【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及充填管道清理，特别是涉及一种充填管道内壁高效清理装置及清理方法。
技术介绍
1、充填管道输送具有效率高、经济环保等优点，被广泛地采用在地下矿山尾砂胶结充填领域，一般利用自然高差或机械增压的方式，通过管路将地表制备的充填料浆输送至采空区，完成充填作业。因充填料浆内添加有胶凝活性材料，料浆具有较强的粘稠性，为避免堵管，每次充填结束后，都需要用大量的水持续冲洗管道，保证管道畅通，不影响下次使用。但在实际使用过程中，管道内的物料很难被彻底清洗干净。一定时间后管道内壁将会积攒一定厚度的料浆凝固后的混合物，如果不进行深度清理，将会产生以下不良影响：
2、1)管道内壁越来越小，充填料浆的输送阻力将增大，可输送的流量将变小，影响矿山的采充平衡，增加充填运营成本。
3、2)内壁变得凹凸不平，影响料浆的输送平顺性，增加输送过程中的扰流状态，间接增加堵管、爆管风险。
4、3)因输送过程中管道内壁受力不均衡，受冲刷较轻的区域积料较多，会进一步使料浆更多地冲刷其他区域，加速管道的磨损，缩短管道的更换时间，增加充填运营成本。
5、4)管道内壁形成一层结垢物后，物料在结垢物上的黏着吸附速度会大幅增加，难以控制。
6、为了解决上述问题，避免充填管道内壁积料产生的负面影响，专利号为cn202310285767.2的专利技术专利公开了一种水利施工用管道机多功能清泥装置；包括位于前侧的动力机头，动力机头内设有为整个装置提供动力的动力控制组件，动力机头的后端转动安装与之同轴的横轴，动力机头内设有
7、上述方案中先通过出水孔对管道壁进行高压冲洗，再通过刮板进行刮除的清理方式，无法保证刮板能够将管壁彻底清理干净；且采用脉冲式的喷水方式对管道内壁进行间断式冲洗的方式亦容易发生区域遗漏，更加无法保证管道清理的效果；另外，该方案需要依靠额外的动力装置为其提供在管道中行走的行走动力以及水流喷射动力，使得管道清理成本较高。
8、基于上述问题，亟待提供一种能够保证管道清理效果且结构简单、成本较低的充填管道清理装置。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种充填管道内壁高效清理装置及清理方法，其能够在无自身动力驱动的情况下，引导高压水流与高压气体混合形成气液两相清洗介质，实现对充填管道的深度清理。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种充填管道内壁高效清理装置，其包括与管道内径配合设置的除垢体，及设置在除垢体中的多个高压水流冲洗通道与多个高压气流冲洗通道，多个所述高压水流冲洗通道周向分布于除垢体的外缘，每一个高压水流冲洗通道均沿除垢体轴向方向贯穿除垢体，且其出水口沿除垢体径向向外倾斜设置；所述高压气流冲洗通道的出气口靠近高压水流冲洗通道的出水口设置。
3、优选的，所述高压水流冲洗通道沿除垢体轴向方向在除垢体中径向向外倾斜延伸设置。
4、优选的，所述高压水流冲洗通道包括导流段和与导流段连接的冲洗段，所述导流段沿除垢体轴向方向在除垢体中垂直于除垢体本体延伸设置，所述冲洗段沿除垢体轴向方向在除垢体中径向向外倾斜延伸设置。
5、优选的，所述高压水流冲洗通道的冲洗段在除垢体中径向向外倾斜延伸设置的同时，同步朝向顺时针或逆时针方向倾斜设置。
6、优选的，所述高压气流冲洗通道的出气口沿高压水流冲洗通道的分布位置一一对应靠近高压水流冲洗通道的出水口设置。
7、优选的，所述高压气流冲洗通道设置于除垢体布置有高压水流冲洗通道出水口一侧，其在除垢体中径向延伸至高压水流冲洗通道的出水口。
8、优选的，所述充填管道内壁高效清理装置包括一高压注气组件，所述高压注气组件包括压缩机及高压注气管道，所述高压注气管道的一端与压缩机的输出端密封连接，另一端与除垢体中的高压气流冲洗通道连接。
9、优选的，所述高压气流冲洗通道自除垢体中心向四周扩散径向延伸，所述除垢体中心设有高压进气口，所述高压进气口与高压注气管道密封连接。
10、优选的，所述压缩机位于充填管道的排垢端，所述高压注气管道一端与高压进气口密封连接，另一端沿充填管道延伸至排垢端与压缩机的输出端密封连接。
11、一种基于上述充填管道内壁高效清理装置的充填管道内壁高效清理方法，其包括如下步骤：
12、将充填管道内壁高效清理装置的除垢体放入待清理管道中，使除垢体与充填管道同轴设置；
13、自充填管道的冲洗端向管内持续通入高压水，同时向除垢体中持续通入高压气体，高压气体与高压水流在出水口混合形成气液两相清洗介质对充填管道进行冲洗，除垢体在高压水流的冲击下沿充填管体中发生轴向位移；
14、除垢体在高压水的推动下沿管道轴向移动并进行管道清理，待除垢体被高压水冲出充填管体及完成充填管道内壁的清洗工作。
15、本专利技术的有益效果是：
16、本专利技术通过设置周向分布于除垢体外缘的高压水流冲洗通道，实现在高压水流的冲击下，将高压水流引导至除垢体位移方向的前端，使高压水流在高压水流冲洗通道的引导下对除垢体前端管体进行冲洗。另外，设置高压气流冲洗通道的出气口靠近高压水流冲洗通道的出水口，使高压水流与高压气流冲洗通道输出的高压气体在出水口混合，形成气液两相清洗介质，高压水流体积成倍扩大，且水的流速加快并呈现喷射沸腾状，能够对管壁进行冲击、切削以及气爆，进而实现对充填管道的深度清理。
17、本专利技术通过设置冲洗段，将高压水流引导至朝向除垢体前端的充填管道管壁设置，使高压水流在进行管体清理的同时，重点对管壁上附着的顽固积垢进行深度清理；进一步的，通过在冲洗段前增加导流段，用以沿高压水流的方向将高压水流引导至冲洗段，避免高压水流将较大冲击力作用于除垢体本体而无法保证充填管道的清理效果的问题。
