CN111318525A

CN111318525A - 一种管道内壁刮扫装置

Info

Publication number: CN111318525A
Application number: CN202010252245.9A
Authority: CN
Inventors: 张秀华
Original assignee: Individual
Current assignee: Beijing Yingyue Chenxing Culture And Technology Group Co ltd; Huijiawang Tianjin Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-01
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2020-06-23
Anticipated expiration: 2040-04-01
Also published as: CN111318525B

Abstract

本发明提供了一种管道内壁刮扫装置，解决了现有技术中的管道清理方式用时较长，不能适应长距离管道的清洗，在折弯处易卡死，易存在死角，易打滑，不能适应多管径的管道清理，易出现清理力度不足或者过度清理的问题；其解决的技术方案是，包括置于管道内的圆板，圆板左侧有圆柱形壳体，圆柱形壳体外侧有弧形板，壳体内有双头螺栓；壳体右端有外齿圈，外齿圈的四周啮合有多个齿轮，齿轮的中心轴右端有花键筒；圆板右侧有固定板，固定板右侧有多个矩形盒，矩形盒内有蜗轮蜗杆机构，蜗杆的左端有万向联轴器，万向联轴器另一侧与花键筒固定，蜗杆上有伸缩杆，伸缩杆一端上有轮子；固定板右侧固定有螺杆，螺杆上有锥形块。

Description

一种管道内壁刮扫装置

技术领域

本发明涉及管道清理技术领域，特别是一种管道内壁刮扫装置。

背景技术

管道清洗涉及到生活的方方面面，在市政及管道运输方面，需要对使用中的管道进行定期清洗。目前对管道清洗基本采用三种方式：1. 化学清洗：化学清洗管道是采用化学药剂，对管道进行临时的改造，用临时管道和循环泵站从管道的两头进行循环化学清洗。该技术具有灵活性强，对管道形状无要求，速度快，清洗彻底等特点，用时较长，效率较低；2、高压水清洗：采用50Mpa以上的高压水射流，对管道内表面污垢进行高压水射流剥离清洗。该技术主要用于短距离管道，并且管道直径必须大于50cm以上。该技术具有速度快，成本低等特点，但该方法需要拉水管进去，不适合长距离管道；3、PIG清管：PIG工业清管技术是依靠泵推动流体产生的推动力驱动PIG（清管器）在管内向前推动，将堆积在管线内的污垢排出管外，从而达到清洗的目的。该技术被广泛用于各类工艺管道、油田输油输汽管道等清洗工程，特别是对于长距离输送流体的管道清洗，具有其他技术无法替代的优势，但该种方式也存在明显的缺陷，其一，不能拐弯，遗留死角，遇到折弯处易卡死，对于管道内壁清理不利，其二是容易打滑，尤其是淤泥、输油、或者附着有苔藓的管道。

除上述缺陷外，传动管道清理机构着重于清理直径不变的管道，但在实际中，管道的直径由于各种个原因会发生变化，例如支路管道与主路管道连接部位的直径逐渐变化，又如两个管道之间焊接部位有凹凸不平的凸起物导致管道直径发生变化等，现有的技术中管道清理的执行机构的旋转直径是固定的，遇到直径变小的部位容易卡死，遇到直径大的部位则清理不彻底，对于拥有多个管径的管道，传统的清理装置很难适应现场施工要求，需要反复调试。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种管道内壁刮扫装置，解决了现有技术中的管道清理方式用时较长，不能适应长距离管道的清洗，在折弯处易卡死，易存在死角，易打滑，不能适应多管径的管道清理，易出现清理力度不足或者过度清理的问题。

其解决的技术方案是，包括置于管道内的圆板，圆板左侧有与管道同轴且能转动的圆柱形壳体，圆柱形壳体外侧有多个呈圆周均布的弧形板，弧形板分布有毛刷，壳体内有能转动的双头螺栓，旋拧螺栓能使弧形板沿着壳体的径向移动；壳体右端固定有外齿圈，外齿圈的四周啮合有多个呈圆周均布的齿轮，齿轮的中心轴右端贯穿圆板且置于圆板右侧，中心轴右端套装有能左右移动的花键筒，花键筒与中心轴经花键连接；

