本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)射流型清管器，用于管道清管、檢測、管道涂敷等管道施工。

背景技術(shù)：

石油、天然氣管道在運行一段時間后，管道內(nèi)壁會粘附大量蠟、沉淀、析出物、污垢等附著物，或者出現(xiàn)銹斑。這些附著物會影響管道輸送能力，嚴重時會堵塞管道，甚至引發(fā)事故。所以，必須對管道進行定期清管。此外，由于受電化腐蝕、疲勞破壞、流體沖刷以及管道本身缺陷和第三方施工的破壞，加之山洪、泥石流、地震等自然災(zāi)害影響，管道在運行一段時間后會不可避免的出現(xiàn)腐蝕穿孔、機械裂紋、管道變形等問題，導致管道輸送能力、效率降低和管道泄漏，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等惡性事故，不僅會造成巨大經(jīng)濟損失、影響正常生產(chǎn)生活秩序、損害政府公信度，還會對生態(tài)環(huán)境、人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅，必須對管道進行定期檢測。對管道進行檢測前，同樣需要對管道進行清管，提高檢測器檢測質(zhì)量。

管道清管和管內(nèi)檢測都要用到不同類型的清管器，清管器種類繁多分別為芯棒形清管器(Mandrel Pig)、泡沫型清管器(Foam Pig)、一體化清管器(Solid-cast Pig)以及球形清管器(Sphere Pig)。以上所有類型清管器在管道內(nèi)工作都類似于一個活塞，在管內(nèi)介質(zhì)的推動下前進，并且完成清管、管道檢測、管道涂敷等工作。

專利CN201620200620.4公布了一種高速旋轉(zhuǎn)刷清管器，該方案采用清管器后端速度采集輪驅(qū)動前端清管刷。該方案依靠清管器自身運動來驅(qū)動前端刷頭，在前端堆積物多、管內(nèi)有硬垢等情況下難以正常工作。

化學清管難以徹底清洗管道，而且清管成本高，甚至可能影響管道輸送量、造成環(huán)境污染，所以工程中常常采用物理清管，即使用清管器清管。物理清管依靠清管器上的皮碗、刮板對管道內(nèi)壁上的附著物摩擦、刮削，清管效果不佳，需要多次清管，清管效率低而且無法清洗到管道裂紋、凹陷處的附著物。在清管上安裝清洗刷后，從管道內(nèi)壁上清洗下來的附著物更加細小，裂紋、凹陷內(nèi)的附著物也能清洗掉部分，清管效果有提高但是仍然不理想。

另一方面，油氣管道內(nèi)沉積物過多，會在清管器前端堆積，增加清管阻力，同時容易造成清管器卡死。目前只能通過增加清管器后端介質(zhì)壓力來強行推送清管器和前端沉積物。這樣往往造成清管器前端皮碗嚴重變形，管內(nèi)殘留物過多等問題。

基于以上背景，設(shè)計刮削效率更高，同時解決清管器前端沉積物輸送困難問題的清管器，具有現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：為了克服現(xiàn)有清管器刮削效率低的問題，同時解決清管器前端沉積物輸送困難的問題，特提供一種旋轉(zhuǎn)射流型清管器。

