【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及核電后處理維修，尤其涉及一種刀鋒式小管道清淤離心鉆頭。
技術介紹
1、乏燃料后處理廠主要通過管道輸送料液，長期運行過程中，容易造成管道堵塞，由于其高放射性環境，清淤設備需要抵抗高劑量輻射；同時，輸液管道內徑小于40mm、存在多處彎曲拐點，而且管道內徑存在較大變化，管道內一般入口段內徑較小，而堵塞段內徑較大。現有鉆頭清淤一般適用于不變管徑的管道堵塞，若要對管徑變化的管道堵塞清淤，只能采用外徑很小的鉆頭才能通過小管徑的入口，由于堵塞段管道內徑變大，鉆頭只能鉆削一個小孔，無法進行全管壁的清淤，清淤不徹底，堵塞物仍然大面積存在。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，解決了現有鉆頭無法進行全管壁的清淤，清淤不徹底，堵塞物仍然大面積存在的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，包括鉆頭本體、離心旋轉體、扭簧，所述離心旋轉體轉動安裝在所述鉆頭本體的旋轉軸上，所述扭簧安裝在所述鉆頭本體上以提供扭力ft使所述離心旋轉體收攏，離心鉆頭轉動時，在離心力的作用下所述離心旋轉體克服所述扭力ft張開；
4、所述扭力ft滿足以下條件：
5、fa×xg＞g×xg+ft×r0；
6、ft×r0＞g×yg；
7、式中，g為離心旋轉體所受重力，fa為離心力，xg、yg分別為旋轉體重心的x軸坐標、y軸坐標，r0為扭簧到旋轉軸的距離。
8
9、進一步地，所述主鉆頭的底部設有連接座，用以連接軟軸。
10、進一步地，所述支撐環上設有數個間隔布置的軸承。
11、進一步地，所述離心旋轉體包括球頭、旋轉刀鋒、限位塊、軸套和扭簧槽，所述球頭設于所述旋轉刀鋒的頂端，所述軸套設于所述旋轉刀鋒的底端，所述扭簧槽設置在所述軸套的兩側用以安裝所述扭簧，所述限位塊安裝在所述軸套的兩側且位于所述扭簧槽的外側用以固定所述扭簧和限位所述離心旋轉體。
12、進一步地，所述離心旋轉體的數量為4，均勻間隔地設置在所述旋轉軸上，當所述離心旋轉體在離心力的作用下張開時，隨著所述離心鉆頭轉速的增加，所述離心旋轉體張開的直徑隨之增加，使得通過控制所述離心鉆頭轉速來控制所述離心旋轉體的張開尺寸，其中，下式為轉速與鉆頭張開直徑的關系：
13、
14、d＝2lsinα；
15、式中，w為轉速，d為鉆頭張開直徑，k為扭簧的彈性系數，α為離心旋轉體張開的角度，m為離心旋轉體的重量，g為重力加速度，xg為旋轉體重心的x軸坐標，l為離心旋轉體的長度。
16、進一步地，所述旋轉刀鋒為長度12mm、寬3mm的三角錐體，所述球頭為直徑1.3mm的圓球。
17、進一步地，離心力fa的計算公式如下：
18、fa＝m×w2×r；
19、式中，m為旋轉體質量，w為轉速，r為重心到旋轉軸的距離。
20、進一步地，離心鉆頭收攏狀態的直徑為15mm，長度為15mm。
21、進一步地，xg收攏時為3.3mm，完全展開時為1mm，離心鉆頭轉速大于410r/min。
22、與現有技術相比，本專利技術提供的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭具有以下有益效果：
23、本專利技術能縮小后通過變徑彎曲管道，進入到內部后根據轉速展開不同清淤直徑，能實現不同直徑管道的小管道清淤，而且動力源和驅動均設置在管道外，可抵抗高劑量的輻射。本專利技術解決了乏燃料后處理管道清淤問題，保證了狹小、變徑、多拐彎，高輻射管道內的通過性和清淤的徹底性。
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1.一種刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，包括鉆頭本體(1)、離心旋轉體(2)、扭簧，所述離心旋轉體(2)轉動安裝在所述鉆頭本體(1)的旋轉軸(8)上，所述扭簧安裝在所述鉆頭本體(1)上以提供扭力Ft使所述離心旋轉體(2)收攏，離心鉆頭轉動時，在離心力的作用下所述離心旋轉體(2)克服所述扭力Ft張開；
2.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述鉆頭本體(1)包括主鉆頭(5)、支撐環(6)、擋環(7)和所述旋轉軸(8)，所述支撐環(6)固定在所述主鉆頭(5)底部，旋轉軸(8)與所述支撐環(6)間隔設置在同一個圓環面上，所述支撐環(6)固定在所述主鉆頭(5)的底部刀鋒處，所述旋轉軸(8)固定在兩段所述支撐環(6)中間，介于所述主鉆頭(5)的兩片刀鋒之間，所述擋環(7)固定在所述支撐環(6)上用于限位所述離心旋轉體(2)。
