一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器及清污方法技术

本发明专利技术涉及管道系统清洁技术领域，并具体涉及一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器及清污方法，包括托架机构，用于承载整个装置在管道内移动，还包括中心轴，两端分别转动安装在托架机构上；导向监测端部，固定安装在托架机构上，其上安装有用于监测管道内壁泥垢厚度的传感器，该传感器获取的厚度数据收集后用于设置清洁停留时间；清洁机构，包括依次固定安装在中心轴上的导向刀头、打磨装置和切割装置，所述导向刀头设置为锥形，所述导向刀头、打磨装置和切割装置之间均设置间隙，该间隙根据打磨装置和切割装置的宽度设置，用以解决现有技术中的清管器存在的适用范围窄、清理时易卡堵造成结构损坏以及清理效率低的技术问题。术问题。术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器及清污方法


[0001]本专利技术涉及管道系统清洁
，并具体涉及一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器及清污方法。

技术介绍

[0002]长期输送油、水、气等流体的管道会发生堵塞，需要定期对管道进行清理和疏通维护，现有技术中的清管装置种类繁多，根据工作原理分为机械刮削、射流清洗、凝胶清洗等类型，比较常见的一种蠕动清管器主要包括由伸缩缸两端连接的前钢刷和后钢刷，其通过特殊设计的叶轮机，在管道内靠流体的冲击提供动力，带动泵体工作，进而带动前钢刷和后钢刷沿管壁蠕动进行清洁动作，以上常规的蠕动清管装置存在诸多不足：(1)现有清管装置主要适用于较小直径的管道内壁泥垢的清除，应用于大直径管道内壁泥垢清除上存在刚性强度不足易变形损坏的缺陷；(2)当用于清除管道内壁较厚且硬度较强的泥垢时容易发生卡堵，掉落的大块泥垢不能及时清理，也容易造成清管装置卡堵，造成清管机构损坏，还可能因为机构损坏造成管道损伤；(3)由于管道系统内的泥垢沉积厚度并不一致，因此泥垢较厚的部位硬度一般也比较大，需要清理的时间比较长，厚度较薄的管壁一般需要清理的时间比较短，现有技术中的清管机构并不能根据实际情况进行清理时间的调整，因此导致泥垢较厚的地方清理不彻底，泥垢较薄的地方清理效率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器，用以解决现有技术中的清管器存在的适用范围窄、清理时易卡堵造成结构损坏以及清理效率低的技术问题。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器，包括托架机构，用于承载整个装置在管道内移动，还包括中心轴，两端分别转动安装在托架机构上；导向监测端部，固定安装在托架机构上，其上安装有用于监测管道内壁泥垢厚度的传感器，该传感器获取的厚度数据收集后用于设置清洁停留时间和中心轴的转速；清洁机构，包括依次固定安装在中心轴上的导向刀头、打磨装置和切割装置，所述导向刀头设置为锥形，所述导向刀头、打磨装置和切割装置之间均设置间隙，该间隙根据打磨装置和切割装置的宽度设置。
[0005]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0006]进一步，所述导向刀头和打磨装置之间还设置冲洗液管路，该冲洗液管路固定安装在中心轴上与管道内腔连通，所述冲洗液管路通过液体输入端与外部高压液体源连通。
[0007]进一步，所述打磨装置包括打磨固定架和安装在打磨固定架端部的刷部，所述刷部采用钢刷或磨砂片，所述切割装置包括切割固定架和安装在切割固定架端部的切割刀片，该切割刀片采用纵向设置或横向设置的钢制切割刀片。
[0008]进一步，所述打磨机构a上安装钢刷，所述切割机构a上安装纵向切割刀片，所述打
磨机构b上安装磨砂片，所述切割机构b上安装横向切割刀片。
[0009]进一步，所述打磨装置的直径小于导向刀头和切割装置的直径，所述打磨装置包括打磨机构a和打磨机构b，所述切割装置包括切割机构a和切割机构b，所述打磨机构a、切割机构a、打磨机构b和切割机构b顺次设置，所述打磨机构a与切割机构a之间的间距L1的尺寸为：(H1+H2)/4＜L1＜3(H1+H2)/4，所述切割机构a与打磨机构b之间的间距L2的尺寸为：(H2+H3)/4＜L2＜3(H2+H3)/4，所述打磨机构b与切割机构b之间的间距L3的尺寸为：(H3+H4)/4＜L3＜3(H3+H4)/4，其中，H1为打磨机构a的宽度，H2为切割机构a的宽度，H3为打磨机构b的宽度，H4为切割机构b的宽度。
[0010]进一步，所述智能清管器的清洁停留时间其中n为所述中心轴的转速，其中，2000转/分≤n≤3000转/分，h为管道内壁泥垢平均厚度，H1为打磨机构a的宽度，H2为切割机构a的宽度，H3为打磨机构b的宽度，H4为切割机构b的宽度，L1所述打磨机构a与切割机构a之间的间距，L2为所述切割机构a与打磨机构b之间的间距，L3为所述打磨机构b与切割机构b之间的间距。
[0011]进一步，还包括中央处理单元，所述中央处理单元收集所述中心轴的转速数据、所述管道内壁泥垢厚度数据、打磨机构a的宽度数据、切割机构a的宽度数据、打磨机构b的宽度数据、切割机构b的宽度数据、打磨机构a与切割机构a之间的间距数据、所述切割机构a与打磨机构b之间的间距数据、所述打磨机构b与切割机构b之间的间距数据，并进行数据处理后自动计算所述智能清管器的清洁停留时间。
