一种燃气管道清洗器、清洗系统及清洗方法与流程

本发明涉及燃气管道清洗的技术领域，尤其是涉及一种燃气管道清洗器、清洗系统及清洗方法。

背景技术：

在燃气管道铺设完毕后，需要对燃气管道内在施工中留下的各种异物以及杂物进行清理，这个过程一般是通过管道通球扫线实现的。

现有的管道通球扫线系统一般包括用于清理燃气管道内壁的清管器、用于发射清管器的发射装置、用于接收清管器的接收装置、设置于清管器上的探测装置以及为清管器提供动力的气体动力装置，清管器一般设置为外径与燃气管道内径过盈配合的聚氨酯囊，由于聚氨酯本身具有一定的弹性，故清管器能够通过发射装置由燃气管道一端发射至燃气管道内，气体动力装置增大清管器与发射装置之间的气压，从而能够依靠气压推动清管器于燃气管道内前进，与燃气管道过盈配合的清管器能够直接将燃气管道内壁的异物以及杂物清理下，并于燃气管道内推动至燃气管道另一端即接收装置所在的位置，以完成燃气管道的清理。

在应用上述管道通球扫线系统清理燃气管道的过程中，由于单个清管器与燃气管道的过盈配合量一般是固定的，故单个清管器清理燃气管道的能力是固定的，在实际清理燃气管道过程中，一般需要发射两枚过盈量不同的清管器，先发射过盈量较小的清管器以对燃气管道内壁进行粗清理，再发射过盈量较大的清管器以对燃气管道内壁进一步清理，对燃气管道内壁进行两次清理，从而实现对燃气管道内壁更好的清理。

综上所述，现有的清管器无法改变自身与燃气管道的过盈配合量，即单个清管器无法满足燃气管道不同清理阶段的需要，因此提供一种与燃气管道之间过盈配合量能够改变的清管器是有必要的。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种燃气管道清洗器，该清洗器与燃气管道之间的过盈配合量能够改变，从而使其能够满足燃气管道不同清理阶段的需要。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种燃气管道清洗器，包括用于膨胀以与燃气管道内壁过盈配合的气体膨胀结构、连通连接所述气体膨胀结构用于改变气体膨胀结构的膨胀量的压缩气源、设置于所述气体膨胀结构与压缩气源连通节点用于控制压缩气源向气体膨胀结构输送气量的阀门结构；还包括：

气压检测模块，用于实时检测所述气体膨胀结构内的气压以输出响应于所述气压的气压检测信号；

远程监控装置，耦接所述阀门结构和气压检测模块，接收所述气压检测信号、控制所述阀门结构动作。

通过采用上述技术方案，通过控制阀门结构能够控制压缩气源向气体膨胀结构内充入的气量，以改变气体膨胀结构的膨胀量，从而改变气体膨胀结构与燃气管道的过盈配合量，以使该清洗器能够满足燃气管道不同清理阶段的需要；气压检测模块能够检测气体膨胀结构内的气压，通过远程监控装置能够获知气体膨胀结构内的气压，且通过远程监控装置能够实现对阀门结构的控制，从而实现清洗器的与燃气管道过盈配合量的远程监控，进而使清洗器能够满足燃气管道不同清理阶段的需要。

进一步地，所述气体膨胀结构包括圆柱状的刚性支撑体和同轴套设固定于所述支撑体外的若干气囊，所述气囊与所述压缩气源连通连接，所述阀门结构包括一一对应设置于所述气囊与所述压缩气源连通节点的若干注气阀；所述气压检测模块包括若干与所述气囊一一对应设置用于检测所述气囊内的气压以输出响应于所述气压的气压检测信号。

通过采用上述技术方案，控制注气阀能够控制与其对应的气囊的膨胀度，即单个气囊的膨胀度也是是独立可控的，每个气囊与燃气管道内壁的过盈配合量是独立可控的，且每个气囊内的气压也是独立可监测的，从而使该清洗器能够同时适应燃气管道不同的清理需要。

进一步地，所述气囊至少设置有沿所述支撑体轴线设置的三个；所述清洗器还包括用于方便清洗器于燃气管道内沿燃气管道长度移动且一一对应设置于相邻所述气囊之间的若干移动机构；所述移动机构包括至少三个圆分布于所述支撑体周围、抵接燃气管道内壁且沿燃气管道长度滚动的滚轮。

