專利名稱：管道補口密閉自動除銹機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管道補口密閉自動除銹機，屬于石油天然氣管道建設技術領域，是一種用于管道補口防腐過程中管道表面處理的密閉自動除銹機。
背景技術：
隨著我國能源行業(yè)的持續(xù)、快速發(fā)展，長輸油氣管道成為能源保障的重要方式。油氣管道施工工程中，為保障管道的使用壽命，管道補口段的防腐顯得尤為重要，而防腐工序中的管道表面處理質(zhì)量又直接影響防腐層的使用壽命。目前的管道施工中，補口段的管道表面處理均為人工操作開放式噴砂除銹，帶來環(huán)境污染嚴重、工人勞動強度增大、粉塵對工人呼吸道的傷害、砂料的嚴重浪費、表面清潔度不均、過程質(zhì)量無法控制等一系列問題，導致補口質(zhì)量不佳，繼而降低管道的使用壽命，增大管道運營中的安全隱患。管道補口密閉自動除銹機的研制成功地解決了上述難題。試驗證明，該除銹機能大為降低工人的勞動強度、環(huán)境無污染、節(jié)省砂料、表面清潔度均勻、過程質(zhì)量可任意控制，使補口質(zhì)量得以保證。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種管道補口密閉自動除銹機，主要用于解決人工開放式噴砂除銹操作帶來的環(huán)境污染嚴重、工人勞動強度增大、粉塵對工人呼吸道的傷害、砂料的嚴重浪費、表面清潔度不均、過程質(zhì)量無法控制等一系列問題，使補口質(zhì)量得以保證。本實用新型的技術內(nèi)容如下管道補口密閉自動除銹機主要包括四驅(qū)動行走裝置、除靜電裝置、橫向行走裝置和橫向行走裝置限位機構等；四驅(qū)動行走裝置為一多瓣式迭接圈形開合結(jié)構，由以旋轉(zhuǎn)軸連接的兩片多瓣式迭接開合的環(huán)形板架構成，快速夾緊接頭設在環(huán)形板架的開合口處；在環(huán)形板架之間，設有支持橫向行走裝置定位與動力傳動的導向光桿和齒條，同時還設有支撐桿；支撐桿上設有連接電機和驅(qū)動軸的減速齒輪組；與驅(qū)動軸連接的等速齒輪組同時連接浮動式驅(qū)動輪和彈片，彈片則與位于環(huán)形板架上的彈片擋塊連接；從動兼換向輪設在環(huán)形板架上。除靜電裝置設在四驅(qū)動行走裝置上。在橫向行走裝置的底板上，設有與導向光桿夾緊連接的V型輪組；底板通過連接桿連接固定板，噴槍由固定板和可調(diào)性夾緊塊鎖緊；底板上設有與齒條連接的橫向驅(qū)動力輸出裝置、整機鎖定保護機構和點觸式行程開關。橫向行走裝置的限位機構設在四驅(qū)動行走裝置的環(huán)形板架上。四驅(qū)動行走裝置能有效克服驅(qū)動輪與管道防腐層間因摩擦力不足引起的“打滑”及驅(qū)動力不足等困難，保障除銹機周向旋轉(zhuǎn)工序順利完成。橫向行走裝置通過V型輪的夾緊定位及噴槍的簡捷裝卸實現(xiàn)噴槍的快速夾緊及橫向運動，保障除銹機橫向工作正常運行。本實用新型管道補口密閉自動除銹機能自動按照設定的控制程序運行，順利完成管道的表面處理工作，處理后的管道表面清潔度完全符合等級要求，且用時較短，有效縮短工程周期。本發(fā)明技術可以成功解決人工開放式噴砂除銹操作過程中引發(fā)的一系列問題，能大幅降低勞動強度，不污染環(huán)境，節(jié)省砂料，充分保證補口加工質(zhì)量。

[0012]圖1為 道補口密閉自動除銹機示意圖。[0013]圖2為 道補口密閉自動除銹機用四驅(qū)動行走裝置閉合時示意圖。[0014]圖3為 道補口密閉自動除銹機用四驅(qū)動行走裝置打開時示意圖。[0015]圖4為除靜電裝置示意圖。[0016]圖5為 道補口密閉自動除銹機用橫向行走裝置示意圖。[0017]圖6為· 道補口密閉自動除銹機用整機鎖定保護機構示意圖。[0018]圖7,8為橫向行走裝置用限位機構中左限位塊示意圖。[0019]圖9為橫向行走裝置用限位機構中限位條示意圖。[0020]圖10為‘管道補口密閉自動除銹機置于待補口管段示意圖。
具體實施方式
