专利名称：清管球的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对石油、天然气管道内壁进行清扫排污的器具。
背景技术：
石油、天然气输送多是通过管道输送。输送管道大部分辅设埋入地下，管道距离长；且由于地埋原因弯道、坡度、管道曲率都会对输送造成受阻，同时管壁因输出的石油、天然气、煤气内存在的杂质、油腻沉淀附于管壁，也造成输送不畅。为确保管道内壁清洁和管道畅通，要求管道清扫、排污工具。
在现有管道清理技术中，清扫工具有橡胶内胎、外壳、球体气门芯组成的球形清管工具；有整体式橡胶球体、球体气门芯组成的球形清管球工具。采用橡胶内胎、外壳、球体气门芯组成的清扫球，在内腔充入液体或气体的压力状态下，由于内、外橡胶体伸长率不一致，易造成两者分层，导致内胎破裂、泄漏，使外壳的使用寿命短。球体气门芯是由带盘衬套、橡胶芯、帽形橡胶薄圆片嵌合在球体内胎与外壳之间，结合强度不高，当注入液体或气体内压力过大时，气门芯易脱落冲出球体，丧失清扫功能，并且在产品制做过程中存在不安全隐患。整体式球体及球体芯组成的管道清理球，是在考虑上述不足作了改进后的一种清理工具，球体采取整体式，克服了内、外层分层的不足；如中国专利文献公开的“一种油气管道清管球”(ZL00244647.2)，它由空心球体和球嘴组成，球嘴由(橡胶)嘴头，(橡胶)嘴头体，(金属)上、下嘴盘和(金属)嘴子体构成。该设计的缺陷和弱点如下其一，由于采用两个金属盘衬套(即上、下嘴盘)，使整个装置重量增加，并存在球体上重量分布不对称，不均衡，在内腔注入液体或气体时，内部受压状态的膨胀程度不一致，球嘴位置的胶层几乎不变形(特别是上、下嘴盘之间)，而与球嘴为90℃方向的内壁变形最大，胶层厚度最薄。在实际使用中对管壁清理时，球体表面与管壁摩擦力矩分布不一致，即磨损不一致。因而，由于局部磨损程度加剧，而造成整个清管球寿命下降；其二，由于球嘴在球体胶层中的固定仅通过上、下嘴盘在球体硫化时产生的结合力，而上、下嘴盘的复盖面积，即与球体胶层的结合面积有限，因而球嘴与球体结合不够牢固，而球体是在压力状态下使用，在生产实践中，球嘴脱落的现象时有发生；其三，由于嘴头和嘴头体相互间为紧配合，嘴头上的环形凸台的截面状态为矩形，不便于二者的装配。若强行装配，会增加该部件材料的疲劳程度，使强度下降；其四，由于上、下嘴盘与嘴子体为螺纹联接，无限位，给生产工艺带来困难。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种清管球，以消除在球体受压状况下球嘴上、下嘴盘间的胶层不变形的弊端。本新型的目的是这样实现的一种清管球，包括球体和球门芯，所述球体为整体式空心球体；所述球门芯由橡胶芯，分别圈套在橡胶芯下部和上部的帽形橡胶衬和圆盘钢衬套构成。
所述圆盘钢衬套的圆盘整个周边上固定有用于增大球门芯与球体结合强度的多根U形钢丝；所述球体为橡胶球体。
从上述设计可见，球门芯(即球嘴)上取消了下嘴盘，只保留了上嘴盘(即钢衬套上部圆盘)，并且，二者间为一整体件(原有上嘴盘与嘴子体为分离件，二者螺纹联接)。因而，本新型从结构上取消了原有球嘴的上、下嘴盘之间胶层的存在，因此，当球体受压膨胀时，球面的各处变形更为均衡，消除了原球嘴位置处胶层不变形或少有变形的死角。其使用寿命自然得到增长；本新型球门芯上固联的多根U形钢丝，随同球门芯和球体硫化在一起，形成大面积网状嵌联状态，增强了球门芯与球体结合强度，钢丝网与橡胶结合，面积大，重量轻(由于钢丝网状嵌联结构足以满足球门芯与球体的结合强度，所以圆盘钢衬套上的圆盘可以做得尽量小，一是可以减轻重量，二是可以减少圆盘位置的胶层数量，即减少充压状态下不变形胶层的数量)，避免了金属镶件过多导致球门芯胶层堆集过厚，充压状态下球体膨胀不一致的不足。本实用新型与现有技术相比有如下优点球体采用整体式一次硫化成型，避免了原内胎、外壳结构易使内胎破裂泄漏的弱点，整体式结构强度大大提高，寿命相应提高。由于球门芯结构的改进，使之与球体结合更牢固，并克服膨胀不均匀的弱点。
