一种管内复合式可视化自动化除垢装置及除垢方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种管内复合式可视化自动化除垢装置，包括超声波除垢组件、机械除垢组件和动力组件；超声波除垢组件包括：内轴、四向连接器、爪头臂杆臂杆支杆和超声波除垢爪头；机械除垢组件包括：连接环、支撑轮、装置腔、轮刷、外转子电机、射流构件和连接盘；动力构件固定安装于连接盘远离射流构件的一侧，且其另一端部安装有红外摄像头。本发明专利技术还公开了管内复合式可视化自动化除垢方法。本发明专利技术提供的管内复合式可视化自动化除垢装置及除垢方法，保证了在不损伤管道的前提下，对不同尺寸的管道，各种结垢形式，都能稳定、高效的清理，且对除垢效果可视化。效果可视化。

【技术实现步骤摘要】
一种管内复合式可视化自动化除垢装置及除垢方法


[0001]本专利技术涉及管道维护设备
，更具体的说是涉及一种管内复合式可视化自动化除垢装置及除垢方法。

技术介绍

[0002]管道输送是目前油气运输的主要途径。管道内输送的介质以水、油为主，这些介质里面含有有机物、H2S、CO2、多种离子以及泥砂等杂质，因此容易形成碳酸盐、硫酸盐、硫化物等垢，造成管线堵塞，降低管输输送能力，并且存在一定的安全隐患。
[0003]目前常用的垢处理技术主要有机械法、化学法等。化学法除垢主要是通过化学方法将垢物溶解清除，包括鳌合剂溶剂清洗、酸洗等，针对不同的垢物选择不同的化学试剂；而机械法除垢主要是在活塞上安装刀头，利用集输管道内部的内压力推动活塞带动刀头刮垢。
[0004]但是目前常用的机械除垢方法难以彻底清除垢物，设备容易损坏，清管效率低，除垢成本高，其各种装置并不完善。
[0005]经调研和对比分析发现，常见的管道除垢装置存在以下不足：
[0006](1)无可视化装置，无法判断除垢效果，难以彻底清除管内垢物，在除垢过程中一般需要反复清理多次，设备容易损坏，清管效率低；
[0007](2)除垢形式单一，效果不稳定，难以应对碳酸盐、硫酸盐、硫化物等产生的顽固粘附性垢，适用范围相对较窄，在管道内行进困难，对管道中腐蚀凹坑内的垢清除也较为乏力。
[0008]因此，如何提供一种不会损伤管道，除垢彻底，除垢效果稳定高效且可视化的除垢装置及方法是本领域技术人员亟待解决的问题是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，本专利技术提供了一种管内复合式可视化自动化除垢装置及除垢方法，保证了在不损伤管道的前提下，对不同尺寸的管道，各种结垢形式，都能稳定、高效的清理，且对除垢效果可视化。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一种管内复合式可视化自动化除垢装置，包括超声波除垢组件、机械除垢组件和动力组件；所述超声波除垢组件包括：线路连接头、内轴、四向连接器、爪头臂杆臂杆支杆和超声波除垢爪头，所述内轴的一端固定连接所述线路连接头，另一端的外周套设有所述四向连接器；所述爪头臂杆设置有多个，且环设于所述四向连接器的外周，一端与所述四向连接器铰接，另一端连接有所述超声波除垢爪头；所述内轴内部设有射流液通道和线路通道，并在所述内轴的中部开有出线口和其外周均匀分布有多个出液口；所述臂杆支杆的一端与所述内轴铰接，另一端与所述臂杆支杆铰接；所述爪头臂杆上开有进液口，且所述进液口和所述出液口之间通过柔性管连通并与所述射流液通道相通，所述超声波除垢爪头的底部开
设有射流孔，且通过所述出线口内延伸的电线为其供电；所述机械除垢组件包括：连接环、支撑轮、装置腔、轮刷、外转子电机、射流构件和连接盘；所述连接环的一端与所述四向连接器固定连接，另一端固定连接所述装置腔；所述装置腔的另一端依次固定连接所述外转子电机、所述射流构件和所述连接盘；所述轮刷可拆卸安装于所述外转子电机上；所述射流构件的外周环形阵列有多个射流喷嘴；所述支撑轮具有多个，分别固定环设于所述连接环和所述连接盘外周；所述动力构件固定安装于所述连接盘远离所述射流构件的一侧，且其另一端部安装有红外摄像头。
