[发明专利]一种适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统

说明书

本发明公开了一种适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，包括激光器、爬行装置和控制系统，所述爬行装置包括前壳体、后壳体和激光清洗头，所述前壳体具有驱动电机、前驱动轮和激光接入端口，所述后壳体具有清洗电机和后从动轮，清洗电机与激光清洗头相连接，所述前壳体与后壳体之间通过弹簧套筒形成柔性连接，弹簧套筒内还设置有传能光纤，所述激光器发射的激光光束经激光接入端口传输至传能光纤，再经过传能光纤传输至激光清洗头，从而对管道内壁进行清洗，所述控制系统分别与所述的激光器、驱动电机和清洗电机相连接。该激光清洗系统将前壳体和后壳体采用柔性的弹簧套筒形成柔性连接，能够自适应弯曲的管道，以提升弯曲管道的清洗质量效率。

技术领域

本发明涉及弯曲管道内壁污染物的清洗系统，具体是指一种适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统。

背景技术

在日常的生活和工业领域中，金属管道长期暴露在空气中会与雨水等产生化学反应从而形成锈蚀，尤其弯曲的管道在石油运输、西气东输等管道的弯角处被大量适用，弯曲的管道被广泛应用于石油运输、天然气运输、农业灌溉等方面，为了延长管道的使用寿命我们经常施以油漆保护，管道在日常使用中也会附着油污，管道的弯曲部分也很容易堆积运输残留物，因此弯曲管道的大面积清洗对于管道的二次利用显得尤为重要，管道在日常的生活以及现代工业应用中占有重要地位。

传统的清洗技术大多使用机械清洗、化学清洗、超声波清洗等方法。传统的清洗技术不仅会产生极大的噪声以及使用化学方法清洗会使得残留废液无法处理的问题，对周围环境产生极大污染，而且传统的清洗技术效率非常的低，需要耗费巨大人力财力。甚至具有损伤高精度要求的航空元件，在诸多的因素之下，传统的清洗方法不能满足清洁环保又保持高精度的要求，它的使用就受到了极大限制。因此，传统的清洗方法已经不能满足现代的环保要求。

随着激光技术的极大进步，环保节能的激光清洗技术应运而生，这种种限制对于激光清洗技术既是挑战又是机遇，激光清洗技术是近10年来飞速发展的新型清洗技术,它以自身的许多优点在许多领域中逐步取代传统清洗工艺,展示了广阔的发展前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，该激光清洗系统将前壳体和后壳体采用柔性的弹簧套筒形成柔性连接，能够自适应弯曲的管道，以提升弯曲管道的激光清洗质量及清洗效率。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：一种适用于弯曲管道的柔性激光清洗系统，包括激光器、爬行装置和控制系统，激光器在使用时设置在管道的外部，所述爬行装置包括前壳体、后壳体和激光清洗头，所述前壳体具有驱动电机、前驱动轮和激光接入端口，所述驱动电机内置在前壳体内，与前驱动轮相连接，驱动前驱动轮转动，所述后壳体具有清洗电机和后从动轮，清洗电机内置在后壳体内，后从动轮安装在后壳体上，清洗电机与激光清洗头相连接，能够带动激光清洗头转动，其特征在于：所述前壳体与后壳体之间通过弹簧套筒形成柔性连接，使得所述爬行装置能够适用于弯曲管道，弹簧套筒内还设置有传能光纤，所述激光器发射的激光光束经激光接入端口传输至传能光纤，再经过传能光纤传输至激光清洗头，从而对管道内壁进行清洗，所述控制系统分别与所述的激光器、驱动电机和清洗电机相连接，用于控制激光器的开启以及激光光束的发射强度、控制驱动电机驱动前驱动轮的行走速度、以及控制清洗电机带动激光清洗头的转动角度。

本发明的激光清洗系统中，前壳体和后壳体通过柔性的伸缩弹簧连接在一起，形成柔性的爬行装置，以提升前后壳体运动协调性。同时通过控制系统控制激光器、驱动电机和清洗电机，使得爬行装置可以在管道内部沿着管道的轴向方向运动的同时完成大幅度的内壁污染物清洗，以及及时调整激光光束的输出参数和实现控制激光器开关状态。

爬行装置的前壳体和后壳体之间安装着传能光纤，传能光纤设置在伸缩弹簧内部，与伸缩弹簧构成激光能量传输的中间模块，由前壳体的激光接入端口接收的激光经过传能光纤的传输将激光光束传输至激光请洗头，以完成激光光束的聚焦及管道内部的无死角清洗。