通过采用上述技术方案，移动机构不仅方便了清洗器于燃气管道内沿燃气管道长度移动，也为清洗器提供了支撑力，避免了清洗器的重量全部由气囊承受使气囊容易损坏。

进一步地，所述阀门结构还包括若干与所述气囊一一对应连通设置的用于将气囊内的气体排出至所述清洗器一端的泄气阀。

通过采用上述技术方案，气囊能够进行泄气，从而使气囊与燃气管道内壁的过盈配合量减少，不仅使气囊与燃气管道内壁的过盈配合量调节更为灵活，也方便了清洗器于燃气管道的取出过程；当然，为使气囊排出气体的过程更为顺畅，也避免影响气体动力装置给与清管器动力的过程，一般泄气阀将气囊内气体排出至清洗器背离发射装置的一端。

进一步地，所述清洗器还包括：

气动压力检测模块，用于检测所述清洗器背离所述泄气阀排气方向一侧承受的气动压力以输出响应于所述气动压力的气动压力信号；

行进速度检测模块，用于检测所述清洗器的行进速度以输出响应于所述行进速度大小的行进速度信号；

所述远程监控装置耦接所述气动压力检测模块和行进速度检测模块接收所述启动压力信号和行进速度信号。

通过采用上述技术方案，气体动力装置为清洗器提供的气动压力以及清洗器的行进速度也是能够通过远程监控装置检测的，从而方便了对清洗器行进速度的气动压力的控制。

进一步地，所述清洗器还包括同轴设置于所述支撑体靠近所述泄气阀排气方向一侧外且抵接燃气管道内壁的环状毛刷。

通过采用上述技术方案，环状毛刷能够在气囊对燃气管道内壁进行清理之前对燃气管道内壁进行预清理，不仅进一步降低了气囊承受的清洗压力，也能够使燃气管道内壁清理的更为干净。

进一步地，所述环状毛刷与所述支撑体同轴转动连接，所述清洗器还包括用于驱动所述环状毛刷转动的转动驱动机构，所述转动驱动机构设置于所述支撑体内。

通过采用上述技术方案，环状毛刷能够转动进一步提高了环状毛刷对燃气管道内壁的清洗效果，不仅进一步降低了气囊承受的清洗压力，也能够使燃气管道内壁清理的更为干净。

进一步地，所述环状毛刷设置有若干组，每组环状毛刷包括两个转动速度相同、转动方向相反的环状毛刷。

通过采用上述技术方案，环状毛刷成组设置，且每组环状毛刷的转动速度相同、转动方向相反，同组内两个环状毛刷的转动力向平衡，从而降低了环状毛刷转动清理燃气管道内壁影响清洗器平衡的可能。

进一步地，所述环状毛刷内侧环布有齿纹，所述转动驱动机构包括与所述环状毛刷一一对应且齿啮合设置的若干齿轮，所述齿轮同轴转动连接于所述支撑体内，所述齿轮上同轴环布有伞齿，相邻两齿轮之间设置有与两齿轮上伞齿相啮合的传动轮，所述传动轮转动连接于所述支撑体内且转动所在轴线垂直于所述齿轮转动轴线；转动驱动机构还包括固定设置于所述支撑体内的驱动电机，所述驱动电机与一所述齿轮或所述传动轮同轴固接。

通过采用上述技术方案，驱动电机、齿轮以及传动轮的配合，实现相邻两个齿轮的转动方向相反且转速相同，传动结构简单方便，设置成本较低，也减少了清洗器的负重。

本发明的另一个目的是提供一种燃气管道清洗系统，该系统能够满足燃气管道不同清理阶段的需要。

一种燃气管道清洗系统，包括上述清洗器、用于发射所述清洗器的发射装置、用于接收所述清洗器的接收装置、设置于所述清洗器上的探测装置以及为所述清洗器提供动力的气体动力装置，所述发射装置、探测装置、气体动力装置均耦接且受控于所述远程监控装置。