參照圖1至圖10對本實用新型的實施例進行說明。實施例本實用新型四驅(qū)動行走裝置1為三瓣式迭接圈形開合結(jié)構，由用旋轉(zhuǎn)軸9連接的兩片三瓣式迭接開合的環(huán)形板架8構成，旋轉(zhuǎn)軸9靠螺栓連接環(huán)形板架8，且連接處設有銅墊，以使圈形結(jié)構開合時免受磨損。帶鎖緊彈簧5的掛鉤式快速夾緊接頭6裝在環(huán)形板架8的開合口處，用于將四驅(qū)動行走裝置1快速安置在待補口管段上。在環(huán)形板架8之間，安裝支持橫向行走裝置3定位與動力傳動的圓柱形導向光桿14和齒條15，同時還裝設以螺紋連接的、用于穩(wěn)固圈形結(jié)構的支撐桿10。支撐桿10上裝設連接電機21和驅(qū)動軸20的減速齒輪組7，電機21輸出的動力是經(jīng)過減速齒輪組7 二級減速后傳遞到驅(qū)動軸20的，以能更好地控制機構轉(zhuǎn)速。與驅(qū)動軸20連接的等速齒輪組18同時連接浮動式驅(qū)動輪19和彈片17，彈片(17)與固定在環(huán)形板架(8)內(nèi)側(cè)上的彈片擋塊(16)連接，彈片17用于向浮動式驅(qū)動輪19施加預緊力，以產(chǎn)生足夠的摩擦力，防止除銹打滑。從動兼換向輪11為彈簧插銷式結(jié)構，裝在環(huán)形板架8內(nèi)側(cè)，上設換向把手12和換向提手13，換向時上提換向提手13，同時扳動換向把手12，將換向輪旋轉(zhuǎn)90°即可。在四個浮動式驅(qū)動輪19的驅(qū)動和四個從動兼換向輪11的協(xié)助下，驅(qū)動行走裝置1實現(xiàn)了周向旋轉(zhuǎn)與軸向移動，8個輪子尺寸規(guī)格一致，內(nèi)為鋁材，外裹橡膠，且輪面上刻有增強摩擦力的花紋。除靜電裝置2裝在驅(qū)動行走裝置1的支撐桿10上，其導電鋼絲22設在下固定塊25上，并隨帶導線接頭23的上固定塊M連接于支撐桿10上，使得工作過程中的導電鋼絲22的頭部始終與管道表面保持接觸；導線一端連接導線接頭23，另一端接地，以保證靜電被徹底清除。在橫向行走裝置3中的底板沈下面，裝設四個夾緊連接導向光桿14的V型輪組36。底板沈通過連接桿觀連接固定板30，噴槍四裝在固定板30中央并由可調(diào)節(jié)的夾緊塊27鎖緊。在底板沈上，安裝由電機31、等速齒輪組32及蝸輪蝸桿齒輪組33組成的橫向驅(qū)動力輸出裝置，其中蝸輪蝸桿齒輪組33與齒條15連接。蝸輪蝸桿具有自鎖作用，以確保橫向行走裝置3停止工作時不受外力作用而移動。在底板沈上還安裝整機鎖定保護機構35，用于除銹機工作轉(zhuǎn)移時，將橫向行走裝置3鎖定在導向光桿14上，避免外力沖擊。在底板26側(cè)面安裝由螺栓37、觸片38、滾輪39、觸頭40和控制線接頭41構成的點觸式行程開關34，其與限位塊42、44配合，實現(xiàn)行程控制系統(tǒng)的斷開與閉合。限位機構4中的限位條43通過螺栓裝在環(huán)形板架8之間，限位條43上開有通槽，通槽內(nèi)鑲嵌可滑動的左限位塊42和右限位塊44，限位塊上表面有一定斜度，其與點觸式行程開關34配合，實現(xiàn)限定橫向行走裝置3的行止位置及其限位的調(diào)節(jié)。本實用新型除銹機的安裝及操作如下首先按照要求將除靜電裝置2、橫向行走裝置3、限位機構4安裝于四驅(qū)動行走裝置1的相應位置，組成如圖1所示的整體結(jié)構。打開快速接頭6，使四驅(qū)行走裝置1的開和部分圍繞旋轉(zhuǎn)軸9張開一定的角度，以把從動兼換向輪11置于管道頂端的方式，將除銹機扣于待補口管段47上，將除銹機中線對準焊縫46，而后，用快速接頭6將其鎖緊，使浮動式驅(qū)動輪19、從動兼換向輪11與管道防腐層45完全接觸，并調(diào)整彈片17設置一定的預緊力。安裝就緒后，通上電源，電機21運轉(zhuǎn)，動力經(jīng)減速齒輪組7傳至驅(qū)動軸20，而后經(jīng)等速齒輪組18傳至浮動式驅(qū)動輪19，在彈片17的作用下，運行中的浮動式驅(qū)動輪19能很好的適應管道的不圓度及管道表面的不平度。電機31同時運轉(zhuǎn)，動力經(jīng)等速齒輪組32、蝸輪蝸桿齒輪組33傳至齒條15，繼而驅(qū)動橫向行走裝置3沿導向光桿14移動。開啟電氣控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)管道補口密閉自動除銹機48的周向步進轉(zhuǎn)動及周向持續(xù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動寬度可在小于噴槍四有效寬度的范圍內(nèi)任意調(diào)整，保證除銹連續(xù)無遺漏。