CN1012008B - 横置管道的清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种横置管道的清洁装置，用来清理管道的外表面适用于在测定锅炉传热管等横置管道的厚度和研究其金属组织等非破坏性检查时的前处理。该装置装备有清洁主体部和上部横行部，清洁主体部包括清洁夹具，圆头螺钉、移动马达、换向马达、检测管道传感器等；上部横行部包括升降卷筒，卷绕钢丝绳，卷绕马达，移动轮及其马达。按照本发明的清洁装置可以沿横置管道的轴向移动，使清洁主体部沿管上下方向升降，以间距狭窄的管道的外表面自动地进行清洁，代替人工操作，省力，省时。

Description

本发明是有关管外表面的清洁装置，适用于在测定锅炉传热管等横置管道的厚度和研究其金属组织等非破坏性检查时的前处理。

对锅炉管等各种设备管道的长期调查表明，为衡量损耗程度常需测定管道外径、壁厚，检测微小裂缝，在此之前的准备阶段，要清洁锅炉管道表面，例如包括要除去粘附在管道上的灰等;然后在检查阶段，作象液体浸透探伤等非破坏性检查。

对锅炉传热管的外表面作直径、壁厚等尺寸检查和组织检查时，由于管道间距离狭小，所以工人在管道间经常用千斤顶和神仙葫芦等扩大管间距离到能进行清洁、尺寸检查等作业。然后，工人一般是使用市售的喷射凿、砂轮机或锤除去粘附在该锅炉管道外表面上的灰。

但是现状是：这种工作大致是用人工来完成的;近年来利用节省人力的自动化（远距离操纵），进行各种检查的要求特别迫切，可是几乎从来没有实行过。

如上所述，历来都是人工砂磨传热管外表面作检查的，因此当工人到无法接近的狭隘场所作检查时，或通过前面所述的机械手段，扩大管道间距离，或者是作这样的选择：要么将管截出到锅炉外检查，要么是不检查放在那里。

可是，前二种方法要化费很多工时、费用，后一种方法则会留下锅炉等各种设备的寿命和可靠性降低等等问题。

同时，近年来特别提出了使清洁工程-能够***没有立脚点的狭隘处，除去粘附在传热管上的粘聚灰和氧化锈垢，直至检查-自动化、设备化的要求。

本发明就是为了解决存在的问题而提出的，即本发明是配置在锅炉横置传热管等的管间隙之间，且可以沿管的轴向以及垂直方向移动的横置管道外表面的清洁装置;该装置装配有清洁主体部和上部横行部;清洁主体部包括气凿、喷丸喷嘴等清洁夹具和为使该清洁夹具左右移动所需的圆头螺钉和马达、清洁夹具的换向马达和支持这些部件的支持板;上部横行部包括能使清洁主体部任意升降的卷筒、卷绕钢丝绳和卷绕马达，以及使清洁主体部沿管的轴向运动的移动轮和移动轮驱动马达;上述清洁主体部上还装有传感器和压板，当其升降时，传感器用于检测管道，该压板通过可伸缩的气缸，安装在清洁主体部上。

本发明结构如前所述，可以通过驱动移动轮沿管的轴向移动，使清洁装置主体部移动到横置管道需要清洁的地方。并且由设在清洁装置的上部横行部的升降卷筒、升降钢丝绳使清洁主体部的管的上、下方向升降，使清洁主体部处于管子需要清洁的位置。

在此基础上，可以伸缩的气缸发生作用，压板移动，使该压板顶压在别的管道上，用这种方法固定清洁主体部。

这样一来，清洁主体部就固定在规定的位置，随后换向马达使清洁夹具改变方向，使它移动到需要清洁的管的位置，进而左右移动马达使圆头螺钉旋转，沿着管道的轴向移动清洁夹具，清洁管道外表面。

以上所述的固定清洁主体部，在规定范围内清洁管道一结束，气缸就收缩，解除由压板产生的清洁主体部的固定，该清洁主体部在别的管子上升降，或沿着管的轴向移动整个清洁装置，清洁其它管道或管的其它部分。

就这样，本发明能自动地进行横置管道外表面的清洁工作。

以下参照附图，对本发明的一个实施例作详细 说明。

图1是表示本发明一实施例的整体的轴测图;

图2是图1所示实施例的正视图;

图3是图1所示实施例的侧视图;

