[發明專利]一種自動調速的管道作業裝備

無效

• 申請號: 201010281344.6
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101936441A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 張仕民;譚桂斌;朱霄霄
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;F16L101/12;F16L101/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明屬于管道作業技術領域，特別涉及一種可以自動調速的管道作業裝備。

背景技術

為了有效對管道進行維修、維護、清污等工作，一般都是在管道內使用管道作業裝備來實現各種復雜的管道作業。比如通過清管器用來清理管道；通過管道內檢測器檢測管道的變形、腐蝕等缺陷，提前發現并處理，以防止這些潛在危險日后引發重大事故；通過管道機器人進行更復雜的維修、維護、清污等工作。

然而當前越來越多的管道輸送趨向于流量大、壓力高、流速快的特點，導致管道作業裝備的行進速度過快，這樣不僅使得管道作業效果不理想，而且會對管道本身及作業裝備造成傷害，存在事故的隱患。現有技術中雖然有一些控制管道作業裝備行進速度的方案，但這些方案結構較復雜，阻力流體阻力系數理論求解難，機構運動耗電量較大等不足，很難推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自動調速的管道作業裝備，該管道作業裝備通過對采集的瞬時速度進行判斷，從而控制阻流板旋轉對應瞬時速度的角度來調節通過管道作業裝備旁通孔內的流體流量，阻流板相對于骨架上旁通孔橫截面的角度越大，其受力面就越小，且管道作業裝備前后壓差減小，行進速度就較低；反之阻流板相對于骨架上旁通孔橫截面的角度越小，其受力面就越大且管道作業裝備前后壓差增加，行進速度就較高。

為了實現上述發明目的，本發明實施例提供一種自動調速的管道作業裝備，包括兩端開口使流體進出的筒形骨架和將所述筒形骨架支撐在管道內并使所述裝備在管道內行進的數個皮碗或支撐輪，所述裝備還包括：

設置在所述骨架筒內的阻流板，所述阻流板形狀、尺寸均與垂直所述筒形骨架軸向的截面相適配；

速度傳感器，用于采集所述裝備行進的瞬時速度；以及

控制裝置，用于判斷所述速度傳感器采集到的瞬時速度值是否與當前阻流板自轉到的角度相對應，若所述速度傳感器采集到的瞬時速度值不與當前阻流板自轉到的角度相對應，則根據預先配置的瞬時速度值與所旋轉角度的對應關系，控制所述阻流板自轉到所述瞬時速度值所對應的角度。

為了便于安裝阻流板在所述骨架中，所述阻流板包括垂直于所述骨架軸向的旋轉軸以及通過螺栓或銷釘等方式安裝在所述旋轉軸兩側的蝶板，所述旋轉軸兩端通過軸承與所述骨架相連。

為了有效控制阻流板轉動，所述控制裝置包括控制單元以及與所述控制單元相連的電動執行機構，所述電動執行機構與所述阻流板相連。其中控制單元用于判斷所述速度傳感器采集到的瞬時速度值是否在預先設定的裝備行進速度范圍內，若所述速度傳感器采集到的瞬時速度值不在預先設定的裝備行進速度范圍內，則根據預先配置的瞬時速度值與所旋轉角度的對應關系，控制電動執行機構運行。

當該電動執行機構主要由電動推桿和曲柄滑塊機構組成時，所述電動執行機構與所述阻流板相連具體為：所述曲柄滑塊機構通過傳動桿與所述旋轉軸一側的蝶板相連，這樣電動執行機構運行工作時就可以通過傳動桿將蝶板拉開相應角度。

當該電動執行機構主要由氣動組件和連接所述氣動組件上氣缸或活塞桿的曲柄滑塊機構組成時，該電動執行機構與所述阻流板相連具體為：所述曲柄滑塊機構通過傳動桿與所述旋轉軸上所固定蝶板的一側相連。這樣電動執行機構運行工作時就可以通過傳動桿將蝶板拉開相應角度。

當所述電動執行機構主要由電機和齒輪機構組成時，所述電動執行機構與所述阻流板相連具體為：所述齒輪機構與所述旋轉軸一端的齒輪嚙合。這樣電動執行機構運行工作時就可以驅動旋轉軸轉動相應角度。

為了精確采集裝備行進的瞬時速度，所述速度傳感器根據公式：

v＝(n·πD)/m

采集所述裝備行進的瞬時速度，其中n表示每秒記錄的脈沖總數，m表示速度傳感器中計數齒輪的齒數，D表示速度傳感器中里程輪的直徑。

本實施例中的管道作業裝備可以為清管器或內檢測器或管道機器人。

本發明實施例的優點在于，本實施例提供的自動調速的管道作業裝備結構簡單，可根據管道內流體的流量大小、壓力高低等環境狀況自行控制自身在管道內的行進速度，大大提高了管道作業的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的管道作業裝備的功能結構示意框圖。

圖2是本發明實施例提供的一種管道作業裝備的剖面結構示意框圖。