[发明专利]一种基于超声振动的天然气管道内壁清洁设备

说明书

一种基于超声振动的天然气管道内壁清洁设备，涉及天然气管道内壁清洁设备，为了全面地清洁天然气管道内壁的铁锈沉积泥等杂质。结构模块、超声振子模块和天然气管道依次连接，天然气管道通过结构模块的上管道夹与下管道夹机械固定；一组无刷电机通过丝杠、环形机架将旋转运动转化为直线运动，用于超声换能器平稳的直线运动；一组无刷电机与与超声换能器底端滑块配合，用于超声换能器平稳的圆周运动；超声换能器用于产生高频振动与低频振动使天然气管道内壁杂质将发生谐振并脱落；位于天然气管道内壁清洁设备底端的下管道夹接口用于杂质的回收。本发明适用于天然气管道等具有特殊规格的长条形试件内壁杂质的清洁与回收。

技术领域

本发明涉及天然气管道清洁技术领域，尤其涉及一种基于超声振动的天然气管道内壁清洁设备。

背景技术

在天然气管道的长期使用过程中，天然气管道内壁累积较多的粉尘或颗粒状杂质并吸附于天然气管道内壁表面，这将导致天然气管道内壁及管道连接处受到腐蚀，最终导致天然气管道泄漏等风险。由于天然气管道具有较大的轴向尺寸与较小的径向尺寸，目前可用于天然气管道的清洁方法主要为高压水清洁，尽管这种方法能够去除管道内壁附着的大部分污垢，但仍会剩余较多的铁锈沉积泥等杂质。基于超声振动的天然气管道内壁清洁设备能够针对不同规格的天然气管道，通过高压清洁装置与超声振动装置结合的方式对管道内表面残余物质进行充分地清洁，通过控制微激振器沿管道外表面运动保证管道内表面清洁的完整性，这将极大地提高了天然气管道清理的洁净度和工作效率。目前尚没有成熟的装置针对天然气管道实现多工位运动超声除杂质与清洁。因而研制一种基于超声振动的天然气管道内壁清洁设备及其清洁方法对天然气管道内壁清洁具有重要的工程意义。

发明内容

基于上述存在的问题，本发明的目的是提供一种基于超声振动的天然气管道内壁清洁设备及其清洁方法，以解决常高压清洁设备难以充分清洁天然气管道内表面沉积杂质的问题。

本发明实施例公开一种基于超声振动的天然气管道内壁清洁设备，包括：结构模块1、超声振子模块2和天然气管道3, 天然气管道3与结构模块1通过结构模块1的上管道夹1-3与下管道夹1-6进行机械固定，天然气管道3与超声振子模块2的环形机架2-2非接触配合，结构模块1与超声振子模块2通过丝杠1-4与环形机架2-2配合；

优选地结构模块1，包括上管道夹1-3与上结构机架1-2连接，无刷电机1-1、上结构机架1-2、丝杠1-4、下结构机架1-7依次连接；

优选地无刷电机1-1的转子与丝杠1-4固连传递沿竖直方向的旋转运动，下管道夹1-6与下结构机架1-7连接，上管道夹1-3、下管道夹1-6依次与天然气管道3的上端口、下端口配合保证天然气管道3在超声清洁过程中不发生移动，上结构机架1-2与下结构机架1-7安装应满足平行度要求，从而保证上管道夹1-3、下管道夹1-6的平行度；

优选地丝杠1-4与超声振子模块2的环形机架2-2配合，环形机架2-2的内环与天然气管道3外表面应满足非接触配合且应满足平行度要求，超声换能器2-3、超声换能器连接件2-4、超声换能器底端滑块2-5依次连接，超声换能器底端滑块2-5与环形机架2-2的滑轨槽配合；

优选地无刷电机2-1与环形机架2-2连接；

优选地无刷电机2-1通过齿轮与超声换能器底端滑块2-5实现运动的传递，两组超声换能器底端滑块2-5通过螺钉连接实现两组超声换能器2-3的连续布置。

优选地结构模块1结构形式为直立式，无刷电机1-1驱动的丝杠1-4数量为3个，丝杠1-4的布置方式为并排布置。

优选地丝杠1-4与超声振子模块2的环形机架2-2配合，环形机架2-2的驱动方式为无刷电机1-1驱动，环形机架2-2的运动传递方式为丝杠丝母配合。