所述的圆板右侧有竖直的固定板，固定板与圆板之间有间隔，固定板右侧有多个与齿轮一一对应的矩形盒，矩形盒内有蜗轮蜗杆机构，其中蜗杆贯穿固定板且置于固定板左侧，矩形盒能以蜗杆为中心转动，蜗杆的左端有万向联轴器，万向联轴器另一侧与花键筒固定，蜗杆上固定有伸缩杆，伸缩杆另一端贯穿矩形盒且置于矩形盒外侧，伸缩杆置于矩形盒外侧的一端上固定有球形的轮子，轮子与伸缩杆偏心固定（如图4所示）；固定板右侧固定有水平状的螺杆，螺杆上套装有锥形块，锥形块与螺杆经螺纹连接，旋拧锥形块能使矩形盒以其上的蜗杆为中心转动。

本发明结构巧妙，能根据管道内径的大小进行调节前进的速率，直径越大走得越慢，可以对拐弯或者折弯处处进行清理，尽量不留死角，能有效防止打滑，能适应多管径的管道清理，保证整个装置顺着管道向前进给。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为图1中A-A剖视图。

图3为图1 中B向剖视图。

图4为本发明中矩形盒、伸缩杆及轮子的结构示意图。

图5为本发明中壳体及弧形板的结构示意图一。

图6为本发明中壳体及弧形板的结构示意图二。

图7为本发明中的圆板及齿轮的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图7给出，本发明包括置于管道内的圆板1，圆板1左侧有与管道同轴且能转动的圆柱形壳体2，圆柱形壳体2外侧有多个呈圆周均布的弧形板3，弧形板3分布有毛刷，壳体2内有能转动的双头螺栓4，旋拧螺栓4能使弧形板3沿着壳体2的径向移动；壳体2右端固定有外齿圈5，外齿圈5的四周啮合有多个呈圆周均布的齿轮6，齿轮6的中心轴7右端贯穿圆板1且置于圆板1右侧，中心轴7右端套装有能左右移动的花键筒8，花键筒8与中心轴7经花键连接；

所述的圆板1右侧有竖直的固定板9，固定板9与圆板1之间有间隔，固定板9右侧有多个与齿轮6一一对应的矩形盒10，矩形盒10内有蜗轮蜗杆机构，其中蜗杆贯穿固定板9且置于固定板9左侧，矩形盒10能以蜗杆为中心转动，蜗杆的左端有万向联轴器，万向联轴器另一侧与花键筒8固定，蜗杆上固定有伸缩杆11，伸缩杆11另一端贯穿矩形盒10且置于矩形盒10外侧，伸缩杆11置于矩形盒10外侧的一端上固定有球形的轮子12，轮子12与伸缩杆11偏心固定（如图4所示）；固定板9右侧固定有水平状的螺杆13，螺杆13上套装有锥形块14，锥形块14与螺杆13经螺纹连接，旋拧锥形块14能使矩形盒10以其上的蜗杆为中心转动。

为了实现弧形板3沿着壳体2径向移动，所述的壳体2侧壁上有贯穿多个呈圆周均布且与弧形板3一一对应的支撑板15，弧形板3与其对应的支撑板15固定在一起，支撑板15能沿壳体2的径向移动，双头螺栓4两端均旋拧有螺母16，每个螺母16上均铰接有多个与支撑板15一一对应的连杆17，连杆17另一端与支撑板15铰接，旋拧螺栓4能经连杆17使得支撑板15沿着壳体2的径向移动；螺栓4左端贯穿壳体2左侧板且能在壳体2上上转动，螺栓4与壳体2之间安装有轴承。

