CN108687677B - 一种管道内壁自动喷砂机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种管道内壁自动喷砂机，包括有储料装置、传送装置、上料装置、V型支架、管件旋转驱动装置和喷砂装置。所述V型支架、管件旋转驱动装置、喷砂装置共有两组，形成两个喷砂工位，能同时对两根钢管进行喷砂作业；所述喷砂装置可根据钢管管径大小调整喷枪的位置，安装喷枪的L形摇臂在气缸驱动下做往复摇摆运动，配合以钢管的旋转，均匀地将磨料喷射到钢管内壁；所述喷枪有两把，分别与两个喷砂罐连接，其中一把喷枪在进行喷砂作业的同时，另一把喷枪所连的喷砂罐则进行磨料回收，两把喷枪交替工作，使喷砂作业不间断地进行。本发明自动化程度高，结构简单合理，喷砂过程连续紧凑，效率高，能实现多种管径大小的钢管喷砂处理。

Description

一种管道内壁自动喷砂机
技术领域
本发明涉及到喷砂处理除锈技术领域，更确切地说是一种管道内壁自动喷砂机。
背景技术
在现代化的能源建设和城市市政基础设施建设等工程中,管道建设工程越来越多，为了确保这些管道安全、平稳和长期运行,就需要解决一些技术问题,管道防腐就是这些技术问题中的一个重要方面。在管道的防腐措施中，以涂层防腐的应用最为广泛。涂料施工的关键操作是对管壁表面的清理除锈，如果清理除锈不彻底，涂层的质量就不能保证，耐腐蚀性也就不可靠。目前国内外通常采用的除锈方法有酸洗法、工具除锈和喷砂处理法，喷砂处理是目前管道除锈领域使用最为广泛的方法。
喷砂处理工艺是以压缩空气为动力，使磨料通过喷嘴高速喷射到待处理工件表面以去除工件表面的锈斑、污垢，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。现有喷砂技术和设备自动化程度不高，车间内喷砂多为人工作业，工作环境差，作业强度大，沙尘与飞溅的砂粒等对人体和环境危害极大。而自动喷砂设备多为通过移动小车或牵引装置带动喷枪和钢管作相对运动，使喷枪进入钢管内部完成喷砂作业，设备投资大，占地面积大，对于一些中小型企业来说具有较大负担。
发明内容
本发明目的在于提供一种管道内壁自动喷砂机，能处理多种规格的管径，且投资成本低，工作效率高。
其具体内容如下。
一种管道内壁自动喷砂机，包括有储料装置1，传送装置2，上料装置3，V型支架4，管件旋转驱动装置5，喷砂装置6。
所述储料装置1由若干个储料架7组成，并排等距放置，用于放置待处理的钢管；所述储料架7为结构钢焊接形成的梯形钢架8，形状为一直角梯形，其斜腰边在上，与水平面形成一定角度，以便钢管自动滚下，所述梯形钢架8上装有可调节高度的挡片9，用以限制不同管径的钢管。
所述传送装置2由若干个传送架10组成，等间距排成一行，分为两组：传送架组Ⅰ和传送架组Ⅱ；所述传送架10上装有滚轮13和电机12，电机12通过链传动带动滚轮13旋转使钢管前进。
所述上料装置3包括有上料装置Ⅰ3-1和上料装置Ⅱ3-2，所述上料装置Ⅰ3-1安装在储料装置1间隙内，用于将钢管逐根推出储料装置1；所述上料装置Ⅱ3-2安装在传送架组Ⅱ的间隙内，用于将钢管推出传送架组Ⅱ。
所述上料装置Ⅰ3-1上装有推料板21，安装在气缸连接件22的卡槽内，可根据钢管管径的大小左右调节并通过螺栓固定，确保第一气缸23每次动作只能从储料装置1推出一根钢管。
所述上料装置Ⅱ3-2上装有两片拨片27，各与一个第二气缸26连接，拨片27斜边分别指向传送架组Ⅱ两侧的喷砂工位，第二气缸26交替动作，将传送架组Ⅱ上的钢管交替推送至两个喷砂工位的V型支架4上。