本发明的另一个目的是提供一种燃气管道清洗方法，应用该方法能够满足燃气管道不同清理阶段的需要。

一种燃气管道清洗方法，包括以下步骤：

采集所述气体膨胀结构内的气压以获取所述清洗器与燃气管道内壁的过盈配合量；

控制所述阀门结构动作以改变所述气体膨胀结构的膨胀量，进而改变所述清洗器与燃气管道内壁的过盈配合量。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

提供了一种燃气管道清洗器、燃气管道清洗系统以及燃气管道清洗方法，三者均能够改变清洗器与燃气管道内壁的过盈配合量，从而满足燃气管道不同清理阶段的需要。

附图说明

图1是本发明实施例一的整体结构示意图；

图2是为了体现清洗器内部结构的结构示意图；

图3是图2中a部分的局部放大示意图；

图4是本发明实施例一的控制连接结构示意图。

图中，1、支撑体；11、盖体；111、排气管；112、单向阀；12、连接件；2、气囊；21、安装架；211、四通管；3、环状毛刷；4、滚轮；5、压缩气源；51、连接杆；52、抱箍；6、转动驱动机构；61、转动电机；611、转动驱动模块；62、齿轮；63、传动轮；7、软管结构；71、总阀；72、注气阀；73、泄气阀；8、远程监控装置；81、气压检测模块；82、行进速度检测模块；83、气动压力检测模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一:

参照图1和图2，一种燃气管道清洗器，该清洗器整体表现为圆柱形，用于进入燃气管道内、于燃气管道内沿燃气管道长度移动以对燃气管道内壁的异物和杂物进行清理。

该清洗器包括用于膨胀以与燃气管道内壁过盈配合的气体膨胀结构、连通连接所述气体膨胀结构用于改变气体膨胀结构的膨胀量的压缩气源5、设置于所述气体膨胀结构与压缩气源5连通节点用于控制压缩气源5向气体膨胀结构输送气量的阀门结构。

具体来说，气体膨胀结构包括圆柱形的支撑体1以及四个同轴套设于支撑体1外侧的圆环状气囊2。支撑体1设置为不锈钢结构且一端封闭的圆柱筒，支撑体1敞口处设置有与支撑体1敞口螺纹配合以盖合支撑体1敞口的盖体11。气囊2设置为耐磨耐用且具备一定弹性的聚氨酯囊，四个气囊2沿支撑体1轴线分布于支撑体1上，每个气囊2圆环状的环内侧设置有一圆形开口，使气囊2呈现为汽车外轮胎的形状，支撑体1上设置有与气囊2一一对应的安装架21，安装架21设置为同轴固定焊接于支撑体1外截面呈“工”字的圆环状不锈钢结构，气囊2开口两侧分别伸入安装架21两侧的开口并热塑固定于安装架21内，为提高气囊2与安装架21、安装架21与支撑体1的连接强度，支撑体1内侧对应气囊2敞口两侧的位置环布设置有若干螺钉，螺钉由支撑体1穿向支撑体1外且经过安装架21和气囊2穿入气囊2内侧，通过螺钉实现对气囊2、安装架21以及支撑体1的固定连接，提高了气囊2、支撑架以及支撑体1的连接强度。

参照图2和图3，安装架21“工”字的竖直部分以及支撑体1对应位置连通设置有一由气囊2内连通至气囊2外的连通孔，支撑体1内对应连通孔设置有一“十”字型不锈钢四通管211，四通管211一端与支撑体1内壁一体形成并与连通孔对应设置、连通连接，当然，四个气囊2对应设置有四个连通孔和四通管211。

阀门结构包括四个注气阀72、四个泄气阀73以及一个总阀71，其中，四个注气阀72和四个泄气阀73分别对应四个四通管211设置，注气阀72和泄气阀73分别设置于四通管211剩余端部中的两端且分别用于单个气囊2的充气和放气，当然，四通管211剩余的一端在使用过程中是封闭的，不会影响气囊2的充放气过程。泄气阀73另一端直接连通支撑体1内部空气环境，四个注气阀72另一端分别连通一五通软管结构7的四个端口，软管结构7另一端口连通总阀71，总阀71的另一端连通压缩气源5的出气口。控制总阀71能够直接控制压缩气源5的启闭，控制单个注气阀72能够控制向单个气囊2的充气过程，控制泄气阀73能够控制单个气囊2的泄气过程。

