本发明专利技术公开了一种管道内壁除垢装置，包括环形刮板（6）及刮刀（8），其特征在于：所述环形刮板（6）及所述刮刀（8）连接在转轴（10）上；所述环形刮板（6）与所述转轴（10）共同沿管道移动以清除管道内壁上的第一垢质；所述刮刀（8）通过向所述管道内壁施加周向切削力以刮除所述管道内壁上的第二垢质；所述第二垢质的硬度大于所述第一垢质的硬度；所述转轴（10）连接控制组件；所述控制组件在所述环形刮板（6）遇到所述第二垢质时被启动以驱动所述转轴（10）带动所述刮刀（8）转动并向所述管道内壁施加周向切削力；解决现有管道的内壁清理机构对垢质清理的针对性不强导致清除不彻底或做无用功的问题，以及机构传动系统复杂的问题。以及机构传动系统复杂的问题。以及机构传动系统复杂的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种管道内壁除垢装置
[0001]本专利技术涉及管道内壁除垢装置。
技术介绍
[0002]对于管道的内壁清理机构，如一种可自适应连续工作的远程输油管道清理机器人，利用流体动能驱动前进，包括刮壁部件及清洁脚，其中刮壁部件与管壁接触并沿管壁轴向移动，即刮壁部件通过向管壁施加轴向刮擦力以清除管壁上的软质垢或附着力弱的硬质垢；而同时流体冲击带动涡轮旋转，涡轮进一步通过齿轮带动清洁脚做圆周运动以切削管道内壁硬垢，达到对管壁进一步清理的目的。
[0003]可以看出，该清洁脚只是单纯的在刮壁部件已经对管壁进行简单清理后重复的对管壁再次进行周向的刮削，而不论刮壁部件是否已将管壁上的垢质清除干净，这种模式在遇到以下两种情形后会有以下后果出现，其一是，在管壁已经清理干净的情况下，清洁脚的二次刮削只是做了无用功；其二是，若管壁上残留的硬垢比较顽固的情况下，清洁脚虽然对该硬垢进行了二次刮削，但因其并不会对该硬垢进行有针对性的反复刮削，所以，仍会有刮削不彻底的可能出现。
[0004]另外，保证清洁脚持续进行圆周运动需要复杂的传动系统，而复杂的传动系统能量消耗也越多，能量利用率也越低，必然造成能量浪费。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种管道内壁清理装置，解决现有管道的内壁清理机构对垢质清理的针对性不强导致清除不彻底或做无用功的问题，以及机构传动系统复杂的问题。
[0006]为实现上述专利技术目的，所述的一种管道内壁除垢装置，包括环形刮板及刮刀，其特征在于：所述环形刮板及所述刮刀连接在转轴上；所述环形刮板与所述转轴共同沿管道移动以向所述管道内壁施加轴向刮擦力以清除所述管道内壁上的第一垢质；所述刮刀通过向所述管道内壁施加周向切削力以刮除所述管道内壁上的第二垢质；所述第二垢质的硬度大于所述第一垢质的硬度；所述转轴连接控制组件；所述控制组件，在所述环形刮板遇到所述第二垢质时被启动以驱动所述转轴带动所述刮刀转动并向所述管道内壁施加周向切削力。
[0007]进一步地，所述转轴为空心轴；所述控制组件包括偏心喷头及控流阀；所述偏心喷头与所述转轴连接；
所述控流阀，用于驱动所述偏心喷头产生转矩；所述转矩，用于驱动所述转轴带动所述刮刀向所述管道内壁施加周向切削力。
[0008]进一步地，所述偏心喷头的水射流对应所述刮刀与所述环形刮板之间的管壁；所述水射流，用于清洗所述刮刀以保持切削性能及对所述第二垢质施加切削力；所述切削力，用于与所述周向切削力共同作用以刮除所述管道内壁上的所述第二垢质。
[0009]进一步地，所述控流阀设置在所述转轴内，包括内筒及滑套；所述内筒的侧壁上开有通孔；所述滑套套在所述内筒外侧，并封堵所述内筒的出口；所述内筒腔内压力升高驱使所述滑套沿所述内筒外壁滑动以打开所述通孔，所述管道内流体沿所述通孔及所述转轴内腔流入所述偏心喷头内；所述流体，用于驱动所述偏心喷头产生所述转矩。
[0010]进一步地，所述滑套连接复位机构；所述复位机构包括弹簧及压板；所述压板通过螺栓与所述内筒连接；所述螺栓，用作所述滑套的滑轨；所述滑套与所压板之间设置所述弹簧；所述弹簧，用于所述滑套沿所述内筒外壁滑动以打开所述通孔时被压缩以蓄积复位弹力；所述复位弹力，用于所述内筒的所述腔内压力降低时驱动所述滑套复位以关闭所述通孔。
[0011]进一步地，所述内筒的入口与所述转轴之间的环形间隙设置端盖；所述端盖，用于隔绝所述管道内流体从所述环形间隙进入所述转轴；所述内筒与所述转轴之间设置定位轴承；所述定位轴承，用于固定所述内筒并减少所述转轴的转动阻力。
[0012]进一步地，所述转轴的外侧设置外壳；所述转轴与所述外壳之间设置轴承；所述外壳，用于支撑固定所述转轴。
[0013]进一步地，所述环形刮板上设置皮碗；所述皮碗，用于将管道内流体的压力转变为所述环形刮板沿管道移动的动力及辅助所述环形刮板清除所述第一垢质。
[0014]进一步地，所述刮刀通过刮臂固定在所述转轴上并位于所述环形刮板前面；所述刮刀与所述环形刮板之间无缝隙对接。
[0015]进一步地，所述刮刀的数量至少为一个，沿所述转轴周向均布。
[0016]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的管道内壁除垢装置，利用环形刮板向管道内壁施加轴向刮擦力以清除管道内壁上的第一垢质，利用刮刀向管道内壁施加周向切削力以刮除管道内壁上的第二垢质，其中，所述第二垢质的硬度大于所述第一垢质的硬度，即所述环形刮刀不能对第二垢质进行有效清除，所述环形刮板及所述刮刀连接在转轴上，所述转轴连接控制组件；在环形刮