为了实现旋拧锥形块14能使得矩形盒10转动，所述的矩形盒10上固定有一侧固定有斜杆18，斜杆18的长度方向与锥形块14的外圆面相切，锥形块14的左端直径小于右端直径，旋拧锥形块14向左移动时，锥形块14经斜杆18推动矩形盒10绕着其上的蜗杆转动，且使得轮子12与螺杆13之间的距离增大。

为了防止卡死或者损坏设备，所述的伸缩杆11包括与蜗轮同轴固定的转轴19，转轴19另一端贯穿矩形盒10且置于矩形盒10外侧，转轴19置于矩形盒10外侧的一端上开设有花键孔，花键孔内固定有花键轴20，花键孔内有压簧，压簧一端与花键轴20连接，压簧另一端与花键孔连接，花键轴20另一端伸出花键孔且与轮子12偏心连接。

为了在正常清理过程中，伸缩杆11具有一定的刚性，所述的花键轴20上开设有多个沿其径向的盲孔，盲孔内有能滑动的销钉，销钉与盲孔底部之间连接有压簧，花键孔侧壁上开设有与销钉一一对应的卡孔，销钉一端置于卡孔内，销钉置于卡孔内的一端为球状，当花键轴20受轴向力过大时，销钉被压缩至盲孔内，此时花键轴20能沿着花键孔滑动。

为了实现壳体2转动，所述的圆板1右端固定有电机21，电机21的输出轴贯穿圆板1且与壳体2同轴固定。

为了使得圆板1与壳体2之间连接更加牢靠，所述的壳体2右侧板上有环形凸起，环形凸起与圆板1之间经轴承连接。

为了安装固定板9，所述的电机21外侧有固定有防水的保护壳22，保护壳22与圆板1固定在一起，保护壳22与固定板9之间经万向联轴器连接在一起。

为了适应不同直径的管道，所述的支撑板15包括第一顶板23，第一顶板23一端与弧形板3固定，第一顶板23另一端置于壳体2腔内，壳体2腔内有与第一顶板23一一对应的第二顶板24，第二顶板24与连杆铰接，第二顶板24靠近第一顶板23的一侧上有插杆25，第一顶板23上有与插杆25对应的盲孔，插杆25置于盲孔内，插杆25与盲孔底部之间连接有压簧。

值得注意的是，球状的轮子12在制作过程中，可以在轮子12外侧制作镂空花纹，以此实现增大摩擦力；为了防止管道下部受力大于管道上部受力，即为了实现管道四周受力保持一致，所述的弧形板3右端安装有滚轮；滚轮的最外缘与管道内壁接触；齿轮6的中心轴7与花键筒8之间连接有压簧；伸缩杆11与矩形盒10之间、蜗杆与固定板9之间、齿轮6的中心轴7与圆板1之间、双头螺栓4与壳体2左侧板之间均安装有轴承，本方案中使用的轴承均为防水轴承。

使用时，先将本装置左端置于管道内，此时旋拧螺栓4，螺栓4使得两端的螺母16相互靠近，螺母16经连杆17使得支撑板15向远离螺栓4的一侧移动，支撑板15顶着弧形板3向管道内壁靠拢直至接触，此时的滚轮与管道内壁接触，然后将本装置右端也置于管道内，此时旋拧锥形块14，锥形块14经斜杆18带动矩形盒10绕着其上的蜗杆转动（如图3所示），矩形盒10上的轮子12向远离螺杆13的一侧移动，直至所有轮子12与管道内壁接触，此时，启动电机21，电机21带动壳体2转动，壳体2经支撑板15带动弧形板3转动，弧形板3上的毛刷对管道内壁进行刷洗清理，与此同时，壳体2上的外齿圈5也在转动，外齿圈5带动周围的齿轮6同时转动，齿轮6经中心轴7、万向联轴器带动蜗杆转动，蜗杆转动带动蜗轮转动，蜗轮经伸缩杆11带动球状的轮子12转动，使得整个装置前进。

