一种管材内壁清洁系统及清洁方法与流程

[0001]
本发明涉及材料表面处理技术领域，具体涉及一种管材内壁清洁系统及清洁方法。


背景技术：

[0002]
大多数钢管在制造、储运及安装过程中会产生铁锈、焊渣和尘土、砂子、水泥、保温材料等杂质；有些管材为了方便生产以及防止管材氧化腐蚀，在其表面上涂覆有油质防锈剂等。
[0003]
管材的清洗外表面好解决，内壁较难，目前多用溶剂油(汽油、煤油)或一定浓度的酸碱类去污清洗液浸泡，对管材表面质量要求较高时需要增加加热加刷清洗步骤，也有将管材放入超声波清洗设备内进行清洗的方法。这些方法要么安全性不足，能耗大，要么设备体积大、效率低，操作不方便。
[0004]
现有技术中，也有采用高压水枪对管道内表面污垢进行高压水射流剥离清洗的方法，清洗过程会造成水资源的浪费，而对污水进行废水处理也是较大的工程，同时在采用高压水冲洗这一方法时实现其移动适应钢管长度的方法也是需要增加装置的，在增加装置后还是会存在钢管长度过长时所采用的水管也需要与钢管长度相同，否则无法清洗整根钢管的问题，不能有效提高钢管的清洗效率；同时清洗钢管后产生的废水也是一大问题。
[0005]
所以，设计一种新型的管材内壁清洗系统，从而克服现有技术中所存在的缺陷是十分必要的。


技术实现要素：

[0006]
本发明要解决的技术问题是提供一种管材内壁清洁系统，能对不同长度的管材内壁进行清洁，清洁效果好，且操作简单，清洗的废物处理方便。
[0007]
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
[0008]
一种管材内壁清洁系统，包括用于放置管材的放置架、设于所述放置架两端的工作平台、设于所述工作平台且与管材两端部对接的除尘过滤箱、设于所述除尘过滤箱底部的污物收集箱、以及清洁装置，所述清洁装置包括支撑座、设于所述支撑座的吹扫装置、前进装置和反馈控制装置；
[0009]
所述吹扫装置包括清洗气管、与所述清洗气管末端连接的压缩空气管、用于驱动所述清洗气管转动的转动装置；所述清洗气管包括第一连接管、与所述第一连接管末端通过可旋转接头连接的第二连接管、由所述第一连接管另一端弯折延伸形成的喷洗管、设于所述喷洗管端部的喷嘴，所述压缩空气管与所述第二连接管的另一端连接，所述转动装置驱动所述第一连接管转动；
[0010]
所述前进装置用于推动所述吹扫装置沿管材轴向移动，其包括安装于所述支撑座的车轮组件、驱动所述车轮组件转动的第一驱动电机；
[0011]
所述反馈控制装置包括用于检测所述清洁装置是否运动至管材末端的检测器、与
所述检测器电连接的控制器，所述控制器与第一驱动电机、转动装置和压缩空气提供装置电连接。
[0012]
进一步地，所述喷洗管与所述第一连接管垂直设置。
[0013]
进一步地，所述喷嘴与管材内壁呈一定夹角，且所述喷嘴与管材内壁的夹角为15-45
°
。
[0014]
进一步地，所述转动装置包括与所述第一连接管连接的传动部件、用于驱动所述传动部件转动的第二驱动电机。
[0015]
进一步地，所述车轮组件与所述支撑座可拆卸连接。
[0016]
进一步地，所述清洁装置还包括用于盛装清洗液的装液箱、连接所述装液箱与第二连接管的输液管、设于所述输液管的输液阀。
[0017]
进一步地，所述放置架呈倾斜状，所述工作台高度可调，使管材倾斜放置。
[0018]
本发明还提供一种管材内壁清洁方法，包括如下步骤：
[0019]
步骤s1，将待清洗的管材放置于放置架，并使管材两端分别与除尘过滤箱对接；
[0020]
步骤s2，将清洁装置放置于管材内的一端，在清洗气管的末端连接压缩空气管，此时压缩空气管穿过除尘过滤箱；
[0021]
步骤s3，控制前进装置和转动装置工作，其中前进装置推动所述吹扫装置前进，转动转装置驱动第一连接管转动；开启压缩空气，在清洗气管前进过程中对管材内壁四周进行压缩空气清扫；
[0022]
步骤s4，检测器实时检测清洁装置所处位置，并将检测信号发送至所述控制器，当检测器检测到清洁装置运动至管材末端时，控制器发送停止工作指令至第一驱动电机、转动装置和压缩空气提供装置，停止管材内壁清洁工作，完成一次清洗。
[0023]
进一步地，步骤s3还包括向清洗气管中添加清洗剂步骤。
[0024]
