无缆清蜡机器人制造技术

本申请公开了一种无缆清蜡机器人，包括动力系统、爬行轴、扶正杆、刮蜡刀以及滚轮，所述爬行轴与扶正杆分别直接或间接地与动力系统配合在一起，所述动力系统用于驱动爬行轴转动，所述刮蜡刀安装在扶正杆上，所述滚轮直接或间接地转动安装在爬行轴的侧壁上。本中机器人具有如下有益效果：通过组合使用动力系统、爬行轴、扶正杆、刮蜡刀以及滚轮，形成了一种可以在油管内上下行的机器人，在机器人在上下行的过程中，刮蜡刀可以刮除管壁上的蜡，工作效率高。率高。率高。

【技术实现步骤摘要】
无缆清蜡机器人


[0001]本专利技术涉及油管清洁领域，尤其涉及一种无缆清蜡机器人。

技术介绍

[0002]石油运输管道中，由于靠近井口位置温度逐渐降低导致油管内壁出现结蜡现象，清蜡不及时会导致油管内的流通面积减小或堵塞，石油运输效率降低。目前主要有以下几种清蜡方式：
[0003]第一种，将结蜡油管从油井内提出运输到油管厂，将刮蜡刀伸入到油管内刮蜡，这种方式需要油井停工影响生产，费时费力，成本高；
[0004]第二种，在结蜡的油井内加入化学试剂，与蜡发生化学反应分解后随井液排出，这种方式难以将化学试剂从井液中分离出来导致化学试剂残留，油液被污染，甚至导致污染环境；
[0005]第三种，倒热水、电加热方式除蜡，耗能大，成本高；
[0006]第四种，机械有揽清蜡方式，在刮蜡刀上绑上配重块，从井口投入油井中，靠重力带动刮蜡刀清蜡，然后靠绑在尾部的钢丝绳拉回井口，如此反复清蜡，这种清蜡方式需要油井停工且人工操作。
[0007]所以目前还尚未有一种不使用线缆的机器能够快速地清洁油管中的蜡。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对上述问题，提出了一种无缆清蜡机器人。
[0009]本专利技术采取的技术方案如下：
[0010]一种无缆清蜡机器人，包括动力系统、爬行轴、扶正杆、刮蜡刀以及滚轮，所述爬行轴与扶正杆分别直接或间接地与动力系统配合在一起，所述动力系统用于驱动爬行轴转动，所述刮蜡刀安装在扶正杆上，所述滚轮直接或间接地转动安装在爬行轴的侧壁上。
[0011]本种清蜡机器人中，通过组合使用动力系统、爬行轴、扶正杆、刮蜡刀以及滚轮，形成了一种可以在油管内上下行的机器人，在机器人在上下行的过程中，刮蜡刀可以刮除管壁上的蜡，工作效率高。
[0012]具体工作时的方法如下，首先将整个机器人放进油管内，滚轮贴紧油管的内壁，动力系统开始工作，动力系统驱动爬行轴转动，继而带动爬行轴的的滚轮与与油管之间发生相对转动，滚轮的转动带动整个机器人在油管内运动，从而带动刮蜡刀沿着油管内壁移动，实现无缆清蜡机器人清蜡，节省成本与人工。
[0013]需要进一步说明的是，本结构中刮蜡刀为缺圆管状的刮蜡刀，所述刮蜡刀转动套设在扶正杆上，刮蜡刀的中轴线与扶正杆的中轴线重合，刮蜡刀可以绕着扶正杆转动，也可以沿着扶正杆移动，这样便于在刮蜡时降低刮蜡刀被卡死的概率。
[0014]可选的，还包括安装板、支架、调节弹簧以及调节螺钉，所述安装板通过调节螺钉安装在爬行轴的侧壁上，所述调节弹簧套设在调节螺钉上，且弹簧的两端分别抵住安装板
及爬行轴，所述支架安装在安装板上，所述滚轮转动安装在支架上。
[0015]滚轮安装在安装板的支架上，且安装板与爬行轴之间的距离可以通过拧动调节螺钉来进行改变，所以滚轮与爬行轴侧壁之间的距离是可以调节，且滚轮与爬行轴侧壁之间的距离也具有一定的可伸缩性，下井前通过调节螺钉锁紧的高度调节爬行机构压紧油管内壁的力，同时通过高度一致确保弹簧的弹力一致，实现电机输出功率利用最大化。且机器人上下运行过程中，调节弹簧可实现自动伸缩。当遇到蜡较厚的位置时弹簧就会压缩，反之则拉伸确保滑动件都能压紧油管，实现了运行过程中自动调节爬行机构最大外径，使其可适应不同情况的油管。
[0016]可选的，所述动力系统包括外壳、电机、联轴器、减速机、扶正轴承以及止推轴承，所述减速机与电机的轴相接，所述爬行轴通过联轴器与减速机相接，联轴器与爬行轴之间设置有所述止推轴承，所述扶正轴承设置在爬行轴与外壳之间。
[0017]电机的作用是将电能转换成机械能，减速机通过降低转速来提高扭矩，并通过联轴器传递给爬行轴。
[0018]整体结构偏心运动会导致电机能量利用率降低、零部件磨损加剧，同时长期偏心运动容易导致机构卡住、清蜡效果变差，同时电机不能承受轴向力。所以在电机和爬行轴之间设计了扶正轴承与止推轴承，扶正轴承保证轴同心度，联轴器实现不同心调节，止推轴承承受轴向力且可以保持旋转。
