一種自動(dòng)調(diào)速清管器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于天然氣管道的自動(dòng)調(diào)速清管器。它是純機(jī)械結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)旁通閥控制方式依賴電池的問(wèn)題。其技術(shù)方案：速度采集輪壓緊在管道內(nèi)壁，速度采集輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)質(zhì)量塊轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量塊離心力控制節(jié)流閥的開(kāi)啟程度并可以根據(jù)速度大小自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥。本速度控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)電器元件，安全可靠，可以用于長(zhǎng)距離天然氣管道清管，并可以攜帶管道檢測(cè)設(shè)備。
【專利說(shuō)明】一種自動(dòng)調(diào)速清管器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于天然氣管道清管的自動(dòng)調(diào)速清管器。
【背景技術(shù)】
[0002]在對(duì)天然氣管道進(jìn)行清管和檢測(cè)過(guò)程中，一般法規(guī)要求清管設(shè)備運(yùn)行速度為
3.5?5m/s ;管道內(nèi)檢測(cè)設(shè)備為了獲得較佳的檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，要求設(shè)備的運(yùn)行速度低于5m/s ;電磁超聲檢測(cè)設(shè)備則要求其運(yùn)行速度低于2m/s。清管器在通過(guò)管道上下坡段、彎曲段、積液積砂及結(jié)垢段時(shí)速度變化較大，常規(guī)清管器不能夠滿足速度控制要求。
[0003]現(xiàn)有天然氣管道清管器速度控制方式分為被動(dòng)控制方式和主動(dòng)控制方式。被動(dòng)控制方式是通過(guò)調(diào)節(jié)清管作業(yè)中進(jìn)氣端和排氣端的壓力和進(jìn)氣流量來(lái)間接控制清管器速度。
[0004]目前主動(dòng)控制方式主要指旁通閥控制方式，其技術(shù)方案是:用里程輪采集清管器速度或者直接用速度/加速度傳感器獲得清管器速度；通過(guò)電控系統(tǒng)對(duì)信號(hào)處理；再通過(guò)電機(jī)來(lái)調(diào)整泄流閥的開(kāi)啟程度；以此控制清管器前后壓差，調(diào)整清管器推動(dòng)力，從而控制清管器運(yùn)行速度。主動(dòng)控制方式控制電機(jī)消耗電能，清管器自帶的蓄電池電量有限，因此長(zhǎng)距離管道清管受到限制。
[0005]國(guó)內(nèi)旁通閥主動(dòng)控制方式清管器尚不成熟，國(guó)外該類清管器租用價(jià)格昂貴，使得目前國(guó)內(nèi)天然氣管道清管以被動(dòng)控制方式為主。因?yàn)闅怏w的可壓縮性，以及管道對(duì)清管器阻力變化較為突然，被動(dòng)控制方式往往難以達(dá)到較好速度控制效果，清管器容易因?yàn)樗俣冗^(guò)大引起沖擊、皮碗嚴(yán)重磨損甚至清管器損壞等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的:為了克服清管器速度被動(dòng)控制方式效果不好的問(wèn)題，以及現(xiàn)有采用電控方案的主動(dòng)控制方式難以應(yīng)用于長(zhǎng)距離管道的問(wèn)題，特提供一種自動(dòng)調(diào)速清管器。