进一步地，步骤s1中，还包括调节所述放置架的倾斜度、调节工作台的高度步骤，使管材倾斜放置，且管材的倾斜角度为5-20
°
。
[0025]
进一步地，还包括：
[0026]
步骤s5，拉动压缩空气管，将清洁装置带至管材首端；或将清洁装置调转180
°
；
[0027]
步骤s6，开启压缩空气，启动前进装置和转动装置，进行二次吹扫；
[0028]
步骤s7，二次吹扫完成后，开启除尘过滤箱，取出清洁装置，并对清洁产生的杂物进行处理。
[0029]
与现有技术相比，本发明提供的管材内壁清洁系统及清洁方法，有益效果在于：
[0030]
一、本发明提供的管材内壁清洁系统及清洁方法，通过将清洁装置放入管材内，前进装置驱动吹扫装置前进，转动装置驱动清洗气管转动，开启压缩空气，清洗气管在前进过程中对管材内壁四周进行压缩空气清扫，解决了长型管材内壁清洁困难的问题，操作简单，能耗低。
[0031]
二、本发明的管材内壁清洁系统及清洁方法，在管材两端设置除尘过滤箱，清扫管槽内壁产生的废物由压缩空气吹扫至除尘过滤箱内，并通过除尘过滤箱底部的污物收集箱收集，清洗物方便处理，无废气废水处理压力；同时在管材两端设置除尘过滤箱，可防止在进行清洗作业时清洁废物飞扬至管材外，从而改善了操作环境。
[0032]
三、本发明提供的管材内壁清洁系统及清洁方法，可以结合压缩空气和清洗剂进
行清洗，清洗效果更好；将管材倾斜设置，方便将管材内壁清洗的杂物排出。
[0033]
四、本发明提供的管材内壁清洁系统及清洁方法，前进装置的转动轴与支撑座可拆卸连接，可根据管材高度调整转动轴的位置，使吹扫装置的清洗气管始终位于管材中心，保证对管材内壁杂质的清扫效果。
附图说明
[0034]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]
图1是本发明提供的管材内壁清洁系统的部分结构示意图；
[0036]
图2是本发明提供的管材内壁清洁系统中清洁装置的结构示意图。
具体实施方式
[0037]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
[0038]
在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0039]
请结合参阅图1和图2，其中图1是本发明提供的管材内壁清洁系统的部分结构示意图，图2是本发明提供的管材内壁清洁系统中清洁装置的结构示意图。本发明的管材内壁清洁系统100包括放置架1、设于放置架1两端的工作平台2、设于工作平台2的除尘过滤箱3、设于除尘过滤箱3底部的污物收集箱4、以及清洁装置5。
[0040]
放置架1用于放置管材200，其结构可以包括相对设置的两个支撑柱11、设于支撑柱11上的管箍(未图示)。在放置架1上设置若干个管箍，用于对管材进行固定，使清洁管材时不产生晃动。
[0041]
优选地，支撑柱11与管材接触的部分设计为弧形结构。为了使管材能够倾斜放置，以顺利排出管内杂物，优选地，两端的支撑柱11的高度可调，即可以将支撑柱11设计为可伸缩结构。
[0042]
放置架1还可以为由多个间隔设置的支撑柱组成，与管材倾斜放置相对应，每个支撑柱的高度可调。进行调整时，从一端至另一端依次升高或降低。
[0043]
工作平台2用于支撑除尘过滤箱3，其高度应低于支撑柱，以便于管材与除尘过滤箱3对接。与管材倾斜放置相对应，工作平台2的高度可调节，使管材两端与除尘过滤箱3对接。
[0044]
除尘过滤箱3包括箱体31、盖合于箱体31顶部的盖体32，在箱体31的一侧开设一通孔(未标号)，进行管材清洗工作前，先将管材的两端插入对应的通孔内。当盖体32盖合时，管材清洗处在一个封闭的环境内，可防止在进行清洗作业时清洁废物飞扬至管材外，从而改善了操作环境。
[0045]
为适应不同管径的管材清洁工作，通孔的孔径可设计为比一般管径大，在实际应用时，管材插入通孔后，采用密封材料将管材与通孔之间的间隙填充即可。
[0046]
为适应管材的倾斜放置，将放置架两端的除尘过滤箱3的通孔位置设置在不在同一水平线上。
[0047]
除尘过滤箱3的底部设有排污口(未标号)，排污口与污物收集箱污物收集箱4连通，便于清理。
[0048]
