一种管道检测器用双扇叶泄流装置的制作方法

本发明涉及管道检测设备领域，尤其涉及一种管道检测器用双扇叶泄流装置。

背景技术：

为保障长输管道输送效率和输送安全，需要定期对管道进行内检测作业。相关标准和现场应用经验表明，常规的管道漏磁腐蚀检测器在输油和输气管道内的运行速度要小于5m/s。但近年，新建的天然气管道具有口径大、压力高、介质流速快的特点，介质流速设计上限普遍达到10m/s，常规管道检测器根本无法完成相应的内检测作业，因此必须降低检测器在天然气管道内的运行速度。但现有的速度控制系统泄流结构通常采用一个固定罩和一个旋转罩的结构，驱动系统多为中心布置的电机驱动系统，去除中心电机系统占据的泄流空间，剩余圆周方向由于固定罩的存在，最大只能实现50％的泄流能力，造成现有速度控制系统仅能适应介质流速上限约为7m/s，与新建大口径天然气管道的介质设计流速上限10m/s相比还有较大的差距。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种管道检测器用双扇叶泄流装置，解决现有的管道检测器泄流能力不足的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种管道检测器用双扇叶泄流装置，包括圆筒形的泄流壳体，所述泄流壳体中设置有同轴心的第一旋转扇叶和第二旋转扇叶，所述泄流壳体的后部与背板连接；

所述第一旋转扇叶包括第一转盘，所述第一转盘的周围呈环形均匀布置有多个第一挡板，各所述第一挡板均与所述第一转盘一体成型；所述第二旋转扇叶包括第二转盘，所述第二转盘的周围呈环形均匀布置有多个第二挡板，各所述第二挡板均与所述第二转盘一体成型；所述背板上呈环形均匀设置有多个主泄流孔，所述背板的中部设置有用于驱动所述第一转盘和第二转盘转动的反转锥齿轮机构；

当管道检测器需要泄流降速时，所述反转锥齿轮机构驱动所述第一转盘和第二转盘反向转动，所述第一挡板和第二挡板反向运动显露出所述主泄流孔，并且所述第一挡板和第二挡板隐藏至所述背板之后。

进一步的，所述反转锥齿轮机构包括与所述背板中部连接的齿轮壳体，所述齿轮壳体上贯穿有可转动的传动轴，所述齿轮壳体中设置有第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第四锥齿轮；

所述传动轴与所述第一锥齿轮、第三锥齿轮同轴心，所述传动轴与所述第一锥齿轮轴键连接，所述传动轴的前端与所述第一转盘的中心轴键连接；

所述第三锥齿轮套设在所述传动轴上，所述第三锥齿轮与所述齿轮壳体转动连接，所述第三锥齿轮的左端部与所述第二转盘的中心轴键连接；

所述传动轴上套设有轴套，所述轴套上固定有上齿轮轴和下齿轮轴，所述第二锥齿轮转动连接在所述上齿轮轴上，并且所述第二锥齿轮与两侧的所述第一锥齿轮、第三锥齿轮啮合；所述第四锥齿轮转动连接在所述下齿轮轴上，并且所述第二锥齿轮与两侧的所述第一锥齿轮、第三锥齿轮啮合。

