一种自动旋转式清管器的制作方法

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本实用新型涉及管道清理技术领域，尤其涉及一种自动旋转式清管器。


背景技术：

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石油、天然气管道在运行一段时间后，管道内壁会粘附大量蜡、沉淀、析出物、污垢等附着物，或者出现锈斑，这些附着物会影响管道输送能力，严重时会堵塞管道，甚至引发事故，因此，必须对管道进行定期清理。目前，工业领域存在化学清管和物理清管两种方式，其中，化学清管是指向管道内投入化学清洗剂，管道内附着物与清洗剂发生反应后通过管道内流体冲洗然后排出管道，但化学清管难以彻底清洗管道，而且清管成本高，甚至可能影响管道输送量、造成环境污染，因此，工程中普遍采用物理清管的方式。
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物理清管是指利用清管器对管道的摩擦、刮削作用以及清管器周围泄流体产生的冲击力使粘附在管道内壁的附着物破碎、剥落，然后将附着物排出管道。清管器是由气体、液体或管道输送介质推动，用于清理管道的专用工具。它可以携带电磁发射装置与地面接收仪器共同构成电子跟踪系统，还可配置其他配套附件，完成各种复杂管道作业任务。
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但由于现有技术中的物理清管大多都是清管器在气体、液体或管输介质产生的压差为动力，依靠清管器上的皮碗、刮板对管道内壁上的附着物摩擦、刮削，即都是在外界条件（气体、液体或管输介质产生的压差）的作用下被动刮削附着物，从使用效果来看，由于大多数管道内壁上存在结垢/硬垢，清理起来非常困难，清理效果不佳，需要反复多次重复清管操作，进一步造成清管效率低，如油气管道，管道内部沉积物过多，清理管道的过程中，会在清管器前端堆积，加之管壁上的顽固污垢（结垢/硬垢）的存在，大大增加了对清管器的阻力，严重时容易造成清管器卡死，而目前也只能通过增加清管器后端介质压力来强行推送清管器和前端沉积物。这样往往造成清管器前端皮碗严重变形，管内残留物过多等问题。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自动旋转式清管器，在清管器前端设置旋转刮盘，利用减速电机实现挂盘自动旋转，实现沿管道周向刮下硬垢，进一步减小清管器的轴向运动阻力。
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具体通过以下技术方案实现：
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一种自动旋转式清管器，其特征在于：包括密封筒、蓄电池、减速电机、联动轴以及旋转刮盘；所述密封筒包括筒体，筒体为两端敞口设置的空心圆柱体结构，且两端敞口处分别对应设置有前端盖和后端盖，前端盖、筒体、后端盖三者配合，构成一个密闭内腔，所述蓄电池和减速电机设置于密闭内腔中，即筒体为蓄电池和减速电机提供了良好的密封条件，可确保减速电机稳定运行，蓄电储与减速电机电性连接，为减速电机提供稳定的供电电源，可以打开密封筒将蓄电池取出，便于对蓄电池充电或更换蓄电池；所述密封筒的两端分别设置有皮碗组，皮碗组中包含有若干皮碗，皮碗主要用于与管道弹性密封，具体的，在欲作业的管道中，按作业的要求置入相应系列的清管器，清管器皮碗的外沿与管道内壁弹性密
封，用管输介质产生的压差为动力，推动清管器沿管道运行，依靠清管器自身或其所带机具所具有的刮削、冲刷作用来清除管道内的结垢或沉积物，而本技术方案中清管器所带的机具即为旋转刮盘，减速电机则用于为旋转刮盘提供先转动力，具体的，密封筒的前端盖上设置有安装基座ⅰ，减速电机通过安装基座ⅰ固定设置于前端盖上，联动轴的一端穿过前端盖的轴心处与减速电机的转轴同轴连接，联动轴的另一端与旋转刮盘固定连接，在清管器工作期间，旋转刮盘的外延与管道内壁紧贴，通过控制旋转刮盘自动旋转，即可实现清管器主动清除管道内的结垢/硬垢。
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对应的，所述旋转刮盘包括中心连接件和若干刮片，以及若干绕中心连接件等距设置的连接杆，中心连接件与所述联动轴固定连接；刮片与连接杆一一对应，且刮片与中心连接件通过连接杆连接，即连接杆的一端连接刮片，另一端连接中心连接件，优选的，中心连接件上连接有6根连接杆，使对应的6个刮片在管道中的运动路径为六螺旋缠绕结构，以避免存在没有刮到的地方，此处的螺旋缠绕结构是基于dna双螺旋结构而言，一个刮片对应一个螺旋，6个刮片即对应6个螺旋。
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进一步的，由于管道内部各处可能存在内径大小差距，因此，所述旋转刮盘为缓冲式旋转刮盘，即所述联动轴套设有承力基座、支撑基座和缓冲弹簧，所述连接杆与中心连接件铰接；承力基座处于联动轴的靠近旋转刮盘的一端，用于支撑连接杆；支撑基座处于联动轴的靠近减速电机的一端，且与密封筒的前端盖固定连接；缓冲弹簧与所述联动轴同轴设置，且缓冲弹簧处于支撑基座与承力基座之间，支撑基座可沿联动轴的轴向来回移动，其中，旋转刮盘可根据管道内径的变化调整连接杆与联动轴之间的夹角，进一步通过支撑基座或释放缓冲弹簧，以减小或增大旋转刮盘的半径。