18、本专利技术设置所述高压水流冲洗通道的冲洗段在除垢体中径向向外倾斜延伸设置的同时，同步朝向顺时针或逆时针方向倾斜设置，形成一顺时针流向或逆时针流向的高压水流冲洗通道。当高压水流通过高压水流冲洗通道的引导冲击除垢体前端的充填管道的管壁时，其冲击至管壁的反作用力推动除垢体做顺时针转动或逆时针转动，形成切向运动；不仅能够实现对充填管道管壁的周向冲洗，对充填管道的管壁清理更加全面；还能够降低除垢体与管壁之间的卡壳风险。
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1.一种充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，包括与管道内径配合设置的除垢体，及设置在除垢体中的多个高压水流冲洗通道与多个高压气流冲洗通道，多个所述高压水流冲洗通道周向分布于除垢体的外缘，每一个高压水流冲洗通道均沿除垢体轴向方向贯穿除垢体，且其出水口沿除垢体径向向外倾斜设置；所述高压气流冲洗通道的出气口靠近高压水流冲洗通道的出水口设置。
2.根据权利要求1所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压水流冲洗通道沿除垢体轴向方向在除垢体中径向向外倾斜延伸设置。
3.根据权利要求1所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压水流冲洗通道包括导流段和与导流段连接的冲洗段，所述导流段沿除垢体轴向方向在除垢体中垂直于除垢体本体延伸设置，所述冲洗段沿除垢体轴向方向在除垢体中径向向外倾斜延伸设置。
4.根据权利要求3所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压水流冲洗通道的冲洗段在除垢体中径向向外倾斜延伸设置的同时，同步朝向顺时针或逆时针方向倾斜设置。
5.根据权利要求1所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压
6.根据权利要求1所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压气流冲洗通道设置于除垢体布置有高压水流冲洗通道出水口一侧，其在除垢体中径向延伸至高压水流冲洗通道的出水口。
7.根据权利要求1所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述充填管道内壁高效清理装置包括一高压注气组件，所述高压注气组件包括压缩机及高压注气管道，所述高压注气管道的一端与压缩机的输出端密封连接，另一端与除垢体中的高压气流冲洗通道连接。
8.根据权利要求7所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压气流冲洗通道自除垢体中心向四周扩散径向延伸，所述除垢体中心设有高压进气口，所述高压进气口与高压注气管道密封连接。
9.根据权利要求8所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述压缩机位于充填管道的排垢端，所述高压注气管道一端与高压进气口密封连接，另一端沿充填管道延伸至排垢端与压缩机的输出端密封连接。
10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述的充填管道内壁高效清理装置的充填管道内壁高效清理方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，包括与管道内径配合设置的除垢体，及设置在除垢体中的多个高压水流冲洗通道与多个高压气流冲洗通道，多个所述高压水流冲洗通道周向分布于除垢体的外缘，每一个高压水流冲洗通道均沿除垢体轴向方向贯穿除垢体，且其出水口沿除垢体径向向外倾斜设置；所述高压气流冲洗通道的出气口靠近高压水流冲洗通道的出水口设置。
2.根据权利要求1所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压水流冲洗通道沿除垢体轴向方向在除垢体中径向向外倾斜延伸设置。
3.根据权利要求1所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压水流冲洗通道包括导流段和与导流段连接的冲洗段，所述导流段沿除垢体轴向方向在除垢体中垂直于除垢体本体延伸设置，所述冲洗段沿除垢体轴向方向在除垢体中径向向外倾斜延伸设置。
4.根据权利要求3所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压水流冲洗通道的冲洗段在除垢体中径向向外倾斜延伸设置的同时，同步朝向顺时针或逆时针方向倾斜设置。
5.根据权利要求1所述的充填管道内壁高效清理装置，其特征在于，所述高压气流冲洗通道的出气口沿高压水流冲洗通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱豪，任高峰，江科，彭亮，郑伯坤，刘伟，张聪瑞，石勇，黄腾龙，盛佳，龚永超，范海清，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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