一種清管器液控剎車裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種清管器液控剎車裝置。
【背景技術】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]專利CN201410708220.X公布了一種帶液壓系統的清管器速度控制器，專利CN201310496586.0公布了一種機械式清管器速度控制器，上述兩個專利所述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。
[0007]專利CN201520301095.0公布了一種清管器速度控制器，改方案將液控剎車力作用在控制器后端的滾動輪上，當蓄能器預充壓力過高或者管道內有結蠟或者清管器速度過快等情況下，控制器后輪會抱死，后輪偏磨變形。
[0008]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。在管道超聲波檢測時，一般采用兩個密封型清管器封隔一段液柱，超聲波檢測設備浸沒于液體內利用液體作為耦合劑。在此種工況下，清管器前后端介質不能相通，所以旁通閥控制方式使用受到限制。在管道排液操作中，利用氣體從后端推動清管器向前運行，清管器將液體推掃出管道。在此種作業中，清管器前后端介質同樣不能連通，否則液體會泄流回清管器后端。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。
[0009]因此，研制適用工況更廣的清管器主動控制器具有重要意義和使用前景。
【發明內容】
[0010]本發明的目的:為了克服清管器旁通閥泄流速度控制方式以及現有剎車控制閥方案的缺點，特提供一種清管器液控剎車裝置。[0011 ]為達到上述目的，本發明采取的技術方案是:
[0012]一種清管器液控剎車裝置，包括剎車片、連桿A、連桿B、連接環、端蓋、油缸A、筒體、活塞、活塞桿、壓縮彈簧、缸蓋、牽引頭、速度采集輪、液壓栗、支架、柱塞、油缸B、基座、油箱、蓄能器、單向閥、節流閥，其特征在于:
[0013]基座整體為圓臺形，基座外端面設置連接環并用螺栓連接;基座徑向設置截面為矩形的槽，支架安裝到基座中間的槽內，支架可以在基座中間的槽內沿著基座的徑向滑動；支架上固定液壓栗，液壓栗輸入軸安裝速度采集輪，支架下端設置柱塞，柱塞安裝到油缸B內，油缸B固定到基座徑向的槽內；
[0014]油箱用螺栓安裝到基座中心位置，筒體一端安裝端蓋并用螺栓連接，筒體另一端安裝基座并用螺栓連接，筒體內靠近基座位置安裝蓄能器;端蓋外側中心位置設置連接環并用螺栓連接，油缸A設置在筒體內，油缸A端部通過螺栓安裝到端蓋中心位置;油缸A內設置活塞和活塞桿，油缸A外端安裝缸蓋，油缸A靠近缸蓋位置設置泄油口，活塞桿從缸蓋中心圓孔伸出，活塞桿伸出端安裝牽引頭;活塞和缸蓋之間設置壓縮彈簧；
[0015]剎車片鉸接連桿A和連桿B，連桿A另一端鉸接到牽引頭的側面，連桿B的另一端鉸接到端蓋側面;筒體軸向設置滑槽，連桿A穿過滑槽伸入筒體內；
[0016]液壓栗吸油口連接到油箱，液壓栗出油口通過單向閥連接到節流閥，節流閥出油口連接到油箱;油缸A連接到節流閥入口，油缸B通過單向閥連接到節流閥入口，油缸B入口位置連通蓄能器。
[0017]本發明具有的有益效果是:(I)本發明所述清管器液控剎車裝置只需要設置在清管器后側，能夠適用于多類清管作業；(2)本發明所述清管器液控剎車裝置無電器元件，安全可靠，不需要通過蓄電池存儲能量，可以用于長距管道清管；(3)本發明所述清管器液控剎車裝置長徑比較小，容易通過彎管部位。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的結構簡圖。
[0019]圖2為本發明所述液壓系統的原理圖。
[0020]圖中:1.剎車片；2.連桿A;3.連桿B;4.連接環;5.端蓋;6.油缸A;7.筒體;8.活塞；
9.活塞桿；10.壓縮彈簧；11.缸蓋；12.牽引頭；13.速度采集輪；14.液壓栗；15.支架；16.柱塞;17.油缸B; 18.基座;19.油箱;20.蓄能器;21.單向閥；22.節流閥。
【具體實施方式】
[0021]本發明不受下述實施實例的限制，可以根據本發明的技術方案和實際情況來確定具體的實施方式。下面結合圖1、圖2對本發明作以下描述。上、下、左、右等的位置關系是依據說明書附圖1的布局方向來確定的。
