CN113182282A - 一种管道内壁激光清洗方法及激光清洗头 - Google Patents
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Abstract
一种管道内壁激光清洗方法及激光清洗头，管道由尘吸管组件和激光清洗头组件从两端的腔内固定；尘吸管从一端腔回吸烟尘，激光清洗头从另一端腔发射环形激光，并沿管道的轴线移动清洗管道内壁。通过三爪卡盘将尘吸管和激光清洗头同轴的固定在管内的腔内，通过三爪卡盘同步扩大的外径，使得其适用于任意大小直径的管道，且均能定位于管道的中轴线处；便于激光的光源于中轴线处向管壁投射，保证投射的距离相同。激光清洗头通过分光镜组将源光线折分为环形光，再经折光镜将与管道中轴线平行的环形光投射至管道内壁，进行污垢灼烧清除。其结构简单，使用方便，使用时，无需转动激光头，定位准确，清除效果好，具有很强的实用性和广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道内壁激光清洗方法，具体涉及一种管道内壁激光清洗方法及激光清洗头。
背景技术
目前激光清洗技术，利用了物质对激光反射与吸收比例不同的原理，从高反射表面去除高吸收物质。大部分的清洗场景为从金属表面去除有机物质或者锈蚀。一般激光清洗设备的操作手柄上安装有光学振镜，利用这种调制好的激光光源，使振镜做横向扫描，从而扫出一条工作线，工人手持清洗激手柄，纵向作业，完成清洗任务。这种往复式振镜所带来的好处是能够实现高效的一字扫描线，缺点就是结构比较复杂，对于空间要求比较高，不利于清洗狭窄空间，比如管道内壁等。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种管道内壁激光清洗方法及激光清洗头。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种管道内壁激光清洗方法，管道由尘吸管组件和激光清洗头组件从两端的腔内固定；
尘吸管从一端腔回吸烟尘，
激光清洗头从另一端腔发射环形激光，并沿管道的轴线移动清洗管道内壁。
上述尘吸管组件的中轴线与管道内腔的中轴线叠合；
所述尘吸管组件包括固设于三爪卡盘的轴腔内的尘吸管，所述三爪卡盘的卡爪用于与管道内壁抵接并固定尘吸管组件。
上述激光清洗头组件的中轴线与管道内腔的中轴线叠合；
所述激光清洗头组件包括设于三爪卡盘的轴腔内的激光清洗头，所述三爪卡盘的卡爪用于与管道内壁抵接并固定激光清洗头组件。
进一步的，上述激光清洗头的外壁设有滑条，三爪卡盘的轴腔内壁设有与滑条匹配的滑槽；
激光清洗头沿三爪卡盘的轴线，顺滑槽滑动。
进一步的，上述述激光清洗头固设于三爪卡盘的轴腔内；
所述卡爪的端部均设有滚轮，由设于卡爪内的电机驱动，所述电机由控制装置驱动。
一种适用于上述的一种管道内壁激光清洗方法的激光清洗头，包括光源及沿光路依次设置的同中轴线的凸透镜、分光镜组和折光镜；
所述凸透镜用于将光源的光汇聚并折向成平行光；
所述分光镜组用于将平行光折向呈平行的环形光；
所述折光镜用于将平行的环形光折向并射至管道内壁。
上述述分光镜组包括匹配的外折镜和内折镜；
所述外折镜的入光面为平面，出光面以中轴线处为中点的凹锥面；
所述内折镜的入光面为以中轴线为中点的凸锥面，出光面为平面。
上述分光镜组有若干组。
上述折光镜呈锥体。
进一步的，上述折光镜的折射角度为90度。
本发明的有益之处在于：
本发明的一种管道内壁激光清洗方法及激光清洗头，通过三爪卡盘将尘吸管和激光清洗头同轴的固定在管内的腔内，通过三爪卡盘同步扩大的外径，使得其适用于任意大小直径的管道，且均能定位于管道的中轴线处；便于激光的光源于中轴线处向管壁投射，保证投射的距离相同，均为半径。激光清洗头通过分光镜组将源光线折分为环形光，再经折光镜将与管道中轴线平行的环形光投射至管道内壁，进行污垢灼烧清除。清除的污垢由另一端的尘吸管吸收，对环境无污染。
本发明的激光清洗方法及激光清洗头，其结构简单，使用方便，使用时，无需转动激光头，定位准确，清除效果好，具有很强的实用性和广泛的适用性。
附图说明
图1为激光清洗头的内部机构示意图。
图2为与激光清洗头匹配的三爪卡盘的结构示意图。
图3为与尘吸管匹配的三爪卡盘的结构示意图。
附图中标记的含义如下：1、光源，2、凸透镜，3、分光镜组，4、外折镜，5、内折镜，6、折光镜，7、三爪卡盘，8、卡爪，9、滚轮，10、电机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种激光清洗头，由光源1、凸透镜2、若干分光镜组3和折光镜6组成。