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优选的，所述筒体包括与前端盖密封连接的第一本体和与后端盖密封连接的第二本体；第一本体与第二本体通过螺栓连接，且第一本体与第二本体接触的位置设置有弹性密封结构，弹性密封结构具体是指在第一本体和第二本体接触的位置设置橡胶圈或者其他弹性材料，使第一本体与第二本体密封连接，即可实现在确保密封性的条件下，密封筒从中间拆卸开来，进一步的，便于对蓄电池进行充电或更换以及方便对减速电机进行检修和维护。
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优选的，所述皮碗组中包含有密封皮碗和导向皮碗，前后两端的皮碗组与密封筒配合构成“h”结构。其中，导向皮碗主要用于支撑起整个清管器，密封皮碗与管道形成密封，实现清管器在流体作用下沿管道轴向运动。
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优选的，所述筒体上设置有安装基座ⅱ，蓄电池通过安装基座ⅱ固定设置于筒体上。
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优选的，所述联动轴与所述减速电机的转轴通过联轴器连接,以确保连接结构的稳定性。
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本技术方案带来的有益效果：
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1)相较于现有技术中清管器被动刮管道削附着物存在的缺陷，本技术方案通过在密封筒设置旋转刮盘，将旋转刮盘作为清管器的机具，并利用减速电机为旋转刮盘提供旋转动力，使旋转刮盘自动旋转，进一步实现清管器主动刮削管道上的附着物，进一步的，气体、液体或管输介质产生的压差主要作为推动清管器前进的动力，无需克服结垢/硬垢对清管器的阻力，因此对清管器后端介质压力的要求不高，进一步避免了前端皮碗严重变形造
成管内残留物过多等，由此可减少反复重复清管操作的次数，以提高清管效率；
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2)本技术方案中采用刮片与管道内壁紧贴，在旋转刮盘的自动旋转下有效刮除管道内壁上包括结垢/硬垢的附着物，且所有刮片运动途径配合构成一个多螺旋缠绕结构，有效避免存在没有刮到的地方，确保了清理效果和清洗效率，可进一步减少清管操作次数；
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3)本技术方案中采用缓冲式旋转刮盘，缓冲式旋转刮盘可根据管道内径的变化调整自身整体半径，以确保清管器在管道内部顺利通行。
附图说明
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本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，其中：
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图1为本技术方案整体结构示意图；
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图2为本技术方案剖视结构示意图；
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图3为本技术方案前端侧视图；
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图4为a处放大结构示意图；
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图中：
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1、密封筒；1.1、筒体；1.1.1、第一本体；1.1.2、第二本体；1.2、前端盖；1.3、后端盖；2、蓄电池；3、减速电机；4、联动轴；5、旋转刮盘；5.1、刮片；5.2、连接杆；5.3、中心连接件；6、密封腔体；7、皮碗组；7.1、密封皮碗；7.2、导向皮碗；8、安装基座ⅰ；9、安装基座ⅱ；10、承力基座；11、支撑基座；12、缓冲弹簧；13、弹性密封结构；14、管道。
具体实施方式
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下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本实用新型目的技术方案，需要说明的是，本实用新型要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例，即下述内容仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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实施例1
