專利名稱：沖擊鉆清管裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是清理管道內部污垢的裝置，涉及管道系統(tǒng)和一般污垢的防除領域。
對于管道系統(tǒng)來說，經過一段時間的運行后，某些介質會在管內結垢，影響輸送效率，所以管道系統(tǒng)廣泛采用清管器進行定期清管。其中對一些硬質垢，已有技術是采用機械刷、刮、沖擊等辦法，頗有效果，特別是本院于1990年10月獲權的實用新型專利89219410.3“水力渦輪清管器”對硬質垢的清除也頗有效，它是利用渦輪產生的動力，帶動刮刀和扁心錘產生振動，刮削和沖擊硬垢。不足的是此種振動將連續(xù)作用于清管全過程，雖然對硬垢有較強的清除效果，但與此同時也使清管器本身長期受到振動，極易造成清管器損壞，使清管器壽命縮短。
本實用新型的目的是設計一種在鉆頭切削遇阻時，才施以短暫的沖擊振動的清管裝置，以消除長期振動帶來的損害。
為了要解決清管器在鉆頭遇阻時，才施以沖擊振動的問題，采取的技術措施如


圖1裝置總圖所示
其中1--頂尖2--鉆頭3--襯套(小)4--牙嵌離合器(左)5--牙嵌離合器(右) 6--主軸7--彈簧8--襯套(大)9--前蓋10--連軸節(jié)11--滾動軸承 12--筒體13--渦輪 14--軸承蓋15--后蓋 16--護罩17--皮碗 18--螺母19--減速器是在主軸[6]與除垢裝置之間由牙嵌離合器[4]、[5]相連接。為了增大扭矩，在渦輪[13]與主軸[6]之間加有減速器[19]。牙嵌離合器分左[4]和右[5]兩只，如圖3、圖4所示。左邊的牙嵌離合器[4]內孔鑲有襯套[3]，與主軸[6]成滑套連接，其盤的外周與鉆頭座緊配合。牙嵌離合器[5]與主軸[6]成滑鍵連接，即主軸[6]上六條與軸平行的外花鍵與牙嵌離合器[5]的六條內花鍵相配合。兩牙嵌離合器[4]、[5]的盤面上各均勻分布有三個牙嵌，且每組牙嵌的同向邊緣為一斜面，兩盤面對相，牙嵌相錯，以斜面相咬合。牙嵌離合器[5]的右端由套在軸[6]外的彈簧[7]頂著，使牙嵌離合器所能承受的扭矩為一限定值。關于動力裝置可設計為渦輪，也可用防水電機。
本裝置的其他部分根據需要可按常規(guī)設計。下面按圖所示例子，其中圖2為主軸，圖3為牙嵌離合器(左)，圖4為牙嵌離合器(右)，對其結構作進一步的說明。
圖1-圖4所示結構中，除垢裝置位于清管裝置的前部，有頂尖[1]，鉆頭殼體緊套在牙嵌離合器[4]上，與牙嵌離合器[4]的盤外緣成緊配合。牙嵌離合器[5]后部彈簧[7]的外套有大襯套[8]，其外安裝有皮碗[17]。主軸[6]經過減速器[19]、連軸節(jié)[10]與渦輪[13]相連，渦輪[13]后安裝有皮碗[17]、后蓋[15]和護罩[16]。渦輪[13]前后還安裝有滾動的軸承[11]和軸承蓋[14]。在渦輪[13]和減速器[19]之間有筒體[12]。前端皮碗[17]借助前蓋[9]連接在筒體上。其中護罩[16]和筒體[12]上均有徑向開孔。
