[發明專利]一種清管器液控加速度控制器

有效

• 申請號: 202011028214.1
• 申請日: 2020-09-26
• 公開（公告）號: CN112170395B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 何虹鋼;羅琪玉;劉娜娜
• 申請（專利權）人: 宜賓學院
• 主分類號: B08B9/027
• 分類號: B08B9/027
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種清管器液控加速度控制器，用于管道內檢測、排液、除垢等清管施工。其技術方案：徑向油缸設置在中心油缸的徑向位置，徑向油缸的活塞桿遠離中心油缸向外伸出，徑向油缸靠近中心油缸一側通入液壓油；中心油缸的有桿腔內設置壓縮彈簧并通入液壓油，中心油缸的液壓油和徑向油缸的液壓油連通，中心油缸的活塞桿穿過其缸蓋向外伸出。本發明通過中心油缸和徑向油缸驅動摩擦頭工作，油缸的作用力通過大小油缸的配合進行放大，能夠有效防止清管器產生速度沖擊。

技術領域

本發明涉及一種清管器液控加速度控制器，用于管道內檢測、排液、除垢等清管施工。

背景技術

智能清管器對管道進行內檢測時，清管器速度需要限制在較低范圍內；否則容易造成管道檢測不準、清管器與管道彎頭沖擊等問題。常規清潔型清管作業，同樣要求清管器運行較慢，否則容易造成清管效率降低、介質回流等問題。但是由于氣體的可壓縮性，天然氣管道內清管器速度容易產生較大波動。隨著管道無損檢測技術的發展，出現了一種清管器速度閉環控制技術，主要采用伺服電機對旁通閥進行實時控制，通過調節旁通閥過流量控制清管器速度。現有旁通閥調速方案由于結構限制，閥口開度十分有限（通常限制在管道橫截面積的16%以內），難以勝任清管器卡死啟動以及起伏管道清管等惡劣工況。

研究發現，輸氣管道內，清管器卡死啟動以及進入下坡段管道時，容易產生速度沖擊；主要在于清管器后端憋壓不能迅速釋放，造成清管器加速度過高，其速度可達到20m/s以上。該類工況下，清管器與管道焊縫、管道彎頭發生劇烈碰撞，容易造成清管器損壞；同時對于管道內檢測而言，過高的清管器速度會造成缺陷檢測和定位不準確。針對清管器速度沖擊的問題，有關學者提出了以下剎車控制方案。

專利EP2085155A1公布了一種管道內檢測用的設備。其技術方案為：采用多個滾輪采集清管器速度；滾輪貼緊管道內壁滾動前進，并驅動與其固連在一起的液壓泵工作，液壓泵可以選用徑向柱塞泵或者齒輪泵。多個滾輪驅動液壓泵工作，高壓油液通過節流閥流回到油箱，節流閥前端壓力通過控制油缸作用到滾輪上。控制油缸安裝在剎車裝置中心位置，并靠近滾輪邊緣部位，控制油缸的活塞桿端部安裝剎車片。在節流閥壓力的推動下，剎車片擠壓滾輪產生摩擦阻力，通過滾輪傳遞到管壁上。這樣剎車裝置整體會產生一個與清管器速度相關的拖拽力，速度越高對應的拖拽力越大，清管器在剎車力作用下運行速度會更加平穩。

專利CN201610013135.0公布了一種清管器剎車裝置。其技術方案為：速度采集輪通過液壓力壓緊在管道內壁，速度采集輪帶動液壓泵工作，液壓馬達帶動中心質量塊轉動，質量塊離心力通過連桿機構傳遞到剎車片上產生壓緊力，壓緊力與清管器運行速度成正比。

專利CN201610015859.9公布了一種清管器液控剎車裝置。其技術方案為：其技術方案：速度采集輪通過液壓力壓緊在管道內壁，速度采集輪驅動液壓泵，高壓油通過節流閥流回油箱，節流壓力傳遞到中心油缸，油缸推動牽引頭，牽引頭通過連桿機構對剎車片產生對管道的壓緊力，壓緊力與清管器運行速度成正比。

專利CN201611017496.9公布了一種帶自動剎車裝置的清管器。其技術方案為：其技術方案：筒體兩端設置皮碗，連桿B一端鉸接到剎車片另一端鉸接到筒體上，連桿C一端鉸接到剎車片另一端穿過筒體的槽型孔并鉸接到心軸上；筒體內設置剎車油缸，所述剎車油缸的活塞桿與心軸連接；液壓泵輸入軸安裝滾輪，兩個液壓泵之間設置支撐彈簧，液壓泵設置在筒體后端；油箱設置在筒體內，液壓泵吸油口連接到油箱，液壓泵出油口連接到節流閥，節流閥回油口連接到油箱，節流閥前端與剎車油缸連接。

上述剎車控制方案，主要采用里程輪驅動液壓泵工作，通過液壓系統中節流閥建立壓力負反饋，從而調節剎車力。該類型剎車方案基于速度反饋特定大小的剎車力，控制存在一定延遲，并且難以適用于加速度較大的工況。主要在于清管器加速度過大，容易造成里程輪打滑，液壓系統難以工作；基于速度反饋的剎車力較為有限，難以限制清管器速度劇烈增加的情況。