一種旋轉(zhuǎn)射流型清管器，包括連接頭、后端蓋、皮碗、筒體、蓄電池、電機、心軸、刷頭、卡環(huán)、轉(zhuǎn)盤、錐套、旋轉(zhuǎn)套、連接環(huán)、前端蓋，其特征在于：前端蓋和旋轉(zhuǎn)套為帶底座的圓筒形，旋轉(zhuǎn)套扣在前端蓋內(nèi)；旋轉(zhuǎn)套外側(cè)設(shè)置臺階，卡環(huán)安裝到所述臺階位置，卡環(huán)與前端蓋連接；旋轉(zhuǎn)套外端設(shè)置轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤整體為圓盤形，轉(zhuǎn)盤邊沿部位固定刷頭；錐套整體呈圓錐形并扣在轉(zhuǎn)盤中間；錐套的錐頂部位安裝連接環(huán)，錐套外側(cè)設(shè)置刮板，所述刮板呈螺旋形；前端蓋中心位置設(shè)置心軸，心軸與旋轉(zhuǎn)套連接；前端蓋連接筒體，電機設(shè)置在筒體內(nèi)并通過支架安裝到前端蓋中心位置，電機的輸出軸與心軸連接；筒體后端安裝后端蓋，后端蓋外側(cè)中心位置設(shè)置連接頭，所述連接頭用于連接后端清管器或檢測器等設(shè)備；蓄電池設(shè)置在筒體內(nèi)并連接電機；筒體后端設(shè)置皮碗，前端蓋外側(cè)設(shè)置皮碗，所述皮碗邊沿位置設(shè)置過流孔。

前端蓋和旋轉(zhuǎn)套之間設(shè)置軸套和推力軸承。

所述連接頭包括連接桿、半環(huán)和底座；底座用螺栓固定到后端蓋中間位置，底座中心設(shè)置球坑；連接桿一端設(shè)置為球形并安裝到底座的球坑內(nèi)，連接桿另一端設(shè)置連接法蘭；半環(huán)固定連接桿端部球體，半環(huán)與底座螺栓連接。

包括扭力架，特征在于：扭力架設(shè)置在心軸和旋轉(zhuǎn)套之間，扭力架中心部位與心軸連接；旋轉(zhuǎn)套內(nèi)部靠近前端蓋一側(cè)設(shè)置卡槽，扭力架安裝到旋轉(zhuǎn)套的卡槽內(nèi)。

更為優(yōu)化的，電機與心軸之間設(shè)置變速機構(gòu)。

所述電機為減速電機。

本發(fā)明具有的有益效果是：（1）清管器前端刷頭持續(xù)旋轉(zhuǎn)，與常規(guī)清管器相比具有更長的清洗路徑，相當于用普通清管器進行多次清管。同時清洗刷高速轉(zhuǎn)動，對清洗下來的附著物進行攪拌，使清洗下來的附著物顆粒更加細小，與流體混合更加充分，更容易隨流體排出，從而達到提高清管質(zhì)量與效率的目的。（2）前端設(shè)置錐形套和刮板，能夠?qū)η岸硕逊e物進行破碎，方便后端噴射的介質(zhì)與細小的固相顆?；旌舷蚯傲鲃?。同時，錐形套的設(shè)計，能夠?qū)⒍逊e物向清管器四周推送，方便破碎后的堆積物與流體混合，清管器不易卡死。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖2為本發(fā)明所述錐套和刮板的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖中：1.連接頭；2.連接桿；3.半環(huán)；4.底座；5.后端蓋；6.后壓蓋；7.皮碗；8.筒體；9.固定環(huán)；10.蓄電池；11.安裝環(huán)；12.減速電機；13.支架；14.聯(lián)軸器；15.軸承壓蓋；16.心軸；17.扭力架；18.刷頭；19.卡環(huán)；20.轉(zhuǎn)盤；21.錐形套；22.旋轉(zhuǎn)套；23.連接環(huán)；24.刮板；25.前端蓋；26.軸套；27.前壓蓋。

具體實施方式

本發(fā)明不受下述實施實例的限制，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和實際情況來確定具體的實施方式。下面結(jié)合圖1對本發(fā)明作以下描述。上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布局方向來確定的。

