專利名稱：一種自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及管道清理領(lǐng)域，特別涉及一種自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管
O
背景技術(shù)：
清管器清管技術(shù)是國(guó)際上近幾十年來(lái)崛起的一項(xiàng)新興管道清管技術(shù)，其基本原理是依靠被清管管道內(nèi)流體的自身壓力，或通過(guò)其他設(shè)備提供的水壓或氣壓，作為動(dòng)力推動(dòng)清管器在管道內(nèi)向前移動(dòng)，刮削管壁污垢，將堆積在管道內(nèi)的污垢及雜物推出管外。該清管器清管技術(shù)與化學(xué)清管等技術(shù)相比，具有清管管徑范圍大，可清管管道距離長(zhǎng)；對(duì)管道金屬本體無(wú)腐蝕，對(duì)環(huán)境無(wú)化學(xué)性污染；清垢均勻、徹底；清管費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，并且可實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)清管。故目前已被世界發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛用于各種管道的清管、維護(hù)及保養(yǎng)。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)大口徑天然氣管道清管一般采用八直板清管器，如圖1所示，所述八直板清管器包括筒體2'，設(shè)于筒體2'前端的防撞頭1'，通過(guò)骨架連接于筒體2'兩端皮碗組件，所述皮碗組件由前至后分別包括直皮碗壓盤(pán)3'、導(dǎo)向皮碗4'、隔離皮碗5' 及密封皮碗6'，所述皮碗組件中的各皮碗通過(guò)六角頭螺栓7'固定。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題此結(jié)構(gòu)的清潔器，由于皮碗數(shù)量較多，使得清管器自身重量較大，清管器運(yùn)行過(guò)程中受到的摩擦力就要大一些，這樣就降低了皮碗的使用壽命和清管器的運(yùn)行距離。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的清管器，存在的運(yùn)行距離短、易出現(xiàn)皮碗偏磨的問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種適自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器，能夠使管道清管更加徹底、安全，所述技術(shù)方案如下一種自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器，包括筒體，設(shè)于筒體前端的防撞頭，所述清管器還包括分別設(shè)于所述筒體前、后端的前皮碗和后皮碗，所述前皮碗和所述后皮碗通過(guò)各自的固定盤(pán)連接著至少三個(gè)支承裝置和至少三個(gè)支承輪，所述支承輪連接在所述支承裝置上并與之相配，所述支承輪的軸線與所述天然氣管道的軸線相傾斜。具體地，所述支承裝置主要包括底座、限位塊、擺動(dòng)臂、球座及壓簧；所述固定盤(pán)固定連接著所述底座；所述底座安裝著所述擺動(dòng)臂、所述球座及所述限位塊；所述擺動(dòng)臂的一端通過(guò)擺臂軸安裝在所述底座上，另一端貫穿著軸，所述軸上安裝著所述支承輪，所述支承輪可相對(duì)所述軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述限位塊與所述底座固定連接，所述限位塊用于限制所述擺動(dòng)臂的位置；所述球座的中心安裝有伸縮筒及壓簧，所述球座通過(guò)所述伸縮筒固定在所述底座上，所述伸縮筒內(nèi)設(shè)有伸縮桿，所述伸縮桿和所述壓簧的頂端設(shè)有公共的固定蓋，所述固定蓋中設(shè)有彈簧軸，所述擺動(dòng)臂的中部穿過(guò)所述彈簧軸。進(jìn)一步地，所述前皮碗上設(shè)有多個(gè)射流孔，所述射流孔的軸線與所述天然氣管道的軸線相傾斜。具體地，所述射流孔為十六個(gè)，并沿所述前皮碗外緣均布設(shè)置。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是[0014]1)相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型所述清管器將現(xiàn)有技術(shù)的八直皮碗變?yōu)閮蓚€(gè)碗型前后皮碗，減輕了總體重量，加裝支承輪后，使所述清管器重心與管道同軸，同時(shí)變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，摩擦力減小，增加了運(yùn)行距離；2)相比現(xiàn)有技術(shù)單純前進(jìn)的清管器，由于支承輪的軸線與天然氣管道軸線相傾斜，使得支承輪能夠產(chǎn)生軸向推力推動(dòng)整個(gè)清管器前進(jìn)，并產(chǎn)生周向分力使所述清管器旋轉(zhuǎn)，使得所述清管器在管道中運(yùn)行時(shí)以螺旋方式前進(jìn)，因此本實(shí)用新型使得清除管內(nèi)污物的有效面積增大，清管效果更好，故可以減少清管次數(shù)，節