进一步的，所述传动轴上通过螺纹连接有螺母，所述螺母的内侧端面抵在所述第一转盘的外端面上；

所述第一转盘与第二转盘之间设置有同轴心的平面轴承，所述平面轴承的两端面分别抵在所述第一转盘与第二转盘的相对面上。

进一步的，所述第一旋转扇叶与第二旋转扇叶的相对面上均设置有用于放置所述平面轴承的环形槽。

进一步的，所述泄流壳体包括第一壳罩和第二壳罩，所述第一壳罩的外端面设置有面板，所述第二壳罩与所述背板固定连接；所述第一壳罩和第二壳罩之间设置有隔板；

所述隔板的两侧均呈环形布置有减阻轴承，所述减阻轴承通过减阻轴承安装轴连接在所述第一挡板或者第二挡板上。

进一步的，所述第一壳罩、第二壳罩、面板和隔板上设置有呈环形的安装孔。

进一步的，所述传动轴的前端设置有与装磁旋转编码器检测配合的磁铁。

进一步的，相邻两个所述第一挡板之间通过弧形的第一加强筋连接，相邻两个所述第二挡板之间通过弧形的第二加强筋连接。

进一步的，所述第一挡板上设置有第一副泄流孔，所述第二挡板上设置有第二副泄流孔，所述背板上呈环形设置有第三副泄流孔；

当所述第一挡板和第二挡板反向运动隐藏至所述背板之后时，所述第三副泄流孔两侧的所述第一副泄流孔和第二副泄流孔与其重合。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明利用同轴反转锥齿轮机构可同时同速的驱动两个旋转扇叶运动，并且两个扇叶转动方向相反，便于两个旋转扇叶快速的藏匿于背板之后，将泄漏通道快速的打开实现泄流降速的目的，有效节约了泄流降速的运行时间，两个旋转扇叶藏匿于背板之后，除去中心动力源系统占据的泄流空间后，将剩余圆周方向最大泄流能力由50％提升至67％，加之旋转扇叶和背板上的副泄流孔的辅助泄流能力，可将适用的介质流速上限提升至10m/s；旋转扇叶边缘安装的减阻轴承可有效降低旋转扇叶运动过程中，由于前后压差作用导致的运动阻力增加的风险，减少了电机驱动系统的功耗。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明管道检测器用双扇叶泄流装置的剖视图；

图2为本发明第一旋转扇叶的主视结构示意图；

图3为本发明第二旋转扇叶的主视结构示意图；

图4为本发明背板的主视结构示意图；

图5为图1的b处的局部放大图；

图6为图1的a处的局部放大图；

图7为本发明泄流状态的结构示意图；

图8为本发明非泄流状态的结构示意图。

附图标记说明：1、泄流壳体；101、第一壳罩；102、第二壳罩；103、面板；104、隔板；2、第一旋转扇叶；201、第一转盘；202、第一挡板；3、第二旋转扇叶；301、第二转盘；302、第二挡板；4、背板；401、主泄流孔；5、反转锥齿轮机构；501、齿轮壳体；502、传动轴；503、第一锥齿轮；504、第二锥齿轮；505、第三锥齿轮；506、第四锥齿轮；507、轴套；508、上齿轮轴；509、下齿轮轴；6、螺母；7、平面轴承；701、环形槽；8、减阻轴承；801、减阻轴承安装轴；9、安装孔；10、装磁旋转编码器；11、磁铁；12、第一加强筋；13、第二加强筋；14、第一副泄流孔；15、第二副泄流孔；16、第三副泄流孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本实施例中公开了一种管道检测器用双扇叶泄流装置，包括圆筒形的泄流壳体1，泄流壳体1中设置有同轴心的第一旋转扇叶2和第二旋转扇叶3，泄流壳体1的后部与背板4固定连接。

如图2所示，第一旋转扇叶2包括第一转盘201，第一转盘201的周围呈环形均匀布置有多个第一挡板202，各第一挡板202均与第一转盘201一体成型。

如图3所示，第二旋转扇叶3包括第二转盘301，第二转盘301的周围呈环形均匀布置有多个第二挡板302，各第二挡板302均与第二转盘301一体成型。

如图4所示，背板4上呈环形均匀设置有多个主泄流孔401，背板4的中部设置有用于驱动第一转盘201和第二转盘301反向转动的反转锥齿轮机构5。

为了提高第一旋转扇叶2、第二旋转扇叶3的结构强度，在相邻两个第一挡板202之间通过弧形的第一加强筋12连接，同理，相邻两个第二挡板302之间通过弧形的第二加强筋13连接。

在本实施例中，第一挡板202、第二挡板302和主泄流孔401的数量均为三个。主泄流孔401的面积为第一挡板202和第二挡板302的面积之和。

如图5所示，反转锥齿轮机构5包括与背板4中部安装连接的齿轮壳体501，齿轮壳体501上贯穿有可转动的传动轴502，齿轮壳体501中设置有第一锥齿轮503、第二锥齿轮504、第三锥齿轮505和第四锥齿轮506。传动轴502与第一锥齿轮503、第三锥齿轮505同轴心，传动轴502与第一锥齿轮503轴键连接，传动轴502的前端与第一转盘201的中心轴键连接。