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0008]一種自動(dòng)調(diào)速清管器，包括筒體、前法蘭、后法蘭、皮碗、隔板、速度采集輪、皮帶輪a、皮帶輪b、皮帶、拉伸彈簧、支撐桿、中心軸、中心軸固定套、中心筒、滑套、密封套、連桿a、連桿b、質(zhì)量塊，其特征在于:筒體一端安裝前法蘭，另一端安裝后法蘭，用螺栓固定；前法蘭外側(cè)安裝至少2個(gè)皮碗，皮碗之間以及皮碗外側(cè)安裝隔板，隔板、皮碗、前法蘭之間用螺栓連接，隔板、皮碗、前法蘭上開(kāi)設(shè)至少一個(gè)軸向通孔；后法蘭外側(cè)安裝至少2個(gè)皮碗，皮碗之間以及皮碗外側(cè)安裝隔板，隔板、皮碗、前法蘭之間用螺栓連接，后法蘭、皮碗和隔板上開(kāi)設(shè)至少一個(gè)軸向通孔；中心筒設(shè)置在筒體內(nèi)，并通過(guò)螺紋連接到前法蘭上，中心筒沿其軸向開(kāi)設(shè)至少一個(gè)槽形孔，中心筒外安裝滑套，滑套外安裝密封套，密封套用螺栓固定到前法蘭上；中心軸一端通過(guò)臺(tái)階面安裝到后法蘭的孔內(nèi)，中心軸另一端通過(guò)中心軸固定套軸向固定在后法蘭上，中心軸與固定套用螺紋連接；速度采集輪和皮帶輪a同軸安裝并鉸接到支撐桿上，拉伸彈簧一端連接支撐桿，拉伸彈簧另一端連接到后法蘭上或者后法蘭上安裝的隔板上；中心軸上固定皮帶輪b，皮帶連接皮帶輪a和皮帶輪b ;滑套上鉸接連桿a，中心軸固定套上鉸接連桿b，連桿a和連桿b鉸接到質(zhì)量塊上，中心軸位于筒體內(nèi)的端部與質(zhì)量塊用拉伸彈簧連接。
[0009]密封套是截面呈U字形的圓環(huán)，密封套環(huán)形空間與前法蘭的軸向通孔連接，密封套內(nèi)側(cè)與中心筒軸向槽形孔對(duì)應(yīng)位置開(kāi)設(shè)槽形孔。
[0010]中心軸臺(tái)階面和后法蘭之間設(shè)置角接觸球軸承，中心軸固定套和后法蘭之間設(shè)置角接觸球軸承。
[0011]前法蘭和其對(duì)應(yīng)的皮碗和隔板開(kāi)設(shè)軸向通孔數(shù)量為4?8個(gè)，且沿前法蘭圓周方向均勻分布。
[0012]后法蘭和其對(duì)應(yīng)的皮碗和隔板開(kāi)設(shè)軸向通孔數(shù)量為4?8個(gè)，且沿后法蘭圓周方向均勻分布。
[0013]中心筒沿其軸向開(kāi)設(shè)槽形孔數(shù)量為2?4個(gè)，且沿中心筒圓周方向均勻分布。
[0014]本發(fā)明具有的有益效果是:(I)本控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，根據(jù)速度不同自動(dòng)調(diào)節(jié)清管器前后壓差，以此控制清管器速度；(2)無(wú)電器元件，安全可靠，不需要通過(guò)蓄電池存儲(chǔ)能量，可以用于長(zhǎng)距離天然氣管道清管，并可以攜帶管道檢測(cè)設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明自動(dòng)調(diào)速清管器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0016]圖中:1.隔板；2.皮碗；3.前法蘭；4.筒體；5.密封套；6.滑套；7.中心筒；8.連桿a ;9.質(zhì)量塊；10.拉伸彈黃；11.彈黃安裝套；12.連桿b ;13.中心軸固定套；14.后法蘭；15.速度采集輪；16.皮帶輪a; 17.支撐桿；18.皮帶；19.皮帶輪b;20.臺(tái)階面；21.角接觸球軸承；22.圓柱面a;23.中心軸；24.過(guò)流孔a ;25.中心筒內(nèi)孔；26.節(jié)流孔；27.密封套環(huán)形空間；28.過(guò)流孔b。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明不受下述實(shí)施實(shí)例的限制，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。下面結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明作以下描述。上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖的布局方向來(lái)確定的。