图1是本新型一个实施例的剖视图；图2是图1所示球门芯的放大图；图3是图2的俯视图。
具体实施方式
图1图2示出，本新型由球体1和球门芯组成，球体1为整体式空心球体，采用橡胶制作。球门芯由具有穿刺孔8的橡胶芯3和帽形橡胶衬7以及圆盘钢衬套4构成，帽形橡胶衬7和圆盘钢衬套4分别圈套在橡胶芯3的下部和上部，相互之间为紧配合。橡胶芯3的间部为圆头，并伸出在帽形橡胶衬7前部圆头外。圆盘钢衬套4采用优质碳素钢制作，其上有一圆盘(圆盘可尽量小，或如图2所示，圆盘周边被挖去一部分，以减小其复盖面积)，圆盘与主体之间为整体件(非螺纹联接)，便于组装和硫化成型操作。组装时，先将圆盘钢衬套与U形钢丝6(U形钢丝6经孔5固定在圆盘钢衬套的圆盘周边上，构成一网型扇面形状，对整个球门芯在球体中起紧固作用)组装为一体，再将橡胶芯3装入帽形橡胶衬套7内孔中，橡胶芯上部插入圆盘钢衬套4螺孔内(堵头2与圆盘钢衬套的螺孔螺旋连接)，组合成的球门芯上涂上胶粘剂，再与球体1一起装入模腔内硫化成型。橡胶芯3上设置有环形凸台9，其截面形状为直角梯形(直角梯形的斜边在下。也可以说是楔形)，帽形橡胶衬7的对应位置上设置有与环形凸台9配合的环形凹槽。环形凸台9截面形状采用楔形以便于橡胶芯从帽形橡胶衬内孔中插入装配，并同样具有承受来自球体内径向压力的能力。
清管球在清扫管道时，根据管道内径选择与之匹配的球体外径。卸下堵头2，用注射空心针沿橡胶芯3内孔向前刺穿，将液体或气体在压力状态下注入腔体内，使球体1膨胀到要求的尺寸后拔出针头，旋紧堵头2。此时橡胶芯在球体腔内压力作用下自动压缩变形，同时帽形圆头橡胶衬在腔内压力下产生后箍紧力使橡胶芯收缩变形，产生对球门芯的可靠密封，确保了整个清管球的密封可靠性。
经对清管球的现场试用结果采用本实用新型清扫、输通管道，安全可靠，表面磨损小，并经回收后反复使用。使用寿命比现有技术的清管球提高1倍以上。
权利要求1.一种清管球，包括球体和球门芯，其特征在于，所述球体为整体式空心球体(1)；所述球门芯由橡胶芯(3)，分别圈套在橡胶芯(3)下部和上部的帽形橡胶衬(7)和圆盘钢衬套(4)构成。
2.根据权利要求1所述的清管球，其特征在于，所述圆盘钢衬套(4)的圆盘整个周边上固定有用于增大球门芯与球体(1)结合强度的多根U形钢丝(6)，U形钢丝两端均固定在该圆盘上；所述球体(1)为橡胶球体。
3.根据权利要求1或2所述的清管球，其特征在于，所述橡胶芯(3)上设置有其截面形状为直角梯形的环形凸台(9)；所述帽形橡胶衬(7)的对应位置上设置与环形凸台(9)配合的环形凹槽。
4.根据权利要求3所述的清管球，其特征在于，所述橡胶芯(3)中开设有穿刺孔(8)；
5.根据权利要求4所述的清管球，其特征在于，所述圆盘钢衬套(4)的孔为螺孔；还包括与圆盘钢衬套(4)螺旋连接的堵头(2)。
6.根据权利要求5所述的清管球，其特征在于，所述橡胶芯(3)分别与帽形橡胶衬(7)和圆盘钢衬套(4)紧配合
7.根据权利要求6所述的清管球，其特征在于，所述钢丝网(6)经销钉(5)固定在圆盘钢衬套(4)上。
8.根据权利要求7所述的清管球，其特征在于，所述帽形橡胶衬(7)的前部为圆头；所述橡胶芯(3)的前部为圆头，并伸出在帽形橡胶衬(7)的前部圆头之外。
专利摘要一种清管球，属于对石油、天然气管道内壁进行清扫排污的器具，它包括球体和球门芯，该球体为整体式空心球体；该球门芯由橡胶芯，分别圈套在橡胶芯下部和上部的帽形橡胶衬和圆盘钢衬套构成。它具有球体受压变形均衡、球门芯的固定更牢靠、使用寿命长的优点。
文档编号B08B9/04GK2625066SQ03235028
公开日2004年7月14日 申请日期2003年6月23日 优先权日2003年6月23日
发明者廖永宪 申请人:廖永宪