专利名称：供水管道内壁除垢机的制作方法
技术领域：
本发明为供水管道内壁水垢的清除工作，提供一种高效的兼有自动排除卡挂堵塞故障功能专用的设备。
目前用于供水管道内壁保垢工程的设备存在以下问题。
原始的弹头形胶粘钉带冲刷器，由于内蕊为海绵体，在使用中，容易变形损坏，遇到管道异常处，如大接缝、错口等。极易因损坏变形而形成堵塞。为施工造成麻烦。况且其依靠粘附的钉带对积垢刷除，效率有限，无法除净全部积垢。反复冲刷，程序复杂，耗水量可观。
目前采用的胶碗配弹性刀架串接式的冲刷设备。为防止卡堵，其刮削刃具为顺向，冲刷后，管壁积垢呈沟痕状残留。设备一旦被中途卡堵，需用附配的声电仪器进行探测，然后开挖排除。十分麻烦。另一种从国外进口的设备，是用气流喷丸对管道内的积垢进行清理，其设备的造价与耗能量都令人生畏。
综合上述情况，本发明采用机械方式，来解决部分上述设备存在的问题，使供水管道内壁除垢工作的工效提高，节约成本，简化工序，并排除卡堵之虑。
本发明由以下结构完成一、前导头，由一段管状体为中心，在一端均匀三份开槽，作为后端。槽中段的两边焊接销轴穿耳。管状体前端为封闭状，内装适选的弹簧。附配弹簧压板，三根不规则弓形的支撑爪，由爪中段的销孔与管槽两边的穿耳，销孔配合，由销轴穿接在设定的穿耳和管槽内，支撑爪一端压在弹簧压板上，另一端将支撑在管壁上，由三点支撑，维持导头处位在管道中心位。导头末端的联接器采用丝接方式与除垢机的中轴前端联接。二、主体机架由一个定直径中心有一穿轴孔的圆形金属板作端板，与一段选定直径的金属管，以丁字形垂直焊接作为本机的基架。以1/8周间距，错落定位在靠近端板处，周布焊接八套销轴穿耳，作为平行四边形刀架的前支点。以前支点不准，在靠近管形架尾端处，对应前支点，焊接八套销轴穿耳，作为刀架后支杆为点。穿耳夹持的空隙位的管形架上开出槽形孔。后支杆的一端由此探入管架中，刀具架由前支杆、架杆、后支杆组成，架杆分别在两端由销轴与支杆联接，配合管架形成一个可变的平行四边形，架杆上的前端部有一个按装成型硬质合金刀头的卡槽，靠近尾部有一个按装成型专用刀具的卡槽，其间距离以大于管道接缝为准，如此结构的刀具架计八套，均布在管架外围，专用刀具的刃部呈弧形，弧长为1/8周，每组刀架由一根拉簧，勾挂在前支杆的簧孔和端板的簧孔上，实现弹性联接，在管架中贯穿一根金属轴，前后均探出管架，轴两端为丝头，中部有一小于管径的法兰。穿在轴上的强力弹簧处位在法兰与端板间。弹簧的外径大于端板的中孔直径。在轴中部的法兰后面是串接的应急触发器，触发器有两上法兰面，两个面间的距离与管架上穿耳错落距相同。触发器后面串接的是管形衬垫，调节镙母。
三、推进器，由带有两道凹槽的管状体，附配圆形夹板构成金属结构体，前端夹板与管状体焊接，后端夹板采用多点丝接。以便拆装，在后端板面上固定三个支点，用于丝固撑隙钢丝定位板。前夹板中心焊固一与中轴末端丝接的镙母。在靠边沿处焊接一个带支掌的金属环。在环上均布勾挂的撑隙钢丝。钢丝尾端穿入定位板的槽孔中，前后夹板中即凹槽周围是按装胶质内外胎的空间。内胎气门透过凹槽底部从管中引出。经过内胎充气，可使外胎产生扩经胀体。
本发明由以下附图给出导头外壳 1，弹簧压板 2，导头弹簧 3，支撑爪销轴穿耳 4，三爪支撑槽缝 5，导头联接器 6，刀架拉簧 7，前端板 8，刀架前支杆 9，强力弹簧 10，前导刀 11，管形架 12，刀架杆 13，后弧刃刀卡槽14，中轴 15，后支杆穿槽缝 16，应急触发器 17，套管垫 18，压簧法兰 19，前排挂簧点 20，后支杆 21，后排挂簧点 22，弧刃刀 23，三爪支撑 24，后调整镙母 25，前调整镙母 26，推进器架27，推进器后夹板 28，撑隙钢丝定位板 29，撑隙钢丝架 30，撑隙钢丝 31，硫化胶质外胎 32，充气内胎 33，充气气门 34。
本发明实施例如下本发明依据受洗管道内经不同，分别制成相适规格。主体机架一般可适用于两种至三种规格的管径，介时只需更换弧刃刀具即可。
