CN211966926U - 一种管道内部焊缝精准打磨设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于核电站管道内部焊接领域，具体为一种管道内部焊缝精准打磨设备，包括打磨总成、轮廓扫描仪、径向进给机构和轴向旋转机构；打磨总成包括打磨电机安装板、打磨砂轮、打磨电机，径向进给机构包括径向进给电机、径向锥齿轮、固定支架、径向丝杆，轴向旋转机构包括固定端、旋转端、旋转一级齿轮、旋转电机、旋转同步驱动轴、旋转二级齿轮，本装置能够进行打磨深度的精确调整，提高工作效率。

Description

一种管道内部焊缝精准打磨设备

技术领域

本实用新型属于核电站管道内部焊接领域，具体涉及一种管道内部焊缝打磨设备。

背景技术

核电站对于核级管道内部焊缝的焊后最终状态提出了明确的要求，需要对重要的***管道中部分焊缝进行内表面加工和处理。焊缝质量与回路压力边界的完整性息息相关，对焊缝内表面打磨、抛光是消除焊缝应力集中、缓解焊缝疲劳效应的有效方法。因此，保证焊缝质量，进而保证核电站的安全。

当前，台山核电管道打磨机器人应用于管道打磨作业较多，每次定位后，打磨焊缝深度没法精确控制，仍需人工通过打磨电机附近的摄像头进行粗略计算，往往会造成打磨深浅不一，甚至会破坏管道焊缝。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种管道内部焊缝精准打磨设备，针对特定范围内的管道内部焊缝进行打磨，并能提高管道焊缝打磨的准确度，提高工作效率。

本实用新型的技术方案如下：

一种管道内部焊缝精准打磨设备，包括打磨总成、轮廓扫描仪、径向进给机构和轴向旋转机构；

所述的打磨总成，包括打磨电机安装板、打磨砂轮、打磨电机，其中打磨砂轮通过固定于打磨电机的输出轴上，打磨电机固定于打磨电机安装板上，并随打磨电机安装板一同运动；

所述的轮廓扫描仪固定于打磨电机的壳体上；

所述的径向进给机构，包括径向进给电机、径向锥齿轮、固定支架、径向丝杆，其中径向进给电机固定于连板上，连板两端固定于旋转端上，径向丝杆通过两端的固定支架安装于旋转端上；

所述的轴向旋转机构，包括固定端、旋转端、旋转一级齿轮、旋转电机、旋转同步驱动轴、旋转二级齿轮，其中旋转电机的输出轴连接旋转一级齿轮与旋转同步驱动轴连接，旋转同步驱动轴两端连接旋转二级齿轮并固定于两端的旋转端上，两端的固定端固定于管道内壁，通过旋转二级齿轮实现旋转端相对于固定端的轴向旋转。

所述的打磨安装板设于旋转端上，随旋转端一起旋转，打磨电机设于打磨安装板上，打磨砂轮设于打磨电机输出轴上。

所述的轮廓扫描仪设于打磨电机的壳体上。

所述的径向进给电机输出轴连接径向锥齿轮，驱动径向丝杆进行径向进给运动。

所述的径向进给电机通过连接架一和连接架二固定于连板上。

所述的轴向旋转机构包括旋转电机，其输出轴连接旋转一级齿轮。

所述的固定端通过支撑端固定于管道内壁。

本实用新型的有益效果如下：

可以精准检测和精准打磨复杂管道焊缝，打磨后的焊缝光滑且平整。轮廓扫描仪、打磨总成、径向进给机构、轴向旋转机构、传动齿轮以及传动丝杠能够进行打磨深度的精确调整。通过轮廓扫描仪的精确扫描结果，为操作者提供准确的焊缝高度数据，便于操作者选取打磨进给量，从而提高焊缝打磨的精度和质量，轮廓扫描仪能够在打磨作业前，对管道焊缝进行扫描，使得作业人员实时了解打磨深度，监视打磨情况。

附图说明

图1为管道内部焊缝精准打磨设备俯视图；

图2为管道内部焊缝精准打磨设备侧视图；

图3为管道内部焊缝精准打磨设备示意图；

图中：1.固定端；2.旋转端；3.旋转一级齿轮；4.径向锥齿轮；5.旋转电机；6.径向进给电机；7.旋转同步驱动轴；8.旋转二级齿轮；9.固定支架；10.打磨电机安装板；11.径向丝杆；12.打磨砂轮；13.打磨电机；14.轮廓扫描仪；15.支撑脚；16.支撑板；17.连接架一；18.连接架二。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1～图3所示的管道精准打磨设备，包括：

打磨总成，包含打磨电机13、打磨电机安装板10、打磨砂轮12。打磨总成起到管道焊缝打磨作用，是整个结构的核心部分。打磨工作前，固定端1通过两侧各6个支撑脚15支撑住管道内壁。

轮廓扫描仪14，固定于打磨电机13的壳体上，其中打磨电机13接受轮廓扫描仪14扫描信号，改变打磨深度，保证打磨质量。

径向进给机构，由径向进给电机6、径向锥齿轮4、固定支架9、径向丝杆11等共同组成，该机构完成对焊缝打磨深度的调整作业。

轴向旋转机构，包括固定端1、旋转端2、旋转一级齿轮3、旋转电机5、旋转同步驱动轴7、旋转二级齿轮8等共同组成，作用于打磨作业前，固定端1通过两侧各6个支撑脚15支撑住管道内壁。同时轮廓扫描仪14开启，旋转端2带着轮廓扫描仪14旋转，完成对管道焊缝的扫描，获取焊缝的高度信息，反馈到作业人员操控端，帮助作业人员对打磨深度的选取。

