阅读说明：本技术 管道内爬行动力装置 (Pipeline internal climbing power device ) 是由 曾奕 朱文忠 梁汉新 曾品卓 王建徽 高瑜焓 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种管道内爬行动力装置,其动力舱包括舱体外壳和密封盖板,所述舱体外壳内腔的上部和下部分别为控制仓和工作舱,所述舱体外壳内腔的中部设置有至少设置一组动力机构,每一组动力机构均分别包括一个行走电机、一个车轴和至少一个支撑轮,所述行走电机通过减速传动机构与所述车轴连接,所述车轴的两端分别伸出所述舱体外壳且端部设置有车轮,所述支撑轮通过轮架和弹簧组件与所述舱体外壳连接,所述车轮和支撑轮分别与管道的内壁接触,构成行走支撑点；所述控制仓内设置有控制器和传感器。本发明能够顺着原油管道上下移动,依靠刀具的旋切进行原油管道内壁付着物的清除,尤其是清除原油管道内壁的石蜡,效果更佳。(The invention discloses a power device for climbing in a pipeline, which comprises a cabin shell and a sealing cover plate, wherein the upper part and the lower part of the inner cavity of the cabin shell are respectively a control cabin and a working cabin, the middle part of the inner cavity of the cabin shell is provided with at least one group of power mechanisms, each group of power mechanisms respectively comprises a walking motor, an axle and at least one supporting wheel, the walking motor is connected with the axle through a speed reduction transmission mechanism, two ends of the axle respectively extend out of the cabin shell, the end parts of the axle are provided with wheels, the supporting wheels are connected with the cabin shell through wheel carriers and spring assemblies, and the wheels and the supporting wheels are respectively contacted with the inner wall of the pipeline to form walking supporting points; and a controller and a sensor are arranged in the control bin. The device can move up and down along the crude oil pipeline, and removes attachments on the inner wall of the crude oil pipeline by rotary cutting of the cutter, and particularly removes paraffin on the inner wall of the crude oil pipeline, so that the effect is better.)

管道内爬行动力装置

技术领域：

本发明涉及一种管道清理技术，特别是涉及一种管道内爬行动力装置。

背景技术：

石油开采过程中，需要将原油从地下抽到地面上，由于石油在地下深层时温度较高，原油中的所含的蜡是液态，流动性好，随着原油提升高度的变化，越接近地面原油的温度越低，蜡从原油中析出，附着在抽油管内壁上，时间一长抽油管内壁上附着的蜡越来越厚，抽油管内径越来越小，甚至堵塞，严重影响抽油效率。目前是将井内的工具及管柱起到地面，用蒸汽车将管柱清洗干净后下井，或者高温高压进行洗井作业，或者采用吊装抽拉式清洗，但这些方式都极大的延长了生产周期，增加了生产成本。另外，油井深度比较深，井下状况需要检测，目前均是采用吊挂式结构，通过吊索实现检测设备的升降，费力费时。

发明内容

：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、自带动力、能够自主上下来回移动的管道内爬行动力装置。

本发明的技术方案是：

一种管道内爬行动力装置，包括动力舱，所述动力舱包括舱体外壳和密封盖板，所述舱体外壳内腔的上部和下部分别为控制仓和工作舱，所述舱体外壳内腔的中部设置有至少设置一组动力机构，每一组动力机构均分别包括一个行走电机、一个车轴和至少一个支撑轮，所述行走电机通过减速传动机构与所述车轴连接，所述车轴的两端分别伸出所述舱体外壳且端部设置有车轮，所述支撑轮通过轮架和弹簧组件与所述舱体外壳连接，所述车轮和支撑轮分别与管道的内壁接触，构成行走支撑点；所述控制仓内设置有控制器和传感器。

所述舱体外壳和密封盖板连接在一起，构成方形的端面结构，方形的所述动力舱与原油管道内壁之间存在间隙，能够使原油通过。

所述减速传动机构包括一个中间轴，所述中间轴的两端分别设置在所述舱体外壳和密封盖板上，所述中间轴上分别安装一个锥齿轮和一个圆柱齿轮，所述锥齿轮与所述行走电机的输出轴上的安装的相对应的锥齿轮构成锥齿轮传动副，所述圆柱齿轮与所述车轴上设置的相对应的圆柱齿轮构成圆柱齿轮传动副，通过两级传动，所述行走电机带动所述车轮转动。

每一组所述动力机构有一个或两个支撑轮沿所述动力舱的轴线设置，并且两个所述支撑轮相对于所述车轴对称，提高所述动力舱行走的稳固性。所述动力舱的上端设置有中空的圆形接头，接触面上设置有密封机构。

所述工作舱包括旋转电机，所述旋转电机的输出轴与刀具连接，所述刀具位于所述舱体外壳的下端壁板之外，所述车轴与所述动力舱的贯穿处以及所述旋转电机与所述动力舱的贯穿处均分别设置有密封机构。

所述刀具包括刀具座和刀片，所述刀具座的一端与所述旋转电机的输出轴连接，所述刀具的另一端沿圆周均布至少三个刀片，每一所述刀片的外表面均设置有锯齿状刀齿，所述刀片的外表面母线为折线锥状。

