用于大口径长输供热管网的高效便捷自行走清管装置

技术领域

本发明涉及一种清管装置，特别涉及一种应用于大口径长输供热管网的自行走清管器。

背景技术

随着城市集中供热管网覆盖率的提高，越来越多的城市采用大口径长距离输送供热管网；在大口径长距离输送供热管道的施工中，由于管道敷设距离长，管网安装工序复杂，管道在运输、布管、对口、焊接等施工过程中，不可避免地会将杂物，如焊条、焊渣、木棍、手套、石块、沙子、塑料等留滞在管道内，造成管网在安装完成后的管网冲洗和试运行过程中，出现管网堵塞、阀门、泵组、换热器等管网设备被损坏，甚至报废的现象；在大口径长距离输送供热管网的运行维护阶段，由于是采用直埋敷设方式，管道内部状况不容易监测，特别是对供热管网中的斜管、立管或者带状管道部位，检修维护通常处于被动状态，一般在故障发生时，才进行管道的检查和清理，导致管网运行维护费用高，直接影响到管网的按期开通供热；如何在管道安装过程中，就能高效经济地分段对管道内部进行有效清扫，成为大口径长距离输送集中供热管网亟待解决的一个难题。

发明内容

本发明提供了一种用于大口径长输供热管网的高效便捷自行走清管装置，解决了如何在管网安装中分段高效便捷地清理管道的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：在管道中设计一台类似于活塞的小车，在已敷设完成的管道内，该小车可自动向前行走，通过小车中心轴上设置的分瓣式皮碗，将管道中的杂物向前推进，达到活塞式小车过后，管道被清理干净的目的。

一种用于大口径长输供热管网的高效便捷自行走清管装置，包括供热管道、活塞式小车行走驱动电机、小车前端支撑车架和小车后端支撑车架，小车前端支撑车架的结构与小车后端支撑车架的结构完全相同，活塞式小车行走驱动电机、小车前端支撑车架和小车后端支撑车架，均设置在供热管道中，在活塞式小车行走驱动电机的筒形壳体的外侧面上，固定设置有人字形支撑架，在人字形支撑架的每根支腿的外侧端上，设置有从动行走轮，从动行走轮是顶接在供热管道的内侧壁上的；在小车后端支撑车架的中心处，设置有后环形立板，在后环形立板的外圆侧面上，固定设置有人字形支撑架，在人字形支撑架的每根支腿的外侧端，设置有从动行走轮，在后环形立板的中心孔上，固定设置有后中心轴承，在后中心轴承中设置有后侧中心轴，后侧中心轴的前端，通过后万向节，与活塞式小车行走驱动电机的后端伸出轴连接在一起，在小车前端支撑车架的中心处，设置有前环形立板，在前环形立板的中心孔上，设置有前中心轴承，在前中心轴承中设置有前中心轴，前中心轴的后端，通过前万向节，与活塞式小车行走驱动电机的前端伸出轴连接在一起，在前中心轴上，设置有聚氨酯清管皮碗；在前端伸出轴上设置有前行走驱动蜗轮，在前行走驱动蜗轮上分别啮合有上蜗杆和下蜗杆，在上蜗杆的左侧固定连接有左上主动行走轮支撑杆，在左上主动行走轮支撑杆的外侧端上，连接有左上主动行走轮，在上蜗杆的右侧，连接有右上主动行走轮支撑杆，在右上主动行走轮支撑杆的外侧端上，连接有右上主动行走轮，在下蜗杆的左侧固定连接有左下主动行走轮支撑杆，在左下主动行走轮支撑杆的外侧端上，连接有左下主动行走轮，在下蜗杆的右侧，连接有右下主动行走轮支撑杆，在右下主动行走轮支撑杆的外侧端上，连接有右下主动行走轮，左上主动行走轮、右上主动行走轮、左下主动行走轮和右下主动行走轮，均是顶接在供热管道的内侧壁上的。

聚氨酯清管皮碗是由三个结构相同的哑铃形的上下对称扇形的聚氨酯块，沿前中心轴错开布置后，拼接而成的，在沿前中心轴上间隔地设置有第一中心插管穿过通孔、第二中心插管穿过通孔和第三中心插管穿过通孔，第一中心插管穿过通孔与第二中心插管穿过通孔之间的夹角为120度，第二中心插管穿过通孔与第三中心插管穿过通孔之间的夹角为120度；在第一中心插管穿过通孔中，固定插接有中心插管，在中心插管中设置有压簧；哑铃形的上扇形聚氨酯块，通过其下端的固定插接杆，插接在中心插管中，哑铃形的上扇形聚氨酯块的外侧端，顶接在供热管道的内侧壁上，哑铃形的上扇形聚氨酯块的外侧端压接在压簧上。

在小车前端支撑车架上和小车后端支撑车架上，均设置有摄像头。

本发明可以在管道的施工阶段分段清管，也可以在管道维护期间长距离清管，清管小车可以灵活通过弯管、斜管、立管、异径管等位置，可以自适应管道内径变化，清管效率高，提高了管道施工运行的安全性和经济性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中的C-C向剖视图；

