一種清管器速度采集裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種清管器速度采集裝置，能夠克服半交叉皮帶傳動速度采集方式的缺點，為非電控主動控制清管器提供技術支撐。其技術方案：速度采集輪安裝到泵輸入軸上，泵用螺栓連接到支撐桿頂端，支撐桿鉸接到支座兩邊，用彈簧拉緊使速度采集輪壓緊在管道內壁，馬達安裝在支座端部，馬達輸出軸位于管道中心，用液壓膠管將油箱出口連接到泵入口，泵出口連接到馬達入口，馬達出口連接到油箱入口。本發明結構簡單，無電器元件，安全可靠，可以用于長距離天然氣管道清管。本發明可以采用多個液壓泵并聯工作，獲取清管器速度的同時，能夠提供較大的動力輸出，方便其他非電控的主動控制方案的設計。
【專利說明】一種清管器速度采集裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于天然氣管道的清管器速度采集裝置。
【背景技術】
[0002]清管器在通過管道上下坡段、彎曲段、積液積砂及結垢段時速度變化較大，直接使用常規清管器不能夠滿足速度控制要求。在對天然氣管道進行清管和檢測過程中，一般法規要求清管設備運行速度為3.5?5m/s ;管道內檢測設備為了獲得較佳的檢測數據質量，要求設備的運行速度低于5m/s ;電磁超聲檢測設備則要求其運行速度低于2m/s。
[0003]現有天然氣管道清管器速度控制方式為主動控制方式和被動控制方式。
[0004]目前的主動控制方式采用旁通閥控制方案，其技術方案是:用里程輪采集清管器速度或者用速度/加速度傳感器獲得清管器速度；通過電控系統對信號處理；再通過電機來調整泄流閥的開啟程度；以此控制清管器前后壓差，調整清管器推動力，從而控制清管器運行速度。目前的主動控制方式控制電機消耗電能，清管器自帶的蓄電池電量有限，因此長距離管道清管受到限制。另一方面，電控方式的旁通閥控制方案因為考慮管內介質、管道形狀等諸多因素而變得復雜。
[0005]在主動控制方面，專利CN201310496586.0公開了一種機械式清管器速度控制器，該控制器利用速度采集輪采集清管器運行速度，并通過半交叉皮帶傳動帶動位于控制器中心的質量塊轉動，質量塊離心力產生控制阻力。半交叉皮帶轉動對兩個皮帶輪安裝距離有較高要求，且半交叉皮帶傳動皮帶跑偏風險較大。
[0006]被動控制方式是通過調節清管作業中進氣端和排氣端的壓力和進氣流量來間接控制清管器速度。因為氣體的可壓縮性，被動控制方式往往難以達到較好速度控制效果，清管器容易因為速度過大引起沖擊、皮碗嚴重磨損甚至清管器損壞等問題。國內旁通閥主動控制方式清管器尚不成熟，國外該類清管器租用價格昂貴，目前國內天然氣管道清管仍然以被動控制方式為王。
[0007]因此，研究非電控的清管器主動控制方式和設備具有意義。非電控清管器速度控制方案中，需要通過機械結構之間的運動獲得清管器運行速度，并將所獲取的速度轉化為控制力或控制動作。
【發明內容】
[0008]本發明的目的:為了克服半交叉皮帶傳動速度采集方式的缺點，為非電控方式的主動控制清管器提供技術支撐，特提供一種清管器速度采集裝置。
[0009]為達到上述目的，本發明采取的技術方案是:
[0010]一種清管器速度采集裝置，包括速度采集輪、支座、支撐桿、油箱、液壓泵、液壓馬達，其特征在于:液壓泵驅動軸從液壓泵殼體兩端伸出，對稱布置，速度采集輪安裝到液壓泵驅動軸兩邊并用螺母固定，液壓泵用螺栓連接到支撐桿端部，支撐桿另一端鉸接到支座上，拉伸彈簧連接液壓泵和支座，速度采集輪壓緊在管道內壁；液壓馬達安裝在支座端部并用螺栓連接固定，馬達輸出軸位于管道中心；油箱為封閉型，油箱用螺栓固定在支座上，油箱出口用液壓膠管連接到泵入口，泵出口用液壓膠管連接到馬達入口，馬達出口用液壓膠管連接到油箱入口。