所述V型支架4、管件旋转驱动装置5、喷砂装置6共有两组，形成两个喷砂工位，对称设置在传送架组Ⅱ的两侧。
所述V型支架4位于管道旋转驱动装置5下方，由固定支架挡板31和移动支架挡板35组成；所述移动支架挡板35与固定支架挡板31铰接连接，由第三气缸33驱动移动支架挡板35上下翻转形成120oV型夹角，完成对钢管的支撑。
所述管道旋转驱动机构由支撑架42、下压支架46和滚轮架47组成；所述下压支架46安装在支撑架42上，每个支撑架42上装有两个下压架46，由第四气缸44驱动进行上下移动；所述下压支架46底部装有滚轮架47，下压架下行使滚轮架47滚轮与钢管外壁接触，实现对钢管的旋转驱动。
所述喷砂装置6设置有喷砂小车50，安装在轨道68上，由第六气缸70进行驱动；所述喷砂小车50上装有两把喷枪58，分别与两个喷砂罐连接，处于工作位的喷枪58在进行喷砂作业的同时，另一把喷枪58所连的喷砂罐则进行磨料回收，当处于工作位的喷枪58所连喷砂罐磨料耗完后第六气缸70驱动喷砂小车完成喷枪58的切换，同时切换至另一个喷砂罐供砂，使喷砂作业不间断地进行。
所述两把喷枪58通过U形螺栓59分别固定安装在两个L形摇臂60上，且处在工作位的喷枪58中心线与V型支架4夹角中心对齐；所述L形摇臂60与第五气缸62形成两个铰接三角形，安装在支撑板65上； L形摇臂60在第五气缸62的驱动下做往复摇摆运动，不断地改变喷枪58的喷射角度，配合以钢管的旋转，将磨料均匀地喷射到待处理钢管内壁上。
所述喷砂小车上装有摇臂栏杆56和剪式千斤顶57；所述摇臂栏杆56安装在L形摇臂60前方小车支架54槽口上，用以限制L形摇臂60的摆幅；所述剪式千斤顶57与小车支架54、支撑板65固定连接；通过调整剪式千斤顶57改变喷枪58的高度，使喷枪58圆心与待处理钢管的圆心重合，并配合调整摇臂栏杆56在小车支架54槽口上的位置，确保L形摇臂60摇摆时喷枪不会碰到钢管，且使喷枪58摇摆时的喷射范围尽可能大的覆盖待处理钢管内壁。
与现有设备相比，本发明具有如下优点和效果：设置在传送架组Ⅱ两侧的喷砂工位能同时对两根钢管进行喷砂作业，且传送装置和上料装置连续不断地为喷砂工位传送钢管，使喷砂过程连续紧凑，提高了喷砂效率；可根据钢管管径的大小对喷枪进行调整，以适应多种管径大小的喷砂作业，L形摇臂的往复摇摆配合以钢管旋转使磨料均匀的喷射到钢管内壁，提高了喷砂质量；两个喷砂罐循环交替为喷砂作业供砂，使喷砂作业不间断地进行。整个喷砂***自动化程度高，结构简单合理，喷砂过程连续紧凑，效率高，设备成本低，能实现多种管径大小的钢管喷砂，且能有效保护地保护对人体和环境的危害。
附图说明
图1 一种管道内壁自动喷砂机结构轴测图。
图2 一种管道内壁自动喷砂机结构正视图。
图3 一种管道内壁自动喷砂机结构俯视图。
图4 一种管道内壁自动喷砂机结构侧视图。
图5 储料架结构示意图。
图6 传送架结构示意图。
图7 上料装置Ⅰ结构示意图。
图8 上料装置Ⅱ结构示意图。
图9 V型支架结构示意图。
图10 管道驱动装置结构示意图。
图11 喷砂装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明作进一步详细描述。
如图1~4所示，一种管道内壁自动喷砂机，包括有储料装置1，传送装置2，上料装置3，V型支架4，管件旋转驱动装置5，喷砂装置6。
