一种管道清管器的制作方法

1.本实用新型涉及管道清洁技术领域，具体涉及一种管道清管器。


背景技术：

2.管道输运作为油气集输的主要方式，具有安全性高、成本低、输运效率高等特点，在长距离的油气输送中起着重要的作用。随着输运周期的增加，输送管道内会出现不同程度的污垢、积液、介质析出和硫沉积现象，导致集输过程中产生压力及流量的波动，对输送管道造成一定的冲击，影响管道的使用寿命。因此，需要采用清管器对管道进行定期的清管作业，清除管内的积液、杂质和污垢。
3.例如授权公告号为cn213001622u的中国实用新型专利公开的一种聚酯泡沫碗组合式清管器，包括钢骨架(即安装柱)以及第一泡沫碗、第二泡沫碗和第三泡沫碗(第一、第二和第三泡沫碗均构成密封盘)，各密封盘分别套设在安装柱的外部，相邻两个密封盘之间夹设有隔环。该清管器工作原理为：清管器在管道内介质推动作用下前进，清管器上的各密封盘受力后向外张开，并且由于密封盘整体采用聚酯材料发泡制成，使清管器在管道中运行时具备了很强的通过能力。但是当清管器遇到堵塞物时，清管器将减速，清管器上游压力会突然增加，压力波动会对清管器产生冲击，导致清管器运行不平稳，进而导致清管器磨损加剧，降低清管器的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种管道清管器，以解决现有技术中清管器在遇到堵塞物时速度降低、上游压力突然增加而导致清管器运行不平稳、存在冲击的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型中的管道清管器采用如下技术方案：
6.一种管道清管器，包括安装柱和套设固定在安装柱外部且用于与管道过盈配合的密封盘，安装柱内设置有前后延伸的空腔，安装柱的前端设置有与空腔连通的第一过流孔，安装柱的后端设置有第二过流孔，第二过流孔的前端延伸至空腔的后腔壁，第二过流孔的后端延伸至安装柱的后端面，第二过流孔包括大径孔和位于大径孔后侧的小径孔，安装柱的后端还设置有一端与大径孔连通、另外一端与空腔连通的导流孔；第二过流孔内由前向后依次安装有定位件、弹性件以及密封球，弹性件的前后两端分别顶压在定位件和密封球上，密封球具有受弹性件顶压而封堵小径孔的封堵工位，密封球还具有受管道内流体作用而向前移动并使小径孔和大径孔连通的连通工位。
7.上述技术方案的有益效果在于：第二过流孔内由前向后依次安装有定位件、弹性件以及密封球，当管道内清管器的上游压力与下游压力的差值在设定范围内时，弹性件会顶压密封球使其处于封堵工位，清管器按照正常速度在管道内移动，以实现清管作业。而当清管器遇到堵塞物时，清管器将减速，清管器上游压力会突然增加，此时密封球受到管道内流体作用而向前移动离开封堵工位至连通工位，弹性件进一步被压缩，实现清管器中第二过流孔、导流孔、空腔与第一过流孔的连通，也即实现上、下游的连通，进而可以调节管道内
上、下游之间的压差，减少压力波动对清管器产生的冲击，提高清管器运行的平稳性，进而降低清管器的磨损，提高清管器的使用寿命。当管道内上、下游压差调节至设定范围内时，密封球重新回到封堵工位，使得清管器仍以正常速度在管道内移动，实现清管作业的顺利完成。
8.进一步地，第二过流孔还包括位于大径孔和小径孔之间的锥形孔，密封球处于封堵工位时与锥形孔的孔壁接触。
9.上述技术方案的有益效果在于：当密封球与锥形孔的孔壁接触时，锥形孔的孔壁不会对密封球的球面产生磨损或划痕；并且当密封球在流体推动作用下向小径孔运动时，锥形孔有一定的导向作用。
10.进一步地，定位件为定位螺柱，定位螺柱与大径孔通过螺纹连接。
11.上述技术方案的有益效果在于：可通过螺纹旋入程度调节弹性件的压缩量，以此适应管道清管器作业时的压力。
12.进一步地，弹性件为螺旋弹簧。
13.上述技术方案的有益效果在于：螺旋弹簧结构简单，方便配置；又因为螺旋弹簧自身呈螺旋状，便于大径孔与导流孔的连通。
14.进一步地，导流孔呈l形，导流孔包括垂直连通的第一导流孔段和第二导流孔段，第一导流孔段沿大径孔的径向延伸，第二导流孔段沿前后方向延伸。
15.上述技术方案的有益效果在于：方便导流孔的加工。
16.进一步地，空腔为圆柱腔，圆柱腔的内径大于安装柱外径的一半，第一过流孔设有多个且均与圆柱腔连通。