参照图2和图4，压缩气源5设置为圆柱形气瓶，气瓶通过一端与支撑体1内壁一体设置内的连接杆51以及固定焊接于连接杆51另一端的抱箍52固定于支撑体1内，总阀71设置于气瓶的出气口。气瓶可拆卸设置于支撑体1内，使气瓶的应用更为灵活。

该清洗器还包括用于实时检测气体膨胀结构内的气压以输出响应于该气压的气压检测信号的气压检测模块81以及耦接阀门结构和气压检测模块81接收上述气压检测信号并控制阀门结构动作的远程监控装置8。

气压检测模块81包括四个分别连通四个四通管211剩余的端部的无线气压表，无线气压表用于检测对应气囊2内的气压并实现对四通管211端口的封闭，无线气压表能够检测单个气囊2内的气压并输出响应于气囊2内气压大小的气压检测信号。

远程监控装置8与无线气压表无线连接并接收并显示上述气压检测信号，通过远程监控装置8能够直接获知气囊2内的气压。另外，阀门结构的注气阀72、泄气阀73以及总阀71均设置为无线电磁阀，远程监控装置8与注气阀72、泄气阀73和总阀71均无线连接，通过远程监控装置8能够控制注气阀72、泄气阀73、总阀71的开度，从而通过远程监控装置8实现对压缩气源5的启闭、气囊2的充放气过程的控制。

可以理解的，气囊2与支撑体1组合成的结构在气囊2与燃气管道内壁过盈配合时密封填充于燃气管道内，以使清洗器能够接收气体动力装置提供的气体动力。在本实施例中，支撑体1与盖体11组合而成密封的仓体，而气囊2排出的气体是直接排放于支撑体1与盖体11组合而成的密封仓体内的，为了使气囊2排气的过程能够正常进行，在盖体11上设置有两个连通盖体11两侧的出气口，气囊2排出的气体能够正常排出至清洗器背离气体动力来源的一侧，避免气囊2排出的气体影响气体动力装置为清洗器提供气体动力的过程。

进一步地，为避免燃气管道内的杂物沿出气口进入支撑体1内，在盖体11朝向支撑体1内的面上设置有对应连通出气口的出气管，出气管上设置有由支撑体1内向支撑体1外单向导通的单向阀112。单向阀112的设置，使气囊2排出的气体能够正常由支撑体1内排出，且燃气管道内的杂物不会进入支撑体1内污染支撑体1内部环境。

较佳的，该清洗器还包括同轴设置于支撑体1外靠近盖体11一端的两个环状毛刷3，环状毛刷3包括截面为“工”字型的圆环状钢结构刷体和固定套设于刷体外的刷毛结构。刷毛结构设置为一体的聚氨酯材质，包括圆环状的连接部和竖立于连接部外侧的刷毛。环状毛刷3的设置，能够在气囊2清理燃气管道内壁之前预先对燃气管道内壁进行清理，减小气囊2的清理负担。

环状毛刷3通过刷体与支撑体1转动连接，具体来说，“工”字型刷体的两个槽厚度与支撑体1的壁厚气密配合，两个刷体将支撑体1分割为三段圆柱筒，相邻圆柱筒之间的连接通过三段截面为u型的弧状连接件12实现，连接件12于支撑体1通过螺钉固定连接，连接件12的连接使支撑体1为相对固定的整体。

该清洗器还包括用于驱动环状毛刷3于支撑体1同轴转动的转动驱动机构6，环状毛刷3转动能够进一步提高环状毛刷3对燃气管道内壁的清理效果。具体来说，刷体内侧环布有齿纹，转动驱动结构包括固定设置于支撑体1内的驱动电机、分别与两个刷体上齿纹啮合设置的两个齿轮62以及实现两个齿轮62同步传动的传动轮63。u型连接件12扣合于支撑体1内且其与支撑体1之间的空间容纳刷体的齿纹，齿轮62设置于相邻连接件12之间的间隔，齿轮62通过固定焊接于支撑体1内的安装杆转动设置于支撑体1内边缘且齿轮62的转动所在轴线与支撑体1轴线平行。两个齿轮62相互靠近的面上设置有沿齿轮62轴线环布的伞齿，传动轮63转动设置于支撑体1、位于两个环状毛刷3之间且与两个齿轮62上的伞齿啮合，通过传动轮63即可实现两个齿轮62之间的传动连接，并且通过驱动电机驱动两个毛刷转动时两个齿轮62的转动速度相同、转动方向相反，从而使两个环状毛刷3的转动方向相同、转动方向相反，两个环状毛刷3转动刷洗燃气管道内壁的力相抵消，从而降低环状毛刷3转动影响清洗器平衡性的可能。

