CN109794858A - 一种门架式管道喷砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种门架式管道喷砂装置，包括门架、回转架、回转减速机、横向行走机构和管道夹紧装置，门架上设有内外同心的两圈轨道轮，回转架的两端分别卡在内外圈轨道轮限定的圆环轨道内，回转架的端面设有供驱动回转架旋转的齿圈，齿圈与回转减速机的输出齿轮齿合，齿圈在安装在门架上的回转减速机驱动下带动回转架沿着所述圆环轨道回转运动；回转架上设有供横向行走机构运行的直线轨道和齿条，横向行走机构带有自动补偿滚轮和小齿轮，自动补偿滚轮固定在直线轨道上，小齿轮和齿条啮合，门架通过安装在其上的支座和管道夹紧装置固定在管道上。解决了在较大的坡度下施工易跑偏、精度低和喷砂头不能对管道圆度进行自适应调整问题。

Description

一种门架式管道喷砂装置

技术领域

本发明涉及管道自动喷砂装置，具体涉及一种门架式管道喷砂装置。

背景技术

目前，无论在陆地或在海洋，管线焊接施工之后，其接头部分都需要进行涂敷补口处理。而在补口工艺中，第一道工序就是要对补口范围内的管道外表面进行除锈，并要求除锈效果达到相应的标准级别。目前，在国外自动喷砂技术已经相对来说比较成熟，其应用也相对来讲比较广泛，目前中国正在对自动喷砂技术研究。

现有的技术方案：申请公布号为CN103016905B的中国发明专利公开了 管道补口密闭自动除锈机，该管道补口密闭自动除锈机采用一种封闭圆环机构，驱动机构行走轮实现圆周运动，通过横向运行机构实现水平运动。该除锈机中机架喷砂施工时是旋转运动的，靠下部的橡胶轮驱动，当管道在坡度较大的地方施工时，由于重力作用整个喷砂机构会逐渐跑偏，而喷砂宽度相对于管道对接焊缝是有距离要求的，所以在坡度较大场合该形式结构容易引起喷砂宽度误差过大，并且喷砂头不能根据管道圆度进行自适应调整。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种门架式管道喷砂装置，在喷砂过程中可以通过电控程序实现横向和圆周运动，从而实现对管道外壁自动进行喷砂除锈；并且解决了在较大的坡度下施工易跑偏、精度低和喷砂头不能对管道圆度进行自适应调整的技术问题。

为了解决上述技术问题，实现本发明目的，采取如下技术方案：一种门架式管道喷砂装置，包括门架、回转架、回转减速机、横向行走机构和管道夹紧装置，所述门架上设有内外同心的两圈轨道轮，所述回转架的两端分别卡在内外圈轨道轮限定的圆环轨道内，所述回转架的端面设有供驱动回转架旋转的齿圈，所述齿圈与回转减速机的输出齿轮齿合，所述齿圈在安装在门架上的回转减速机驱动下带动回转架沿着所述圆环轨道回转运动；所述回转架上设有供横向行走机构运行的直线轨道和齿条，所述横向行走机构带有自动补偿滚轮和小齿轮，自动补偿滚轮固定在直线轨道上，小齿轮和齿条啮合，驱动小齿轮在齿轮啮合的反作用力推动横向行走机构沿直线轨道进行运动；所述门架通过安装在其上的支座和管道夹紧装置固定在管道上。

进一步地，所述横向行走机构上还包括手轮、调节螺杆，滑块、卡箍、喷砂头、滑轨、弹簧U和弹簧D，喷砂头一端通过卡箍固定在滑块上，滑块套设在滑轨上，弹簧U和弹簧D分别套设在滑块上方和下方的滑轨上，调节螺杆上端连接手轮，其下端安装在弹簧U上方。

进一步地，所述支座为两个且均匀分布，并且与其下部两个且对称分布的管道夹紧装置形成四个固定点固定在管道上；所述支座通过固定螺钉固定在门架上，所述支座设有支撑座和调节螺杆，支撑座下部设有与管道壁贴合的圆弧，调节螺杆与支撑座连接；所述管道夹紧装置包括手柄、拉板、轴、滑动座和夹紧头，所述轴铰接在滑动座上，其两端与拉板铰接，拉板上端与手柄连接，滑动座和夹紧头之间设有弹簧。

