[发明专利]一种旁通阀式自动调速清管器

说明书

技术领域

本发明涉及一种旁通阀式自动调速清管器，用于管道清管作业。

背景技术

在对油气管道进行清管和检测过程中，一般法规要求清管设备运行速度为3.5～5m/s；管道内检测设备为了获得较佳的检测数据质量，要求设备的运行速度低于5 m/s；电磁超声检测设备则要求其运行速度低于2 m/s。清管器在通过管道上下坡段、弯曲段、积液、积砂及结垢段时速度变化较大，直接使用常规清管器不能够满足速度控制要求。

现有油气管道清管器速度控制方式为主动控制方式和被动控制方式。

主动控制采用旁通阀控制方式，其技术方案为：用里程轮采集清管器速度或者用加速度传感器获得清管器速度；电控系统对信号处理；通过电机来调整泄流阀的开启程度；再通过泄流阀开度调节清管器前后压差，调整清管器推动力，从而控制清管器运行速度。

被动控制方式是通过调节清管作业中入口端和出口端的介质压力和流量来间接控制清管器速度。因为气体的可压缩性，被动控制方式往往难以达到较好速度控制效果，清管器容易因为速度过大引起冲击，造成清管器和管道损伤等问题。

专利CN201410219086.7公布了一种自动调速清管器，该方案采用半交叉皮带传动，在管道内复杂工况下皮带容易跑偏和打滑，并且该方案速度采集轮通过弹簧拉力和支撑杆实现，总体布局长度较长，难以满足清管器通过管道弯管部分要求。

专利CN201410225525.5公布了一种清管器速度采集装置，该方案采用速度采集轮驱动液压泵的方式，用拉伸弹簧和撑杆将速度采集轮压紧在管道内壁。因此该方案应用在清管器上，清管器整体长度会相对较长，不利于装置通过弯管。

专利CN 201410708220.X公布了一种带液压系统的清管器速度控制器，该方案将清管器速度通过液压系统转化为中心质量块的转动，质量块转动产生的离心力对刹车片产生挤压力。该方案结构复杂，可行性较低。

专利CN 201610134623.7公布了一种旋转式旁通阀调速清管器，该方案速度采集轮采用径向布置，通过管道三通部位容易卡死。

专利CN 201610015859.9公布了一种清管器液控刹车装置，该方案通过液压系统采集清管器运行速度，并差生一个与速度相关的控制阻力。专利CN 201610013135.0公布了一种清管器刹车装置，该方案采用液压系统采集清管器运行速度，并通过质量块转动产生控制力。上述两种方案中，刹车片持续与管道摩擦，并且与常规清管器器串联使用，增加了整套设备复杂程度。

专利CN 201610013358.7公布了一种旁通阀式调速清管器，该方案速度采集轮设置在清管器中间，轴向滑动旁通阀设置在筒体中间位置，布局上使得中间节流阀过小；同时径向布置的速度采集轮在三通部位容易卡死。

目前的主动控制方式控制电机消耗电能，清管器自带的蓄电池电量有限，因此长距离管道清管受到限制。另一方面，电控方式的旁通阀控制方案因为考虑管内介质、管道形状等诸多因素而变得复杂。国内旁通阀主动控制方式清管器尚不成熟，国外该类清管器租用价格昂贵，目前国内油气管道清管仍然以被动控制方式为主。因此，研制适用工况更广自动调速清管器具有重要意义和使用前景。

发明内容

本发明的目的：为了克服现有清管器旁通阀泄流控制方式的缺点，并克服现有调速清管器管道内通过性不强的缺点，特提供一种旁通阀式自动调速清管器。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种旁通阀式自动调速清管器，包括滚轮、液压泵、油箱、液压马达、连杆B、质量块、连杆C、筒体、滑套、中心筒、皮碗、前端盖、心轴、后端盖、其特征在于：筒体一端安装前端盖另一端安装后端盖，筒体两端设置皮碗；后端盖外侧中心位置安装液压马达，后端盖中心位置安装心轴，心轴与液压马达的输出轴连接；后端盖外侧设置油箱，所述油箱通过支架固定到后端盖上；靠近后端盖的皮碗设置过流孔并且筒体中间设置过流孔，或者后端盖设置过流孔；液压泵设置在后端盖外侧，液压泵输入轴穿过液压泵壳体从两边伸出，所述液压泵输入轴两端安装滚轮；两个液压泵之间设置支撑弹簧；液压泵吸油口连接到油箱，液压泵出油口连接到液压马达进油口，液压马达出油口连接到油箱；中心筒整体为圆筒形并在中间位置设置槽形孔，中心筒安装到前端盖中心孔内；中心筒中间位置安装滑套；中心筒位于筒体内的端部和滑套之间设置压缩弹簧；质量块设置在筒体内，至少两个质量块对称布置，连杆B一端铰接到质量块另一端铰接到心轴，连杆C一端铰接到质量块另一端铰接到滑套上。