[發(fā)明專利]一種適用于彎曲管道的柔性激光清洗系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910136637.6
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109821819A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳長水;劉明
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B9/051
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華;高文龍

本發(fā)明公開了一種適用于彎曲管道的柔性激光清洗系統(tǒng)，包括激光器、爬行裝置和控制系統(tǒng)，所述爬行裝置包括前殼體、后殼體和激光清洗頭，所述前殼體具有驅(qū)動電機、前驅(qū)動輪和激光接入端口，所述后殼體具有清洗電機和后從動輪，清洗電機與激光清洗頭相連接，所述前殼體與后殼體之間通過彈簧套筒形成柔性連接，彈簧套筒內(nèi)還設(shè)置有傳能光纖，所述激光器發(fā)射的激光光束經(jīng)激光接入端口傳輸至傳能光纖，再經(jīng)過傳能光纖傳輸至激光清洗頭，從而對管道內(nèi)壁進行清洗，所述控制系統(tǒng)分別與所述的激光器、驅(qū)動電機和清洗電機相連接。該激光清洗系統(tǒng)將前殼體和后殼體采用柔性的彈簧套筒形成柔性連接，能夠自適應(yīng)彎曲的管道，以提升彎曲管道的清洗質(zhì)量效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及彎曲管道內(nèi)壁污染物的清洗系統(tǒng)，具體是指一種適用于彎曲管道的柔性激光清洗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在日常的生活和工業(yè)領(lǐng)域中，金屬管道長期暴露在空氣中會與雨水等產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)從而形成銹蝕，尤其彎曲的管道在石油運輸、西氣東輸?shù)裙艿赖膹澖翘幈淮罅窟m用，彎曲的管道被廣泛應(yīng)用于石油運輸、天然氣運輸、農(nóng)業(yè)灌溉等方面，為了延長管道的使用壽命我們經(jīng)常施以油漆保護，管道在日常使用中也會附著油污，管道的彎曲部分也很容易堆積運輸殘留物，因此彎曲管道的大面積清洗對于管道的二次利用顯得尤為重要，管道在日常的生活以及現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中占有重要地位。

傳統(tǒng)的清洗技術(shù)大多使用機械清洗、化學(xué)清洗、超聲波清洗等方法。傳統(tǒng)的清洗技術(shù)不僅會產(chǎn)生極大的噪聲以及使用化學(xué)方法清洗會使得殘留廢液無法處理的問題，對周圍環(huán)境產(chǎn)生極大污染，而且傳統(tǒng)的清洗技術(shù)效率非常的低，需要耗費巨大人力財力。甚至具有損傷高精度要求的航空元件，在諸多的因素之下，傳統(tǒng)的清洗方法不能滿足清潔環(huán)保又保持高精度的要求，它的使用就受到了極大限制。因此，傳統(tǒng)的清洗方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的環(huán)保要求。

隨著激光技術(shù)的極大進步，環(huán)保節(jié)能的激光清洗技術(shù)應(yīng)運而生，這種種限制對于激光清洗技術(shù)既是挑戰(zhàn)又是機遇，激光清洗技術(shù)是近10年來飛速發(fā)展的新型清洗技術(shù),它以自身的許多優(yōu)點在許多領(lǐng)域中逐步取代傳統(tǒng)清洗工藝,展示了廣闊的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于彎曲管道的柔性激光清洗系統(tǒng)，該激光清洗系統(tǒng)將前殼體和后殼體采用柔性的彈簧套筒形成柔性連接，能夠自適應(yīng)彎曲的管道，以提升彎曲管道的激光清洗質(zhì)量及清洗效率。

本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種適用于彎曲管道的柔性激光清洗系統(tǒng)，包括激光器、爬行裝置和控制系統(tǒng)，激光器在使用時設(shè)置在管道的外部，所述爬行裝置包括前殼體、后殼體和激光清洗頭，所述前殼體具有驅(qū)動電機、前驅(qū)動輪和激光接入端口，所述驅(qū)動電機內(nèi)置在前殼體內(nèi)，與前驅(qū)動輪相連接，驅(qū)動前驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述后殼體具有清洗電機和后從動輪，清洗電機內(nèi)置在后殼體內(nèi)，后從動輪安裝在后殼體上，清洗電機與激光清洗頭相連接，能夠帶動激光清洗頭轉(zhuǎn)動，其特征在于：所述前殼體與后殼體之間通過彈簧套筒形成柔性連接，使得所述爬行裝置能夠適用于彎曲管道，彈簧套筒內(nèi)還設(shè)置有傳能光纖，所述激光器發(fā)射的激光光束經(jīng)激光接入端口傳輸至傳能光纖，再經(jīng)過傳能光纖傳輸至激光清洗頭，從而對管道內(nèi)壁進行清洗，所述控制系統(tǒng)分別與所述的激光器、驅(qū)動電機和清洗電機相連接，用于控制激光器的開啟以及激光光束的發(fā)射強度、控制驅(qū)動電機驅(qū)動前驅(qū)動輪的行走速度、以及控制清洗電機帶動激光清洗頭的轉(zhuǎn)動角度。

本發(fā)明的激光清洗系統(tǒng)中，前殼體和后殼體通過柔性的伸縮彈簧連接在一起，形成柔性的爬行裝置，以提升前后殼體運動協(xié)調(diào)性。同時通過控制系統(tǒng)控制激光器、驅(qū)動電機和清洗電機，使得爬行裝置可以在管道內(nèi)部沿著管道的軸向方向運動的同時完成大幅度的內(nèi)壁污染物清洗，以及及時調(diào)整激光光束的輸出參數(shù)和實現(xiàn)控制激光器開關(guān)狀態(tài)。

爬行裝置的前殼體和后殼體之間安裝著傳能光纖，傳能光纖設(shè)置在伸縮彈簧內(nèi)部，與伸縮彈簧構(gòu)成激光能量傳輸?shù)闹虚g模塊，由前殼體的激光接入端口接收的激光經(jīng)過傳能光纖的傳輸將激光光束傳輸至激光請洗頭，以完成激光光束的聚焦及管道內(nèi)部的無死角清洗。