进一步地，所述横向行走机构为两个且对称设置在所述回转架上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

在喷砂过程中可以通过电控程序实现横向和圆周运动，从而实现对管道外壁自动进行喷砂除锈；该装置通过门架固定在管道上，可以适应喷砂装置在较大的坡度下施工而不跑偏；又设置横向行走机构，该机构通过手轮、调节螺杆、滑块、卡箍、滑轨、弹簧U和弹簧D使连接在其上的喷砂头能够自动调整可以对管道圆度进行自适应调整。本发明结果简单、操作方便，安全，施工精度和效率高。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明分解图。

图3为本发明中的支座结构示意图。

图4为本发明中的管道夹紧装置结构示意图。

图5为本发明中的管道夹紧装置内部结构示意图。

图6为本发明中的横向行走机构立体图。

图7为本发明中的横向行走机构的侧面图。

图8为本发明中的横向行走机构与回转架装配关系图。

图9为本发明中的喷砂头圆周和直线工作示意图。

图10为本发明中的回转架与轨道轮配合细节示意图。

图11为本发明中的回转减速机结构示意图。

图中：1—门架；2—回转减速机；201-输出齿轮；3—支座；301-支撑座；302-固定螺钉；303-调节螺杆；4—管道夹紧装置；401-手柄；402-拉板；403-轴；404-滑动座；405-夹紧头；406-定位豁口；407-轴套；5—回转架；6—横向行走机构；7—管道；8—自动补偿滚轮；9—直线轨道；10—小齿轮；11—齿条；12—伺服电机；13—手轮；14—调节螺杆；15—弹簧U；16—滑块；17—卡箍；18—喷砂头；19—弹簧D；20—滑轨。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出进一步说明，本发明实施方式包括但不限于下列实施例。

如图1、图2、图8、图9、图10和图11所示，本发明提供了一种门架式管道喷砂装置，包括门架1、回转架5、回转减速机2、横向行走机构6和管道夹紧装置4，所述门架1上设有内外同心的两圈轨道轮21，所述回转架5的两端分别卡在内外圈轨道轮21限定的圆环轨道内，所述回转架5的端面设有供驱动回转架5旋转的齿圈22，所述齿圈22与回转减速机2的输出齿轮201齿合，所述齿圈22在安装在门架1上的回转减速机2驱动下带动回转架5沿着所述圆环轨道回转运动；所述回转架5上设有供横向行走机构6运行的直线轨道9和齿条11，所述横向行走机构6带有自动补偿滚轮8和小齿轮10，自动补偿滚轮8固定在直线轨道9上，小齿轮10和齿条11啮合，驱动小齿轮10在齿轮啮合的反作用力推动横向行走机构6沿直线轨道9进行运动；所述门架1通过安装在其上的支座3和管道夹紧装置4固定在管道7上。

如图6和图7所示，所述横向行走机构6上还包括手轮13、调节螺杆14，滑块16、卡箍17、喷砂头18、滑轨20、弹簧U15和弹簧D19，喷砂头18一端通过卡箍17固定在滑块16上，滑块16套设在滑轨20上，弹簧U15和弹簧D19分别套设在滑块16上方和下方的滑轨20上，调节螺杆14上端连接手轮13，其下端安装在弹簧U15上方。喷砂头18可以跟随滑块16沿滑轨20上下滑动；喷砂头始终垂直于管道臂上，靠弹簧U15提供预压力,弹簧D19刚性很小，仅起到支撑滑块和喷砂头自重的功能；弹簧U15和弹簧D19的合力保证喷砂头始终紧紧贴合在管道臂上，并适应管道圆度而自动调整，手轮13、调节螺杆14可以调整喷砂头18的压紧力。

