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专利号: 2021110455200
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种原油输油管线清洗设备,其特征在于:这种原油输油管线清洗设备电池仓主体(4)、行走装置、控制仓主体(9)、多维喷嘴、高压水管线(10),行走装置包括行走仓(12),行走仓(12)的四个仓壁各设置一对前支臂轮(2),每个前支臂轮(2)设置于主体支撑件(1)的一端,两个主体支撑件(1)的另一端交汇并铰接于相应的仓壁上,每个主体支撑件(1)均与相应的仓壁之间设置主体支臂弹簧(3),每个前支臂轮(2)上均安装一个直流伺服减速电机;行走仓(12)设置在电池仓主体(4)与控制仓主体(9)之间,多维喷嘴设置在控制仓主体(9)前端,高压水管线(10)依次穿过电池仓主体(4)、行走仓(12)、控制仓主体(9)并与多维喷嘴连接;电池仓主体(4)内安装充电电源,控制仓主体(9)内安装运行控制器,运行控制器分别连接各直流伺服减速电机;多维喷头包括喷头座(5)、后向喷嘴(6)、侧向喷嘴(7)、喷头嘴(8),喷头座(5)的前端连接喷头,喷头的前端向前伸出喷头嘴(8),喷头侧面向外伸出侧向喷嘴, 喷头座(5)为筒形的,喷头座(5)向后斜方伸出后向喷嘴(6),所述高压水管线(10)与喷头座(5)连接;多维喷头通过喷头嘴(8)实现高压清洗水向前喷射,清洗管道堵塞物;通过侧向喷嘴(7)实现向管道壁喷射,清洗管壁附着物;通过后向喷嘴(6)实现向后喷射,实现清洗物残渣自动排出。

2.根据权利要求1所述的原油输油管线清洗设备,其特征在于:所述的充电电源为大容量锂离子充电电池,充电电池为动力电池18650,电池仓主体(4)被分隔为多节电池槽,每一节电池槽内安装8组充电电池,每组充电电池为2芯,整体充电电池容量为带负载行走续航能力1公里;电池仓主体(4)与行走仓(12)通过螺栓连接,电池仓主体(4)内部和行走仓(12)均排列电源线,所述电源线分别连接直流伺服减速电机及运行控制器。

3.根据权利要求2所述的原油输油管线清洗设备,其特征在于:所述的电池仓主体(4)的中心为管线孔(11),电池仓主体(4)各个面与管线孔(11)之间围绕成电池腔,大容量锂离子充电电池安装于电池腔内;行走仓主体的中心也为管线孔(11),行走仓(12)各个仓壁与管线孔(11)之间围绕成的空腔用于安装电路板、排列电源线和控制信号线;控制仓主体(9)的中心也为管线孔(11),控制仓主体(9)各个面与管线孔(11)之间围绕成的空腔用于安装运行控制器、排列控制信号线;高压水管线(10)依次穿过电池仓主体的管线孔、行走仓的管线孔、控制仓主体的管线孔与喷头座(5)连接。

4.一种权利要求3所述的原油输油管线清洗设备清洗管线的方法,其特征在于包括如下步骤:

启动电源后,所述原油输油管线清洗设备进入原油输油管线,运行控制器发出控制信息,控制信息包括行走距离、速度、方向、时间,运行控制器按照预置指令控制8个直流伺服减速电机转动,进而驱动各前支臂轮转动,实现多方向多角度行驶,同时各前支臂轮(2)通过设置的主体支臂弹簧(3)适应不同管径;

在行进过程中,高压清洗水经过高压水管线(10)到达喷头座(5)、后向喷嘴(6)、侧向喷嘴(7)、喷头嘴(8),通过喷头嘴(8)实现高压清洗水向前喷射,清洗管道堵塞物,通过侧向喷嘴(7)实现向管道壁喷射,清洗管壁附着物,通过冲击清洗原油输油管线内部淤泥、结蜡、管内壁铁锈,实现对管道内壁的清洗;通过后向喷嘴(6)实现向后喷射,实现清洗物残渣自动排出;

边向前行进边清洗一段距离后,运行控制器发出预置的倒退信号,开始自动倒退冲洗清洗下来的残渣,将管线口的残渣清除干净,防止因残渣过多堵塞出口管道,造成无法前进也无法撤出管道;

如此往复,向前清洗一段距离,向后倒退将冲洗下来的残渣冲出管线口,直到把整个管线清洗完成。

5.根据权利要求4所述的原油输油管线清洗设备清洗管线的方法,其特征在于:所述的运行控制器工作步骤如下:

步骤一、运行控制器上电自检;

步骤二、运行控制器检测电池仓主体内充电电池容量;

步骤三、运行控制器逐个检测8个前支臂轮上的直流伺服减速电机转动是否正常;每个直流伺服减速电机正转一圈反转一圈,若直流伺服减速电机电机出现堵转、短路、断路,则报警提示;

步骤四、通过控制面板输入清洗距离、行走速度、清洗水压力值,运行控制器根据电池容量判断是否能够完成设定距离的行走作业,无法完成时报警;控制器启动清洗水压力柱塞泵后,检测水压值,未达到压力值时报警;

步骤五、操作人员将所述原油输油管线清洗设备放置到清洗原油管线内,启动设备行走;

步骤六、运行控制器按照预先设定的参数进行行走,控制高压水接通,进行清洗作业;

步骤七、行走过程中,运行控制器实时检测高压水水压参数;

步骤八、运行控制器控制8个前支臂轮上的直流伺服减速电机转动时,同时计量转动速度是否一致,进而准确计量行走距离,保证清洗距离;

步骤九、预定行走距离到达后,运行控制器控制8个前支臂轮上的直流伺服减速电机反转,返回作业出发点,开始自动倒退冲洗清洗下来的残渣,将管线口的残渣清除干净。