清洁装置5包括支撑座51、设于支撑座51的吹扫装置52、前进装置53和反馈控制装置54，其中吹扫装置52用于对管材内壁进行清扫，前进装置53用于推动吹扫装置52沿管材轴向移动，反馈控制装置54用于控制前进装置53和吹扫装置52工作或停止工作。以下对清洁装置5中各部件进行详细阐述。
[0049]
支撑座51呈框架结构，用于承载吹扫装置52和前进装置53。
[0050]
吹扫装置52包括清洗气管521、与清洗气管521末端连接的压缩空气管522、转动装置523。其中清洗气管521包括第一连接管5211、第二连接管5212、喷洗管5213、喷嘴5214，第一连接管5211与第二连接管5212通过可旋转接头5215连接，喷洗管5213由第一连接管5211的另一端弯折延伸形成、喷嘴5214设于喷洗管5213端部，压缩空气管522与第二连接管5212的另一端连接。转动装置523用于驱动第一连接管5211转动，在清洗工作时，转动装置523带动第一连接管5211转动，从而带动喷洗管5213和喷嘴5214做圆周运动，在可旋转接头5215的连接作用下，第二连接管5212不转动，可防止压缩空气管缠绕。
[0051]
本实施例中，喷洗管5213与第一连接管5211垂直设置，喷洗管5213随第一连接管5211转动，对管材内壁四周进行清扫。优选地，喷嘴5214与管材内壁呈一定的夹角，且喷嘴与管材内壁的夹角为15-45
°
，将喷嘴设置一定的倾斜角度，可方便清洗液的喷洒，并能提高压缩空气的吹扫效果。
[0052]
压缩空气管22用于输送压缩空气，由压缩空气提供装置供气。本实施例中，压缩空气提供装置为空压机。
[0053]
转动装置523包括与第一连接管5211连接的传动部件5231、用于驱动传动部件5231转动的第二驱动电机5232，其中传动部件5231为齿轮组件，第一连接管5211管外连接一轴承，齿轮组件与该轴承配合连接，第二驱动电机5232的输出端与齿轮组件啮合，第二驱动电机5232工作，驱动第一连接管5211转动。
[0054]
为了提高清洗效果，本实施例中，增加了清洗液清洗环节。具体的，包括用于盛装清洗液的装液箱524、连接装液箱524与第二连接管5212的输液管525、设于输液管525的输液阀526。进行清扫时，开启输液阀526，清洗液进入第二连接管5212内，并在压缩空气的作用下喷洒至管材内壁表面，清洗液喷洒均匀，清洁效果更好。所加入的清洗剂用于除油、除锈。为了实现清洗剂加入的自动控制，优选地，输液阀526为电动阀，其开启与关闭通过控制器控制。
[0055]
前进装置53包括安装于支撑座51的车轮组件531、驱动车轮组件转动的第一驱动电机533。车轮组件531包括车轮5311、连接车轮5311的转动轴5312，工作时，车轮5311与管材内壁表面抵接，在管材内壁面滚动；转动轴5312与支撑座51可拆卸连接，根据管材的管径大小调整转动轴5312的安装位置，以适应不同大小的车轮，其目的是使清洗气管521在不同管材内进行清洗时始终位于管材中心位置，保证对管材内壁杂质的清扫效果。
[0056]
具体的，车轮5311分为两组，一组分别为主动轮5313，一组为从动轮5314，分别设于支撑座1的两端，转动轴5312连接主动轮5313，第一驱动电机533驱动主动轮5313转动，使支撑座51前进，从动轮5314被动转动。两组车轮设置，使清洁装置5在管材内运行更平稳。
[0057]
优选地，第一驱动电机533为变频电机，通过控制第一驱动电机533的转动速度调整车轮组件531的前进速度，以适应转动装置523的转动速度。
[0058]
反馈控制装置54包括检测器541、与检测器541电连接的控制器(未图示)，其中检测器541用于检测清洁装置5是否运动至管材末端，控制器接收检测器541的检测信号，并控制第一驱动电机533、第二驱动电机5232、压缩空气提供装置的工作状态。本实施例中，检测器541安装于支撑座51靠近喷洗管5213一侧；且检测器541为激光探头，具有检测数据精准的特点。除激光探头外，检测器541还可以为红外扫描仪、摄像头等仪器。优选地，控制器还与输液阀526电连接，当清洁装置5运动至管材末端时，完成了管材内壁的一次清洗，控制器控制输液阀526关闭，停止输送清洗液，以节约清洗液的用量。
[0059]
基于本发明提供的管材内壁清洁系统，本发明还提供一种管材内壁清洁方法，包括如下步骤：