[0022]如圖1所示，基座18整體為圓臺形，基座18外端面設置連接環4并用螺栓連接，連接環4用于連接其他清管器或者管道檢測設備。基座18徑向設置截面為矩形的槽，支架15安裝到基座18中間的槽內，支架15可以在基座18中間的槽內沿著基座18的徑向滑動。支架15上固定液壓栗14，液壓栗14輸入軸安裝速度采集輪13，支架15下端設置柱塞16，柱塞16安裝到油缸B17內，油缸B17固定到基座18徑向的槽內。
[0023]如圖1所示，油箱19用螺栓安裝到基座18中心位置。筒體7—端安裝端蓋5并用螺栓連接，筒體7另一端安裝基座18并用螺栓連接，筒體7內靠近基座18位置安裝蓄能器20。端蓋5外側中心位置設置連接環4并用螺栓連接，連接環4用于連接其他清管器或者管道檢測設備。油缸A6設置在筒體7內，油缸A6端部通過螺栓安裝到端蓋5中心位置。油缸A6內設置活塞8和活塞桿9，油缸A6外端安裝缸蓋11，活塞桿9從缸蓋11中心圓孔伸出，活塞桿9伸出端安裝牽引頭12。活塞8和缸蓋11之間設置壓縮彈簧10，壓縮彈簧10讓活塞桿9在不工作情況下縮回油缸A6內，使剎車片I收回不擠壓管道。
[0024]如圖1所示，剎車片I鉸接連桿A2和連桿B3，連桿A2另一端鉸接到牽引頭12的側面，連桿B3的另一端鉸接到端蓋5側面。筒體7軸向設置滑槽，連桿A2穿過滑槽伸入筒體7內。連桿A2在牽引頭12的拖動下可以在筒體7軸向滑槽內滑動。
[0025]如圖2所示，液壓栗14吸油口連接到油箱19，液壓栗14出油口通過單向閥21連接到節流閥22，節流閥22出油口連接到油箱19。油缸A6連接到節流閥22入口，油缸BI7通過單向閥21連接到節流閥22入口，油缸B17入口位置連通蓄能器20。在液壓栗14不工作時候，蓄能器20的壓力能夠推動油缸B17的柱塞16，使速度采集輪13壓緊在管道內壁。
[0026]本發明的工作原理是:
[0027]本清管器剎車裝置隨著清管器一同運行。支架15通過油缸B17推力作用將速度采集輪13壓緊在管道內壁。速度采集輪13轉動帶動液壓栗14工作，液壓栗14輸出的高壓油通過節流閥22流回油箱19，節流閥22前端壓力引入到油缸A6，油缸A6內的活塞8推動活塞桿9從而帶動牽引頭12拉伸，牽引頭12通過連桿A2和連桿B3作用，使得剎車片I壓緊在管道內壁產生剎車力。
[0028]當清管器速度升高時，液壓油流量增加，節流閥22產生的節流壓力增加，從而通過油缸A6、活塞8、活塞桿9傳遞到牽引頭12的推動力增加，因此剎車片I的壓緊力增大，產生的阻力增加，速度降低；當清管器速度減小時，剎車片I壓緊力降低，產生的阻力降低，清管器速度回升。這樣，清管器的運行速度的波動值會減小，清管器在管道中運行更加平穩。
【主權項】
1.一種清管器液控剎車裝置，包括剎車片、連桿A、連桿B、連接環、端蓋、油缸A、筒體、活塞、活塞桿、壓縮彈簧、缸蓋、牽引頭、速度采集輪、液壓栗、支架、柱塞、油缸B、基座、油箱、蓄能器、單向閥、節流閥，其特征在于: 基座整體為圓臺形，基座外端面設置連接環并用螺栓連接;基座徑向設置截面為矩形的槽，支架安裝到基座中間的槽內，支架可以在基座中間的槽內沿著基座的徑向滑動;支架上固定液壓栗，液壓栗輸入軸安裝速度采集輪，支架下端設置柱塞，柱塞安裝到油缸B內，油缸B固定到基座徑向的槽內； 油箱用螺栓安裝到基座中心位置，筒體一端安裝端蓋并用螺栓連接，筒體另一端安裝基座并用螺栓連接，筒體內靠近基座位置安裝蓄能器;端蓋外側中心位置設置連接環并用螺栓連接，油缸A設置在筒體內，油缸A端部通過螺栓安裝到端蓋中心位置;油缸A內設置活塞和活塞桿，油缸A外端安裝缸蓋，油缸A靠近缸蓋位置設置泄油口，活塞桿從缸蓋中心圓孔伸出，活塞桿伸出端安裝牽引頭;活塞和缸蓋之間設置壓縮彈簧； 剎車片鉸接連桿A和連桿B，連桿A另一端鉸接到牽引頭的側面，連桿B的另一端鉸接到端蓋側面;筒體軸向設置滑槽，連桿A穿過滑槽伸入筒體內； 液壓栗吸油口連接到油箱，液壓栗出油口通過單向閥連接到節流閥，節流閥出油口連接到油箱；油缸A連接到節流閥入口，油缸B通過單向閥連接到節流閥入口，油缸B入口位置連通蓄能器。
【專利摘要】本發明涉及一種清管器液控剎車裝置，能夠克服旁通閥控制方式的缺點。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。本發明所述清管器液控剎車裝置只需要設置在清管器后側，可以攜帶檢測設備能夠適用于多類清管作業。
【IPC分類】B08B9/049
【公開號】CN105598103
【申請號】CN201610015859
【發明人】鄧蘭, 梁政, 鄧嚴, 劉穩, 何虹鋼, 葉哲偉
【申請人】西南石油大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月12日