3.根據權利要求2所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述主鉆頭(5)的底部設有連接座(9)，用以連接軟軸(4)。
4.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述支撐環(6)
5.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述離心旋轉體(2)包括球頭(10)、旋轉刀鋒(11)、限位塊(12)、軸套(13)和扭簧槽(14)，所述球頭(10)設于所述旋轉刀鋒(11)的頂端，所述軸套(13)設于所述旋轉刀鋒(11)的底端，所述扭簧槽(14)設置在所述軸套(13)的兩側用以安裝所述扭簧，所述限位塊(12)安裝在所述軸套(13)的兩側且位于所述扭簧槽(14)的外側用以固定所述扭簧和限位所述離心旋轉體(2)。
6.根據權利要求1或5所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述離心旋轉體(2)的數量為4，均勻間隔地設置在所述旋轉軸(8)上，當所述離心旋轉體(2)在離心力的作用下張開時，隨著所述離心鉆頭轉速的增加，所述離心旋轉體(2)張開的直徑隨之增加，使得通過控制所述離心鉆頭轉速來控制所述離心旋轉體(2)的張開尺寸，其中，下式為轉速與鉆頭張開直徑的關系：
7.根據權利要求5所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述旋轉刀鋒(11)為長度12mm、寬3mm的三角錐體，所述球頭(10)為直徑1.3mm的圓球。
8.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，離心力Fa的計算公式如下：
9.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，離心鉆頭收攏狀態的直徑為15mm，長度為15mm。
10.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，xG收攏時為3.3mm，完全展開時為1mm，離心鉆頭轉速大于410r/min。
...【技術特征摘要】
1.一種刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，包括鉆頭本體(1)、離心旋轉體(2)、扭簧，所述離心旋轉體(2)轉動安裝在所述鉆頭本體(1)的旋轉軸(8)上，所述扭簧安裝在所述鉆頭本體(1)上以提供扭力ft使所述離心旋轉體(2)收攏，離心鉆頭轉動時，在離心力的作用下所述離心旋轉體(2)克服所述扭力ft張開；
2.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述鉆頭本體(1)包括主鉆頭(5)、支撐環(6)、擋環(7)和所述旋轉軸(8)，所述支撐環(6)固定在所述主鉆頭(5)底部，旋轉軸(8)與所述支撐環(6)間隔設置在同一個圓環面上，所述支撐環(6)固定在所述主鉆頭(5)的底部刀鋒處，所述旋轉軸(8)固定在兩段所述支撐環(6)中間，介于所述主鉆頭(5)的兩片刀鋒之間，所述擋環(7)固定在所述支撐環(6)上用于限位所述離心旋轉體(2)。
3.根據權利要求2所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述主鉆頭(5)的底部設有連接座(9)，用以連接軟軸(4)。
4.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述支撐環(6)上設有數個間隔布置的軸承(3)。
5.根據權利要求1所述的刀鋒式小管道清淤離心鉆頭，其特征在于，所述離心旋轉體(2)包括球頭(10)、旋轉刀鋒(11)、限位塊(12)、軸套(13)和扭簧槽(14)，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：段樂樂，明平良，張力，張青，
申請(專利權)人：中核武漢核電運行技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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