[0012]进一步，还包括泥浆回收机构，所述泥浆回收机构包括泥浆回收槽和与泥浆回收槽连通的吸附泵，所述导向监测端部和泥浆回收槽均分别固定安装在托架机构的托架座上，所述中心轴的两端分别通过轴承与导向监测端部和泥浆回收槽转动安装。
[0013]进一步，所述打磨装置和切割装置均设置为圆盘形状，所述打磨装置与切割装置之间的中心轴处以及泥浆回收槽的外壁上均设置泵吸入口，所述泵吸入口通过吸附泵与泥浆回收槽连通。
[0014]进一步，所述打磨装置和切割装置均设置为扇形，且各装置在中心轴上的安装位置沿中心轴的轴线呈螺旋状排列，所述泥浆回收槽的外壁上设置泵吸入口，所述泵吸入口通过吸附泵与泥浆回收槽连通。
[0015]本专利技术另一方面提供一种智能清管器的清污方法，该方法包括：
[0016]S1：通过动力源驱动托架机构沿管道移动，托架机构上的导向监测端部实时监测管道内壁泥垢的厚度数据，将厚度数据传输至中央处理单元；
[0017]S2：所述中央处理单元收集所述中心轴的转速数据、所述管道内壁泥垢厚度数据、打磨机构a的宽度数据、切割机构a的宽度数据、打磨机构b的宽度数据、切割机构b的宽度数据、打磨机构a与切割机构a之间的间距数据、所述切割机构a与打磨机构b之间的间距数据、所述打磨机构b与切割机构b之间的间距数据，并进行数据处理后自动计算所述智能清管器的清洁停留时间；
[0018]S3：外部高压液体通过冲洗液管路进入管道内腔润湿管道内壁泥垢；
[0019]S4：锥形导向刀头清理管道内壁表层的泥垢；
[0020]S5：打磨机构a端部的钢刷旋转对管道内壁的泥垢进行打磨清理；
[0021]S6：切割机构a端部的纵向切割刀片旋转对初步打磨后的管道内壁沿管道径向进行切割清理；
[0022]S7：打磨机构b端部的磨砂片旋转对进行纵向切割后的泥垢进行打磨清理；
[0023]S8：切割机构b端部的横向切割刀片旋转对打磨机构b清理后的管道内壁进行沿管道轴向进行切割清理；
[0024]S9：在步骤S3
‑
S8的整个工作进行中，泥浆回收机构的吸附泵均处于工作状态，将管道内腔的泥水混合物回收至泥浆回收槽内排出。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]1、通过采用托架机构，实现整个清管器在管道内往复移动，通过设置导向监测端部，对管道内各个方向的泥垢厚度进行监测，进而便于根据泥垢厚度设定清理停留的时间和中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器，包括托架机构，用于承载整个装置在管道内移动，其特征在于：还包括：中心轴，两端分别转动安装在托架机构上；导向监测端部，固定安装在托架机构上，其上安装有用于监测管道内壁泥垢厚度的传感器；清洁机构，包括依次固定安装在中心轴上的导向刀头、打磨装置和切割装置，所述导向刀头设置为锥形，所述导向刀头、打磨装置和切割装置之间均设置间隙，该间隙根据打磨装置和切割装置的宽度设置。2.根据权利要求1所述的一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器，其特征在于：所述导向刀头和打磨装置之间还设置冲洗液管路，该冲洗液管路固定安装在中心轴上与管道内腔连通，所述冲洗液管路通过液体输入端与外部高压液体源连通。3.根据权利要求2所述的一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器，其特征在于：所述打磨装置包括打磨固定架和安装在打磨固定架端部的刷部，所述刷部采用钢刷或磨砂片，所述切割装置包括切割固定架和安装在切割固定架端部的切割刀片，该切割刀片采用纵向设置或横向设置的钢制切割刀片。4.根据权利要求1所述的一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器，其特征在于：所述打磨装置的直径小于导向刀头和切割装置的直径，所述打磨装置包括打磨机构a和打磨机构b，所述切割装置包括切割机构a和切割机构b，所述打磨机构a、切割机构a、打磨机构b和切割机构b顺次设置，所述打磨机构a与切割机构a之间的间距L1的尺寸为：(H1+H2)/4＜L1＜3(H1+H2)/4，所述切割机构a与打磨机构b之间的间距L2的尺寸为：(H2+H3)/4＜L2＜3(H2+H3)/4，所述打磨机构b与切割机构b之间的间距L3的尺寸为：(H3+H4)/4＜L3＜3(H3+H4)/4，其中，H1为打磨机构a的宽度，H2为切割机构a的宽度，H3为打磨机构b的宽度，H4为切割机构b的宽度。5.根据权利要求4所述的一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器，其特征在于：所述智能清管器的清洁停留时间其中n为所述中心轴的转速，其中，2000转/分≤n≤3000转/分，h为管道内壁泥垢平均厚度，H1为打磨机构a的宽度，H2为切割机构a的宽度，H3为打磨机构b的宽度，H4为切割机构b的宽度，L1所述打磨机构a与切割机构a之间的间距，L2为所述切割机构a与打磨机构b之间的间距，L3为所述打磨机构b与切割机构b之间的间距。6.根据权利要求5所述的一种用于清除大直径管道内壁泥垢的智能清管器，其特征在于：还包括中央处理单元，所述中央处理单元收集所述中心轴的转速数据、所述管道内壁泥垢厚度数据、打磨机构a的宽度数据、切割机构a的宽度数据、打磨机构b的宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛鹰，戴烽滔，贾彬，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：