(jié)省資金和能源；3)此外，本實(shí)用新型對(duì)前后皮碗磨損均勻，可以避免偏磨，從而延長(zhǎng)清管器的壽命，增加使用次數(shù)，為用戶節(jié)約成本帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面所列附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中所述的八直板清管器；圖2本實(shí)用新型實(shí)施例所述自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器的主視圖；圖3是圖2的左視圖；圖4是圖2的旋轉(zhuǎn)右視圖；圖5是所述支承裝置的主視圖；圖6是圖5的俯視圖；圖7是圖5中所述支承輪位于最高點(diǎn)位時(shí)的左視圖；圖8是本實(shí)用新型所述支承輪受力分析圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的組件列表如下圖1中，1'防撞頭，2'筒體，3'直皮碗壓盤(pán)，4'導(dǎo)向皮碗，5'隔離皮碗，6'密封皮碗，7'六角頭螺栓。圖2-圖7中1防撞頭，2天然氣管道，3前皮碗，3. 1射流孔，4支承輪，5筒體，6后皮碗，10支承裝置，11底座，12固定盤(pán)，13限位塊，14壓簧，16軸，17擺動(dòng)臂，18伸縮桿，19 伸縮筒，20球座，21擺臂軸，22固定蓋，23彈簧軸。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器， 所述清管器包括筒體5，設(shè)于筒體5前端的防撞頭1，所述清管器還包括分別設(shè)于所述筒體 5前、后端的前皮碗3和后皮碗6，所述前皮碗3和所述后皮碗6通過(guò)各自的固定盤(pán)12連接著至少三個(gè)支承裝置10和至少三個(gè)支承輪4，所述支承輪4連接在所述支承裝置10上并與之相配，所述支承輪4的軸線與所述天然氣管道2的軸線相傾斜，并形成夾角α。具體地，本例中，如圖4所示，所述后皮碗6處的支承裝置10優(yōu)選為五個(gè)，與之對(duì)應(yīng)的所述支承輪4為五個(gè)。同理，前皮碗3處的支承裝置10也優(yōu)選為五個(gè)，與之對(duì)應(yīng)的所述支承輪4也為五個(gè)。即支承輪4與支承裝置10共同形成兩排支承輪系統(tǒng)，每排五個(gè)，沿筒體5圓周均勻分布。具體地，如圖5、圖6及圖7所示，所述支承裝置10主要包括底座11、限位塊13、擺動(dòng)臂17、球座20及壓簧14 ；所述固定盤(pán)12固定連接著所述底座11 ；所述底座11安裝著所述擺動(dòng)臂17、所述球座20及所述限位塊13 ；所述擺動(dòng)臂17的一端通過(guò)擺臂軸21安裝在所述底座11上，另一端貫穿著軸16，所述軸16上安裝著所述支承輪4，所述支承輪4可相對(duì)所述軸16轉(zhuǎn)動(dòng)；所述限位塊13與所述底座11固定連接，所述限位塊13用于限制所述擺動(dòng)臂17的位置；所述球座20的中心安裝有伸縮筒19及壓簧14，所述球座20通過(guò)所述伸縮筒19固定在所述底座11上，所述伸縮筒19內(nèi)設(shè)有伸縮桿18，所述伸縮桿18和所述壓簧 14的頂端設(shè)有公共的固定蓋22，所述固定蓋22中設(shè)有彈簧軸23，所述擺動(dòng)臂17的中部穿過(guò)所述彈簧軸23。本例中，如圖2所示，通過(guò)支承輪4帶有強(qiáng)力壓簧14，使清管器的運(yùn)行由滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，摩擦力變小，可延長(zhǎng)清管器的運(yùn)行距離。在給清管器提供足夠支撐力的同時(shí)，能夠使檢測(cè)器與管道同軸運(yùn)行，防止偏磨。進(jìn)一步地，考慮到前、后皮碗的過(guò)盈量，會(huì)使清管器移動(dòng)時(shí)有較大的摩擦力，為了減少皮碗磨損，如圖3所示，所述前皮碗3上設(shè)有多個(gè)射流孔3. 1，射流孔3. 1的軸線與所述天然氣管道2的軸線相傾斜，本例中，所述射流孔3. 1優(yōu)選為十六個(gè)，并沿所述前皮碗3 外緣均布設(shè)置。這樣當(dāng)有氣流或油流通過(guò)射流孔3. 1時(shí)，也將產(chǎn)生一個(gè)切向力，即周向的分力，推動(dòng)所述清管器旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，清管器運(yùn)行時(shí)，其后的高壓氣體從射流孔中噴射而出，將清管器前的粉末吹起，使其不能聚集，從而降低了清管器偏磨的可能性。如圖2所示，本實(shí)用新型所述自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器，其支撐輪前進(jìn)方向與天然氣管道軸線方向有一個(gè)角度α，如圖8所示，所述清管器沿軸向前進(jìn)時(shí)支撐輪的受力，可以分解成兩個(gè)分量，即軸向分量和周向分量，軸向分量推動(dòng)清管器前進(jìn)，周向分量使清管器旋轉(zhuǎn)。參見(jiàn)圖2，清管器的旋轉(zhuǎn)量與清管器支撐輪前進(jìn)方向和天然氣管道軸向的夾角有關(guān)，可按下列方法計(jì)算，計(jì)算公式:η= tan α 1000XL/π (D_2t)公式中各符號(hào)代表的參數(shù)D 天然氣管道外徑(mm)，t 天然氣管道壁厚(mm)，L 天然氣管道長(zhǎng)度(m)，α 天然氣管道軸線與支承輪前進(jìn)方向的夾角的角度，η:自旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。