图4～图7是用作该实施例的气锤动作说明图。

图8是表示用原来手工作业方法，清洁、检查横置传热管的状况。

图1～图3中，3是上部横行部，4是清洁主体部。

首选就上部横行部3作说明。上部横行部3装备有以下各部分：使后述的清洁主体部4沿传热管1的轴向移动，中央部变细的移动轮5;驱动移动轮5的驱动马达6;为了能够使清洁装置稳定地沿管的轴向移动，在其它传热管1上移动的导轮7;卷绕在带动清洁主体部4升降的卷筒8上，一端安装在清洁主体部4升降的卷绕钢丝绳9;与预先在卷筒8上加工好的齿沟11啮合的滑动夹具12，该机构使卷筒8在自转同时，能沿滑动轴10移动，以让卷绕钢丝绳9时常保持垂直悬吊。

由于传热管1的间隙往往每台锅炉各不相同，所以设计了间格调整机构，其中设置了对应于间隙，能够调整与移动轮间距离的调整手柄14和与其连在一起的圆头螺钉15，转动间格距离调整手柄14，导轮7就能够沿着与该手柄14连在一起的圆头螺钉15，向邻近的传热管1移动。

另外，在上部横行部2上附设有能滑动调整卷绕钢丝绳悬吊支点的滑轮16，以使传热管1外径不同时，也能在最适当位置垂直升降清洁主体部4，卷绕钢丝绳9经过该滑轮，延伸到下方，安装在清洁主体部4上。

下面就清洁主体部4作说明，该清洁主体部包括以下部分：拧入清洁夹具支持部30螺孔中的圆头螺钉18，其使气锤100等组成的超过一个的清洁夹具17在所定的传热管1的轴向范围移动;能够在支持部30孔中滑动、贯穿支持部30的滑动轴19;驱动圆头螺钉18的移动马达20;使清洁夹具17在清洁传热管1外面时，作90°回转，以找到最适当位置的旋转齿轮21和旋转马达22。并且有支持圆头螺钉18、滑动轴19等的支持板23，在该支持板二侧设置了将清洁主体部4固定在需要清洁的传热管1位置的压板24和检测传热管1的管检测传感器25、检测传热管1凸部的非接触式传感器26。另外图中表示的清洁夹具中的气锤100，如图1，图2所示配置在凹形内周面上，呈半圆形状，大致上能够清洁传热管半周，二个清洁夹具17装置有这类气锤100，它们以旋转马达22为中心，设置在其二侧。

上述压板24通过气缸27，安装在框板23′上，框板23′固定于支持板23上，并安装有管检测传感器25和排接触式传感器26，气缸27作伸缩运动，可以使压板24移动。如在图3中所示，由于气缸27作用，压板24顶出，接触到其它传热管，以顶紧在管道之间形式，使清洁主体部4固定。

另外，清洁夹具17并不一定局限于气锤，也可以把其它东西例如喷丸喷嘴、砂轮、钢丝刷等搭载在清洁主体部上。

如图1、图2所示，使用空气凿作为清洁夹具时，在左右两个清洁夹具内表面设置了若干个压缩空气锤100，配置在传热管1的半周，压缩空气使气锤100高速振动，清洁传热管1外表面的半周。

下面参照图4至图7，说明气锤的构造及动作。

气锤100的筒体102上有压缩空气进气孔101和比孔101低的空气排气孔106，孔101与压缩空气源相连（图中没有表示）;在上部，如图6所示，设置有轴肩部103′。筒体102上部有压盖105，从上方拧入筒体螺帽108。筒体螺帽108与压盖105之间装有弹簧107;103是***在筒体102内的活塞，该活塞上有孔103″和排气孔104，孔103″开口在上方。一直顺活塞轴向延续到靠近活塞下端;孔104与孔103″的下部连通，开在侧面。在活塞103上部，有轴肩103′。图4至图7中箭头表示压缩空气流向。

在图4中，如果从压缩空气进气口101向筒体102供给压缩空气，则***在筒体102内的活塞103的轴肩103′受到压缩空气压力，活塞103就上升（参照图5）;活塞103一上升到上极限位置附近，压缩空气就通过开在活塞103下部顶端附近的气孔104及103″，流向活塞103头部（活塞103和压盖105之间的空间）;因为作用在活塞103的头部（参照图6），所以活塞103迅速下 降。当活塞103的气孔104下降到筒体102的排气孔106的位置时（参照图7），活塞头部的压缩空气通过孔103″，从气孔104排出（如后所述是为了使碰撞后的活塞103容易上升），所以活塞103头部的空气压力迅速降低，可是由于惯性，活塞103继续下降。

另一方面，活塞103一下降，就成为图4所表示的状态，由于和管子碰撞所产生的反作用力和作用在活塞103轴肩部的压缩空气压力（参照图4），活塞上升，上述一连串动作高速地反复。

在实施例中，具有以上构造的若干个气锤100组装在清洁夹具17上，活塞103对着传热管1配置。

此外，上述通到气缸27和气锤100的压缩空气由工作流体供应源供给（图中没有表示）。在上部横行部3装着编码器28，其与控制器相连（图中没有表示）另外，29是连接上述卷绕钢丝绳9的端部和清洁主体部4的支持板23上部的吊钩。