[0011]泵出口與馬達入口之間設置動力液匯集箱，馬達出口用液壓膠管鏈接到動力液匯集箱入口，動力液匯集箱出口用液壓膠管鏈接到馬達入口。
[0012]液壓馬達輸出軸通過聯軸器連接到行星齒輪變速箱，行星齒輪變速箱用螺栓連接到支座上。
[0013]所述液壓泵為齒輪泵或者徑向柱塞泵，液壓泵數量為2?6個。
[0014]所述液壓馬達為徑向柱塞馬達或者齒輪馬達。
[0015]本發明具有的有益效果是:(I)本發明所述速度采集裝置無電器元件，安全可靠，不需要通過蓄電池存儲能量，可以用于長距離天然氣管道清管；(2)本發明所述速度采集裝置在獲取清管器速度的同時，能夠提供較大的動力輸出，方便其他非電控的主動控制方案的設計。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的結構簡圖。
[0017]圖2為圖1的局部向視圖。
[0018]圖3為本發明的一種應用方式的結構簡圖。
[0019]圖中:1.速度采集輪；2.液壓泵；3.泵出口 ；4.泵入口 ；5.拉伸彈簧；6.支撐桿；
7.馬達入口 ；8.馬達出口 ；9.徑向柱塞馬達；10.動力液匯集箱；11.驅動軸；12.壓環；13.橡膠封頭；14.油箱入口 ；15.油箱；16.馬達輸出軸；17.聯軸器a ; 18.變速箱輸入軸；19.行星齒輪變速箱；20.變速箱輸出軸；21.聯軸器b ;22.滑套軸；23.限位銷釘；24.推力軸承；25.轉筒；26.滑套；27.摩擦塊；28.連桿a ;29.連桿b ；30.端蓋；31.角接觸球軸承；32.連桿通孔；33.支撐輪；34.筒體；35.連桿c ;36.質量塊；37.連桿d ;38.臺階面a ；39.支座；40.臺階面b ;41.油箱出口 ；42.動力液匯集箱入口 ；43.動力液匯集箱出口 ；44.液壓膠管。
【具體實施方式】
[0020]本發明不受下述實施實例的限制，可以根據本發明的技術方案和實際情況來確定具體的實施方式。下面結合圖1、2、3對本發明作以下描述。上、下、左、右等的位置關系是依據說明書附圖3的布局方向來確定的。
[0021]如圖1、2所示，驅動軸11從液壓泵2殼體兩端伸出，對稱布置。驅動軸11兩端分別安裝一個速度采集輪1，用螺母固定。支撐桿6連接到液壓泵2殼體上，用螺栓固定，支撐桿6另一端鉸接到支座39上端圓柱面上，4個支撐桿6在支座39圓周方向均勻布置。拉伸彈簧5連接液壓泵2和支座39，彈簧拉力使速度采集輪I壓緊在管道內壁。
[0022]如圖1所示，油箱15的底面靠在支座臺階面b40上，并用螺栓連接固定，油箱15外圓柱面上設置I個油箱入口 14，4個油箱出口 41。油箱15截面為U字形的圓環，用橡膠封頭13密封，橡膠封頭13截面為U字形的圓環，橡膠封頭13設置于油箱15環形空間內，橡膠封頭13外沿用壓環12壓緊在油箱15外沿上，并用螺栓連接。動力液匯集箱10為截面為矩形的圓環，動力液匯集箱10外部側面設置4個動力液匯集箱入口 42，動力液匯集箱10上部設置I個動力液匯集箱出口 43。動力液匯集箱10下部將橡膠封頭13內環壓緊在油箱15內沿上，并用螺栓固定。
[0023]如圖1所示，液壓膠管44將4個泵入口 4分別連接到4個油箱出口 41，液壓膠管44將4個泵出口 3分別連接到4個動力液匯集箱入口 42，液壓膠管44將動力液匯集箱出口 43連接到馬達入口 7，液壓膠管44將馬達出口 8連接到油箱入口 14。
[0024]如圖1所示，徑向柱塞馬達9安裝到支座39上端面，并用螺栓固定，馬達輸出軸16位于管道中心，馬達輸出軸16通過聯軸器al7與變速箱輸入軸18連接，行星齒輪變速箱19安裝到支座39臺階面a38中間，并用螺栓固定。