转动电机61也是与远程监控装置8无线连接并受控于远程监控装置8，具体地，转动电机61耦接有用于改变转动电机61转速的转动驱动模块611，转动驱动模块611耦接且受控于远程监控装置8，从而实现通过远程监控装置8改变转动电机61的转速，从而实现远程监控装置8对环状毛刷3转速的控制。通过转动驱动模块611控制转动电机61转速以及通过远程监控装置8控制转动驱动模块611均为现有技术中的常规技术手段，在此不作进一步介绍。

对于转动电机61的电源供给，可选择通过电缆沿燃气管道连至燃气管道外，在电量要求不高且清洗器负重仍能承受的基础上，也可采用携带于支撑体1内的内置蓄电池。

由于本清洗器的主体为钢结构，为避免钢结构主体给气囊2增加的负担，在支撑体1外设置有用于将清洗器支撑于燃气管道内的移动机构，移动机构设置于相邻气囊2之间的间隔。移动机构包括三个环布于支撑体1外的滚轮4，滚轮4的滚动方向于支撑体1轴线平行以使清洗器能够通过滚轮4于燃气管道内行进。滚轮4的设置，不仅能够对本清洗器于燃气管道内进行支撑，还能够方便清洗器于燃气管道内沿燃气管道长度移动。

进一步地，该清洗器还包括用于检测气压动力装置为清洗器提供的气压动力大小以输出响应于气压动力大小的气动压力信号的气动压力检测模块83以及用于检测清洗器行进速度以输出响应于行进速度大小的行进速度信号的行进速度检测模块82。气动压力检测模块83设置为固定设置于支撑体1外远离盖体11一端的无线气压表，行进速度检测模块82设置为固定设置于支撑体1内的速度传感器。气动压力检测模块83和行进速度检测模块82均耦接远程监控装置8并将上述气动压力信号和行进速度信号传输至远程监控装置8，远程监控装置8能够接收并显示上述气动压力信号和行进速度信号，以便工作人员对清洗器的速度进行监控。

具体工作过程中：在燃气管道两端分别设置发射装置和接收装置，通过发射装置将该清洗器发射至燃气管道内，滚轮4能够方便清洗器于燃气管道内移动，工作人员通过远程监控装置8能够控制气囊2的膨胀度从而改变该清洗器与燃气管道内壁的过盈配合量，以实气囊2对燃气管道内壁不同的清理效果，环状毛刷3的转动速度也能够通过远程监控装置8控制，通过控制环状毛刷3的转动速度同样能够实现对燃气管道内壁不同的清理效果，气体动力装置为清洗器提供的气动力大小以及清洗器的速度通过远程监控装置8也可监控，从而通过远程监控装置8实现了对清洗器于燃气管道内行进速度的控制，根据清理需要也可调节与燃气管道内壁处于过盈配合状态的气囊2的个数，使清洗器的应用更为灵活，清洗器进入燃气管道和取出燃气管道时可将气囊2放气，以方便清洗器放入和取出燃气管道。

实施例二：

一种燃气管道清洗系统，包括实施例一中的清洗器以及用于将该清洗器发射至燃气管道内的发射装置、用于在该清洗器取出燃气管道时接收该清洗器的接收装置、为该清洗器于燃气管道内移动提供气体动力的气体动力装置以及设置于该清洗器上的探测装置。

该清洗器的远程监控装置8可与发射装置、接收装置、探测装置、气体动力装置同时连接一中央控制器实现对整个清洗系统的集中监控，也可通过检测量与控制量配合实现对清洗系统的自动控制。

实施例三：

一种燃气管道清洗方法，应用实施例一中的清洗器，包括依次进行的以下步骤：

将该清洗器通过发射装置发射至待清洗的燃气管道内；

通过气压检测模块81检测气囊2内的气压；

通过远程监控装置8控制气囊2的膨胀度以改变气囊2与燃气管道内壁的过盈配合量。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。