所述储料装置1由3个储料架7组成，并排等距放置，用于放置待处理的钢管；如图5所示，所述储料架7为结构钢焊接形成的梯形钢架8，形状为一直角梯形，其斜腰边在上，与水平面形成一定角度，以便钢管自动滚下，所述梯形钢架8上装有可调节高度的挡片9，用以限制不同管径的钢管。
所述传送装置2由8个传送架10组成，等间距排成一行，分为两组：传送架组Ⅰ和传送架组Ⅱ；如图6所示，所述传送架10上装有滚轮13和电机12，电机12通过链传动带动滚轮13旋转使钢管前进。
所述上料装置3包括有上料装置Ⅰ3-1和上料装置Ⅱ3-2，所述上料装置Ⅰ3-1安装在储料装置1间隙内，用于将钢管逐根推出储料装置1；所述上料装置Ⅱ3-2安装在传送架组Ⅱ的间隙内，用于将钢管推出传送架组Ⅱ。
如图7所示，所述上料装置Ⅰ3-1上装有推料板21，安装在气缸连接件22的卡槽内，可根据钢管管径的大小左右调节并通过螺栓固定，确保第一气缸23每次动作只能从储料装置1推出一根钢管。
如图8所示，所述上料装置Ⅱ3-2上装有两片拨片27，各与一个第二气缸26连接，拨片27斜边分别指向传送架组Ⅱ两侧的喷砂工位，第二气缸26交替动作，将传送架组Ⅱ上的钢管交替推送至两个喷砂工位的V型支架4上。
所述V型支架4、管件旋转驱动装置5、喷砂装置6共有两组，形成两个喷砂工位，对称设置在传送架组Ⅱ的两侧。
所述V型支架4位于管道旋转驱动装置5下方。如图9所示，所述V型支架4由固定支架挡板31和移动支架挡板35组成；所述移动支架挡板35与固定支架挡板31铰接连接，由第三气缸33驱动移动支架挡板35上下翻转形成120oV型夹角，完成对钢管的支撑。
如图10所示，所述管道旋转驱动机构由支撑架42、下压支架46和滚轮架47组成；所述下压支架46安装在支撑架42上，每个支撑架42上装有两个下压架46，由第四气缸44驱动进行上下移动；所述下压支架46底部装有滚轮架47，下压架下行使滚轮架47滚轮与钢管外壁接触，实现对钢管的旋转驱动。
如图11所示，所述喷砂装置6设置有喷砂小车50，安装在轨道68上，由第六气缸70进行驱动；所述喷砂小车50上装有两把喷枪58，分别与两个喷砂罐连接，处于工作位的喷枪58在进行喷砂作业的同时，另一把喷枪58所连的喷砂罐则进行磨料回收，当处于工作位的喷枪58所连喷砂罐磨料耗完后第六气缸70驱动喷砂小车完成喷枪58的切换，同时切换至另一个喷砂罐供砂，使喷砂作业不间断地进行。
所述两把喷枪58通过U形螺栓59分别固定安装在两个L形摇臂60上，且处在工作位的喷枪58中心线与V型支架4夹角中心对齐；所述L形摇臂60与第五气缸62形成两个铰接三角形，安装在支撑板65上； L形摇臂60在第五气缸62的驱动下做往复摇摆运动，不断地改变喷枪58的喷射角度，配合以钢管的旋转，将磨料均匀地喷射到待处理钢管内壁上。
所述喷砂小车上装有摇臂栏杆56和剪式千斤顶57；所述摇臂栏杆56安装在L形摇臂60前方小车支架54槽口上，用以限制L形摇臂60的摆幅；所述剪式千斤顶57与小车支架54、支撑板65固定连接；通过调整剪式千斤顶57改变喷枪58的高度，使喷枪58圆心与待处理钢管的圆心重合，并配合调整摇臂栏杆56在小车支架54槽口上的位置，确保L形摇臂60摇摆时喷枪不会碰到钢管，且使喷枪58摇摆时的喷射范围尽可能大的覆盖待处理钢管内壁。
本实例中还设有电控装置以及检测装置（图示未给出），电控装置的输入端与按钮开关、行程开关等主令电器连接，输出端与电机、电磁换向阀等连接。在电控装置的控制下，可以实现钢管的手自动喷砂作业。