17.上述技术方案的有益效果在于：空腔为圆柱腔，且圆柱腔的内径大于安装柱外径的一半，使得圆柱腔具有比较大的容积，不仅方便多个第一过流孔直接与圆柱腔连通，也方便流体通过，同时还可以减轻安装柱的重量，便于管道清管器的移动。
18.进一步地，安装柱外部还套设固定有用于与管道导向配合的导向盘，导向盘包括位于安装柱前端的前导向盘和位于安装柱后端的后导向盘。
19.上述技术方案的有益效果在于：前导向盘和后导向盘的设置有利于清管器沿管道轴向移动使密封盘变形均匀，起到更好的清理效果。
20.进一步地，密封盘沿前后方向间隔设置有多个，相邻两个密封盘之间、密封盘与前导向盘之间以及密封盘与后导向盘之间分别设置有隔设件，前导向盘的前侧设置有环形的前挡板，后导向盘的后侧设置有环形的后挡板，管道清管器还包括贯穿前挡板、前导向盘、各个密封盘、各个隔设件、后导向盘以及后挡板并与螺母连接的螺栓，前挡板和后挡板用于将两者之间的各个部件夹紧固定在安装柱上。
21.上述技术方案的有益效果在于：密封盘沿前后方向间隔设置多个，以此保证管道清管器的清管效果好；在相邻两个密封盘之间、密封盘与前导向盘之间以及密封盘与后导向盘之间分别设置有隔设件，并且利用螺栓穿过前挡板、前导向盘、各个密封盘、各个隔设件、后导向盘以及后挡板与螺母连接，使前后挡板夹紧其他部件，方便组装和使用。
22.进一步地，前挡板和后挡板均通过台阶卡在安装柱上。
23.上述技术方案的有益效果在于：方便组装。
24.进一步地，安装柱包括通过螺纹连接在一起的前柱段和后柱段，空腔由前柱段和
后柱段上的内孔共同围成。
25.上述技术方案的有益效果在于：前柱段和后柱段两者的总长可通过螺纹旋入程度调整，方便前、后挡板将各个部件夹紧。
附图说明
26.图1为本实用新型中管道清管器的示意图；
27.图2为图1中后柱段的放大图。
28.图中：1、前柱段；2、前导向盘；3、第一密封盘；4、第二密封盘；5、第一隔设件；6、第三密封盘；7、第四密封盘；8、后导向盘；9、后柱段；10、后挡板；11、第二隔设件；12、第三隔设件；13、螺栓；14、第四隔设件；15、第五隔设件；16、前挡板；17、垫片；18、螺母；19、第一过流孔；20、定位螺柱；21、螺旋弹簧；22、导流孔；23、密封球；24、第二过流孔；25、空腔。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步地详细描述。
33.本实用新型管道清管器(以下简称清管器)的实施例1：
34.如图1和图2所示，清管器包括安装柱，安装柱具体包括螺纹连接在一起的前柱段1和后柱段9，前柱段1为前端具有端板的筒状结构，后柱段9为后端具有端板的筒状结构，因此前柱段1和后柱段9的内孔共同围成前后延伸的圆柱腔，也即空腔25，空腔25的内径大于安装柱外径的一半。前柱段1的端板上设置有第一过流孔19，第一过流孔19沿周向均匀分布设有多个且均与空腔25连通，本实施例中第一过流孔19设置有6个。
35.如图1和图2所示，后柱段9的端板上设置有第二过流孔24，第二过流孔24的前端延伸至空腔25的后腔壁，后端延伸至后柱段9的后端面。第二过流孔24由前向后依次包括大径孔、锥形孔和小径孔，且第二过流孔24内由前向后依次安装有定位螺柱20、螺旋弹簧21以及
密封球23，定位螺柱20与大径孔通过螺纹连接，螺旋弹簧21呈预压缩状态，其前后两端分别顶压在定位螺柱20和密封球23上。当管道内清管器的上游压力与下游压力的差值在设定范围内时，清管器按照正常速度在管道内移动，螺旋弹簧21会顶压密封球23使其处于封堵工位，此时密封球23与锥形孔的孔壁接触；而当清管器遇到堵塞物时，清管器将减速，清管器上游压力会突然增加，此时密封球23受到管道内流体作用而向前移动离开封堵工位至连通工位，螺旋弹簧21进一步被压缩，实现第二过流孔中小径孔与大径孔的连通。
36.如图2所示，后柱段9上还设置有一端与大径孔连通、另外一端与空腔25连通的l形导流孔22，导流孔22包括垂直连通的第一导流孔段和第二导流孔段，第一导流孔段沿大径孔的径向延伸，第二导流孔段沿前后方向延伸，方便导流孔的加工，也方便实现大径孔与空腔25的连通。
