[实用新型]冲击钻清管装置

说明书

本实用新型是清理管道内部污垢的装置，涉及管道系统和一般污垢的防除领域。

对于管道系统来说，经过一段时间的运行后，某些介质会在管内结垢，影响输送效率，所以管道系统广泛采用清管器进行定期清管。其中对一些硬质垢，已有技术是采用机械刷、刮、冲击等办法，颇有效果，特别是本院于1990年10月获权的实用新型专利89219410.3“水力涡轮清管器”对硬质垢的清除也颇有效，它是利用涡轮产生的动力，带动刮刀和扁心锤产生振动，刮削和冲击硬垢。不足的是此种振动将连续作用于清管全过程，虽然对硬垢有较强的清除效果，但与此同时也使清管器本身长期受到振动，极易造成清管器损坏，使清管器寿命缩短。

本实用新型的目的是设计一种在钻头切削遇阻时，才施以短暂的冲击振动的清管装置，以消除长期振动带来的损害。

为了要解决清管器在钻头遇阻时，才施以冲击振动的问题，采取的技术措施如图1装置总图所示：

其中：

1--顶尖            2--钻头

3--衬套(小)        4--牙嵌离合器(左)

5--牙嵌离合器(右)  6--主轴

7--弹簧            8--衬套(大)

9--前盖            10--连轴节

11--滚动轴承       12--筒体

13--涡轮           14--轴承盖

15--后盖           16--护罩

17--皮碗           18--螺母

19--减速器

是在主轴[6]与除垢装置之间由牙嵌离合器[4]、[5]相连接。为了增大扭矩，在涡轮[13]与主轴[6]之间加有减速器[19]。牙嵌离合器分左[4]和右[5]两只，如图3、图4所示。左边的牙嵌离合器[4]内孔镶有衬套[3]，与主轴[6]成滑套连接，其盘的外周与钻头座紧配合。牙嵌离合器[5]与主轴[6]成滑键连接，即主轴[6]上六条与轴平行的外花键与牙嵌离合器[5]的六条内花键相配合。两牙嵌离合器[4]、[5]的盘面上各均匀分布有三个牙嵌，且每组牙嵌的同向边缘为一斜面，两盘面对相，牙嵌相错，以斜面相咬合。牙嵌离合器[5]的右端由套在轴[6]外的弹簧[7]顶着，使牙嵌离合器所能承受的扭矩为一限定值。关于动力装置可设计为涡轮，也可用防水电机。

本装置的其他部分根据需要可按常规设计。下面按图所示例子，其中图2为主轴，图3为牙嵌离合器(左)，图4为牙嵌离合器(右)，对其结构作进一步的说明。图1-图4所示结构中，除垢装置位于清管装置的前部，有顶尖[1]，钻头壳体紧套在牙嵌离合器[4]上，与牙嵌离合器[4]的盘外缘成紧配合。牙嵌离合器[5]后部弹簧[7]的外套有大衬套[8]，其外安装有皮碗[17]。主轴[6]经过减速器[19]、连轴节[10]与涡轮[13]相连，涡轮[13]后安装有皮碗[17]、后盖[15]和护罩[16]。涡轮[13]前后还安装有滚动的轴承[11]和轴承盖[14]。在涡轮[13]和减速器[19]之间有筒体[12]。前端皮碗[17]借助前盖[9]连接在筒体上。其中护罩[16]和筒体[12]上均有径向开孔。

这种结构的冲击钻清管装置，在管道中有前后两个皮碗支撑，并形成前后压差，随介质的前进而前进。介质通过护罩[16]上的开孔进入涡轮[13]，后经前皮碗环形空间流出，驱动涡轮机构产生旋转，带动联轴节[10]转动，经减速器[19]减速增矩后，使主轴[6]转动。并通过牙嵌离合器[4]、[5]带着除垢机构旋转，由钻头[2]将管壁上的垢刮下，并被介质冲洗前推。但当污垢太硬，钻头[2]遇阻时，如果阻力扭矩超过了牙嵌离合器的限定扭矩，则离合器[4]便开始打滑，而牙嵌离合器[5]与主轴[6]是滑键连接，所以，主轴[6]上的滑键只带动牙嵌离合器[5]转动。由于牙嵌离合器咬合，故牙嵌离合器[5]被斜面挤向右方移动，牙嵌处于脱离合位置，弹簧[7]被压缩，从而积蓄一定能量，待主轴[6]转过120°时，牙嵌又处于咬合位置，于是牙嵌离合器[5]被弹簧[7]推向左方，弹簧[7]释放出的能量转化为冲出力作用在钻头上，使硬垢破碎。由此可见，牙嵌离合器[5]是振动源，它既要作旋转运动，又要作往复运动。亦即将安全离合器设计成具有弹簧锤的功能，在打滑的过程中，使其连续产生锤击运动。这是本实用新型的根本特点和独到之处。

由此可见，本冲击钻清管装置较之其他清管器具有以下优点：