第三锥齿轮505套设在传动轴502上，第三锥齿轮505与齿轮壳体501通过轴承转动连接，第三锥齿轮505的左端部与第二转盘301的中心轴键连接。

传动轴502上套设有轴套507，轴套507位于第一锥齿轮503与第三锥齿轮505之间，轴套507可以起到第一锥齿轮503和第三锥齿轮505轴向定位用，防两个锥齿轮向内轴向窜动。轴套507上固定有上齿轮轴508和下齿轮轴509，第二锥齿轮504转动连接在上齿轮轴508上，并且第二锥齿轮504与两侧的第一锥齿轮503、第三锥齿轮505啮合；第四锥齿轮506转动连接在下齿轮轴509上，并且第二锥齿轮504与两侧的第一锥齿轮503、第三锥齿轮505啮合。轴套507是与齿轮壳体501共同作用下上齿轮轴508和下齿轮轴509，并可防止第二锥齿轮504和第四锥齿轮506轴向窜动。

当传动轴502转动时，传动轴502驱动第一锥齿轮503、第一转盘201转动，第一锥齿轮503通过与其啮合的第二锥齿轮504、第四锥齿轮506带动第三锥齿轮505驱动第二转盘301反向转动。

传动轴502上通过螺纹连接有螺母6，螺母6的内侧端面抵在第一转盘201的外端面上；第一转盘201与第二转盘301之间设置有同轴心的平面轴承7，平面轴承7的两端面分别抵在第一转盘201与第二转盘301的相对面上。为了便于固定平面轴承7，在第一旋转扇叶2与第二旋转扇叶3的相对面上均设置有用于放置平面轴承7的环形槽701。通过旋紧螺母6将第一转盘201、平面轴承7和第二转盘301互相压紧贴合。

为了记录传动轴502的旋转角度，在传动轴502的前端设置有与装磁旋转编码器10检测配合的磁铁11。装磁旋转编码器10与磁铁11配合实时检测传动轴502的旋转角度，通过预设程序可知，泄流状态。

如图6所示，泄流壳体1包括第一壳罩101、第二壳罩102、面板103和隔板104，面板103位于第一壳罩101的外端面上，隔板104位于第一壳罩101和第二壳罩102之间，第二壳罩102与背板4焊接固定。第一壳罩101、第二壳罩102、面板103和隔板104上设置有呈环形的安装孔9，通过螺栓将四者组装在一起。

在隔板104的两侧均呈环形布置有减阻轴承8，减阻轴承8与面板103、隔板104并不接触，减阻轴承8通过减阻轴承安装轴801连接在第一挡板202或者第二挡板302上。当管道中的介质从背板4的右侧流进主泄流孔401后，由于背板4左右压差的影响，第一挡板202和第二挡板302的边缘处产生变形后，安装在第二挡板302上的减阻轴承8与隔板104滚动接触，安装在第一挡板202上的减阻轴承8与面板103滚动接触，避免第一挡板202与面板103、第二挡板302与隔板104接触摩擦。

如图7和8所示，本发明的动作过程如下：

当管道检测器需要泄流降速时，反转锥齿轮机构5动作，具体来说，当传动轴502转动时(传动轴502的转动可由驱动装置驱动，例如电机)，传动轴502驱动第一锥齿轮503、第一转盘201转动，第一锥齿轮503通过与其啮合的第二锥齿轮504、第四锥齿轮506带动第三锥齿轮505驱动第二转盘301反向转动，位于同一主泄流孔401两侧的第一挡板202和第二挡板302反向运动，显露出主泄流孔401进行泄流，并且第一挡板202和第二挡板302隐藏至背板4之后。

为了进一步的提高泄流能力，在第一挡板202上设置有第一副泄流孔14，第二挡板302上设置有第二副泄流孔15，背板4上呈环形设置有第三副泄流孔16；第一挡板202和第二挡板302反向运动隐藏至背板4之后时，第三副泄流孔16两侧的第一副泄流孔14和第二副泄流孔15与其重合。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。