[0060]
步骤s1，将待清洗的管材放置于放置架，并使管材两端分别与除尘过滤箱对接；
[0061]
优选地，将管材的倾斜放置于放置架架上，保持倾斜角度为5
°-
20
°
，将管材倾斜放置，使压缩空气吹扫后的杂物顺利排出，清扫效果更好；倾斜角度不宜太大，防止前进装置运动速度过快。
[0062]
具体的，通过调整放置架的支撑柱高度以及工作台的高度，使支撑柱高度不一致，且两端的工作台高度也不一致，且从一端至另一端依次降低或升高，将管材放置于支撑柱后，通过管箍将管材固定，防止其在工作过程中滑动或晃动。
[0063]
步骤s2，将清洁装置放置于管材内的一端，在清洗气管的末端连接压缩空气管，此时压缩空气管穿过除尘过滤箱；
[0064]
当管材倾斜放置时，清洁装置放置于位置较高的一端，使清洁装置在下坡过程中进行吹扫动作。
[0065]
步骤s3，控制前进装置和转动装置工作，其中前进装置推动所述吹扫装置前进，转动转装置驱动第一连接管转动；开启压缩空气，在清洗气管前进过程中对管材内壁四周进行压缩空气清扫；
[0066]
具体的，开启压缩空气提供装置，向压缩空气管提供压缩空气；启动第一驱动电机和第二驱动电机，第一驱动电机驱动车轮转动，带动支撑座和吹扫装置沿管材的轴向前进；第二驱动电机驱动传动部件转动，从而带动第一连接管转动，喷洗管和喷嘴以第一连接管的轴线为中心线，做圆周运动，压缩空气经压缩空气管道后进入清洗气管，最后由喷嘴喷出，对管材内壁四周进行清扫；
[0067]
当增加清洗液清洗时，开启输液阀，清洗液进入清洗气管，在压缩空气的作用下喷洒至管材内壁表面，达到除油、除锈的目的。
[0068]
步骤s4，检测器实时检测管材内壁清洁系统所处位置，并将检测信号发送至所述控制器，当检测器检测到清洁装置运动至管材末端时，控制器发送停止工作指令至第一驱动电机、转动装置和压缩空气提供装置，停止管材内壁清洁工作，完成一次清洗；
[0069]
具体的，检测器采用激光探头，通过激光探头实时检测清洁装置所处位置；本实施
例中，当激光探头检测到除尘过滤箱的内壁时，表示清洁装置运动至管材末端，此时控制器发送停止工作指令。
[0070]
当增加清洗液清洗步骤情况下，且激光探头检测到清洁装置运动至管材末端时，控制器还控制输液阀的关闭。
[0071]
步骤s5，拉动压缩空气管，将吹扫装置带至管材首端；或将清洁装置调转180
°
；
[0072]
具体的，当管材倾斜放置时，通过拉动压缩空气管，使支撑座带动吹扫装置滑至管材首端；当管材水平方式时，可打开除尘过滤箱的盖体，拆下压缩空气管后将清洁装置调转180
°
，然后再将压缩空气管与清洗气管连接；
[0073]
步骤s6，开启压缩空气，启动前进装置和转动装置，进行二次吹扫；
[0074]
步骤s7，二次吹扫完成后，开启除尘过滤箱，取出清洁装置，并对清洁产生的杂物进行处理。
[0075]
清洗完成后，将清洗好的管材吊离清洗平台，进行后续加工或储存。
[0076]
与现有技术相比，本发明提供的管材内壁清洁系统及清洁方法，有益效果在于：
[0077]
一、本发明提供的管材内壁清洁系统及清洁方法，通过将清洁装置放入管材内，前进装置驱动吹扫装置前进，转动装置驱动清洗气管转动，开启压缩空气，清洗气管在前进过程中对管材内壁四周进行压缩空气清扫，解决了长型管材内壁清洁困难的问题，操作简单，能耗低。
[0078]
二、本发明的管材内壁清洁系统及清洁方法，在管材两端设置除尘过滤箱，清扫管槽内壁产生的废物由压缩空气吹扫至除尘过滤箱内，并通过除尘过滤箱底部的污物收集箱收集，清洗物方便处理，无废气废水处理压力；同时在管材两端设置除尘过滤箱，可防止在进行清洗作业时清洁废物飞扬至管材外，从而改善了操作环境。
[0079]
三、本发明提供的管材内壁清洁系统及清洁方法，可以结合压缩空气和清洗剂进行清洗，清洗效果更好；将管材倾斜设置，方便将管材内壁清洗的杂物排出。
[0080]
四、本发明提供的管材内壁清洁系统及清洁方法，前进装置的转动轴与支撑座可拆卸连接，可根据管材高度调整转动轴的位置，使吹扫装置的清洗气管始终位于管材中心，保证对管材内壁杂质的清扫效果。
[0081]
以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。