一種多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置及其清潔方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置及其清潔方法，其裝置包括順次軸向共線連接的左噴頭、清管器、鋼刷、接頭、右噴頭、另一接頭和清障鉆頭，每個接頭的外側壁上間隔環設有多個支腿，支腿遠離接頭的一端設有滾輪，且滾輪恰好與待清潔管具的內壁接觸設置；左噴頭、清管器、鋼刷、接頭和右噴頭的中心均設有通孔并順次形成管路，左噴頭和右噴頭上均設有多個噴嘴，左噴頭上的噴嘴朝左斜向設置。本發明專利技術集左噴頭高壓射流清潔及推進、清管器刮削、鋼刷刮擦、右噴頭高壓射流全斷面清潔和清障鉆頭清障多工藝耦合式清潔，具有高效、環保、低耗、靈活性和適應性強，全方位無死角且可去除常規方法難以清潔的污垢等顯著優勢。

Multi craft coupling type pipe inner wall bionic cleaning device and cleaning method thereof

The invention relates to a process coupling tube wall bionic cleaning device and cleaning method, the device comprises sequentially connected left nozzle, collinear axial pigging, steel brush, joint, right nozzle, another joint and wrecker drill, the lateral wall of each joint of the spacer ring is provided with a plurality of legs. At one end of the supporting leg away from the joint is provided with a roller, and the roller to be cleaned contacted with the inner wall of the setting; left nozzle, pipe cleaner, steel brush, joint and the right center of the nozzle are provided with through holes and sequentially formed lines, left and right nozzle nozzle are provided with a plurality of nozzles, nozzle nozzle on the left to the left oblique setting. The invention of high pressure water jet cleaning and left nozzle propulsion, pigging, scraping, scraping the steel brush right nozzle jet full face cleaning and drill process coupling wrecker wrecker clean, with high efficiency, environmental protection, low cost, flexibility and adaptability, no dead round and can remove the advantages of conventional methods are difficult to clean dirt.

