[发明专利]新型清管器控速系统

说明书

本发明涉及一种新型清管器控速系统，具有清管器模块、发电模块以及控制模块，所述清管器模块包括壳体和安装在壳体前端内部的旁通阀，发电模块安装于壳体后端内部，控制模块与发电模块后端活动连接，所述的壳体外周沿轴向间距设有两组、每组三个周向均布的控速机构，所述控速机构包括椭圆轮、电感线圈及支撑短臂，电感线圈嵌设在椭圆轮后侧，在电感线圈通电后椭圆轮产生磁力而吸附在管道内壁增大清管器运行阻力。本发明通过旁通阀控制清管器前后压差，改变运行动力；由控速机构压紧管道，提供运行阻力，两者综合作用达到调节清管器运行速度的目的，从而保证了清管器的平稳运行，提高了清管和内检测效果。

技术领域

本发明涉及管道清洁与内检测技术领域，尤其是一种新型清管器控速系统。

背景技术

清管器通常由皮碗等装置将管道密封，依靠清管器前后压差进行清管，清管过程中会出现速度过快运行不稳定的状况，尤其是在大落差管段中或者在具有大管径(1000mm以上)、高压力(10～12Mpa)和高流速(10～20m/s)特点的管道中。在清管操作中，为了提高清管效果，清管器的运行速度需要重点控制，稳定可靠的速度调控技术对管道检测水平和清管效率的提高具有重大意义。

目前，清管器的速度控制方法有主要有主动控制与被动控制两种方式，主动控制方式是通过改变旁通阀的旁通率来控制清管器的前后压差，以达到控制清管器速度的目的，但目前缺少简单可靠的计算方法来计算压降系数和摩擦力，从而确定旁通阀旁通率，因而主动控制方法的实时控速效果一般；而被动控制方法是通过改变作业管段出入口段压力和流量来降低清管器速度，速度控制响应时间长且效果不理想。

目前清管器应用的控速装置主要是通过液压系统提供滚轮压紧管道内壁的压力，达到减速效果，然而，它需要一直压在管道壁上，如果有杂物没清理干净或者有孔洞容易卡堵，或者影响运行。并且液压系统会存在漏油风险且液压元件制造精度要求高等问题。

此外，清管器在清管过程中，由于其所带电池仓的储存电能有限，若信号处理节等单元出现断电，会导致无法储存处理信息等问题，清管器中通常运用叶轮或涡轮将清管器前后压力势能转化，实现管道自流发电，解决清管器用电续航问题。然而，在油气管道中输送介质往往含有H₂S、CO₂等具有一定腐蚀性的物质，这些物质容易造成叶轮强度下降，存在如何保护叶轮，增加发电装置使用寿命的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种新型清管器控速系统，以解决现有旁通式清管器实时控速效果不佳的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型清管器控速系统，具有清管器模块、发电模块以及控制模块，所述清管器模块包括壳体和安装在壳体前端内部的旁通阀，发电模块安装于壳体后端内部，控制模块与发电模块后端通过万向节活动连接。

具体说，所述的壳体外周沿轴向间距设有两组、每组三个周向均布的控速机构，控速机构分布在壳体外侧两端位置处且位于皮碗后，所述控速机构包括椭圆轮、电感线圈及支撑短臂，电感线圈嵌设在椭圆轮后侧，在电感线圈通电后椭圆轮产生磁力而吸附在管道内壁增大清管器运行阻力，支撑短臂顶部通过旋转轴与椭圆轮中心连接，支撑短臂底部与壳体外壁连接，支撑短臂根据管径变化情况，采用不同固定方式。如果管径变化小，支撑短臂和壳体为一体式结构，支撑短臂倾斜角度保持不变。如果管径变化较大，支撑短臂采用弹簧铰链式结构固定在壳体外侧，支撑短臂倾斜角度可以随管径变化。

进一步地，所述旁通阀包括设在壳体前端端面中心位置的球阀，球阀的阀芯连接有转轴，转轴连接有控制球阀开闭的电机，位于球阀后侧的壳体内壁固定有圆锥引流板，圆锥引流板小端与球阀通道相通。

具体说，所述发电模块包括叶轮、发电舱体，发电舱体通过旋转式卡板卡接在壳体内壁，叶轮位于圆锥引流板的大端后侧，发电舱体线路连接有设在控制模块内的电池组。