橫向行走裝置3沿導向光桿14移動，當移至管道補口段47的左側(cè)時，行程開關34的滾輪39與左限位塊42的斜面接觸，推動觸片38迫使觸頭40回縮，連通行程開關34的接頭，控制系統(tǒng)響應，橫向行走裝置3停止左向移動，并向相反方向運動，當移動至管道補口段47的右側(cè)時，由右限位塊44限制其右向運動，如此往復，完成自動除銹機48的橫向除銹工程。待一道管口除銹結(jié)束后，通過控制系統(tǒng)將自動除銹機48復位，而后打開快速接頭6，使四驅(qū)動行走裝置1的開合部分圍繞旋轉(zhuǎn)軸9張開一定的角度，以保證該裝置能順利通過管堆。上提換向提手13，同時扳動換向把手12，將從動兼換向輪11旋轉(zhuǎn)90°，使其行走方向與管道49的軸線方向一致，而后借助外力促使除銹機48沿管道49移動，待到達下一道補口位置后，重復以上開合動作，以實現(xiàn)除銹機的再作業(yè)。
權利要求1.一種管道補口密閉自動除銹機，包括四驅(qū)動行走裝置(1)、除靜電裝置O)、橫向行走裝置(3)和限位機構(4)等，其特征在于四驅(qū)動行走裝置(1)為一多瓣式迭接圈形開合結(jié)構，由以旋轉(zhuǎn)軸(9)連接的兩片多瓣式迭接開合的環(huán)形板架(8)構成，快速夾緊接頭設在環(huán)形板架(8)的開合口處；在環(huán)形板架(8)之間，設有支持橫向行走裝置(3)定位與動力傳動的導向光桿(14)和齒條(15)，同時還設有支撐桿(10)；支撐桿(10)上設有連接電機和驅(qū)動軸00)的減速齒輪組(7)；與驅(qū)動軸OO)連接的等速齒輪組(18)同時連接浮動式驅(qū)動輪(19)和彈片(17)，彈片(17)與位于環(huán)形板架(8)上的彈片擋塊(16)連接；彈簧插銷式結(jié)構的從動兼換向輪(11)設在環(huán)形板架⑶上；除靜電裝置( 設在四驅(qū)動行走裝置(1)上；在橫向行走裝置⑶的底板06)上，設有與導向光桿(14)夾緊連接的V型輪組(36)；底板06)通過連接桿08)連接固定板(30)，噴槍09)由固定板(30)和可調(diào)性夾緊塊(27)鎖緊；底板06)上設有與齒條(1 連接的橫向驅(qū)動力輸出裝置、整機鎖定保護機構(35)和點觸式行程開關(34)；橫向行走裝置的限位機構⑷設在四驅(qū)動行走裝置⑴上。
2.根據(jù)權利要求1所述的管道補口密閉自動除銹機，其特征在于除靜電裝置( 設在四驅(qū)動行走裝置(1)的支撐桿(10)上，其導電鋼絲02)設在下固定塊05)上，并隨帶導線接頭03)的上固定塊M連接于支撐桿(10)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的管道補口密閉自動除銹機，其特征在于橫向行走裝置(3)的橫向驅(qū)動力輸出裝置由設在底板06)上的電機(31)、等速齒輪組(3 和與齒條(1 連接的蝸輪蝸桿齒輪組(3 組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的管道補口密閉自動除銹機，其特征在于限位機構(4)的限位條^幻上設有通槽，通槽內(nèi)鑲嵌可滑動的、與點觸式行程開關(34)相配合的左限位塊02)和右限位塊(44)，限位塊上表面有斜度。
專利摘要本實用新型涉及一種管道補口密閉自動除銹機，是專為解決管道補口人工開放式噴砂除銹操作所產(chǎn)生的問題而設計的，除銹機的主要結(jié)構為四驅(qū)動行走裝置和橫向行走裝置，用于為自動除銹機周向步進及橫向位移提供動力并執(zhí)行打磨作業(yè)。本發(fā)明能自動按照設定的控制程序運行，完成管道的表面處理工作，處理后的管道表面完全符合等級要求，用時短，效率高。本發(fā)明可以成功解決人工開放式噴砂除銹操作中引發(fā)的一系列問題，能大幅降低勞動強度，不污染環(huán)境，節(jié)省砂料，充分保證補口加工質(zhì)量。
文檔編號B24C5/00GK202336802SQ201120352400
公開日2012年7月18日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權日2011年9月20日
發(fā)明者樂天, 尹鐵, 張建平, 張鋒, 徐昌學, 曾惠林, 王長江, 馬志鋒 申請人:中國石油天然氣管道局, 中國石油天然氣集團公司