CN101259601B - 管内自动喷砂除锈机 - Google Patents

Abstract

本发明是一种管内自动喷砂除锈机，属于钢管道内壁风砂喷射除锈装置。其行走电机及减速器和伞形齿轮箱安装在机壳内后半部，后轮轴安装在伞形齿轮箱上。其旋转电机及减速器和主动齿轮安装在机壳内前半部，被动齿轮安装在喷砂钢管后端部，其外部的后轴承组件安装在后轴承支架上。其喷砂钢管中部安装在前轴承支架上，喷砂钢管的前端安装喷砂头和挡砂板。其速装接头安装在后轴承组件的后端部，进砂胶管安装在速装接头上。其升降调节滑道在机壳前端，升降滑板与前轮轴套焊接成一体。该机结构紧凑，轻巧便携，安全可靠，除锈效果好，适合于Φ273mm以上钢管在野外施工现场进行管内除锈作业，可节省大量吊装拉运钢管费用，减轻劳动强度。

Description

管内自动喷砂除锈机

(一)技术领域

本发明涉及到钢管道内壁风砂喷射除锈装置和管内自动行走装置，具体而言是一种管内自动喷砂除锈机。

(二)背景技术

为了延长石油化工钢质管道使用寿命，首先要在钢管内壁进行喷砂除锈，然后再涂敷上绝缘防腐层。直径273毫米以上大口径钢管内壁除锈，基本上都是在预制厂的专用喷砂作业线完成的。虽然除锈效果好，质量有保证，但是作业线投资高，设备多，占地面积大，钢管进出厂往返运输量也很大。还有一部分管道工程，其钢管内壁除锈是在施工现场完成的。每根钢管长度12米左右，由于没有现场专用除锈设备，只能对钢管两端1米内的内表面采用吹砂法除锈，并且除锈效果较差，工效低，严重影响到钢管道内防腐施工质量。经检索专利文献，有三篇弱相关专利对比文件：“一种可同时处理管状件内外表面的喷砂系统”(98101037.7)、“移动式油套管内外壁自动喷砂喷涂处理装置”(200520034411.9)、“管材内表面喷砂处理设备”(87101426)，都比较复杂，设备多，造价高，便携性差。未发现施工现场应用的便携式自动喷砂除锈机或类似机械设备。

(三)发明内容

本发明的目的就在于自主创新，研制和提供一种能在施工现场应用的管内自动喷砂除锈机。既能达到厂内作业线的除锈效果，又不需要往返拉运钢管；能对每根钢管全部内壁自动喷砂除锈，质量好，工效高，能适用于Φ273mm以上各种口径的钢管，确保钢管道内防腐施工质量。

上述目的是由下述技术方案实现的：

管内自动喷砂除锈机，包括机壳部分、行走部分、旋转部分、喷砂部分、进砂部分、升降调节部分和电控部分。其特征是机壳部分由外机壳、前护罩和后盖板组成。行走部分由行走电机、行走减速器、伞形齿轮箱、后轮、后轮轴、前轮、前轮轴、前轮轴套和加长轮轴组成。旋转部分由内底板、旋转电机、旋转减速器、减速器支架、主动齿轮、被动齿轮、后轴承组件和前轴承组件组成。喷砂部分由喷砂钢管、喷砂头和挡砂板组成。进砂部分由过渡短管、速装接头组件和进砂胶管组成。升降调节部分由升降滑道和升降滑板组成。电控部分由电源插头座、电缆线和电控盒组成。外机壳为长箱体形状，前护罩置于外机壳前半部的上方，后盖板置于外机壳后半部的上方。行走部分的行走电机和行走减速器成为一体，行走减速器安装在伞形齿轮箱上，伞形齿轮箱底部安装在外机壳内后端部。后轮轴安装在伞形齿轮箱上，两只后轮安装在后轮轴的两端部。两只前轮装在前轮轴的两端部，前轮轴装在两个前轮轴套上，两个前轮轴套焊接在外壳体前端的升降滑板上。旋转部分的内底板装在外机壳内前半部，旋转电机和旋转减速器成为一体，并由减速器支架安装在内底板上，旋转减速器的输出轴上安装主动齿轮，主动齿轮的上部与被动齿轮的下部啮合，被动齿轮安装在喷砂钢管的后端部。被动齿轮外部安装在后轴承组件上，后轴承组件安装在后轴承支架上，后轴承支架安装在内底板上。喷砂钢管中部安装在前轴承组件上，喷砂钢管的前端安装喷砂头和挡砂板。进砂部分的过渡短管安装在后轴承组件的后端部，过渡短管外面安装速装接头组件，速装接头组件的后端安装进砂胶管。升降调节部分的升降滑道在外机壳的前端并与外机壳成为一体，滑道槽内的升降滑板与两个前轮轴套焊接成一体。电控部分的电源插头座安装在外机壳的后端部，电缆线的一端与电源插头座连接，另一端与电控盒相连。

