一种防护工程壁面内预埋线路管道的清洗装置

1.本实用新型涉及一种清洗装置，特别是一种防护工程壁面内预埋线路管道的清洗装置。


背景技术：

2.在研究爆炸冲击波在地下防护工程中的传播时需要安装传感器，因此需要为传感器信号线预埋管道。由于防护工程实验场地大多自然环境相对原始，在经过几次实验后试验场地可能不会有后续的实验团队，实验时间间隔会达到半年甚至以上，在雨水，泥沙的作用下，管线内部会有泥沙的堆积，需要疏通管线，甚至需要动用大型设备挖开地面进行管道更换，影响效率。
3.现有的管道内部清洗一般都是人工利用高压水枪直接对准带清洁水管的内壁进行冲洗，通过高压水枪喷射出的水虽然能够对竖直管道以及结构简单的少拐角管道内部实现清洗的功能，但是通过人工操作高压水枪对管道内部清理，无法保证对管道内部进行全方位的清洗，容易导致管道内部残留污垢。现有技术有能够对供水管道进行壁面清洗的装置，但是对于泥沙占管道内部长度超过半米的情况根本不适用。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的问题在于：防护工程壁面内预埋线路管道内部无法进行全方位清洗。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种防护工程壁面内预埋线路管道的清洗装置，包括水利钻头、轴承，水利钻头底部与轴承转动连接；其中水利钻头顶面设置三个凸起，每个凸起包括沿水利钻头轴向设置的第一凸起竖直面、第二凸起竖直面，以及与水利钻头轴向存有夹角的凸起斜面；凸起斜面上设置喷水孔，喷水孔与水利钻头内部空腔连通。
6.作为本实用新型的一种改进，装置还包括第一轴承配合套、第二轴承配合套，第一轴承配合套、第二轴承配合套结构相同，横截面均成半圆环形，第一轴承配合套、第二轴承配合套沿轴承周向设置于轴承上。
7.作为本实用新型的一种改进，装置还包括外约束套，外约束套为圆环形，套接于第一轴承配合套、第二轴承配合套外壁上。
8.作为本实用新型的一种改进，水利钻头外壁横截面为正六边形，第二凸起竖直面设置于所述六边形边所在水利钻头的侧壁延续方向。
9.作为本实用新型的一种改进，轴承外壁沿周向设置一圈凸环，第一轴承配合套、第二轴承配合套内壁上设置于所述凸环匹配的凹环。
10.作为本实用新型的一种改进，外约束套内壁与第一轴承配合套、第二轴承配合套外壁螺纹连接。
11.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：安装后在水管水流流出钻头1上的三个喷水孔所产生的冲击力推动钻头旋转，对壁面内预埋管线内的泥沙产生切削力从而起到
疏通清理作用，在清洗装置从管线洞孔另一侧通出后可以排出部分泥沙并且让堵塞的管线得到重新利用。
12.结合说明书附图对本实用新型做进一步描述。
附图说明
13.图1是本实用新型的结构示意图。
14.图2是本实用新型水力钻头和轴承组合的结构示意图。
15.图3是本实用新型轴承的结构示意图。
16.图4是本实用新型第一轴承配合套结构示意图。
17.图5是本实用新型外约束套结构示意图。
18.图6是本实用新型装配示意图。
19.图中，水力钻头1，轴承2，第一轴承配合套3，第二轴承配合套4，外约束套5，第一凸起竖直面1-1，凸起斜面1-2，第二凸起竖直面1-3，凸起侧面1-4，凸起顶面1-5，水利钻头顶面1-6，凹环3-1。
具体实施方式
20.结合图1至图5，一种防护工程壁面内预埋线路管道的清洗装置，包括水利钻头1、轴承2、第一轴承配合套3、第二轴承配合套4、外约束套5。水力钻头1底部与轴承2转动连接，第一轴承配合套3、第二轴承配合套4配合设置于水力钻头1与轴承2的连接处，外约束套5套接在第一轴承配合套3、第二轴承配合套4外部。其中水利钻头1表面设置喷水孔6。
21.具体的，结合图1、图2，水力钻头1的水利钻头顶面1-6上设置三个凸起，每个凸起包括沿水利钻头1轴向设置的第一凸起竖直面1-1、第二凸起竖直面1-3，以及与水利钻头1轴向存有夹角的凸起斜面1-2。喷水孔6设置于凸起斜面1-2上，且与水利钻头1内部空腔连通。