如图4和图5所示，所述支座3为两个且均匀分布，并且与其下部两个且对称分布的管道夹紧装置4形成四个固定点固定在管道上；所述支座3通过固定螺钉302固定在门架1上，所述支座3设有支撑座301和调节螺杆303，支撑座301下部设有与管道壁贴合的圆弧，调节螺杆303与支撑座301连接，可以调节支撑座的高度。所述管道夹紧装置4包括手柄401、拉板402、轴403、滑动座404和夹紧头405，所述轴403铰接在滑动座404上，其两端与拉板402铰接，拉板402上端与手柄401连接，滑动座404和夹紧头405之间设有弹簧。管道夹紧装置4是一个杠杆省力机构，向右搬动手柄401，靠拉板402带动铰接在滑动座404上的轴403往右移动，滑动座404右移的同时压紧弹簧，靠弹簧力传递到夹紧头405对管道进行夹紧，定位豁口406的作用是夹紧后转动手柄401，使轴403上的轴套407卡进定位豁口406，使手柄401定位。

上述横向行走机构6优选为两个且对称设置在回转架5上。因回转架5设有两个对称的喷砂头18，故回转架5需转动角度超过180°才可完成整个圆环的喷砂；其中，对称两个喷砂头18轨迹重合。

工作原理：该装置通过门架1上的支座3和管道夹紧装置4固定在管道上，通过电控程序使回转减速机2带动回转架5进行任意角度旋转，以及横向行走机构6沿回转架的直线轨道9横向运动；喷砂头固定在横向行走机构6上，当横向喷砂到一定宽度后，通过回转电机驱动回转架5转动一定角度后，驱动横向行走机构在水平方向向反向行走，如此反复运行，实现整个圆环面的喷砂处理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种门架式管道喷砂装置，其特征在于：包括门架（1）、回转架（5）、回转减速机（2）、横向行走机构（6）和管道夹紧装置（4），所述门架（1）上设有内外同心的两圈轨道（21），所述回转架（5）的两端分别卡在内外圈轨道轮（21）限定的圆环轨道内，所述回转架（5）的端面设有供驱动回转架（5）旋转的齿圈（22），所述齿圈（22）与回转减速机（2）的输出齿轮（201）齿合，所述齿圈（22）在安装在门架（1）上的回转减速机（2）驱动下带动回转架（5）沿着所述圆环轨道回转运动；

所述回转架（5）上设有供横向行走机构（6）运行的直线轨道（9）和齿条（11），所述横向行走机构（6）带有自动补偿滚轮（8）和小齿轮（10），自动补偿滚轮（8）固定在直线轨道（9）上，小齿轮（10）和齿条（11）啮合，驱动小齿轮（10）在齿轮啮合的反作用力推动横向行走机构（6）沿直线轨道（9）进行运动；

所述门架（1）通过安装在其上的支座（3）和管道夹紧装置（4）固定在管道（7）上。

2.根据权利要求1所述的一种门架式管道喷砂装置，其特征在于：所述横向行走机构（6）上还包括手轮（13）、调节螺杆（14），滑块（16）、卡箍（17）、喷砂头（18）、滑轨（20）、弹簧U（15）和弹簧D（19），喷砂头（18）一端通过卡箍（17）固定在滑块（16）上，滑块（16）套设在滑轨（20）上，弹簧U（15）和弹簧D（19）分别套设在滑块（16）上方和下方的滑轨（20）上，调节螺杆（14）上端连接手轮（13），其下端安装在弹簧U（15）上方。

3.根据权利要求1所述的一种门架式管道喷砂装置，其特征在于：所述支座（3）为两个且均匀分布，并且与其下部两个且对称分布的管道夹紧装置（4）形成四个固定点固定在管道上；所述支座（3）通过固定螺钉（302）固定在门架（1）上，所述支座（3）设有支撑座（301）和调节螺杆（303），支撑座（301）下部设有与管道壁贴合的圆弧，调节螺杆（303）与支撑座（301）连接；所述管道夹紧装置（4）包括手柄（401）、拉板（402）、轴（403）、滑动座（404）和夹紧头（405），所述轴（403）铰接在滑动座（404）上 ，其两端与拉板（402）铰接，拉板（402）上端与手柄（401）连接，滑动座（404）和夹紧头（405）之间设有弹簧。

4.根据权利要求1至3中任一所述的一种门架式管道喷砂装置，其特征在于：所述横向行走机构（6）为两个且对称设置在所述回转架（5）上。