這種結構的沖擊鉆清管裝置，在管道中有前后兩個皮碗支撐，并形成前后壓差，隨介質的前進而前進。介質通過護罩[16]上的開孔進入渦輪[13]，后經前皮碗環(huán)形空間流出，驅動渦輪機構產生旋轉，帶動聯(lián)軸節(jié)[10]轉動，經減速器[19]減速增矩后，使主軸[6]轉動。并通過牙嵌離合器[4]、[5]帶著除垢機構旋轉，由鉆頭[2]將管壁上的垢刮下，并被介質沖洗前推。但當污垢太硬，鉆頭[2]遇阻時，如果阻力扭矩超過了牙嵌離合器的限定扭矩，則離合器[4]便開始打滑，而牙嵌離合器[5]與主軸[6]是滑鍵連接，所以，主軸[6]上的滑鍵只帶動牙嵌離合器[5]轉動。由于牙嵌離合器咬合，故牙嵌離合器[5]被斜面擠向右方移動，牙嵌處于脫離合位置，彈簧[7]被壓縮，從而積蓄一定能量，待主軸[6]轉過120°時，牙嵌又處于咬合位置，于是牙嵌離合器[5]被彈簧[7]推向左方，彈簧[7]釋放出的能量轉化為沖出力作用在鉆頭上，使硬垢破碎。由此可見，牙嵌離合器[5]是振動源，它既要作旋轉運動，又要作往復運動。亦即將安全離合器設計成具有彈簧錘的功能，在打滑的過程中，使其連續(xù)產生錘擊運動。這是本實用新型的根本特點和獨到之處。
由此可見，本沖擊鉆清管裝置較之其他清管器具有以下優(yōu)點(1)不易發(fā)生堵卡故障。在清管中，當鉆頭遇阻時，本清管裝置能自動加大鉆頭扭矩，增加切削力；而當污垢十分堅硬，鉆頭被卡住不能轉動時，它可自動將旋轉運動轉換成錘擊運動，以沖擊力將硬垢振碎。在污垢脫落后，鉆頭能夠轉動時，便自動恢復旋轉運動，繼續(xù)前進。因此，它不會發(fā)生卡堵故障。
(2)除垢范圍寬，能力強，裝置壽命長。如前所述它既可除一般硬垢，亦可除堅硬的污垢，且隨著硬垢的硬度不同而自動轉換工作狀態(tài)。這就大大優(yōu)于已有的渦輪清管器，當不需要振動沖擊時，只切削不振動，只有在切削不動時，才施以振動。顯然，本裝置可除垢的范圍增大，具有隨機應變的功能；而且不是長期連續(xù)振動。對裝置自身損壞小，壽命長。
(3)清管作業(yè)效率高。由于本裝置除垢范圍寬，一套裝置可作多用，可清油管道、水管道、灰渣管道和礦漿管道等。顯然，本裝置的效率優(yōu)于其他清管器。
權利要求1.一種用于清除管道內部硬垢和污物的沖擊鉆清管裝置，包括皮碗、主軸、動力裝置和除垢裝置，其特征是除垢裝置與主軸[6]間由牙嵌離合器[4]、[5]連接，牙嵌離合器[4]和[5]相對，由牙嵌咬合，牙嵌離合器[4]安裝在主軸[6]上的襯套[3]外面，且與軸[6]成滑套連接，牙嵌離合器[5]安裝在牙嵌離合器[4]的右側主軸[6]上，且與軸[6]成滑鍵連接，牙嵌離合器[4]的外周與鉆頭座緊配合，牙嵌離合器[5]的右端頂有套在主軸[6]上的彈簧[7]。
2.根據權利要求1所述的沖擊鉆清管裝置，其特征是動力裝置為渦輪或防水電機，且在動力裝置與主軸[6]之間加有減速器[19]。
3.根據權利要求1所述的沖擊鉆清管裝置，所說滑鍵連接的特征是主軸[6]上6條與軸平行的外花鍵與牙嵌離合器[5]的六條內花鍵相配合。
4.根據權利要求1和2所述的沖擊鉆清管裝置，其特征是牙嵌離合器[4]和[5]的盤面上各均勻分布有三個牙嵌，且每組牙嵌的同向邊緣為—斜面。
專利摘要本實用新型是一種機械清管裝置，它由皮碗、主軸、動力裝置和除垢裝置組成，主要特征是除垢裝置與主軸間由牙嵌離合器連接。在除垢裝置遇阻時，由牙嵌離合器和彈簧自動轉換成沖擊振動，加大除垢能力和克服阻力的能力。所以，本裝置在清管作業(yè)時不易卡堵，除垢范圍寬、能力強，裝置效率高，壽命長。
文檔編號B08B9/02GK2248598SQ94223008
公開日1997年3月5日 申請日期1994年10月20日 優(yōu)先權日1994年10月20日
發(fā)明者宋正治 申請人:中國石油天然氣管道科學研究院