前端蓋25整體為帶底座的圓筒形，旋轉(zhuǎn)套22整體為帶底座的圓筒形，旋轉(zhuǎn)套22扣在前端蓋25內(nèi)。前端蓋25和旋轉(zhuǎn)套22之間設(shè)置軸套26，前端蓋25和旋轉(zhuǎn)套22之間設(shè)置推力軸承。旋轉(zhuǎn)套22內(nèi)部靠近前端蓋25一側(cè)設(shè)置卡槽，扭力架17設(shè)在在旋轉(zhuǎn)套22內(nèi)并安裝到旋轉(zhuǎn)套22的卡槽內(nèi)。旋轉(zhuǎn)套22外側(cè)設(shè)置臺階，卡環(huán)19安裝到所述臺階位置，卡環(huán)19與前端25蓋螺栓連接。旋轉(zhuǎn)套22外端設(shè)置轉(zhuǎn)盤20，轉(zhuǎn)盤20整體為圓盤形，轉(zhuǎn)盤20邊沿部位設(shè)置刷頭18。錐套21整體呈圓錐形并扣在轉(zhuǎn)盤20中間，錐套21和轉(zhuǎn)盤20之間螺栓連接。錐套21的錐頂部位安裝連接環(huán)23，所述連接環(huán)23用于安裝掛鉤，當清管器從收球筒內(nèi)取出時候，用掛鉤勾住連接環(huán)23并拖出清管器。錐套21外側(cè)設(shè)置刮板24，所述刮板24呈螺旋形，刮板24用于刮削清管器前端堆積物并將中間的堆積物輸送到錐套21邊緣，方便刮削下來的前端堆積物和清管器前端噴射出來的介質(zhì)混合。

前端蓋25中心位置設(shè)置心軸16，心軸16和前端蓋25之間設(shè)置軸承，軸承壓蓋15與心軸16螺紋連接并軸向固定心軸16，心軸16位于旋轉(zhuǎn)套22內(nèi)的端部安裝扭力架17并用鎖緊螺母固定。扭力架17中心部位與心軸16連接。前端蓋25在旋轉(zhuǎn)套22的另一側(cè)安裝筒體8并用螺栓連接，減速電機12設(shè)置在筒體8內(nèi)并通過支架13安裝到前端蓋25中心位置。所述減速電機12的輸出軸與心軸16用聯(lián)軸器14連接。

筒體8后端安裝后端蓋5并用螺栓連接，后端蓋5外側(cè)中心位置設(shè)置連接頭1，所述連接頭1用于連接后端清管器或檢測器等設(shè)備。所述連接頭1包括連接桿2、半環(huán)3和底座4；底座4用螺栓固定到后端蓋5中間位置，底座4中心設(shè)置球坑；連接桿2一端設(shè)置為球形并安裝到底座4的球坑內(nèi)，連接桿2另一端設(shè)置連接法蘭；半環(huán)3固定連接桿2端部球體，半環(huán)3與底座4螺栓連接。

安裝環(huán)11設(shè)置在筒體8內(nèi)并與筒體8之間螺釘連接，蓄電池10固定到安裝環(huán)11上，蓄電池10連接減速電機12，并驅(qū)動減速電機12轉(zhuǎn)動。筒體8靠近后端的位置設(shè)置固定環(huán)9并采用焊接方式固定，皮碗7安裝到所述固定環(huán)9上并用后壓蓋6固定，螺栓連接后壓蓋6和固定環(huán)9。前端蓋25外側(cè)安裝皮碗7并用前蓋板固定，螺栓連接前蓋板和前端蓋25。皮碗7邊沿位置設(shè)置過流孔，管內(nèi)介質(zhì)從皮碗7所述過流孔通過并沖刷持續(xù)旋轉(zhuǎn)的刷頭18。

本發(fā)明的原理是：置蓄電池10驅(qū)動減速電機12轉(zhuǎn)動，減速電機12通過心軸16、扭力架17驅(qū)動旋轉(zhuǎn)套22轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)套22帶動刷頭18旋轉(zhuǎn)并刮擦管道內(nèi)壁，有利于清除管壁污垢。同時，錐套21轉(zhuǎn)動并通過固定在錐套21上的刮板24刮削前端堆積物，刮削下來的堆積物混合清管器后端介質(zhì)向前推送。這樣，清管器在清除管道污垢的同時，不容易因為前端堆積物累積過多而卡死。