前导头和推进器则只能定规格使用。
(以1999.11月在新乡市北水厂采水管线首次使用本除垢机为例)受清洗管道口径300毫米，从上开口至下开口，全长500米。切断管道开口处测量积垢厚度为4.5～6厘米。
300毫米除垢机全长870毫米。管道断口长度为1米，在管道上开口处，用简易工具清除约1米长管道内径以便装入除垢机。
把联接好前导头的除垢机主体进行调整首先旋紧一下调节镙母26，根据强力弹簧10的参数值，让弹簧与轴上的压簧法兰紧密接触，形成基数为300kg的钢性传递值。
旋紧一下调节镙母25，通过套管垫18，驱动应急触发器17，触接在触发器前端面上的后支杆21勾端同步被驱动，依据杠杆原理，整个外围的刀架13，产生向心缩拢运动。使外围直径小于管道口径以便轻松装塞进管口中。把除垢机塞入管口中后，旋松调节镙母25，在拉簧7的作用下，刀架13产生扩径运动，直至刀具23的弧形刃与管壁吻合接触。把已松动的调节镙母25，用手旋紧，使套管垫与触发器与后支杆勾端之间，实现无隙触接。除垢机调整工作完成。
通过推进器前端板中心的镙母与除垢机中轴末端的镙头旋接，整个除垢整体安装完成。继续推动整体除垢机，使推进器部分也完全进入管口中，通过对推进器充气，使推进器胶胎32产生扩径涨体，把分布在推进器外围的撑隙钢丝31夹持在胶胎与管壁之间形成一个约为4毫米的定量环形过水缝隙，由兹漏过的水流将对被刮削下的积垢进行稀释，以便形成流体排出。(充气压力约1kg/cm2。)最后，封闭管道断口，开动供水泵加压供水。除垢工作开始推进器的滑动堵水作用，形成推动整机运动的推力，平行四边形的刀架在拉簧的作用下，维系刀具23与受清除管道内壁有一个定值的触强，以保障对积垢的刮削力度，当刃部触到异常部位，产生卡挂受阻时，推进器形成的推力中，运动损耗消失，加大了强力弹簧7的力传递值，在超值的压力作用下，弹簧被二次压缩，轴15前趋运动，拉动串接在轴后段上的部件共同前趋，应急器17驱动后支杆勾端前移，在杠杆作用下，后支杆带动整个刀具架向心缩拢，在前导头与推进器的桥架作用下，实现缩体脱离障碍。在弹力作用下，脱障后的整机会随即恢复原工作状态。
当监测压力表显示出0.06mp时，管道发生震动声响，除垢机开始运行工作，压力显示回落至0.04mp，作小幅摆动，约1分钟时，管道震动停止，压力表指针持续上升。除垢机产生了卡堵。当压力显示到0.25mp时，一次明显的管道震动后压力又迅速回落到0.04mp，恢复小幅摆动状态。除垢机又恢复到运行状态，约26分钟后，除垢机伴着管中的浆状物从下开口处冲出。在后续几分钟的水流冲洗后，水流由浊变清，除垢工作完成。从管壁呈现出的黑色间杂金属亮斑的情况判定，除垢效果良好。
附实验结果所得参数以供参考300毫米除垢机推进器实际受推面积为实际管内径298毫米。过水环缝4毫米×2＝8毫米，290毫米2×0.7854＝660.5cm2(kg)正常运行所需推力660.5cm2×0.04mp＝264.2(kg)应急缩体愈障功能生效所需推力为660.5cm2×0.25mp＝1651.3(kg)附结构示意图4张
图1整体结构侧剖2A-A剖视3推进器结构示意4前导头结构示意图
权利要求
周布的弹性可变的平行四边形刀具架，设前后刃具结构，构成的初级平顺作业机制。以即内设的强力弹簧钢性定值动力传递配杠杆结构形成的自动缩体排障功能。
全文摘要
供水管道内壁除垢机由充气式胶质推进器通过滑动堵水产生推动力,在管形主体架周围均布八组弹性平行四边形构成的刮前刀具。弧形刀刃形成一个完整的圆,弹性拉杆刀架,在预压弹簧作用下,作有限阻值的除垢工作,一旦卡挂现象产生,刀具阻力超出极限,会在推进器的惯性推力下,使中心弹簧产生二次压缩由结构杠杆作用使刀架产生向心缩拢运动,以完成自动脱障程序,并可在脱障后即时恢复正常作业。
文档编号B08B9/055GK1371766SQ01108339
公开日2002年10月2日 申请日期2001年2月25日 优先权日2001年2月25日
发明者孙志远 申请人:孙志远