【技術實現步驟摘要】
一種多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置及其清潔方法
本專利技術涉及注漿、非開挖、鉆掘、油氣儲運、生命線工程、地下綜合管廊和海綿城市等諸多工程
，尤其涉及一種多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置及其清潔方法。
技術介紹
注漿(InjectionGrout),又稱為灌漿(Grouting)，主要包括靜壓注漿(StaticPressureGrouting)和高壓噴射注漿(HighPressureJetGrouting)等類型，廣泛應用于水利水電、交通、建筑、礦山等工程中的巖土體加固、防滲，以及作為地質災害治理和地質環境保護中的邊坡護坡、溜砂坡防護、水土保持等常用的技術手段。非開挖技術(TrenchlessTechnology或No-Dig)，是在微開挖或不開挖條件下對地下管線進行探測、鋪設、修復或更換，具有不破壞地表環境、不影響地面交通等諸多明挖法無法比擬的技術優勢，是一種具有極大發展潛力的環境友好型地下管線施工新技術。鉆掘(Drilling&Tunneling)，包括鉆探/井(Drilling)和掘進(Tunneling)兩個方面，是通過機械、化學等方式破碎巖土層，從而在巖土體中形成規格和質量符合要求的鉆孔或坑道，以達到勘探開發礦產資源(包括天然氣水合物、頁巖氣、油頁巖等非常規能源)、獲取巖(礦)心和冰芯、災害防治與預警，以及實施工程建設等目的。油氣儲運(Oil&GasStorageandTransportation)，是連接油氣生產、加工、分配、銷售諸環節的紐帶，主要包括油氣田集輸、長距離輸送管道、儲存與裝卸及城市輸配系統等。生命線工程(LifelineEngineering)，是與人們生活密切相關，對社會生活、生產有重大影響的交通、通信、供水、排水、供電、供氣、輸油等工程系統。地下綜合管廊(UndergroundPipeGallery)，即地下城市管道綜合走廊，是建于城市地下用于容納兩類及以上城市工程管線的構筑物及附屬設施。海綿城市(SpongeCity)，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，也可稱為“水彈性城市”。上述諸多工程
的順利實施都離不開管具，這里的管具主要指管道、鉆桿和套管等內部設有通孔的構件。其中的鉆桿作為建立地表鉆進設備與地下破巖工具間的樞紐，起到傳遞鉆壓和扭矩、輸送沖洗介質、提取巖(礦)心、延長鉆具等重要作用，此外，在鉆探(井)實施過程中，當鉆遇復雜地層緊靠泥漿護壁堵漏難以奏效時，往往需要下套管，以保障鉆探(井)作業的順利實施，鉆桿和套管的使用和日常保養狀況，將直接決定了鉆桿的使用工況和壽命；而其中的各種鋪設于地表或埋設于地下的管道，作為輸送石油、天然氣、頁巖油/氣、煤層氣、水、礦漿等流體或流固耦合介質的媒介是必不可少的，尤其對于長距離輸送的情況更是如此，但當使用一段時間以后，其內壁都將難以避免地出現污泥、結垢、腐蝕、銹蝕等影響管道系統正常運行的諸多問題。綜上所述，為改善粘附于管具內壁的泥漿、水泥漿、氧化銹蝕層、腐蝕層等污垢對其使用狀況及壽命的不良影響，保障注漿、非開挖、鉆掘、油氣儲運、生命線工程、地下綜合管廊和海綿城市等諸多工程
的順利實施，就需要對管具內壁進行必要的清潔?，F有的管具清潔裝置對管具內壁清潔不徹底，清潔方法比較單一，且清潔時能耗較高，作業效率低，靈活性、適應性和穩定性不強。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置及其清潔方法，解決了管道、鉆桿和套管等內部設有通孔的構件在使用一段時間后亟待解決的內壁清潔問題。本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：一種多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置，包括順次軸向共線連接的左噴頭、清管器、鋼刷、接頭、右噴頭、另一所述接頭和清障鉆頭，每個所述接頭的外側壁上間隔環設有多個支腿，所述支腿遠離所述接頭的一端設有滾輪，且所述滾輪恰好與待清潔管具的內壁接觸設置。所述左噴頭、清管器、鋼刷、接頭和右噴頭的中心均設有通孔并順次形成管路，所述左噴頭和右噴頭上均設有多個噴嘴，且所述噴嘴分別與對應的所述左噴頭或右噴頭連通，所述左噴頭上的所述噴嘴朝左斜向設置，所述左噴頭的左端與通有清潔液的外部高壓管連通，清潔液從外部高壓管進入所述管路后分別從位于所述左噴頭和右噴頭上的所述噴嘴噴出，并形成高壓射流同時對待清潔管具的內壁進行清潔，且從位于所述左噴頭上的所述噴嘴噴出的高壓射流產生的反推力驅動整個清潔裝置在待清潔管具內移動，同步地，所述清管器、鋼刷和清障鉆頭同時對粘附于待清潔管具內壁上的污垢進行清潔。本專利技術的有益效果是：本專利技術的多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置，集高壓射流清潔、清管器刮削、鋼刷刮擦、清障鉆頭清障多工藝耦合式對待清潔管具內壁進行有效清潔，具有高效、環保、低耗、應用面廣、靈活性和適應性強，全方位無死角且可去除常規方法難以清潔的污垢等一系列顯著優勢。在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以做如下改進：進一步：所述左噴頭包括順次連接的左噴頭入口段、左噴頭本體和左噴頭出口段，所述左噴頭入口段和左噴頭出口段分別軸向共線設置在所述左噴頭本體的左右兩端，所述左噴頭入口段與所述左噴頭出口段連通；所述左噴頭入口段的左端與外部高壓管連通，所述左噴頭出口段的右端與所述清管器的左端連通；所述左噴頭本體左端面上朝左斜向設有多個左噴頭連接孔，所有所述左噴頭連接孔均與所述管路連通，所述噴嘴一一對應地設置在所述左噴頭連接孔處，并與所述左噴頭連接孔連通。上述進一步方案的有益效果是：通過所述左噴頭可以為整個裝置在待清潔管具內向右移動提供動力，同時通過所述噴嘴噴射出的高壓射流也具有清潔管具內壁的作用。進一步：所述清管器包括兩個清管器連接段和呈圓柱形的清管器本體，兩個所述清管器連接段軸向共線設置在所述清管器本體的左右兩端，且兩個所述清管器連接段相互連通，兩個所述清管器連接段遠離所述清管器本體的一端分別與所述左噴頭和鋼刷連接，所述清管器本體的側表面和左右端面分別設有仿生非光滑單元。上述進一步方案的有益效果是：通過所述清管器可以刮削待清潔管具內壁上的污垢，同時還可以排除殘積在管具底部的污垢碎屑、積液及其它雜物。進一步：所述仿生非光滑單元為凹坑、凸包和棱紋中的一種或多種，且仿生非光滑單元間隔設置在所述清管器本體的側表面和左右端面以及所述滾輪的表面上，且所述仿生非光滑單元排列成多行，相鄰兩行的所述仿生非光滑單元之間交錯設置。上述進一步方案的有益效果是：通過在所述清管器本體的側表面和左右端面以及所述滾輪的表面上交錯設置所述仿生非光滑單元，使得原本連續光滑的清管器本體的側表面和左右端面以及所述滾輪的表面變得不連續且非光滑(凹凸不平)，呈現仿生非光滑形態，因而可以有效降低清管器本體的側表面和滾輪表面沿管具內壁移動過程中與管具內壁的接觸面積、減小摩阻力、降低能耗、增強耐磨性能，同時還可改善清管器本體的側表面和左右端面以及滾輪表面與管具內壁上粘附污垢的粘連狀態，具有防粘的效果。進一步：所述鋼刷包括兩個鋼刷連接段和呈圓柱形的鋼刷本體，兩個所述鋼刷連接段軸向共線設置在所述鋼刷本體的左右兩端，且兩個所述鋼刷連接段相互連通，兩個所述鋼刷連接段遠離所述鋼刷本體的一端分別本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置，其特征在于：包括順次軸向共線連接的左噴頭(1)、清管器(2)、鋼刷(3)、接頭(4)、右噴頭(7)、另一所述接頭(4)和清障鉆頭(10)，每個所述接頭(4)的外側壁上間隔環設有多個支腿(5)，所述支腿(5)遠離所述接頭(4)的一端設有滾輪(6)，且所述滾輪(6)恰好與待清潔管具(0)的內壁接觸設置；所述左噴頭(1)、清管器(2)、鋼刷(3)、接頭(4)和右噴頭(7)的中心均設有通孔并順次形成管路，所述左噴頭(1)和右噴頭(7)上均設有多個噴嘴(8)，且所述噴嘴(8)分別與對應的所述左噴頭(1)或右噴頭(7)連通，所述左噴頭(1)上的所述噴嘴(8)朝左斜向設置，所述左噴頭(1)的左端與通有清潔液的外部高壓管連通，清潔液從外部高壓管進入所述管路后分別從位于所述左噴頭(1)和右噴頭(7)上的所述噴嘴(8)噴出，并形成高壓射流,同時對待清潔管具(0)的內壁進行清潔，且從位于所述左噴頭(1)上的所述噴嘴(8)噴出的高壓射流產生的反推力驅動整個清潔裝置在待清潔管具(0)內移動，同步地，所述清管器(2)、鋼刷(3)和清障鉆頭(10)對粘附于待清潔管具(0)內壁上的污垢進行清潔。...