下面描述本实施例的工作原理：

将悬吊在卷绕钢丝绳9的端部的清洁主体部4***在传热管1的间隙处，又将上部横行部3的移动轮5、导轮7放在最上面的传热管1上，该上部横行部3安置在一系列横置的传热管中最上面的传热管1上，移动马达6带动移动轮5旋转，清洁装置2沿传热管1上所决定的位置移动、停止。接着，卷筒8开始旋转，悬吊在钢丝绳上的清洁主体部4降下去;管检测传感器一检测到传热管1，清洁主体部4的下降速度就减慢;然后通过排接触式传感器26，检测到传热管1的凸部，清洁主体部就停止。这时压紧主体部用的气缸27工作，压板24顶在邻近的别的传热管上，呈顶紧状态，清洁主体部可靠地固定在间格之间。接着由供给源（没有在图中表示）供给压缩空气，清洁夹具上若干个气锤100的活塞103开始高速的往复动作;此时左右二个清洁夹具17，由旋转马达22带动，作90°旋转，若干个气锤100分别恰好成为包围传热管1的半外周，各气锤活塞103反复高速撞击传热管1的外圆，清洁传热管1的外周，在这种状态下，起动移动马达20，圆头螺钉18旋转，清洁夹具17就沿滑动轴19，顺管轴方向，左右往复在所限定的行程内，继续进行清洁工作。这项工作一结束，清洁夹具17旋回90°，回到原来状态，与传热管1脱离，压缩空气供给也停止。此后压紧主体部的气缸27也退板，压板24也由顶紧状态变成放松状态，清洁主体部4变得自由。此时，卷筒8旋转，清洁主体部4往下方移动，寻找其它需要清洁的传热管。

由于以上一连串动作都是自动反复进行，所以从间隔上部向下部一一进行各传热管的清洁工作。若最后来到间格最下部分，通过管检测传感器25，确认在其下已没有传热管，清洁主体部4就会回到最上部。然后依靠移动轮5自动地沿着传热管1，仅仅移动预先设定的距离后，为了清洁管道，又开始下降。

自动、反复做以上动作，清洁工作就结束。上述清洁工作，仅仅涉及管的半周。

此后，将清洁主体部从上部横行部挂钩29上取下，反转垂吊姿势，再次安装在上部横行部3上，回到与原先相反的管轴方向，重复进行上述同样动作，最终可以清洁传热管1的全周。

在用户数量多的烧燃料的火力锅炉中，传热管上往往生成高温氧化锅垢。若撞击这种管子上附着的高温氧化锅垢，其容易剥离。在本实施例中，作高速往复运动气锤里，压缩空气的吸气、排气反复进行，通过气锤活塞，反复进行对传热管外周面的高速打击，能够有效地从传热管的金属表面，一片片地使高温氧化锅垢剥离，因此可以进行粉尘飞散少，时间短的传热管的清洁。与此同时，能够改善工作环境。

如上所述，若根据本发明，就可以使清洁装置沿锅炉的横置传热管的管轴向移动，使清洁主体部沿管上下方向升降，对狭窄的锅炉传热管外表面自动地而且远距离地进行清洁。另外，清洁夹具工作时，清洁主体部用压板可靠固定，能够保证完成清洁工作。

如上所述，若根据本发明，就没有必要用机械手段顶开狭窄间格，让工人进入其中，用喷气凿、砂轮等手工研磨管道;就能够有效地自动进行清洁工作。而且也能充分、正确地清洁原来不可能清洁部分的管的外表面。因此管外表面清洁工作大大省力化，可以减少工时。

Claims (2)

1、一种横置管道的清洁装置，其特征在于：该装置装备有清洁主体部和上部横行部；清洁主体部包括去除管外表面氧化皮和粘附灰的清洁夹具，使清洁夹具左右移动的圆头螺钉和为使该圆头螺钉回转而安装的马达，上述清洁夹具的换向马达和将以上设备围住而安装的支持板，上部横行部包括能使清洁主体部任意升降的卷筒，可以在该卷筒上卷绕或退卷的钢丝绳，为使该卷筒回转而安装的卷绕马达，沿管的轴向运动的移动轮及其驱动该移动轮的马达；上述清洁主体部上还装有清洁主体部升降时检测管的传感器和压板，该压板通过可伸缩的气缸，安装在清洁主体部上。

2、权利要求1所述的横置管道的清洁装置，其特征在于：上述清洁夹具对着传热管装有一个以上的打击管外表面的气锤，用两块板夹住它们安装。

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