[0012]本专利技术公开的管内复合式可视化自动化除垢装置，集超声波、机械和化学除垢为一体，先通过化学反应，使垢结构发生改变，或变得酥松，再通过机械除垢和超声除垢，保证超声波作用与里面的顽固性垢，节约能量，保证效率，针对不同结垢形式都有良好的应对手段；通过动力构件使整个装置在管内行进，可对厚重顽固的垢进行反复清理直至彻底清除，超声波能量通过除垢爪头结合带化学药剂的射流液形成空化作用，保证除垢效果的同时不损坏管道内壁；而且，在装置的最前端装有红外摄像头，即可通过其观察管内结垢形式和管内异常情况，也可观察管内除垢效果，以对没有清理彻底的地方进行反复清理，达到除垢效果可视化。
[0013]优选的，所述超声波除垢爪头包括连接头、平板、超声波换能器和弧形立板，所述连接头与所述爪头臂杆固定连接，且其底部设有所述射流孔；所述平板的一端固定连接所述连接头的另一侧，另一端固定连接所述弧形立板；所述超声波换能器螺纹连接于所述平板上；所述弧形立板上可拆卸安装有多个齿钉。
[0014]采取上述技术方案的有益效果是，超声波换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率即超声波再传递出去；平板对弧形立板起到连接支撑作用；齿钉用于对管道内壁进行剐蹭，实现有效除垢。
[0015]优选的，所述齿钉均匀分布有两排，且其材质硬度低于所要清理的管道；所述爪头臂杆上还安装有减震构件，且所述减震构件与所述连接头固定连接。
[0016]采取上述技术方案的有益效果是，齿钉材质硬度低于所要清理的管道，有利于除垢，爪头臂杆上安装有减震构件，能够实现爪头臂杆工作时的减震作用。
[0017]优选的，所述装置腔内设有弹簧，所述弹簧长度大于其放置通道2cm，所述连接环与所述四向连接器进行连接安装时所述弹簧处于压缩状态。
[0018]采取上述技术方案的有益效果是，压缩的弹簧给内轴轴向力，内轴轴向移动并通过臂杆支杆使爪头臂杆向外张开。
[0019]优选的，所述连接盘和所述射流构件之间设置有密封垫片；所述装置腔从中间剖开成两个部分，并在之间设置密封圈，被剖开的两部分通过环形阵列的连接片连接，且所述连接片固定于所述装置腔外壁上。
[0020]采取上述技术方案的有益效果是，装置腔两部分被连接的部分设有凹槽，凹槽大小和连接片相通，以供连接片嵌入，每个连接片均通过两个螺丝固定在装置腔外壁上。
[0021]优选的，所述动力构件通过联动轴和万向节与所述连接盘连接，所述联动轴通过螺纹与所述连接盘相连接的接头连接，所述联动轴分为外壳、轴承、转子部分，轴承设有两排，并在前后设有挡板，转子置于两排轴承中间；所述万向节分为第一连接头、十字接头、第二连接头组成，第一连接头与所述联动轴转子焊接，第二连接头与动力构件的连接板焊接，
所述万向节内设为环形且中空，以供线路通过。
[0022]采取上述技术方案的有益效果是，动力构件与连接盘连接方式简单，且灵活性腔。
[0023]优选的，所述动力构件包括动力构件主体、支撑环、减震支撑杆和履带车，所述支撑环在所述动力构件主体的两端分别设有一个，且在所述动力构件主体中间设有出线口，并与其螺纹连接，所述支撑环外周环形阵列多个连接头并设有通孔；所述减震支撑杆一端与所述连接头固定连接，另一端与所述履带车固定连接；所述履带车数量与所述连接头数量一致；所述履带车的中部设有进线口，线路从所述动力构件主体出线口出，从所述履带车进线口进入。
[0024]采取上述技术方案的有益效果是，履带车为整个装置提供向前移动的动力，支撑环起到动力构件主体和减震支撑杆的连接作用，减震支撑杆对履带车实现减震和支撑的作用。