当遇到折弯处时，本装置中的万向联轴器及万向联轴器上的花键筒8，能有效保证齿轮6依然能带动蜗杆转动，此时中心轴7右端沿着花键筒8滑动，能有效避免卡死，保证整个装置顺利拐弯。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本装置中的蜗轮蜗杆，能将电机21壳体2的快转速有效降低，能保证对管道内壁进行充分且合理的刷洗，且能保证对同一段管道清洗过程中，管道内部各个局域清理效果一致。

2.本装置中的球形轮子12，当管道内径越大时，轮子12与管道内壁的接触点与伸缩杆11之间的距离越小，即，当管道内径越大时，轮子12转动一圈能使整个装置向前移动的距离就越短，整个装置向前前进的速度就越慢，有效保证对管道内壁的清理程度。

3.本装置中的多个万向联轴器能得本装置具有一定的转向功能，能实现对管道折弯处进行充分的清理，尽量不留死角。

4.本装置中的轮子12与伸缩杆11偏心固定，使得轮子12在前进过程中，周期性的对管道内壁的压力增大，有效增大摩擦力，保证整个装置能够向前移动，避免打滑现象。

5.本装置中的伸缩杆11，在初始状态下，销钉置于卡孔内，伸缩杆11不能伸缩，当轮子12遇到坚硬物体或者异物卡塞时，伸缩杆11的轴向受力过大，迫使花键轴20上的销钉缩入盲孔内，此时花键轴20能沿着花键孔移动，避免损坏。

6.本发明中的支撑板15由第一顶板23、第二顶板24、插杆25及其上的压簧组成，使得本装置在遇到管径发生变化时，弧形板3上的毛刷也能在支撑板15上的压簧作用下与管道内壁紧贴，再结合伸缩杆11，可以看出，本装置能很好的适应拥有不同管径的管道内壁清理，能够根据管道的直径变化而变化，适应性强。

7.本装置中利用一个电机进行动力输入，然后通过齿轮、万向联轴器等机构实现前端清理效果与后端前进速率关联起来，不但能节省电机及繁琐的电线，而且能适应弯曲且管径不等的管道，拥有理想的清理效果，能够提高清理效率。

本发明结构巧妙，能根据管道内径的大小进行调节前进的速率，直径越大走得越慢，可以对拐弯或者折弯处处进行清理，尽量不留死角，能有效防止打滑，保证整个装置顺着管道向前进给。

Claims

1.一种管道内壁刮扫装置，其特征在于，包括置于管道内的圆板（1），圆板（1）左侧有与管道同轴且能转动的圆柱形壳体（2），圆柱形壳体（2）外侧有多个呈圆周均布的弧形板（3），弧形板（3）分布有毛刷，壳体（2）内有能转动的双头螺栓（4），旋拧螺栓（4）能使弧形板（3）沿着壳体（2）的径向移动；壳体（2）右端固定有外齿圈（5），外齿圈（5）的四周啮合有多个呈圆周均布的齿轮（6），齿轮（6）的中心轴（7）右端贯穿圆板（1）且置于圆板（1）右侧，中心轴（7）右端套装有能左右移动的花键筒（8），花键筒（8）与中心轴（7）经花键连接；

所述的圆板（1）右侧有竖直的固定板（9），固定板（9）与圆板（1）之间有间隔，固定板（9）右侧有多个与齿轮（6）一一对应的矩形盒（10），矩形盒（10）内有蜗轮蜗杆机构，其中蜗杆贯穿固定板（9）且置于固定板（9）左侧，矩形盒（10）能以蜗杆为中心转动，蜗杆的左端有万向联轴器，万向联轴器另一侧与花键筒（8）固定，蜗杆上固定有伸缩杆（11），伸缩杆（11）另一端贯穿矩形盒（10）且置于矩形盒（10）外侧，伸缩杆（11）置于矩形盒（10）外侧的一端上固定有球形的轮子（12），轮子（12）与伸缩杆（11）偏心固定；固定板（9）右侧固定有水平状的螺杆（13），螺杆（13）上套装有锥形块（14），锥形块（14）与螺杆（13）经螺纹连接，旋拧锥形块（14）能使矩形盒（10）以其上的蜗杆为中心转动。

