(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210502606.X (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 南通大学 地址 226019 江苏省南 通市崇川区啬园路9 号 (72)发明人 谢占山　施卫东　田乾　 (51)Int.Cl. B08B 9/027(2006.01) B08B 9/032(2006.01) B08B 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种通用型金属弯管内壁高压水除锈装置 及其使用方法 (57)摘要 本发明涉及高压水除锈技术领域， 具体为一 种通用型金属弯管内壁高压水除锈装置及其使 用方法， 包括： 内部承载装置、 旋转喷流装置、 内 部牵引装置和安装架； 其使用方法包括前期准 备、 定点冲刷、 前进、 后退和后期处理等步骤。 该 装置的探入模块能够自动的在金属弯管内部沿 着管道内壁前进或者后退， 并在运动过程中还能 够有效的对管道的内壁通过喷嘴喷射高压水流 进行除锈作业， 并且探入模块过弯能力优秀， 能 够适应弯道数量较多或者管道较长无法以其他 方式清洁的管道清洁作业， 该装置本身对管道内 壁的卡紧采用液压调控， 因此也适用于具有内径 变化的管道， 同时对于不同尺 寸的金属弯管也可 以生产不同尺 寸的探入模块来适配， 因此具有良 好的通用性能。 权利要求书3页 说明书7页 附图7页 CN 114888002 A 2022.08.12 CN 114888002 A 1.一种通用型 金属弯管内壁高压水除锈装置， 其特 征在于： 该高压水除锈装置包括： 内部承载装置(6)， 所述内部承载装置(6)包括一对单元座(602)， 且每个单元座(602) 上均呈圆周阵列设置有至少四个辅助卡紧装置(3)， 两个所述单元座(602)之间通过中心管 (601)连接， 且两个单 元座(602)之间分别设置有与中心管(6 01)同心的转动对接套(6 04)； 旋转喷流装置(7)， 所述旋转喷流装置(7)包括与转动对接套(604)转动安装的转动环 (701)， 且转动环(701)与中心管(601)之间形成进水腔(603)， 所述转动环(701)上对称设置 有一对与进水腔(603)连通并用于向金属弯管(14)内壁喷射高压水的喷嘴(703)， 且转动环 (701)上一体成型有齿圈(702)， 所述转动环(701)上对称设置有一对用于对金属弯管(14) 内壁进行刮刷的刮刷装置(4)， 所述单元座(602)上固定安装有驱动电机(607)， 且驱动电机 (607)的输出端驱动有与齿圈(702)啮合的驱动齿轮(6 06)； 内部牵引装置(5)， 所述内部牵引装置(5)包括主安装座(508)， 且主安装座(508)的外 周对称固定安装有至少四个导向座(504)， 且导向座(504)内滑动安装有滑动支撑杆(503)， 所述滑动支撑杆(503)的末端固定安装有用于卡住金属弯管(14)内壁的卡紧板(502)， 且导 向座(504)的底部设置有通过液压油驱动滑动支撑杆(503)运动的液压配流腔(506)， 所述 主安装座(508)的中心处一体成型有主导向套筒(507)， 且主导向套筒(507)内滑动安装有 与位于前端的单元座(602)固定的软质导向柱(15)， 且 软质导向柱(15)上等距设置有齿 条， 所述导向套筒(507)上固定安装有牵引电机(501)， 且牵引电机(501)的末端驱动有与软质 导向柱(15)上齿条啮合的牵引齿轮(505)， 所述内部承载装置(6)、 旋转喷流装置(7)、 内部 牵引装置(5)和软质导向柱(15)共同组成伸入金属弯管(14)内部的探入 模块； 安装架(1)， 所述安装架(1)上固定安装有与位于后端的单元座(602)固定的复合软管 (9)， 且复合软管(9)上套设有卡住金属软管(14)且用于控制复合软管(9)运动的软管牵引 装置(2)， 所述安装座(1)上固定安装有供液泵(8)、 液压油箱(10)、 第一液压泵(11)、 控制器 (12)和第二液压泵(13)， 且 液压油箱(10)分别与第一液压泵(11)和第二液压泵(13)通过液 压管连接， 所述第一液压泵(11)通过位于复合软管(9)内部的液压管与液压配流腔(506)连 通， 且第二液压泵(13)通过位于复合软管(9)内部的液压管道与辅助卡紧装置(3)连通， 所 述控制器(12)分别与第一液压泵(11)、 第二液压泵(13)、 软管牵引装置(2)和供液泵(8)通 过外部控制电缆电性连接， 且控制器(12)分别与牵引电机(501)和驱动电机(607)通过位于 复合软管(9)内部的控制电缆电性连接， 所述供液泵(8)通过位于复合软管(9)内部的水管 与进水腔(6 03)连通。 