[0025]如圖3所示，聯軸器b21將變速箱輸出軸20和滑套軸22連接，滑套軸22另一端通過角接觸球軸承31安裝到端蓋30中心孔內。端蓋30用螺栓連接到筒體34下端面，筒體34上端面與支座39用螺栓連接。筒體34下端圓柱面上安裝4個支撐輪，對稱布置。支座39上安裝4個支撐輪，對稱布置。
[0026]如圖3所示，滑套26套在滑套軸22上，滑套26外套轉筒25，滑套軸22中部靠近滑套26位置鉆孔，安裝限位銷釘23，限位銷釘23限制滑套26上行距離。轉筒25上鉸接連桿c35，聯軸器b21上鉸接連桿d37，連桿c35和連桿d37的另一端鉸接到質量塊36上。滑套26上端設置臺階，轉筒25通過推力軸承24壓緊在滑套26臺階面上。
[0027]如圖3所示，端蓋30沿徑向設置4個槽形連桿通孔32，沿端蓋30圓周方向均勻布置，連桿a28穿過端蓋30的槽形連桿通孔32鉸接到滑套26下部圓柱面上。端蓋30下端圓周方向鉸接4根連桿b29，連桿b29與槽形連桿通孔32對齊。連桿a28和連桿b29另一端鉸接到摩擦塊27上。
[0028]本發明的原理是:速度采集輪I在拉伸彈簧5作用下壓緊在管道內壁，在運行過程中速度采集輪I帶動液壓泵2工作，液壓泵2從油箱15吸油，加壓后輸入到動力液匯集箱10，動力液匯集箱10通過液壓膠管44將動力液輸送到馬達入口 7，做功后的動力液從馬達出口 8流回到油箱15。這樣，速度采集輪I的轉動轉化為了馬達輸出軸16的轉動，馬達輸出軸16的轉動作為本發明所述清管器速度采集裝置的運動和動力輸出。
[0029]圖3所示機構的原理是:圖3所示機構設置于清管器后側，隨著清管器一同在管道內運行，馬達輸出軸16的轉動經過行星齒輪變速箱19增速后帶動聯軸器a21轉動，從而帶動質量塊36轉動，質量塊36的離心力對滑套26產生向上的拉力，滑套26向上的拉力通過連桿a28和連桿b29使摩擦塊27和管道內壁之間產生壓緊力。摩擦塊27產生的摩擦阻力隨著圖3所示機構運行速度的升高而升高，隨著圖3所示機構運行速度的降低而降低，在摩擦塊27產生的變化的摩擦阻力作用下，清管器運行速度更加穩定。
【權利要求】
1.一種清管器速度采集裝置，包括速度采集輪、支座、支撐桿、油箱、液壓泵、液壓馬達，其特征在于: 液壓泵驅動軸從液壓泵殼體兩端伸出，對稱布置，速度采集輪安裝到液壓泵驅動軸兩邊并用螺母固定，液壓泵用螺栓連接到支撐桿端部，支撐桿另一端鉸接到支座上，拉伸彈簧連接液壓泵和支座，速度采集輪壓緊在管道內壁； 液壓馬達安裝在支座端部并用螺栓連接固定，馬達輸出軸位于管道中心； 油箱為封閉型，油箱用螺栓固定在支座上，油箱出口用液壓膠管連接到泵入口，泵出口用液壓膠管連接到馬達入口，馬達出口用液壓膠管連接到油箱入口。
2.根據權利要求1所述清管器速度采集裝置，其特征在于，泵出口與馬達入口之間設置動力液匯集箱，馬達出口用液壓膠管鏈接到動力液匯集箱入口，動力液匯集箱出口用液壓膠管鏈接到馬達入口。
3.根據權利要求1所述清管器速度采集裝置，其特征在于，液壓馬達輸出軸通過聯軸器連接到行星齒輪變速箱，行星齒輪變速箱用螺栓連接到支座上。
4.根據權利要求1所述清管器速度采集裝置，其特征在于，所述液壓泵為齒輪泵或者徑向柱塞泵，液壓泵數量為2?6個。
5.根據權利要求1所述清管器速度采集裝置，其特征在于，所述液壓馬達為徑向柱塞馬達或者齒輪馬達。
【文檔編號】G01P1/04GK103983800SQ201410225525
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】梁政, 何虹鋼, 王亞雄, 葉哲偉 申請人:西南石油大學
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