[0019]可选的，还包括旋转油封，所述旋转油封套与爬行轴转动配合，且旋转油封设置外壳的一端。
[0020]为了保护电机，在爬行轴处添加一道旋转油封，防止井液通过旋转的爬行轴进入电机腔内。
[0021]可选的，还包括接头以及胶囊，所述接头设置在外壳的一端，且旋转油封与接头分别位于外壳的两端，所述外壳、旋转油封、接头以及爬行轴合围在一起形成了电机腔，接头上设置有用于封堵所述电机腔的密封接端头，所述电机位于所述电机腔内，所述胶囊设置在接头一侧，胶囊与所述电机腔联通。
[0022]因为整个机器人是要在井液中工作的，当电机腔室和外界井液出现压力不平衡时，压力差会使油封损坏，从而井液进入电机导致电机损坏。所以为了维持电机腔与外部井液的压力平衡，且液体体积受温度压强的影响变化小，本机器人中电机腔内需充满干净的电机油。
[0023]上述中，为了进一步提高电机腔的抗压差变化能力，电机腔又加了胶囊。当电机油膨胀或收缩时，胶囊本身有热胀冷缩，利用胶囊的呼吸作用平衡压力，这样就解决了电机发热电机油膨胀的问题。
[0024]可选的，还包括二节式折叠连杆、滑动件、第一弹簧、第二弹簧、套环以及锁紧调节件，所述动力系统一端直接或间接设置有接头，所述扶正杆与所述接头固定在一起，所述套环套设在扶正杆上，所述第一弹簧以及第二弹簧套设在扶正杆上，所述第一弹簧与第二弹簧分别位于连杆的两端，所述锁紧调节件设置在扶正杆上，所述第一弹簧的两端分别抵住所述接头及套环，所述第二弹簧的两端分别抵住套环以及锁紧调节件，所述二节式折叠连杆的两端分别与接头及套环铰接配合在一起，所述滑动件转动安装在二节式折叠连杆的折弯处。
[0025]具体第一弹簧与第二弹簧都处于压缩状态，拧动锁紧调节件，可以改变第一弹簧与第二弹簧的压紧状态，第一弹簧与第二弹簧的压缩状态发生改变，二节式折叠连杆的折弯角度也可以调整，这样可以调整滑动件与扶正杆之间的距离，可以更好地适应不同的管径。第一弹簧、第二弹簧、二节式折叠连杆以及滑动件相当于形成了一个扶正机构，该扶正机构可以让扶正杆避免歪扭。同时由于本机器人中，当电机带动爬行轴转动时，电机会产生一个与转动方向一致的作用力，如果这个力不能抵消，电机就会发生自转导致整个机器人无法顺利上下爬行，而扶正机构可以通过滑动件压紧油管的管壁产生一个与电机转动方向相反的摩擦力来防止电机自转，从而能机器人能稳定顺利地上下爬行。
[0026]可选的，所述二节式折叠连杆有三个，且三个二节式折叠连杆围绕扶正杆等弧度地分布，每个二节式折叠连杆上均转动安装有滑动件。
[0027]三个滑动件由于呈均匀分布，弹簧的力都一样所以支架张开的角度也一样，这样就可以让整个清蜡机构与油管保持同心，这就起到了机构的扶正作用。
[0028]具体滑动件可以是轮子，也可以是滑块，本方案中选用轮子作为滑动件。
[0029]具体锁紧调节件可以是卡箍或是挡圈或者锁紧调节螺母，本方案中选用锁紧调节螺母作为锁紧调节件。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无缆清蜡机器人，其特征在于，包括动力系统、爬行轴、扶正杆、刮蜡刀以及滚轮，所述爬行轴与扶正杆分别直接或间接地与动力系统配合在一起，所述动力系统用于驱动爬行轴转动，所述刮蜡刀安装在扶正杆上，所述滚轮直接或间接地转动安装在爬行轴的侧壁上。2.如权利要求1所述的无缆清蜡机器人，其特征在于，还包括安装板、支架、调节弹簧以及调节螺钉，所述安装板通过调节螺钉安装在爬行轴的侧壁上，所述调节弹簧套设在调节螺钉上，且弹簧的两端分别抵住安装板及爬行轴，所述支架安装在安装板上，所述滚轮转动安装在支架上。3.如权利要求1所述的无缆清蜡机器人，其特征在于，所述动力系统包括外壳、电机、联轴器、减速机、扶正轴承以及止推轴承，所述减速机与电机的轴相接，所述爬行轴通过联轴器与减速机相接，联轴器与爬行轴之间设置有所述止推轴承，所述扶正轴承设置在爬行轴与外壳之间。4.如权利要求3所述的无缆清蜡机器人，其特征在于，还包括旋转油封，所述旋转油封套与爬行轴转动配合，且旋转油封设置外壳的一端。5.如权利要求4所述的无缆清蜡机器人，其特征在于，还包括接头以及胶囊，所述接头设置在外壳的一端，且旋转油封与接头分别位于外壳的两端，所述外壳、旋转油封、接头以及爬行轴合围在一起形成了电机腔，接头上设置有用于封堵所述电机腔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金立川，尹学超，陈南干，王佳佳，闫江浩，汪奇，李华晶，叶哲宁，康庆泽，李德根，
申请(专利权)人：杭州乾景科技有限公司，
类型：发明
国别省市：