沿光源的光路，凸透镜、分光镜组和折光镜依次同中轴线的设置。凸透镜用于将光源的光汇聚并折向成平行光；分光镜组由外折镜4和内折镜5组成，外折镜的入光面为平面，出光面为凹锥面，外折镜用于将平行光折向呈扩散的环形光；内折镜的入光面为凸锥面，出光面为平面，内折镜用于将扩散的环形光折向呈平行的环形光；根据扩散的广度，可依次设置若干组分光镜组；或调解外折镜和内折镜的间距，也可以调节扩散的广度；即调节环形光的直径。折光镜呈锥体状，优选的，折射角度为90度。
光源、凸透镜、若干分光镜组和折光镜固设在外壳内，优选的，于外壳处可增设环形的凸透镜，将经过折射的光聚焦呈环线。
一种管道内壁激光清洗方法，包括以下步骤：
A1、将尘吸管和上述的激光清洗头分别设于三爪卡盘的轴内腔，分别构成尘吸管组件和激光清洗头组件。
A2、将尘吸管组件的三爪卡盘置入管道一端的管腔内，转动卡盘使得卡爪伸出后，抵接管腔内壁，进而固定尘吸管组件，尘吸管组件的中轴线与管道内腔的中轴线叠合；
A3、将激光清洗头组件的三爪卡盘置入管道另一端的管腔内，转动卡盘使得卡爪伸出后，抵接管腔内壁，进而固定激光清洗头组件；激光清洗头组件的中轴线与管道内腔的中轴线叠合；
A4、控制装置启动激光的光源，激光经光路折向后呈环形射至管道内壁，清除内壁的污垢，清除的污垢由尘吸管内的负压回吸并吸收；
A5、沿管道的轴线，移动激光清洗头，使得环形激光圈基于管道轴线，沿管道的长度方向移动，同时，实时的清除(灼烧)附着于管道内壁的污垢。
移动的方式有：
B1、沿长度方向，于激光清洗头的外壳的外壁设置滑条，再于三爪卡盘的轴腔内壁处设置与滑条匹配的滑槽；
基于固定的三爪卡盘，推动激光清洗头，使得激光清洗头沿三爪卡盘的轴线，顺滑槽于管腔内滑动。
或B2、
激光清洗头固设于三爪卡盘7的轴腔内；于三个卡爪8的端部均设置滚轮9，滑轮由控制装置通过设置在卡爪内的电机10驱动。
转动卡盘，联动卡爪伸出，使得三个卡爪端部的滚轴抵接管腔内壁，进而于腔内固定三爪卡盘及激光清洗头；
控制装置驱动电机联动三个滚轮同步转动，滚轮沿管腔内壁滚动，进而带动三爪卡盘及激光清洗头沿管道的长度方向移动，同时激光环实时的清除(灼烧)附着于管道内壁的污垢。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种管道内壁激光清洗方法，其特征在于，管道由尘吸管组件和激光清洗头组件从两端的腔内固定；
尘吸管从一端腔回吸烟尘，
激光清洗头从另一端腔发射环形激光，并沿管道的轴线移动清洗管道内壁。
2.根据权利要求1所述的一种管道内壁激光清洗方法，其特征在于，所述尘吸管组件的中轴线与管道内腔的中轴线叠合；
所述尘吸管组件包括固设于三爪卡盘的轴腔内的尘吸管，所述三爪卡盘的卡爪用于与管道内壁抵接并固定尘吸管组件。
3.根据权利要求1所述的一种管道内壁激光清洗方法，其特征在于，所述激光清洗头组件的中轴线与管道内腔的中轴线叠合；
所述激光清洗头组件包括设于三爪卡盘的轴腔内的激光清洗头，所述三爪卡盘的卡爪用于与管道内壁抵接并固定激光清洗头组件。
4.根据权利要求3所述的一种管道内壁激光清洗方法，其特征在于，所述激光清洗头的外壁设有滑条，三爪卡盘的轴腔内壁设有与滑条匹配的滑槽；
激光清洗头沿三爪卡盘的轴线，顺滑槽滑动。
5.根据权利要求3所述的一种管道内壁激光清洗方法，其特征在于，所述激光清洗头固设于三爪卡盘的轴腔内；
所述卡爪的端部均设有滚轮，由设于卡爪内的电机驱动，所述电机由控制装置驱动。
6.一种适用于权利要求1-5任一所述的一种管道内壁激光清洗方法的激光清洗头，其特征在于，包括光源及沿光路依次设置的同中轴线的凸透镜、分光镜组和折光镜；
所述凸透镜用于将光源的光汇聚并折向成平行光；
所述分光镜组用于将平行光折向呈平行的环形光；
所述折光镜用于将平行的环形光折向并射至管道内壁。
7.根据权利要求6所述的激光清洗头，其特征在于，所述分光镜组包括匹配的外折镜和内折镜；
所述外折镜的入光面为平面，出光面以中轴线处为中点的凹锥面；
所述内折镜的入光面为以中轴线为中点的凸锥面，出光面为平面。
8.根据权利要求6所述的激光清洗头，其特征在于，所述分光镜组有若干组。
9.根据权利要求6所述的激光清洗头，其特征在于，所述折光镜呈锥体。
10.根据权利要求8所述的激光清洗头，其特征在于，所述折光镜的折射角度为90度。
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