37.如图1所示，清管器还包括套设固定在安装柱外部的密封盘，密封盘沿前后方向间隔设置有多个，本实施例中密封盘设置4个，具体包括第一密封盘3、第二密封盘4、第三密封盘6和第四密封盘7，各密封盘的外径大于管道内径，且与管道过盈配合，过盈量在3-8％，保证清管器的清管效果好。
38.如图1所示，安装柱的外部还套设固定有用于与管道导向配合的导向盘，导向盘包括位于前柱段1上的前导向盘2和位于后柱段9上的后导向盘8，有利于清管器沿管道轴向移动使密封盘变形均匀，起到更好的清理效果；前导向盘2的前侧设有环形前挡板16，后导向盘8的后侧设有环形后挡板10。
39.如图1所示，前导向盘2与第一密封盘3之间设有第五隔设件15、第一密封盘3与第二密封盘4之间设有第四隔设件14、第二密封盘4与第三密封盘6之间设有第一隔设件5、第三密封盘6和第四密封盘7之间设有第三隔设件12、第四密封盘7与后导向盘8之间设有第二隔设件11，并且利用螺栓13穿过前挡板16、前导向盘2、各个密封盘、各个隔设件、后导向盘8以及后挡板10与螺母18连接，前挡板16和后挡板10通过台阶卡在安装柱上使其夹紧其他部件，方便组装和使用。此外为了起到防松效果，在螺栓13外部套设有垫片17，垫片17位于螺母18和前挡板16之间。
40.本实用新型的清管器具体工作原理为：
41.在进行清管作业时，前导向盘2和后导向盘8与管壁贴合，第一密封盘3、第二密封盘4、第三密封盘6、第四密封盘7分别与管道过盈配合，在流体作用下，清管器按照正常速度在管道内移动，管道内清管器的上游压力与下游压力的差值在设定范围内，密封球23处于封堵工位；当清管器遇到堵塞物时，清管器将减速，清管器上游压力会突然增加，此时密封球23受到管道内流体作用而向前移动离开封堵工位至连通工位，螺旋弹簧21进一步被压缩，实现清管器中第二过流孔24、导流孔22、空腔25与第一过流孔19的连通，也即实现上、下游的连通，进而可以调节管道内上、下游之间的压差，减少压力波动对清管器产生的冲击，提高清管器运行的平稳性，进而降低清管器的磨损，提高清管器的使用寿命。
42.当清管器上、下游之间的压差调节至设定范围内时，密封球23在螺旋弹簧21的作用下自动离开连通工位重新回到封堵工位，使得清管器仍以正常速度在管道内移动，实现清管作业的顺利完成。
43.本实用新型的管道清管器的实施例2：与实施例1的不同之处在于，安装柱不是由通过螺纹连接在一起的前柱段和后柱段组成，而是一个整体的筒状柱，其后端为设有端板
的封闭端，前端为敞开端，在安装柱后端的端板上设置第二过流孔和导流孔，当在第二过流孔内依次将定位螺柱、螺旋弹簧和密封球安装后，在安装柱的前端固定一个密封板且密封板上设置第一过流孔，密封板与安装柱围成一个空间，围成的空间为空腔。
44.本实用新型的管道清管器的实施例3：与实施例1的不同之处在于，前挡板和后挡板未设置台阶，均是平板，前挡板和后挡板直接与安装柱前后端面接触并通过螺栓固定。
45.本实用新型的管道清管器的实施例4：与实施例1的不同之处在于，在安装柱上不设置前挡板和后挡板，而在安装柱的前端设置台阶，前导向盘抵顶在台阶上，同时在安装柱后端的表面设置外螺纹，并连接螺母，螺母压紧后导向盘，实现各个部件固定在安装柱的外部。
46.本实用新型的管道清管器的实施例5：与实施例1的不同之处在于，安装柱前端和后端不设置导向盘，清管作业时，清管器沿着流体推动的方向运行。
47.本实用新型的管道清管器的实施例6：与实施例1的不同之处在于，每一个第一过流孔与导流孔之间均有单独的通道，每个单独的通道即一个独立的空腔。
48.本实用新型的管道清管器的实施例7：与实施例1的不同之处在于，导流孔为倾斜布置的直孔，一端与大径孔连通，另一端与空腔连通。
49.本实用新型的管道清管器的实施例8：与实施例1的不同之处在于，弹性件为弹片。
50.本实用新型的管道清管器的实施例9：与实施例1的不同之处在于，定位件为焊接或过盈装配的定位柱。
51.本实用新型的管道清管器的实施例10：与实施例1的不同之处在于，大径孔和小径孔之间没有锥形孔，当密封球处于封堵工位时，密封球直接与小径孔的孔口接触。
52.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。