在壓緊輪支架104上，壓緊輪支架102安裝在壓緊輪安裝座104上，壓緊輪安裝座104固定在轉(zhuǎn)盤105上，在扭簧103作用下，壓緊輪支架102可以繞壓緊輪安裝座104轉(zhuǎn)動，使壓緊輪101緊貼管道內(nèi)壁。壓緊輪安裝座104對稱線與轉(zhuǎn)盤105半徑方向有一定夾角，從而壓緊輪101端面與管道軸線也存在一定夾角，當(dāng)清管器運動時帶動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I運動，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I在管道內(nèi)螺旋運動。轉(zhuǎn)盤105上開有一系列孔，壓緊輪安裝座104安裝在不同的孔位時，壓緊輪101端面與管道軸線間的夾角不一樣，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I的轉(zhuǎn)動速度、方向也不一樣。
[0021 ] 如圖4、5所示，變速器箱體504兩端為變速器箱蓋503，太陽輪509固定在變速器箱體504右端的變速器箱蓋503上，輸入齒輪501與從動齒輪502嚙合，行星輪507與太陽輪509嚙合，從動齒輪502與行星輪507用齒輪軸505連接，輸出軸508與齒輪軸505聯(lián)接，保證齒輪軸505繞輸出軸508轉(zhuǎn)動時輸入齒輪501與從動齒輪502、行星輪507與太陽輪509始終保持嚙合。輸入齒輪501為安裝座506與骨架205前端的卡槽配合，用法蘭壓緊定位。
[0022]使用時，將清管器置于管道內(nèi)，導(dǎo)向皮碗204支撐起整個清管器，密封皮碗203與管道形成密封。管道內(nèi)流體推動清管器運動時，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I在管道內(nèi)螺旋運動，軌跡為旋轉(zhuǎn)機構(gòu)運動軌跡7。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I的轉(zhuǎn)動經(jīng)轉(zhuǎn)軸3傳遞到行星齒輪變速器5增速后帶動清洗刷6高速轉(zhuǎn)動，清洗刷6運動軌跡為清洗刷運動軌跡8，其形成的清洗路徑更長，清管效果相當(dāng)于多次普通清管器清管。同時，清洗刷6高速轉(zhuǎn)動，對清洗下來的附著物進行攪拌，使清洗下來的附著物顆粒更加細小，與流體混合更加充分，更容易隨流體排出，提高了清管效率。
【主權(quán)項】
1.一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器，由清管器支撐體(2)、清洗刷(6)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(1)、行星齒輪變速器(5)組成，其特征是:旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(I)安裝在清管器支撐體(2)后端，清洗刷(6)安裝在清管器支撐體(2)前端，行星齒輪變速器(5)安裝在清管器支撐體(2)內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(1)、轉(zhuǎn)軸(3)、行星齒輪變速器(5)、清洗刷(6)依次聯(lián)接，清管器運行時帶動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(I)轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(I)的轉(zhuǎn)動經(jīng)轉(zhuǎn)軸(3 )傳遞到行星齒輪變速器(5 )增速后帶動清洗刷(6 )高速轉(zhuǎn)動。
【專利摘要】一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器，用于石油、天然氣管道清管。一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器由清管器支撐體、清洗刷、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、行星齒輪變速器組成，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在清管器支撐體后端，清洗刷安裝在清管器支撐體前端，行星齒輪變速器安裝在清管器支撐體內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、行星齒輪變速器、清洗刷依次聯(lián)接。清管器運行時帶動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動經(jīng)轉(zhuǎn)軸傳遞到行星齒輪變速器增速后帶動清洗刷高速轉(zhuǎn)動，從而清洗刷在管道內(nèi)形成更長的清洗路徑，同時，清洗刷高速轉(zhuǎn)動對清洗下來的附著物形成攪拌作用，清洗下來的附著物顆粒更加細小，與流體混合更加充分，更容易隨流體排出。
【IPC分類】B08B9/057
【公開號】CN105598104
【申請?zhí)枴緾N201610148610
【發(fā)明人】明賢軍, 劉清友, 張均富
【申請人】西華大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月16日