[發明專利]一種旋轉式旁通閥調速清管器

有效

• 申請號: 201610134623.7
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105665382B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 梁政;劉穩;鄧蘭;鄧嚴;何虹鋼;葉哲偉
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B08B9/049
• 分類號: B08B9/049
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種旋轉式旁通閥調速清管器。

背景技術

在對油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。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。

現有油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。

主動控制采用旁通閥控制方式，其技術方案為：用里程輪采集清管器速度或者用加速度傳感器獲得清管器速度；電控系統對信號處理；通過電機來調整泄流閥的開啟程度；再通過泄流閥開度調節清管器前后壓差，調整清管器推動力，從而控制清管器運行速度。

被動控制方式是通過調節清管作業中入口端和出口端的介質壓力和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，造成清管器和管道損傷等問題。

專利CN201410219086.7公布了一種自動調速清管器，該方案采用半交叉皮帶傳動，在管道內復雜工況下皮帶容易跑偏和打滑，并且該方案速度采集輪通過彈簧拉力和支撐桿實現，總體布局長度較長，難以滿足清管器通過管道彎管部分要求。

專利CN201410225525.5公布了一種清管器速度采集裝置，該方案采用速度采集輪驅動液壓泵的方式，用拉伸彈簧和撐桿將速度采集輪壓緊在管道內壁。因此該方案應用在清管器上，清管器整體長度會相對較長，不利于裝置通過彎管。

專利CN 201410708220.X公布了一種帶液壓系統的清管器速度控制器，該方案將清管器速度通過液壓系統轉化為中心質量塊的轉動，質量塊轉動產生的離心力對剎車片產生擠壓力。該方案質量塊和連桿轉動，適應于氣體管道，對于液體管道，質量塊轉動阻力較大，速度反饋會受到較大影響。

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。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，目前國內油氣管道清管仍然以被動控制方式為主。因此，研制適用工況更廣自動調速清管器具有重要意義和使用前景。

發明內容

本發明的目的：為了克服現有清管器電控旁通閥泄流控制方式的缺點，并克服質量塊轉動調節旁通閥方式的缺點，特提供一種旋轉式旁通閥調速清管器。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種旋轉式旁通閥調速清管器，包括皮碗、后蓋板、筒體、油箱、蓄能器、支撐油缸、柱塞、支架、液壓泵、速度采集輪、底座、端蓋、前蓋板、傳遞架、閥芯、芯軸、環形油缸、節流閥、單向閥，其特征在于：

油箱和蓄能器設置在筒體內，筒體兩端設置法蘭，筒體一端法蘭安裝皮碗，皮碗外安裝后蓋板，用螺栓連接后蓋板和筒體法蘭；筒體另一端安裝端蓋，端蓋外安裝皮碗，皮碗外安裝前蓋板，用螺栓連接前蓋板和筒體法蘭；

端蓋為圓盤形，端蓋中心設置通孔，端蓋中間位置設置至少2個扇形通孔并在端蓋圓周方向均勻布置；芯軸一端設置臺階，芯軸另一端設置螺紋，芯軸安裝到端蓋中心孔內，芯軸端部臺階設置在靠近筒體一側，芯軸伸出端安裝閥芯，芯軸外端部安裝螺母并固定閥芯，閥芯與芯軸之間通過鍵槽方式在圓周方向固定；

環形油缸整體為圓環形，環形油缸通過螺栓固定到端蓋內側，環形油缸包括轉環和定環，定環整體為圓環形，定環通過螺栓固定到端蓋內側，定環設置截面為半圓形的環槽；定環外端安裝轉環，轉環整體為圓環形，轉環內設置截面為半圓形的環槽；定環的環槽和轉環的環槽共同構成一個截面為圓形的環形空間，所述環形空間內設置固定塞和活動塞，活動塞一側設置壓縮彈簧，活動塞另一側通液壓油；轉環連接傳遞架，傳遞架中心圓盤通過螺栓固定到芯軸端部；轉環外安裝抱箍，抱箍通過螺栓固定到端蓋上；定環和固定塞之間通過螺栓連接；轉環和活動塞之間通過螺栓連接；

閥芯包括至少2個扇形擋塊，所述扇形擋塊安裝到閥芯本體圓周方向并均勻布置；

底座安裝到筒體中部，底座在筒體上采用徑向布置，底座中間設置截面為矩形的槽，支架安裝到底座中間的槽內，支架可以在底座中間的槽內沿著筒體的徑向滑動；支架上固定液壓泵，液壓泵輸入軸安裝速度采集輪；支架下端設置柱塞，柱塞安裝到支撐油缸內，支撐油缸固定到底座中間的槽內，支架和底座中間的槽底部之間設置壓縮彈簧；