22.水利钻头1横截面为正六边形，第二凸起竖直面1-3设置于水利钻头1的六边形边所在侧壁延续方向，第一凸起竖直面1-1垂直于利钻头顶面1-6和第二凸起竖直面1-3设置。
23.进一步地，第一凸起竖直面1-1、凸起斜面1-2、第二凸起竖直面1-3顶端交汇处设置成平面，即凸起顶面1-5；第一凸起竖直面1-1、凸起斜面1-2、第二凸起竖直面1-3在钻头顶面1-6的交汇成也成平面，即凸起侧面1-4。相邻凸起的第一凸起竖直面1-1、凸起斜面1-2、第二凸起竖直面1-3在钻头顶面1-6的延伸交汇点与钻头顶面1-6的中心连线的夹角为120
°
。每一凸起的凸起斜面1-2面向相邻凸起的第一凸起竖直面1-1设置。
24.结合图3，轴承2外壁沿周向设置一圈凸环。
25.结合图4，第一轴承配合套3和第二轴承配合套4结构相同，其横截面均成半圆环形，第一轴承配合套3和第二轴承配合套4内壁设置凹槽，凹槽与轴承2外壁的凸环匹配。第一轴承配合套3和第二轴承配合套4分别卡在轴承2外壁的凸环上，并组成完整的圆环。
26.第一轴承配合套3和第二轴承配合套4外壁下端沿周向设置凹环3-1。
27.结合图5，外约束套5为圆环，当第一轴承配合套3和第二轴承配合套4与轴承开解后，外约束套5套在第一轴承配合套3和第二轴承配合套4外，用于固定。外约束套5可以通过螺纹配合紧固第一轴承配合套3和第二轴承配合套4。
28.水力钻头1底部与轴承2内径配合、在轴承2与钻头1配合之后，通过左右轴承配合套3、4将轴承2与钻头1的径向位移约束；将所需连接的水管插到第一轴承配合套3和第二轴承配合套4的尾部凹环3-1；最后将外约束套5将左右轴承配合套3、4的横向自由度约束。安装后在水管水流流出钻头1上的三个喷水孔所产生的冲击力推动钻头旋转，对壁面内预埋管线内的泥沙产生切削力从而起到疏通清理作用，在清洗装置从管线洞孔另一侧通出后可以排出部分泥沙并且让堵塞的管线得到重新利用。
29.水力钻头1，同构钻头旋转的动力来源为水流流动所带来的冲击力，不需要额外的复杂机械结构与功能系统帮助其旋转；水力钻头顶部的三个四面体钻齿可以做到将给水管内的水流分为三个支路的同时改变水流的方向让其有足够轴向水流速度用于的冲洗泥沙面，又有径向的速度为水力钻头旋转提供扭矩，以保证四面体钻齿的直角边能够作为清理泥沙的工作面。对于水力钻头的顶部四面体钻齿开口大小以及钻头内部通孔的直径大小计算，本实用新型主要原理为通过水流这种典型流体在流入流出时的质量相等，在减小流出水流孔径的大小的情况下可以增加水流的流动速度，使其对沙土面产生更好的冲击作用，并且使钻头能够进行旋转方便清洗装置的进给。对于流体在管道截面突然减小时所产生的局部损失，其损失的能量可以表示为：其中v2为根据连续方程以及伯努利方程所计算得出的流出速度，ζ为局部损失系数。
30.轴承2通过内径与水力钻头1配合，而其外径与第一轴承配合套3、第二轴承配合套4配合形成的底面配合。从而保证让水力钻头在旋转的过程中不会承受巨大的摩擦力导致水流能提供的有限旋转扭矩被摩擦力产生的扭矩抵消，影响清理工作的进行。
31.第一轴承配合套3和第二轴承配合套4通过将两个参照配合面对称的轴套，将直径不同的水力钻头1下部外轴与轴承2在轴向约束在一起，并且在内壁与水力钻头外径保持间隙配合从而防止发生摩擦用以保证进行清洗工作的顺利进行。
32.外约束套5通过向第一轴承配合套3和第二轴承配合套4提供在径向的约束力从而保证水力钻头1与轴承2的径向约束。外约束套与第一轴承配合套3和第二轴承配合套4在连接后也可以将容易产生弹性变形的给水管与第一轴承配合套3和第二轴承配合套4夹紧，在第一轴承配合套3和第二轴承配合套4底部的凹环3-1可以让发生弹性变形的给水管被相对牢固的卡紧。
33.对于水力钻头1与第一轴承配合套3和第二轴承配合套4采用轴承的内外径进行连接，以将在水力钻头旋转的过程中所产生的滑动摩擦力转变为轴承内部的滚动摩擦，大幅度降低了水力钻头1工作所需要的水流流动速度，使得对管壁以及零部件强度的要求降低并节约能源。在水力钻头1工作时，由于会受到来自待清理管壁内污渍的轴向压力，由于轴承3对水力钻头可以提供支持力，以及水流在由截面到小截面时会让水力钻头受到向上的压强，所以不会影响钻头的正常工作。