[发明专利]一种管道内壁的激光清洗方法及清洗装置

说明书

技术领域

本发明涉及管道清洗技术领域，特别是涉及一种管道内壁的激光清洗方法及清洗装置。

背景技术

管道承担着运输气体、液体资源和废物的重任，在现代工业中起着不可或缺的作用。管道运输由于具有运量大、运输成本低、易于管理等特点而倍受青睐，呈快速发展的趋势。其中金属管道占管道应用的很大份额，在现代生活、工业中起的重要作用。使用过程中，管道内壁可能附着有油污、积碳、氧化物及涂料等物质，传统的管道内壁清洗方法仍存在着许多的问题。

目前在实际应用中，管道内壁清洗的方法主要分为手工/机械打磨法、喷砂法、酸洗法等。

传统的手工/机械清洗法费时费力、工作环境差，并且在清洗过程中极易损伤管道内壁。喷砂法是将磨料以特定的速度、喷射角度喷射到钢管内表面，从而清除管道内壁的杂质。喷砂法操作过程中存在粉尘污染，并且不适用于小口径长管道内表面前处理工艺。酸洗法是将管道浸入酸洗池中，酸洗后的废液对环境污染极大，并且酸洗无法做到对管道内壁的精确清洗。因此，现有的清洗技术针对管道内壁都有着很大的局限性。随着激光技术的发展，新型的激光清洗技术得到了很好地应用。

目前激光清洗系统一般主要分为手持激光清洗系统和机械手/机床式激光清洗系统，且激光光斑整形多采用振镜扫描系统，只能实现直线型扫描，清洗镜头体积较大。因此现有清洗系统的结构仅适用于清洗外表面及空间很大的对象，对于管道内壁的清洗是十分困难的。

目前专用于管道内壁的激光清洗设备较少，其主要形式是通过光纤或导光镜引入激光，通过反射镜片的轴向旋转实现激光对管道内壁的圆周扫描，最终达到清洗内壁的目的。但由于激光对焦距非常敏感，在反射镜片旋转过程中难以保证激光的焦点始终处于待清洗的表面上；此外反射镜在高速旋转过程中，镜片易发生晃动，使得光斑位置难以控制，最终导致激光对管道内壁的清洗效果难以保证。这极大地限制了激光技术在管道内壁清洗领域的应用。

因此需要设计一个适用于管道清洗的装置，更好地推进激光技术在管道清洗中的应用。

发明内容

本发明的目的之一是要提供一种管道内壁的激光清洗方法及清洗装置，本发明使得激光镜头在清洗的过程中不易晃动，光斑位置容易控制，保证激光的焦点始终处于管道内壁的待清洗的表面上。

为了实现上述目的，本发明提供了一种管道内壁的激光清洗方法，包括：

步骤一，将管道放置在支撑平台的导轮上；

步骤二，通过水平轴向调节模块使得镜头支撑管深入到所述管道内部，通过高度调节模块调节所述镜头支撑管的高度，使得设置在所述镜头支撑管上的激光镜头的焦点作用在所述管道的内壁；

步骤三，开启所述激光镜头，通过所述导轮控制所述管道的旋转，通过所述水平轴向调节模块控制所述激光镜头沿所述管道的轴向移动，从而清洗所述管道的内壁。

优选的，所述激光镜头包括依次设置的准直镜、振镜和聚焦透镜，通过光纤将激光依次传输至所述准直镜、所述振镜和所述聚焦透镜。

优选的，所述步骤三还包括：通过空气压缩机构向设置在所述聚焦透镜旁边的进气管通入压缩空气，将所述聚焦透镜与清洗过程中产生的污染物隔离。

优选的，所述水平轴向调节模块设置在所述支撑平台的轴向滑轨上，所述高度调节模块设置在所述水平轴向调节模块上。

本发明的另一目的是提供一种管道内壁的激光清洗装置，包括：

支撑平台；

导轮，设置在所述支撑平台上，用于支撑待清洗的管道，所述导轮的转动能够带动所述管道的转动；

水平轴向调节模块，设置在所述支撑平台上，能沿所述管道的轴向移动；

高度调节模块，设置在所述水平轴向调节模块上；

镜头支撑管，设置在所述高度调节模块上，并由所述高度调节模块调节高度；

激光镜头，设置在所述镜头支撑管上。

优选的，所述激光镜头包括依次设置的准直镜、振镜和聚焦透镜，形成由光纤依次到所述准直镜、所述振镜和所述聚焦透镜的光路。

优选的，所述水平轴向调节模块设置在所述支撑平台的轴向滑轨上。

优选的，所述激光清洗装置还包括：进气管，设置在所述镜头支撑管内；

空气压缩机构，连接所述进气管。

优选的，所述导轮为沿所述管道的轴线对称设置的四个圆筒形滚轮。

本发明实施例具有以下技术效果：

1)通过管道的旋转运动配合激光镜头的轴向与径向移动的方式，实现对不同内径的管道内壁清洗。