[0018]如圖1所示，筒體4 一端安裝前法蘭3，另一端安裝后法蘭14，用螺栓固定。前法蘭3左側(cè)安裝兩個(gè)皮碗2，皮碗2之間和皮碗2的左側(cè)安裝隔板I ;前法蘭3右側(cè)安裝密封套5 ;皮碗2、隔板1、前法蘭3和密封套5設(shè)置對(duì)稱分布的8個(gè)螺栓安裝孔，并用螺栓固定壓緊。前法蘭3、皮碗2、隔板I設(shè)置對(duì)稱分布的4個(gè)過(guò)流孔b28。
[0019]如圖1所示，后法蘭14右側(cè)安裝兩個(gè)皮碗2，皮碗2之間和皮碗2的右側(cè)安裝隔板1，皮碗2、隔板I和后法蘭14設(shè)置對(duì)稱分布的8個(gè)螺栓安裝孔，用螺栓固定壓緊，后法蘭14、皮碗2、隔板I之間設(shè)置對(duì)稱分布的4個(gè)過(guò)流孔a24。
[0020]如圖1所示，中心筒7安裝到前法蘭3的中心孔內(nèi)，用螺紋連接。中心筒7軸向開(kāi)設(shè)對(duì)稱布置的2個(gè)槽形孔。中心筒7與密封套5之間安裝滑套6，中心筒7右端設(shè)置臺(tái)階，限制滑套6向右的行程。
[0021]如圖1所示，密封套5是截面呈U字形的圓環(huán)，密封套環(huán)形空間27與前法蘭3、皮碗2、隔板I的過(guò)流孔b28連通。密封套5內(nèi)側(cè)沿軸向開(kāi)設(shè)與中心筒7槽形孔對(duì)應(yīng)的2個(gè)槽形孔，密封套5內(nèi)側(cè)的槽形孔將中心筒內(nèi)孔25和密封套環(huán)形空間27連通?；?沿中心筒7軸向滑動(dòng)，控制節(jié)流孔26的流通面積。
[0022]如圖1所示，速度采集輪15和皮帶輪al6同軸安裝，并安裝到支撐桿17端部，支撐桿17鉸接到后法蘭14的圓柱面a22上，拉伸彈簧10將支撐桿17連接到右側(cè)隔板I上，拉伸彈簧10拉力作用下，速度采集輪15壓緊在管道內(nèi)壁。中心軸23右端安裝皮帶輪bl9，用皮帶18連接皮帶輪al6和皮帶輪bl9。皮帶輪al6和皮帶輪bl9設(shè)置為2組，對(duì)稱布置。
[0023]如圖1所示，后法蘭14右側(cè)設(shè)置環(huán)形槽，用于安裝角接觸球軸承21。中心軸23安裝于后法蘭14的中心孔內(nèi)，中心軸23的臺(tái)階面20壓緊在角接觸球軸承21上。中心軸23左端通過(guò)角接觸球軸承21安裝到后法蘭14左端，并用中心軸固定套13壓緊，中心軸固定套13與中心軸23螺紋連接。中心軸23左端安裝彈簧安裝套11，螺紋連接。
[0024]如圖1所示，中心軸固定套13鉸接連桿b 12，滑套6鉸接連桿a8，連桿b 12和連桿a8另一端鉸接到質(zhì)量塊9上，拉伸彈簧10連接彈簧安裝套11和質(zhì)量塊9。2個(gè)質(zhì)量塊9沿著中心軸21對(duì)稱布置，這樣能夠減輕重力對(duì)質(zhì)量塊9轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。
[0025]本發(fā)明的原理是:
[0026]清管器后端氣體依次通過(guò)過(guò)流孔a24、中心筒內(nèi)孔25、節(jié)流孔26、密封套環(huán)形空間27和過(guò)流孔b28進(jìn)入清管器前端。
[0027]速度采集輪15在拉伸彈簧10拉力作用下壓緊在管道內(nèi)壁，本發(fā)明所述自動(dòng)調(diào)速清管器運(yùn)動(dòng)時(shí)速度采集輪15旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)皮帶輪al6和皮帶輪bl9旋轉(zhuǎn)，皮帶輪bl9帶動(dòng)中心軸23轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸23通過(guò)中心軸固定套13、連桿a8和連桿bl2帶動(dòng)質(zhì)量塊9轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量塊9的離心力和拉伸彈簧10拉力的共同作用下，連桿a8和連桿bl2與中心軸23夾角變化，從而帶動(dòng)滑套6沿著中心筒7滑動(dòng)。速度越大滑套6向右滑動(dòng)距離越大，節(jié)流孔26開(kāi)度也越大，從而使得本發(fā)明所述自動(dòng)調(diào)速清管器前后壓差減小，速度降低。當(dāng)本發(fā)明所述自動(dòng)調(diào)速清管器速度降低，滑套6向左滑動(dòng)，節(jié)流孔26開(kāi)度減小，壓差增大，速度提高。