2.根据权利要求1所述的一种管道内壁清扫装置，其特征在于，所述的壳体（12）侧壁上有贯穿多个呈圆周均布且与弧形板（3）一一对应的支撑板（15），弧形板（3）与其对应的支撑板（115）固定在一起，支撑板（15）能沿壳体（2）的径向移动，双头螺栓（4）两端均旋拧有螺母（16），每个螺母（16）上均铰接有多个与支撑板（1）（5）一一对应的连杆（17），连杆（17）另一端与支撑板（15）铰接，旋拧螺栓（4）能经连杆（17）使得支撑板（15）沿着壳体（2）的径向移动；螺栓（4）左端贯穿壳体（2）左侧板且能在壳体（2）上上转动，螺栓（4）与壳体（2）之间安装有轴承。

3.根据权利要求1所述的一种管道内壁清扫装置，其特征在于，所述的矩形盒（10）上固定有一侧固定有斜杆（18），斜杆（18）的长度方向与锥形块（14）的外圆面相切，锥形块（14）的左端直径小于右端直径，旋拧锥形块（14）向左移动时，锥形块（14）经斜杆（18）推动矩形盒（10）绕着其上的蜗杆转动，且使得轮子（12）与螺杆（13）之间的距离增大。

4.根据权利要求1所述的一种管道内壁刮扫装置，其特征在于，所述的伸缩杆（11）包括与蜗轮同轴固定的转轴（19），转轴（19）另一端贯穿矩形盒（10）且置于矩形盒（10）外侧，转轴（19）置于矩形盒（10）外侧的一端上开设有花键孔，花键孔内固定有花键轴（20），花键孔内有压簧，压簧一端与花键轴（20）连接，压簧另一端与花键孔连接，花键轴（20）另一端伸出花键孔且与轮子（12）偏心连接。

5.根据权利要求1所述的一种管道内壁刮扫装置，其特征在于，所述的花键轴（20）上开设有多个沿其径向的盲孔，盲孔内有能滑动的销钉，销钉与盲孔底部之间连接有压簧，花键孔侧壁上开设有与销钉一一对应的卡孔，销钉一端置于卡孔内，销钉置于卡孔内的一端为球状，当花键轴（20）受轴向力过大时，销钉被压缩至盲孔内，此时花键轴（20）能沿着花键孔滑动。

6.根据权利要求1所述的一种管道内壁刮扫装置，其特征在于，所述的圆板（1）右端固定有电机（21），电机（21）的输出轴贯穿圆板（1）且与壳体（2）同轴固定。

7.根据权利要求1所述的一种管道内壁刮扫装置，其特征在于，所述的壳体（2）右侧板上有环形凸起，环形凸起与圆板（1）之间经轴承连接。

8.根据权利要求1所述的一种管道内壁刮扫装置，其特征在于，所述的电机（21）外侧有固定有防水的保护壳（22），保护壳（22）与圆板（1）固定在一起，保护壳（22）与固定板（9）之间经万向联轴器连接在一起。

9.根据权利要求1所述的一种管道内壁刮扫装置，其特征在于，所述的支撑板（15）包括第一顶板（23），第一顶板（23）一端与弧形板（3）固定，第一顶板（23）另一端置于壳体（2）腔内，壳体（2）腔内有与第一顶板（23）一一对应的第二顶板（24），第二顶板（24）与连杆铰接，第二顶板（24）靠近第一顶板（23）的一侧上有插杆（25），第一顶板（23）上有与插杆（25）对应的盲孔，插杆（25）置于盲孔内，插杆（25）与盲孔底部之间连接有压簧。