所述工作舱包括检测传感器，所述检测传感器包括压力传感器、温度传感器、摄像传感器和超声传感器。

所述车轮为齿状行驶轮，其外圆柱面上间隔均布有爬行齿，所述爬行齿的齿顶线形状与管道的内壁形状相匹配，所述爬行齿的齿根为外低内高的斜线状。

所述控制仓的传感器包括温度传感器和霍尔传感器，所述温度传感器和霍尔传感器均分别安装在所述动力舱的内壁上且与所述控制器连接。

本发明的有益效果是：

1、本发明在电力作用下，能够顺着原油管道上下移动，依靠刀具的旋切进行原油管道内壁付着物的清除，尤其是清除原油管道内壁的石蜡，效果更佳。如果在端部安装检测传感器，还可以检测井下状况。

2、本发明动力舱的横端面设置成方形，动力舱与原油管道内壁之间存在间隙，能够使原油通过，进而实现不停产清理管道。

3、本发明动力舱根据需要设置多个动力驱动机构，每一动力驱动机构至少采用三点支撑，能够稳固动力舱附着在管壁上。

4、本发明滚动轮的轮架上设置有弹簧，既能稳固支撑动力舱，还能适应管壁硬物的顶压，并且，滚动轮前后设置两个，增加支撑的稳定性。

5、本发明车轮的外圆柱面上间隔均布有爬行齿，提高了防滑能力，便于整个装置的顺利运行；另外设置压力传感器、霍尔传感器和温度传感器，能够感知整个装置的所处位置和运行情况，便于操控。

6、本发明设计合理、自带动力、能够自主上下来回移动且降低对抽油影响，实用性强，具有较高的经济效益和社会效益。

附图说明：

图1为管道内爬行动力装置的结构示意图；

图2为图1所示管道内爬行动力装置的俯视图；

图3为图1中C—C剖视图；

图4为图1中D处放大图；

图5为支撑轮和弹簧的另一种结构形式；

图6为图2中车轮的正视图；

图7为图6所示车轮的左视图；

图8为图6中A-A剖视图；

图9为图6所示车轮的立体图。

具体实施方式

：

实施例：参见图1--图9，图中， 3-动力舱，4-刀具，24-密封机构，31-控制器，32-舱体外壳，33-行走电机，34-中间轴，35-车轴，36-车轮，361-轮体，362-轴孔，363-齿根线，364-齿顶线，365-顶丝孔，366-爬行齿，37-密封盖，38-弹簧，39-支撑轮，40-旋转电机，41-刀座，42-刀片。

管道内爬行动力装置包括动力舱3，其中：动力舱3包括舱体外壳32和密封盖板37，二者通过密封垫和螺栓固定连接，舱体外壳32的下端壁板处设置有旋转电机40，旋转电机40的输出轴与刀具4连接（根据需要，二者之间可以设置联轴器），刀具4位于舱体外壳32的下端壁板之外，舱体外壳32内至少设置一组动力驱动机构，每一组动力机构均分别包括一个行走电机33、一个车轴35和至少一个支撑轮39，行走电机33通过减速传动机构与车轴35连接，车轴35的两端分别伸出舱体外壳32且端部设置有车轮36，支撑轮39通过轮架和弹簧38与舱体外壳32连接，车轮36与支撑轮39分别与原油管道的内壁接触，构成行走支撑点；控制仓内设置有控制器31和传感器。

舱体外壳32和密封盖板37连接在一起，构成方形的端面结构，方形的动力舱2与原油管道内壁之间存在间隙，能够使原油通过。根据需要，控制仓内还可以设置蓝牙组件及天线，为整个装置提供智能控制。

减速传动机构包括一个中间轴34，中间轴34的两端分别设置在舱体外壳32和密封盖板37上，中间轴34上分别安装一个锥齿轮和一个圆柱齿轮，锥齿轮与行走电机33的输出轴上的安装的相对应的锥齿轮构成锥齿轮传动副，圆柱齿轮与车轴35上设置的相对应的圆柱齿轮构成圆柱齿轮传动副，通过两级传动，行走电机33带动车轮36转动。当然，减速传动机构也可以采用涡轮和蜗杆结构，根据需要设置，均为现有技术，不一一详述。

每一组动力机构含有一个支撑轮39，参见图4，该支撑轮39的轮架两端分别设置有弹簧38。或者，每一组动力机构含有两个支撑轮39，参见图5，两个支撑轮39沿动力舱3的轴线设置，并且相对于车轴35对称，每一支撑轮39的轮架上均设置一个弹簧38，提高动力舱3行走的稳固性。动力舱3的上端设置有中空的圆形接头，该圆形接头上设置有连接螺纹以及密封机构24，车轴35与动力舱3的贯穿处以及旋转电机40与动力舱3的贯穿处均分别设置有密封机构，上述密封机构可以采用O形密封圈，O形密封圈可以采用一道或多道。

车轮36包括轮体361，轮体361的中心设置有轴孔362，轮体361的外圆处间隔设置有倾斜的爬行齿366，爬行齿366的齿根线363为外低内高的斜线状，爬行齿366的齿顶线364为折线形，其顶端形状与管道内壁形状相匹配，轮体361上设置有顶丝孔365，便于顶丝将轮体361固定在车轴35上。

刀具4包括刀座41和刀片42，刀片42呈现前端小后端大的形状，便于逐渐切割管道附着物。

根据需要，可以在工作舱安装检测传感器，能够检测井下工作状况。

工作原理：

将本装置放置在原油管道中，将动力舱3与电池舱连接，电池仓为整个装置提供电力，依靠自重和行走电机的驱动，整个装置顺着原油管道向下运动，在向下运动时，刀具4转动，能够将原油管道内壁上的附着物清除，清理到一定深度，附着物变少了，通过控制器31，使行走电机33反转，进而使整个装置向上移动，循环往复，能够多清洗几次，使原油管道内壁附着物清除干净。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。