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本实施例公开了一种自动旋转式清管器，作为本实用新型一种基本的实施方案，包括密封筒1、蓄电池2、减速电机3、联动轴4以及旋转刮盘5；密封筒1包括筒体1.1，筒体1.1为两端敞口设置的空心圆柱体结构，且两端敞口处分别对应设置有前端盖1.2和后端盖1.3，前端盖1.2、筒体1.1、后端盖1.3三者配合，构成一个密闭内腔，蓄电池2和减速电机3设置于密闭内腔中；密封筒1的两端分别设置有皮碗组7，密封筒1的前端盖1.2上设置有安装基座ⅰ8，减速电机3通过安装基座ⅰ8固定设置于前端盖1.2上；联动轴4的一端穿过前端盖1.2的轴心处与减速电机3的转轴同轴连接，联动轴4的另一端与旋转刮盘5固定连接。
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在实施本技术方案时，在欲作业的管道14中，按管道14的内径置入相应型号的清管器，对应型号的清管器需满足皮碗组7中的皮碗外沿与管道14内壁弹性密封，将清管器置入管道14后，旋转刮盘5外沿与管道14内壁紧贴，并且，旋转刮盘5在减速电机3的驱动下沿管道14周向刮除附着物，同时，清管器在气体、液体或管输介质产生的压差作用下向前移动，进一步的，旋转刮盘5在皮碗组7（具体是指处于密封筒1前端的皮碗组7）之前将管道14内壁上的附着物刮下来了，因此皮碗组7到达之处的管道14内壁上几乎没有结垢/硬垢。相
较于现有技术中清管器被动刮管道14削附着物存在的缺陷，本技术方案通过在密封筒1设置旋转刮盘5，将旋转刮盘5作为清管器的机具，并利用减速电机3为旋转刮盘5提供旋转动力，使旋转刮盘5自动旋转，进一步实现清管器主动刮削管道14上的附着物，进一步的，气体、液体或管输介质产生的压差主要作为推动清管器前进的动力，无需克服结垢/硬垢对清管器的阻力，因此对清管器后端介质压力的要求不高，进一步避免了前端皮碗严重变形造成管内残留物过多等，由此可减少反复重复清管操作的次数，以清管效率。且本技术方案结构简单、易于实现，在确保实施效果的的前提下，拥有较低的材料成本。
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实施例2
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本实施例公开了一种带有速热老化室的老化试验箱，作为本实用新型一种基本的实施方案，即实施例1中，旋转刮盘5包括中心连接件5.3和若干刮片5.1，以及若干绕中心连接件5.3等距设置的连接杆5.2，中心连接件5.3与所述联动轴4固定连接；刮片5.1与连接杆5.2一一对应，且刮片5.1与中心连接件5.3通过连接杆5.2连接；进一步的，旋转刮盘5为缓冲式旋转刮盘5，即联动轴4套设有承力基座10、支撑基座11和缓冲弹簧12，连接杆5.2与中心连接件5.3铰接；承力基座10处于联动轴4的靠近旋转刮盘5的一端，用于支撑连接杆5.2；支撑基座11处于联动轴4的靠近减速电机3的一端，且与密封筒1的前端盖1.2固定连接；缓冲弹簧12与联动轴4同轴设置，且缓冲弹簧12处于支撑基座11与承力基座10之间；筒体1.1包括与前端盖1.2密封连接的第一本体1.1.1和与后端盖1.3密封连接的第二本体1.1.2；第一本体1.1.1与第二本体1.1.2通过螺栓连接，且第一本体1.1.1与第二本体1.1.2接触的位置设置有弹性密封结构13；筒体1.1上设置有安装基座ⅱ9，蓄电池2通过安装基座ⅱ9固定设置于筒体1.1上；皮碗组7中包含有密封皮碗7.1和导向皮碗7.2；联动轴4与所述减速电机3的转轴通过联轴器连接。
[0031]
本技术方案在实施的过程中，若遇到管道14内径突然减小的情况，旋转刮盘5中的刮片5.1在管道14内壁的作用下向联动轴4收拢，旋转刮盘5的整体外沿范围缩小，进一步的，连接杆5.2与联动轴4之间的夹角变小，支撑基座11在连接杆5.2的作用下往承力基座10靠拢，使缓冲弹簧12压缩；若管道14内径恢复原来的大小，缓冲弹簧12得以释放，支撑基座11在缓冲弹簧12的作用下远离承力基座10，旋转刮盘5中的刮片5.1之间相互向外扩张，旋转刮盘5的整体外沿范围增大。本技术方案中采用缓冲式旋转刮盘5，缓冲式旋转刮盘5可根据管道14内径的变化调整自身整体半径，以确保清管器在管道14内部顺利通行，利用刮片5.1与管道14内壁紧贴，在旋转刮盘5的自动旋转下有效刮除管道14内壁上包括结垢/硬垢的附着物，且所有刮片5.1运动途径配合构成一个多螺旋缠绕结构，有效避免存在没有刮到的地方，确保了清理效果和清洗效率，可进一步减少清管操作次数；另外，将筒体1.1分为第一本体1.1.1和第二本体1.1.2，便于对蓄电池2进行充电或更换以及方便对减速电机3进行检修和维护，同时设置弹性密封结构13，以确保密封腔的密封性；筒体1.1上设置有安装基座ⅱ9，为蓄电池2提供了安装基础，蓄电池2固定于筒体1.1上，可在一定程度上降低清管器的重心，以增加清管器在工作过程中的稳定性，联轴器确保了减速电机3转轴与联动轴4之间连接的可靠性，为旋转刮盘5的的顺利运行打下了可靠的基础。