打磨砂轮12与焊缝垂直，通过轮廓扫描仪14观测焊缝高度，人工在操控端调节径向进给机构，从而调节焊缝打磨深度。

轮廓扫描仪14与打磨电机13平行放置，便于观察打磨焊缝的信息。轮廓扫描仪14原理扫描焊缝高度信息，反馈操控端，操作人员通过操控端进行调解工作进给量。

径向进给机构由径向进给电机6、径向锥齿轮4、固定支架9、径向丝杆11组成，用于配合打磨总成和轮廓扫描仪14实现对焊缝打磨深度的调节。

轴向旋转机构由固定端1、支撑脚15、旋转端2、旋转一级齿轮3、旋转电机5、旋转同步驱动轴7、旋转二级齿轮8组成。支撑脚15分布在两侧的固定端1上，两侧固定端1上分别安装有3个支撑脚15，3个支撑脚15在固定端1上成120°分布。轴向旋转机构主要配合打磨总成旋转打磨管道内整圈焊缝。

如图1所示，打磨总成分布在整个设备的中央部位，径向进给机构分布在打磨总成的上方，旋转端2内侧，动力来源于径向进给电机6。轴向旋转机构分在固定端内侧，动力来源于旋转电机5。支撑脚15分布在固定端1两侧，整个设备可以绕着轴线轴向旋转。

如图2所示，工作前支撑脚15支撑住管道内壁，将整个设备固定在管道内，然后通过轮廓扫描仪14的数据采集和反馈，人工操作轴向旋转机构和径向进给机构配合打磨总成实现对焊缝的打磨。

如图3所示，支撑板16起到支撑整体设备作用，同时径向进给电机6通过连接架一17和连接架二18安装在支撑板16上。

整个设备工作原理：

管道精准打磨设备用于核工业管道焊缝打磨，工作时两侧固定端1上的支撑脚支撑管道内壁，将整台设备固定在管道内，然后轮廓扫描仪14扫描管道待打磨焊缝，操作人员根据轮廓扫描仪14反馈的焊缝高度，通过径向进给机构调节打磨深度。随后，打磨总成中打磨电机13带动打磨砂轮12旋转。轴向旋转机构带动打磨总成实现对管道焊缝整圈的打磨作业。打磨完毕后，支撑脚15收回，管道打磨设备移动到下一个待打磨区域进行重复上述操作的打磨流程。

根据上述说明，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更，因此，本实用新型并不局限于上面说明的具体实践方式，对本实用新型的一些修改也应落入本实用新型的权利要求保护范围内，此外，尽管本说明书中使用一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。

Claims (7)

1.一种管道内部焊缝精准打磨设备，其特征在于：包括打磨总成、轮廓扫描仪(14)、径向进给机构和轴向旋转机构；

所述的打磨总成，包括打磨电机安装板(10)、打磨砂轮(12)、打磨电机(13)，其中打磨砂轮(12)通过固定于打磨电机(13)的输出轴上，打磨电机(13)固定于打磨电机安装板(10)上，并随打磨电机安装板(10)一同运动；

所述的轮廓扫描仪(14)固定于打磨电机(13)的壳体上；

所述的径向进给机构，包括径向进给电机(6)、径向锥齿轮(4)、固定支架(9)、径向丝杆(11)，其中径向进给电机(6)固定于连板(16)上，连板(16)两端固定于旋转端(2)上，径向丝杆(11)通过两端的固定支架(9)安装于旋转端(2)上；

所述的轴向旋转机构，包括固定端(1)、旋转端(2)、旋转一级齿轮(3)、旋转电机(5)、旋转同步驱动轴(7)、旋转二级齿轮(8)，其中旋转电机(5)的输出轴连接旋转一级齿轮(3)与旋转同步驱动轴(7)连接，旋转同步驱动轴(7)两端连接旋转二级齿轮(8)并固定于两端的旋转端(2)上，两端的固定端(1)固定于管道内壁，通过旋转二级齿轮(8)实现旋转端(2)相对于固定端(1)的轴向旋转。

2.如权利要求1所述的一种管道内部焊缝精准打磨设备，其特征在于：所述的打磨电机安装板(10)设于旋转端(2)上，随旋转端(2)一起旋转，打磨电机(13)设于打磨电机安装板(10)上，打磨砂轮(12)设于打磨电机(13)输出轴上。

3.如权利要求2所述的一种管道内部焊缝精准打磨设备，其特征在于：所述的轮廓扫描仪(14)设于打磨电机(13)的壳体上。

4.如权利要求3所述的一种管道内部焊缝精准打磨设备，其特征在于：所述的径向进给电机(6)输出轴连接径向锥齿轮(4)，驱动径向丝杆(11)进行径向进给运动。

5.如权利要求4所述的一种管道内部焊缝精准打磨设备，其特征在于：径向进给电机(6)通过连接架一(17)和连接架二(18)固定于连板(16)上。

6.如权利要求5所述的一种管道内部焊缝精准打磨设备，其特征在于：所述的轴向旋转机构包括旋转电机(5)，其输出轴连接旋转一级齿轮(3)。

7.如权利要求6所述的一种管道内部焊缝精准打磨设备，其特征在于：所述的固定端(1)通过支撑端(15)固定于管道内壁。

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