[0025]优选的，所述履带车和所述连接头均为三个，且每个所述履带车通过四根所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管内复合式可视化自动化除垢装置，其特征在于，包括超声波除垢组件(1)、机械除垢组件(2)和动力组件(3)；所述超声波除垢组件(1)包括：线路连接头(4)、内轴(5)、四向连接器(6)、爪头臂杆(8)、臂杆支杆(9)和超声波除垢爪头(11)，所述内轴(5)的一端固定连接所述线路连接头(4)，另一端的外周套设有所述四向连接器(6)；所述爪头臂杆(8)设置有多个，且环设于所述四向连接器(6)的外周，一端与所述四向连接器(6)铰接，另一端连接有所述超声波除垢爪头(11)；所述内轴(5)内部设有射流液通道和线路通道，并在所述内轴(5)的中部开有第一出线口(16)和其外周均匀分布有多个出液口(17)；所述臂杆支杆(9)的一端与所述内轴(5)铰接，另一端与所述臂杆支杆(9)铰接；所述爪头臂杆(8)上开有进液口(18)，且所述进液口(18)和所述出液口(17)之间通过柔性管连通并与所述射流液通道相通，所述超声波除垢爪头(11)的底部开设有射流孔(13)，且通过所述第一出线口(16)内延伸的电线为其供电；所述机械除垢组件(2)包括：连接环(19)、支撑轮(21)、装置腔(22)、轮刷(23)、外转子电机(24)、射流构件(25)和连接盘(26)；所述连接环(19)的一端与所述四向连接器(6)固定连接，另一端固定连接所述装置腔(22)；所述装置腔(22)的另一端依次固定连接所述外转子电机(24)、所述射流构件(25)和所述连接盘(26)；所述轮刷(23)可拆卸安装于所述外转子电机(24)上；所述射流构件(25)的外周环形阵列有多个射流喷嘴(29)；所述支撑轮(21)具有多个，分别固定环设于所述连接环(19)和所述连接盘(26)外周；所述动力构件(3)固定安装于所述连接盘(26)远离所述射流构件(25)的一侧，且其另一端部安装有红外摄像头(38)。2.根据权利要求1所述的一种管内复合式可视化自动化除垢装置，其特征在于，所述超声波除垢爪头(11)包括连接头(43)、平板(44)、超声波换能器(12)和弧形立板(15)，所述连接头(43)与所述爪头臂杆(8)固定连接，且其底部设有所述射流孔(13)；所述平板(44)的一端固定连接所述连接头(43)的另一侧，另一端固定连接所述弧形立板(15)；所述超声波换能器(12)螺纹连接于所述平板(44)上；所述弧形立板(15)上可拆卸安装有多个齿钉(14)。3.根据权利要求2所述的一种管内复合式可视化自动化除垢装置，其特征在于，所述齿钉(14)均匀分布有两排，且其材质硬度低于所要清理的管道；所述爪头臂杆(8)上还安装有减震构件(10)，且所述减震构件(10)与所述连接头(43)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种管内复合式可视化自动化除垢装置，其特征在于，所述装置腔(22)内设有弹簧(20)，所述弹簧(20)长度大于其放置通道2cm，所述连接环(19)与所述四向连接器(6)进行连接安装时所述弹簧(20)处于压缩状态。5.根据权利要求1所述的一种管内复合式可视化自动化除垢装置，其特征在于，所述连接盘(26)和所述射流构件(25)之间设置有密封垫片(27)；所述装置腔(22)从中间剖开成两个部分，并在之间设置密封圈，被剖开的两部分通过环形阵列的连接片(28)连接，且所述连接片(28)固定于所述装置腔(22)外壁上。6.根据权利要求1所述的一种管内复合式可视化自动化除垢装置，其特征在于，所述动力构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德智，张思松，杨建起，程地奎，高搏，孙天礼，罗世杰，陈文，朱国，张强，
申请(专利权)人：四川新创能石油工程技术有限公司四川中拓优视光控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：