[發明專利]一種旁通閥式自動調速清管器

有效

• 申請號: 201611010353.5
• 申請日: 2016-11-19
• 公開（公告）號: CN106641575B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 梁政;何虹鋼;張梁
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F16L55/38
• 分類號: F16L55/38;F16L101/12;F16L101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種旁通閥式自動調速清管器，用于管道清管作業。

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5 m/s；電磁超聲檢測設備則要求其運行速度低于2 m/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。該方案結構復雜，可行性較低。

專利CN 201610134623.7公布了一種旋轉式旁通閥調速清管器，該方案速度采集輪采用徑向布置，通過管道三通部位容易卡死。

專利CN 201610015859.9公布了一種清管器液控剎車裝置，該方案通過液壓系統采集清管器運行速度，并差生一個與速度相關的控制阻力。專利CN 201610013135.0公布了一種清管器剎車裝置，該方案采用液壓系統采集清管器運行速度，并通過質量塊轉動產生控制力。上述兩種方案中，剎車片持續與管道摩擦，并且與常規清管器器串聯使用，增加了整套設備復雜程度。

專利CN 201610013358.7公布了一種旁通閥式調速清管器，該方案速度采集輪設置在清管器中間，軸向滑動旁通閥設置在筒體中間位置，布局上使得中間節流閥過小；同時徑向布置的速度采集輪在三通部位容易卡死。

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旁通閥泄流控制方式的缺點，并克服現有調速清管器管道內通過性不強的缺點，特提供一種旁通閥式自動調速清管器。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：一種旁通閥式自動調速清管器，包括滾輪、液壓泵、油箱、液壓馬達、連桿B、質量塊、連桿C、筒體、滑套、中心筒、皮碗、前端蓋、心軸、后端蓋、其特征在于：筒體一端安裝前端蓋另一端安裝后端蓋，筒體兩端設置皮碗；后端蓋外側中心位置安裝液壓馬達，后端蓋中心位置安裝心軸，心軸與液壓馬達的輸出軸連接；后端蓋外側設置油箱，所述油箱通過支架固定到后端蓋上；靠近后端蓋的皮碗設置過流孔并且筒體中間設置過流孔，或者后端蓋設置過流孔；液壓泵設置在后端蓋外側，液壓泵輸入軸穿過液壓泵殼體從兩邊伸出，所述液壓泵輸入軸兩端安裝滾輪；兩個液壓泵之間設置支撐彈簧；液壓泵吸油口連接到油箱，液壓泵出油口連接到液壓馬達進油口，液壓馬達出油口連接到油箱；中心筒整體為圓筒形并在中間位置設置槽形孔，中心筒安裝到前端蓋中心孔內；中心筒中間位置安裝滑套；中心筒位于筒體內的端部和滑套之間設置壓縮彈簧；質量塊設置在筒體內，至少兩個質量塊對稱布置，連桿B一端鉸接到質量塊另一端鉸接到心軸，連桿C一端鉸接到質量塊另一端鉸接到滑套上。