【技術特征摘要】
1.一種多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置，其特征在于：包括順次軸向共線連接的左噴頭(1)、清管器(2)、鋼刷(3)、接頭(4)、右噴頭(7)、另一所述接頭(4)和清障鉆頭(10)，每個所述接頭(4)的外側壁上間隔環設有多個支腿(5)，所述支腿(5)遠離所述接頭(4)的一端設有滾輪(6)，且所述滾輪(6)恰好與待清潔管具(0)的內壁接觸設置；所述左噴頭(1)、清管器(2)、鋼刷(3)、接頭(4)和右噴頭(7)的中心均設有通孔并順次形成管路，所述左噴頭(1)和右噴頭(7)上均設有多個噴嘴(8)，且所述噴嘴(8)分別與對應的所述左噴頭(1)或右噴頭(7)連通，所述左噴頭(1)上的所述噴嘴(8)朝左斜向設置，所述左噴頭(1)的左端與通有清潔液的外部高壓管連通，清潔液從外部高壓管進入所述管路后分別從位于所述左噴頭(1)和右噴頭(7)上的所述噴嘴(8)噴出，并形成高壓射流,同時對待清潔管具(0)的內壁進行清潔，且從位于所述左噴頭(1)上的所述噴嘴(8)噴出的高壓射流產生的反推力驅動整個清潔裝置在待清潔管具(0)內移動，同步地，所述清管器(2)、鋼刷(3)和清障鉆頭(10)對粘附于待清潔管具(0)內壁上的污垢進行清潔。2.根據權利要求1所述的多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置，其特征在于：所述左噴頭(1)包括順次連接的左噴頭入口段(11)、左噴頭本體(12)和左噴頭出口段(13)，所述左噴頭入口段(11)和左噴頭出口段(13)分別軸向共線設置在所述左噴頭本體(12)的左右兩端，所述左噴頭入口段(11)與所述左噴頭出口段(13)連通；所述左噴頭入口段(11)的左端與外部高壓管連通，所述左噴頭出口段(13)的右端與所述清管器(2)的左端連通；所述左噴頭本體(12)左端面上朝左斜向設有多個左噴頭連接孔，所有所述左噴頭連接孔均與所述管路連通，所述噴嘴(8)一一對應地設置在所述左噴頭連接孔處，并與所述左噴頭連接孔連通。3.根據權利要求1所述的多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置，其特征在于：所述清管器(2)包括兩個清管器連接段(21)和呈圓柱形的清管器本體(22)，兩個所述清管器連接段(21)軸向共線設置在所述清管器本體(22)的左右兩端，且兩個所述清管器連接段(21)相互連通，兩個所述清管器連接段(21)遠離所述清管器本體(22)的一端分別與所述左噴頭(1)和鋼刷(3)連接，所述清管器本體(22)的側表面和左右端面分別設有仿生非光滑單元(62)。4.根據權利要求3所述的多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置，其特征在于：所述仿生非光滑單元(62)為凹坑、凸包和棱紋中的一種或多種，且仿生非光滑單元(62)間隔設置在所述清管器本體(22)的側表面和左右端面以及所述滾輪(6)的表面上，且所述仿生非光滑單元(62)排列成多行，相鄰兩行的所述仿生非光滑單元(62)之間交錯設置。5.根據權利要求1所述的多工藝耦合式管具內壁仿生清潔裝置，其特征在于：所述鋼刷(3)包括兩個鋼刷連接段(31)和呈圓柱形的鋼刷本體(32)，兩個所述鋼...

【專利技術屬性】
技術研發人員：溫繼偉，裴向軍，張文，袁進科，何智浩，杜野，任童，
申請(專利權)人：成都理工大學，
類型：發明
國別省市：四川,51