图3是图1中的B-B向剖视图；

图4是本发明的活塞式小车行走驱动电机2及其上连接的中心轴的结构示意图；

图5是本发明的哑铃形的上下对称扇形的聚氨酯块的结构示意图；

图6是本发明的哑铃形的上下对称扇形的聚氨酯块在装配完成后的结构示意图；

图7是本发明的哑铃形的上下对称扇形的聚氨酯块在侧视方向上的结构示意图；

图8是本发明的由三个结构相同的哑铃形的上下对称扇形拼接成的聚氨酯清管皮碗14的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种用于大口径长输供热管网的高效便捷自行走清管装置，包括供热管道1、活塞式小车行走驱动电机2、小车前端支撑车架6和小车后端支撑车架7，小车前端支撑车架6的结构与小车后端支撑车架7的结构完全相同，活塞式小车行走驱动电机2、小车前端支撑车架6和小车后端支撑车架7，均设置在供热管道1中，在活塞式小车行走驱动电机2的筒形壳体的外侧面上，固定设置有人字形支撑架5，在人字形支撑架5的每根支腿的外侧端上，设置有从动行走轮，从动行走轮是顶接在供热管道1的内侧壁上的；在小车后端支撑车架7的中心处，设置有后环形立板15，在后环形立板15的外圆侧面上，固定设置有人字形支撑架，在人字形支撑架的每根支腿的外侧端，设置有从动行走轮，在后环形立板15的中心孔上，固定设置有后中心轴承16，在后中心轴承16中设置有后侧中心轴8，后侧中心轴8的前端，通过后万向节9，与活塞式小车行走驱动电机2的后端伸出轴3连接在一起，在小车前端支撑车架6的中心处，设置有前环形立板，在前环形立板的中心孔上，设置有前中心轴承，在前中心轴承中设置有前中心轴10，前中心轴10的后端，通过前万向节11，与活塞式小车行走驱动电机2的前端伸出轴4连接在一起，在前中心轴10上，设置有聚氨酯清管皮碗14；在前端伸出轴4上设置有前行走驱动蜗轮12，在前行走驱动蜗轮12上分别啮合有上蜗杆13和下蜗杆17，在上蜗杆13的左侧固定连接有左上主动行走轮支撑杆18，在左上主动行走轮支撑杆18的外侧端上，连接有左上主动行走轮19，在上蜗杆13的右侧，连接有右上主动行走轮支撑杆20，在右上主动行走轮支撑杆20的外侧端上，连接有右上主动行走轮21，在下蜗杆17的左侧固定连接有左下主动行走轮支撑杆22，在左下主动行走轮支撑杆22的外侧端上，连接有左下主动行走轮23，在下蜗杆17的右侧，连接有右下主动行走轮支撑杆24，在右下主动行走轮支撑杆24的外侧端上，连接有右下主动行走轮25，左上主动行走轮19、右上主动行走轮21、左下主动行走轮23和右下主动行走轮25，均是顶接在供热管道1的内侧壁上的。

聚氨酯清管皮碗14是由三个结构相同的哑铃形的上下对称扇形的聚氨酯块，沿前中心轴10错开布置后，拼接而成的，在沿前中心轴10上间隔地设置有第一中心插管穿过通孔26、第二中心插管穿过通孔27和第三中心插管穿过通孔28，第一中心插管穿过通孔26与第二中心插管穿过通孔27之间的夹角为120度，第二中心插管穿过通孔27与第三中心插管穿过通孔28之间的夹角为120度；在第一中心插管穿过通孔26中，固定插接有中心插管29，在中心插管29中设置有压簧30；哑铃形的上扇形聚氨酯块32，通过其下端的固定插接杆31，插接在中心插管29中，哑铃形的上扇形聚氨酯块32的外侧端，顶接在供热管道1的内侧壁上，哑铃形的上扇形聚氨酯块32的外侧端压接在压簧30上。

在小车前端支撑车架6上和小车后端支撑车架7上，均设置有摄像头；通过传输线路控制摄像头工作，并收集的信息进行存储和传输，以指导清管工作有效进行。

活塞式小车行走驱动电机2为双端轴伸出式电机，在前、后电机输出轴上分别设置有结构完全相同的小车行走驱动机构，电机轴设置在供热管道1的中心轴线的位置上，电机两端伸出轴所连接的后侧中心轴8和前中心轴10，也均设置在供热管道1的中心轴线的位置上，当供热管道1发生转弯时，依靠后万向节9和前万向节11，灵活地实现活塞式小车随管道的转弯而转弯，小车前端支撑车架6的结构，小车后端支撑车架7的结构，与在活塞式小车行走驱动电机2的筒形壳体的外侧面上固定设置的人字形支撑架5的结构是相同的，这些支撑腿均为可伸缩的弹性腿机构，可将支撑腿的内端设置成方形套筒形式，在成方套筒内设置压簧，将支撑腿的外端压接在套筒中的压簧上，使支撑腿的外端的从动行走轮与供热管道1的内侧壁顶紧；当活塞式小车行走驱动电机2启动后，在前端伸出轴4上固定设置的前行走驱动蜗轮12也旋转，与前行走驱动蜗轮12啮合的上蜗杆13和下蜗杆17，则沿在与供热管道1中心轴线垂直的轴线旋转，从而带动，左上主动行走轮19、右上主动行走轮21、左下主动行走轮23和右下主动行走轮25在供热管道1的内侧壁上旋转，实现了对活塞式小车的向前行走，在活塞式小车的向前行走过程中，聚氨酯清管皮碗14，一边旋转一边向前推进，将前方管道中杂物前推出管道，实现管道的清理；将聚氨酯清管皮碗14设计成由三个结构相同的哑铃形的上下对称扇形的聚氨酯块，沿前中心轴10错开布置后，拼接而成，从而使聚氨酯清管皮碗14在向前推进中，呈螺旋式旋转，加大了对其前方杂物的推动力。