一种管道内壁自动喷砂机，其工作过程如下。
在喷砂前根据待处理钢管管径的大小，需对***进行适当的调整。调节储料架7上的挡片9的高度，并用螺栓将其固定，限制钢管不会滚出储料装置1；调节上料装置Ⅰ3-1上的推料板21，并用螺栓将其固定，确保每一次只能将一根钢管推出储料装置1；调整剪式千斤顶57改变喷枪58的高度，使喷枪圆心与待处理钢管的圆心处于同一高度，并配合调整摇臂栏杆56在小车支架槽口上的位置，确保L形摇臂60摇摆时喷枪58不会触碰到待处理钢管，且使L形摇臂摇摆时喷砂范围能尽可能大的覆盖钢管内壁。
同一管径的钢管通过车间行吊装置平铺放置于储料装置1上，挡片9限制的钢管继续向下滚动，推料板21在第一气缸23的作用下将储料装置1最底端的钢管推出储料装置1，钢管滚落至传送架组Ⅰ，电机启动，带动滚轮旋转，使钢管向前进，当钢管前进至传送架组Ⅱ触发安装在传送架组Ⅱ终端的行程开关时，电机断电。此时上料装置Ⅰ3-1继续从储料装置1推出一根钢管滚落至传送架组Ⅰ，上料装置Ⅱ3-2上的拨片27则将传送架组Ⅱ上的钢管推出，使钢管滚落至喷砂工位Ⅰ的V型支架4。
在第一根钢管滚落至喷砂工位Ⅰ的V型支架4后，电机再次启动，将处于传送架组Ⅰ上的第二根钢管向传送架组Ⅱ传送，传送到位触发行程开关后，电机断电，此时上料装置Ⅰ3-1继续从储料装置1推出第三根钢管滚落至传送架组Ⅰ，上料装置Ⅱ3-2则将传送架组Ⅱ上的第二根钢管推出，使其滚落至喷砂工位Ⅱ的V型支架4。在第二根钢管滚落至喷砂工位Ⅱ的V型支架4后，电机再次启动，将第三根钢管传送到传送架组Ⅱ。此时由于传送架组Ⅱ两侧的喷砂工位均有一根钢管在进行喷砂作业，所以第三根钢管传送至传送架组Ⅱ触发行程开关后，电机断电，使钢管停留在传送架组Ⅱ上等待，与此同时，上料装置Ⅰ再从储料装置1推出一根钢管，停留在传送架组Ⅰ。当任意一个喷砂工位钢管完成喷砂作业后，上料装置Ⅱ3-2则将等待在传送架组2上的钢管推出滚落至该喷砂工位的V型支架4，然后上料装置Ⅰ3-1和传送装置2则继续推送钢管，使传送架组Ⅰ、传送架组Ⅱ上均等待有一根钢管。
在钢管滚落至喷砂工位的V型支架4前，V型支架4需在第三气缸33作用下翻转移动挡板35形成120oV型支架，且管道旋转驱动装置5上的滚轮架46需在第四气缸44作用下上升。钢管滚落至V型支架4后，第四气缸44推动滚轮架46下行压住钢管，并驱动钢管旋转；钢管旋转的同时，处在工作位的喷枪58所连喷砂罐出砂，与喷枪58对应的L形摇臂60在第五气缸62的作用下做往复摇摆运动，使磨料均匀的喷射到钢管内壁上；另一把喷枪则继续处于直立状态，其所连的喷砂罐则进行磨料的回收。喷砂完毕，砂罐停止出砂，L形摇臂恢复直立状态，滚轮架46上升， V型支架4移动挡板35向下翻转，钢管滚出V型支架4，然后移动挡板35再翻转回来等待下一根钢管。
当处于工作位的喷枪58所连喷砂罐磨料耗完后，第六气缸70推动喷砂小车50完成喷枪58的切换，同时切换喷砂罐，使喷砂作业不间断地进行；对于较长的钢管，一次喷砂不能完成整根钢管内壁的喷砂处理，所以在喷砂结束后，将同批次钢管调头再次进行喷砂作业，保证钢管内壁喷砂质量。