2.根据权利要求1所述的一种通用型金属 弯管内壁高压水除锈装置， 其特征在于： 所述 软管牵引装置(2)包括支撑座(205)， 且支撑座(205)的中心处设置有套设在复合软管(9)上 的辅助导向套筒(202)， 所述支撑座(205)的左右两端对称设置有一对第二夹紧推杆(204)， 且第二夹紧推杆(204)的输出端驱动有用于夹紧金属弯管(14)末端的夹紧臂(201)， 所述支 撑座(205)的上下两端对称设置有一对第一夹紧推杆(203)， 且第一夹紧推杆(203)的末端 固定安装有 连接座(206)， 所述连接座(206)上固定安装有牵引驱动电机(208)， 且牵引驱动 电机(208)的输出端驱动有用于驱动复合软管( 9)运动的滚轴( 207)， 所述第一夹紧推杆 (203)、 第二夹紧推杆(204)和牵引驱动电机(208)均 与控制器(12)电性连接 。 3.根据权利要求1所述的一种通用型金属 弯管内壁高压水除锈装置， 其特征在于： 所述 辅助卡紧装置(3)包括通过螺栓固定在单元座(602)上的液压导向套(305)， 且液压导向套权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114888002 A 2(305)的上端滑动安装有辅助滑动套筒(303)， 所述辅助滑动套筒(303)的内部滑动安装有 辅助滑动杆(302)， 且辅助滑动杆(302)的底部与辅助滑动套筒(303)通过辅助复位弹簧 (304)连接， 所述辅助滑动杆(302)的顶部固定安装有用于卡住金属弯管(14)内壁的弧形卡 紧臂(301)， 且 液压导向套(305)的底部设置有与第二液压泵(13)通过液压管连通且用于推 动辅助滑动套 筒(303)上下滑动的辅助液压腔(3 06)。 4.根据权利要求1所述的一种通用型金属 弯管内壁高压水除锈装置， 其特征在于： 所述 刮刷装置(4)包括与转动环(701)通过螺栓固定的定位套筒(406)， 且定位套筒(406)内滑动 安装有棱形滑动轴(405)， 所述棱形滑动轴(405)的末端固定安装有用于刮刷金属弯管(14) 内壁的软刷(403)， 且棱形滑动轴(405)的末端固定安装有一对对称设置的支撑臂(402)， 且 每个支撑臂(402)的末端均通过末端压紧弹簧(401)与软刷(403)的末端固定连接， 所述定 位套筒(406)的外壁套设并通过螺栓固定有滑动固定座(407)， 且滑动固定座(407)与棱形 滑动轴(40 5)的末端通过中心复位弹簧(404)连接 。 5.根据权利要求1所述的一种通用型金属 弯管内壁高压水除锈装置， 其特征在于： 所述 中心管(601)的内部设置有用于插入复合软管(9)末端的穿线腔(605)， 且复合软管(9)为金 属软管或者橡胶软 管。 6.一种如权利要求1所述的通用型金属弯管内壁高压水除锈装置的使用方法， 其特征 在于， 包括以下步骤： S1.前期准备： 首先根据金属弯管(14)内壁最大内径和最小内径数据挑选合适尺寸的 探入模块， 然后将探入模块与复合软管(9)正确连接， 再将金属弯管(14)内壁的最大内径、 最小内径和管道预期 长度数据输入控制器(12)内， 随后 将探入模块以非工作状态的形式手 动塞入管道(14)内部， 同时将软 管牵引装置(2)正确的安装在金属弯管(14)上； S2.定点冲刷： 控制器(12)控制第二液压泵(13)向辅助卡紧装置(3)内输送液压油， 从 而使辅助卡紧装置(3)在液压油的推动下能够卡住金属弯管(14)的内壁， 随后驱动电机 (607)驱动旋转喷流装置(7)开始旋转， 同时供液泵(8)向喷嘴(703)内供应高压水从而对 金 属弯管(14)的内壁进行冲刷， 并且刮刷装置(4)也将对 金属弯管(14)内壁进 行刮刷， 定点冲 刷指定时间后可进入S3步骤或者S4 步骤； S3.前进： 在辅助卡紧装置(3)卡住金属弯管(14)内壁时， 第一液压泵(11)将液压配流 腔(506)内的液压油回抽至液压油箱(10)内， 从而使卡紧板(502)回缩至最小行程处， 随后 牵引电机(501)驱动内部牵引装置(5)沿着软质导向柱(15)行驶至软质导向柱(15)的最前 端， 随后卡紧板(502)向外伸展从而卡住金属弯管(14)的内壁， 再然后辅助卡紧装置(3)脱 离与金属弯管(14)的卡紧状态， 并且牵引电机(501)反向旋转从而带动软质导向柱(15)和 内部承载装置(6)向前方运动直到内部牵引装置(5)处于软质导向柱(15)的最后端， 该过程 中软管牵引装置(2)也将复合软管(9)向金属弯管(14)内送入指定长度， 随后辅助卡紧装置 (3)重新卡住金属弯管(14)内壁， 交替进行S2步骤和S3步骤直至探入模块运动至金属弯管 (14)的最末端即可开始S4 步骤； S4.