板与转轴共同沿管道移动以清除所述第一垢质的过程中，所述刮刀并不发生转动，当环形刮板遇到第二垢质时，因为环形刮板不能清除第二垢质而被逼停在管道内，装置后端的流体压力升高，导致所述控制组件被启动，所述控制组件驱动所述转轴带动所述刮刀转动，进一步地，所述刮刀刮除所述第二垢质。也就是说，刮刀只是在清除第二垢质的时候才被启动，解决现有管道的内壁清理机构对垢质清理的针对性不强导致清除不彻底或做无用功的问题，以及机构传动系统复杂的问题。
[0017]另外，本专利技术装置利用压力识别第一垢质及第二垢质，当装置感受的压力大于清理第一垢质时的压力，自动从清理第一垢质模式自动切换到清理第二垢质的模式，转换原理简单，不需要齿轮传动等复杂的传动模式，能量利用率高。
附图说明
[0018]通过以下参考附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：图1是本专利技术实施例的管道内壁除垢装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例的控流阀的关闭状态示意图；图3是本专利技术实施例管道内壁除垢装置遇到第二垢质时工作状态的结构示意图；图4是本专利技术实施例的控流阀的打开状态示意图；图5是本专利技术实施例的偏心喷头的结构示意图；图6是本专利技术实施例的刮刀的结构示意图；图7是本专利技术实施例的锥形密封的示意图。
具体实施方式
[0019]以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是值得说明的是，本专利技术并不限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本专利技术。
[0020]此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本专利技术的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
[0021]同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
[0022]图1是本专利技术实施例的的管道内壁除垢装置的结构示意图；在图1中，本实施例的管道内壁除垢装置，包括环形刮板6及刮刀8，所述环形刮板6通过向管道内壁施加轴向刮擦力以清除所述管道内壁上的第一垢质，所述刮刀8通过向所述管道内壁施加周向切削力以刮除所述管道内壁上的第二垢质，所述第二垢质的硬度大于所述第一垢质的硬度；所述环形刮板6及所述刮刀8连接在转轴10上，其中，所述环形刮板6与所述转轴10共本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管道内壁除垢装置，包括环形刮板（6）及刮刀（8），其特征在于：所述环形刮板（6）及所述刮刀（8）连接在转轴（10）上；所述环形刮板（6）与所述转轴（10）共同沿管道移动以向所述管道内壁施加轴向刮擦力以清除所述管道内壁上的第一垢质；所述刮刀（8）通过向所述管道内壁施加周向切削力以刮除所述管道内壁上的第二垢质；所述第二垢质的硬度大于所述第一垢质的硬度；所述转轴（10）连接控制组件；所述控制组件，在所述环形刮板（6）遇到所述第二垢质时被启动以驱动所述转轴（10）带动所述刮刀（8）转动并向所述管道内壁施加周向切削力。2.根据权利要求1所述的管道内壁除垢装置，其特征在于：所述转轴（10）为空心轴；所述控制组件包括偏心喷头（9）及控流阀；所述偏心喷头（9）与所述转轴（10）连接；所述控流阀，用于驱动所述偏心喷头（9）产生转矩；所述转矩，用于驱动所述转轴（10）带动所述刮刀（8）向所述管道内壁施加周向切削力。3.根据权利要求2所述的管道内壁除垢装置，其特征在于：所述偏心喷头（9）的水射流对应所述刮刀（8）与所述环形刮板（6）之间的管壁；所述水射流，用于清洗所述刮刀（8）以保持切削性能及对所述第二垢质施加切削力；所述切削力，用于与所述周向切削力共同作用以刮除所述管道内壁上的所述第二垢质。4.根据权利要求2所述的管道内壁除垢装置，其特征在于：所述控流阀设置在所述转轴（10）内，包括内筒（19）及滑套（16）；所述内筒（19）的侧壁上开有通孔；所述滑套（16）套在所述内筒（19）外侧，并封堵所述内筒（19）的出口；所述内筒（19）腔内压力升高驱使所述滑套（16）沿所述内筒外壁滑动以打开所述通孔，所述管道内的流体沿所述通孔及所述转轴（10）内腔流入所述偏心喷头（9）内；所述流体，用于驱动所述偏心喷头（9）产生所述转矩。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李治淼，吕磊，廖明凡，苗春伟，范凯迪，王真力，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：
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