***循环运作，传送架组Ⅱ两侧的喷砂工位均有钢管在进行喷砂作业，且在传送架组Ⅰ、传送架组Ⅱ上均等待有一根钢管，直至喷砂作业结束。***所有执行机构的动作均在电控装置的控制下，自动化程度高，结构简单合理，喷砂过程连续紧凑，效率高，设备成本低，能实现多种管径大小的钢管喷砂，可广泛应用于各类管道行业的管道喷砂处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种管道内壁自动喷砂机，包括有储料装置（1），传送装置（2），上料装置（3），V型支架（4），管件旋转驱动装置（5），喷砂装置（6），其特征在于：
所述传送装置（2）由若干个传送架（10）组成，等间距排成一行，分为两组：传送架组Ⅰ和传送架组Ⅱ；
所述储料装置（1）设置在传送架组Ⅰ的一侧，用于放置待处理的钢管；
所述上料装置（3）包括上料装置Ⅰ（3-1）和上料装置Ⅱ（3-2）；所述上料装置Ⅰ（3-1）安装在储料装置（1）的间隙内，用于将钢管逐根推出储料装置（1）；所述上料装置Ⅱ（3-2）安装在传送架组Ⅱ的间隙内，用于将的钢管推出传送架组Ⅱ；上料装置Ⅰ（3-1）上装有推料板（21），安装在气缸连接件（22）的卡槽内，可根据钢管管径的大小左右调节并通过螺栓固定，确保第一气缸（23）每次动作只能从储料装置（1）推出一根钢管；上料装置Ⅱ（3-2）上装有两片拨片（27），各与一个第二气缸（26）连接，拨片（27）斜边分别指向传送架组Ⅱ两侧的喷砂工位，第二气缸（26）交替动作，将传送架组Ⅱ上的钢管交替推送至两个喷砂工位的V型支架（4）上；
所述V型支架（4）、管件旋转驱动装置（5）、喷砂装置（6）共有两组，形成两个喷砂工位，对称设置在传送架组Ⅱ的两侧；
所述V型支架（4）位于管道旋转驱动装置（5）的下方，用于完成对钢管的支撑；
所述喷砂装置（6）位于管道旋转驱动装置（5）的下方，用于完成对钢管内壁的喷砂作业；喷砂装置（6）设置有喷砂小车（50），安装在轨道（68）上，由第六气缸（70）进行驱动；所述喷砂小车（50）上装有两把喷枪（58），分别与两个喷砂罐连接，处于工作位的喷枪（58）在进行喷砂作业的同时，另一把喷枪（58）所连的喷砂罐则进行磨料回收，当处于工作位的喷枪（58）所连喷砂罐磨料耗完后第六气缸（70）驱动喷砂小车（50）完成喷枪（58）的切换，同时切换至另一个喷砂罐供砂，使喷砂作业不间断地进行。
2.根据权利要求1所述的一种管道内壁自动喷砂机，其特征在于：所述两把喷枪（58）通过U形螺栓（59）分别固定安装在两个L形摇臂（60）上，且处在工作位的喷枪（58）中心线与V型支架（4）夹角中心对齐；所述L形摇臂（60）与第五气缸（62）形成两个铰接三角形，安装在支撑板（65）上； L形摇臂（60）在第五气缸（62）的驱动下做往复摇摆运动，不断地改变喷枪（58）的喷射角度，配合以钢管的旋转，将磨料均匀地喷射到待处理钢管内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种管道内壁自动喷砂机，其特征在于：所述喷砂小车（50）上装有摇臂栏杆（56）和剪式千斤顶（57）；所述摇臂栏杆（56）安装在L形摇臂（60）前方小车支架（54）槽口上，用以限制L形摇臂（60）的摆幅；所述剪式千斤顶（57）与小车支架（54）、支撑板（65）固定连接，通过调整剪式千斤顶（57）改变喷枪（58）的高度，使喷枪（58）圆心与待处理钢管的圆心重合，并配合调整摇臂栏杆（56）在小车支架（54）槽口上的位置，确保L形摇臂（60）摇摆时喷枪不会碰到钢管，且使喷枪（58）摇摆时的喷射范围尽可能大的覆盖待处理钢管内壁。
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