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)調(diào)速清管器，包括筒體(4)、前法蘭(3)、后法蘭(14)、皮碗(2)、隔板(I)、速度采集輪(15)、皮帶輪a(16)、皮帶輪b(19)、皮帶(18)、拉伸彈簧(10)、支撐桿(17)、中心軸(23)、中心軸固定套(13)、中心筒(7)、滑套(6)、密封套(5)、連桿a (8)、連桿b (12)、質(zhì)量塊(9)，其特征在于:筒體(4) 一端安裝前法蘭(3)，另一端安裝后法蘭(14)，用螺栓固定；前法蘭⑶外側(cè)安裝至少2個(gè)皮碗(2)，皮碗⑵之間以及皮碗⑵外側(cè)安裝隔板⑴，隔板(I)、皮碗(2)、前法蘭(3)之間用螺栓連接，隔板(I)、皮碗(2)、前法蘭(3)上開(kāi)設(shè)至少一個(gè)軸向通孔；后法蘭(14)外側(cè)安裝至少2個(gè)皮碗(2)，皮碗⑵之間以及皮碗⑵外側(cè)安裝隔板(1)，隔板(I)、皮碗(2)、前法蘭(3)之間用螺栓連接，后法蘭(14)、皮碗(2)和隔板(I)上開(kāi)設(shè)至少一個(gè)軸向通孔；中心筒(7)設(shè)置在筒體(4)內(nèi)，并通過(guò)螺紋連接到前法蘭(3)上，中心筒(7)沿其軸向開(kāi)設(shè)至少一個(gè)槽形孔，中心筒(7)外安裝滑套(6)，滑套(6)外安裝密封套(5)，密封套(5)用螺栓固定到前法蘭(3)上；中心軸(23) —端通過(guò)臺(tái)階面安裝到后法蘭(14)的孔內(nèi)，中心軸(23)另一端通過(guò)中心軸固定套(13)軸向固定在后法蘭(14)上，中心軸(23)與固定套用螺紋連接；速度采集輪(15)和皮帶輪a(16)同軸安裝并鉸接到支撐桿(17)上，拉伸彈簧(10) —端連接支撐桿(17)，拉伸彈簧(10)另一端連接到后法蘭(14)上或者后法蘭(14)上安裝的隔板(I)上；中心軸(23)上固定皮帶輪b (19)，皮帶(18)連接皮帶輪a (16)和皮帶輪b (19);滑套(6)上鉸接連桿a (8)，中心軸固定套(13)上鉸接連桿b (12)，連桿a (8)和連桿b(12)鉸接到質(zhì)量塊(9)上，中心軸(23)位于筒體(4)內(nèi)的端部與質(zhì)量塊(9)用拉伸彈簧(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速清管器，其特征在于，密封套(5)是截面呈U字形的圓環(huán)，密封套(5)環(huán)形空間與前法蘭(3)的軸向通孔連接，密封套(5)內(nèi)側(cè)與中心筒(7)軸向槽形孔對(duì)應(yīng)位置開(kāi)設(shè)槽形孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速清管器，其特征在于，中心軸(23)臺(tái)階面和后法蘭(14)之間設(shè)置角接觸球軸承，中心軸固定套(13)和后法蘭(14)之間設(shè)置角接觸球軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速清管器，其特征在于，前法蘭(3)和其對(duì)應(yīng)的皮碗(2)和隔板(I)開(kāi)設(shè)軸向通孔數(shù)量為4?8個(gè)，且沿前法蘭(3)圓周方向均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速清管器，其特征在于，后法蘭(14)和其對(duì)應(yīng)的皮碗(2)和隔板(I)開(kāi)設(shè)軸向通孔數(shù)量為4?8個(gè)，且沿后法蘭(14)圓周方向均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速清管器，其特征在于，中心筒(7)沿其軸向開(kāi)設(shè)槽形孔數(shù)量為2?4個(gè)，且沿中心筒(7)圓周方向均勻分布。
【文檔編號(hào)】B08B9/053GK103977994SQ201410219086
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】梁政, 何虹鋼, 王亞雄, 葉哲偉 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)