計(jì)算公式應(yīng)用舉例參見(jiàn)圖2，例如Φ660管道已知天然氣管道壁厚為10mm，天然氣管道外徑為 660mm，天然氣管道長(zhǎng)度為115m ；求解α解α = tan-l[3i (D~2t)/1000L][0050]= tan-Ι[π (660-2 X10)/1000X115] 1°上述計(jì)算表明支撐輪前進(jìn)方向與天然氣管道軸線夾角的角度為1°時(shí)，在天然氣管道中運(yùn)行的Φ660自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器，每前進(jìn)115米，所述清管器將旋轉(zhuǎn)一圈。故所述清管器在管道中運(yùn)行時(shí)是以螺旋方式前進(jìn)的，通過(guò)調(diào)節(jié)支撐輪軸線與天然氣管道軸向的夾角可以改變所述清管器自旋轉(zhuǎn)的速度。由此可知，相比現(xiàn)有技術(shù)單純前進(jìn)的清管器，本實(shí)用新型自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器，使得清除管內(nèi)污物的有效面積增大，清管效果更好，這樣，可以減少清管次數(shù)， 節(jié)省資金和能源；另外，自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器對(duì)前后皮碗磨損均勻，可以避免偏磨，從而延長(zhǎng)清管器的壽命，增加使用次數(shù)。為用戶節(jié)約成本帶來(lái)效益；此外，本實(shí)用新型所述清管器將現(xiàn)有技術(shù)的八直皮碗變?yōu)閮蓚€(gè)碗型前后皮碗，減輕了總體重量，加裝支承輪后，使所述清管器重心與管道同軸，同時(shí)變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，摩擦力減小，增加了運(yùn)行距離。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器，包括筒體，設(shè)于筒體前端的防撞頭，其特征在于，所述清管器還包括分別設(shè)于所述筒體前、后端的前皮碗和后皮碗，所述前皮碗和所述后皮碗通過(guò)各自的固定盤(pán)連接著至少三個(gè)支承裝置和至少三個(gè)支承輪，所述支承輪連接在所述支承裝置上并與之相配，所述支承輪的軸線與所述天然氣管道的軸線相傾斜。
2.如權(quán)利要求1所述的射流清管器，其特征在于，所述支承裝置主要包括底座、限位塊、擺動(dòng)臂、球座及壓簧；所述固定盤(pán)固定連接著所述底座；所述底座安裝著所述擺動(dòng)臂、 所述球座及所述限位塊；所述擺動(dòng)臂的一端通過(guò)擺臂軸安裝在所述底座上，另一端貫穿著軸，所述軸上安裝著所述支承輪，所述支承輪可相對(duì)所述軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述限位塊與所述底座固定連接，所述限位塊用于限制所述擺動(dòng)臂的位置；所述球座的中心安裝有伸縮筒及壓簧，所述球座通過(guò)所述伸縮筒固定在所述底座上，所述伸縮筒內(nèi)設(shè)有伸縮桿，所述伸縮桿和所述壓簧的頂端設(shè)有公共的固定蓋，所述固定蓋中設(shè)有彈簧軸，所述擺動(dòng)臂的中部穿過(guò)所述彈黃軸ο
3.如權(quán)利要求1所述的射流清管器，其特征在于，所述前皮碗上設(shè)有多個(gè)射流孔，所述射流孔的軸線與所述天然氣管道的軸線相傾斜。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的射流清管器，其特征在于，所述射流孔為十六個(gè)，并沿所述前皮碗外緣均布設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自旋轉(zhuǎn)式石油天然氣管道用清管器，涉及管道清潔裝置，所述清潔器包括筒體，設(shè)于筒體前端的防撞頭，所述清管器還包括分別設(shè)于所述筒體前、后端的前皮碗和后皮碗，所述前皮碗和所述后皮碗通過(guò)各自的固定盤(pán)連接著至少三個(gè)支承裝置和至少三個(gè)支承輪，所述支承輪連接在所述支承裝置上并與之相配，所述支承輪的軸線與所述天然氣管道的軸線相傾斜。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠摩擦力減小，增加運(yùn)行距離；該清管器在管道中以螺旋方式前進(jìn)，使得清除管內(nèi)污物的有效面積增大，清管效果更好；本實(shí)用新型對(duì)前后皮碗磨損均勻，可以避免偏磨，從而延長(zhǎng)清管器的壽命，增加使用次數(shù)，為用戶節(jié)約成本帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B08B9/055GK202028590SQ201020700478
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者周永濤, 董紹華, 譚春波, 費(fèi)凡 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司