上述管内自动喷砂除锈机进砂部分的速装接头组件，由轴承内环、轴承外环、轴承架、轴承、定位螺母、胶管接头和定位螺钉组成。轴承内环套装在过渡短管上，过渡短管用螺钉固定在轴承架的内孔中。轴承装在轴承架上的圆孔中。轴承外环安装在轴承架外面，并由定位螺母和螺钉轴向定位。定位螺母安装在轴承架的后端部。轴承架前端外螺纹与后轴承组件中的后轴承座后端内螺纹连接，并由后轴承组件中的固定螺钉固定。胶管接头与轴承内环螺纹连接后用螺钉固定在轴承内环上。

上述管内自动喷砂除锈机旋转部分的后轴承组件，以被动齿轮后半部作为后轴承定位套，后轴承组件由后轴承定位套、后轴承座、后轴承、卡簧和固定螺钉组成。后轴承装在后轴承定位套外面，后轴承座安装在后轴承外面。两只卡簧分别装在后轴承的前、后面。后轴承座的后端与速装接头组件连接。

上述管内自动喷砂除锈机旋转部分的前轴承组件，由前轴承定位套、前轴承座、前轴承、卡簧和固定螺母组成。前轴承装在前轴承定位套外面，前轴承座装在前轴承外面。卡簧装在前轴承前面。固定螺母装在前轴承定位套后部。前轴承座装在前轴承支架上。前轴承支架安装在内底板上面。

上述管内自动喷砂除锈机行走部分的两个前轮和两个后轮的外面安装加长轮轴和加长轮，以增大轮距，适用于更大口径钢管道除锈作业。

上述管内自动喷砂除锈机电控部分的电控盒内装整流电路，外装电源换档开关和进退转换开关。

按照上述技术方案制造的管内自动喷砂除锈机，结构紧凑，轻巧便携，工作稳定，安全可靠；适合于野外现场对钢管内壁喷砂除锈作业，适用管径范围Φ273mm-Φ720mm；除锈质量可达Sa2.5-3级；尤其是施工现场大量堆放的钢管，不必吊动摆平，即可集中除锈，工效更高，可节省大量吊装和拉运费用；劳动强度也进一步减轻。

(四)附图说明

附图1是本发明的主视(侧面)示意图。

附图2是图1的A向俯视示意图。

附图3是图1的B-B剖视示意图。

附图4是图1的C局部放大剖视示意图。

(五)具体实施方式

结合附图说明一个实施例：

附图中，1是喷砂头，2是挡砂板，3是喷砂钢管，4是卡簧，5是前轴承，6是前轴承定位套，7是前轴承座，8是固定螺母，9是前护罩，10是被动齿轮(后轴承定位套)，11是后轴承，12是后轴承座，13是轴承支架，14是轴承，15是轴承外环，16是定位螺母，17是轴承内环，18是过渡短管，19是胶管接头，20是进砂胶管，21是前轮，22是前加长轮轴，23是升降滑道，24是内底板，25是前轴承支架，26是旋转电机，27是旋转减速器，28是减速器支架，29是主动齿轮，30是后轴承支架，31是外机壳，32是行走电机，33是行走减速器，34是伞形齿轮箱，35是后轮，36是后加长轮轴，37是电缆牵拉环，38是电源插头座，39是电缆线，40是后盖板，41是定位螺钉，42是升降滑板，43是前轮轴套，44是前轮轴，45、46是固定螺钉，47是O型密封圈，48是油封。

由图1、2所示，管内自动喷砂除锈机包括机壳、行走、旋转、喷砂、进砂、升降调节和电控七部分。其特征是机壳部分由外机壳31、前护罩9和后盖板40组成。行走部分由行走电机32、行走减速器33、伞形齿轮箱34、后轮35、后轮轴、前轮21、前轮轴44、前轮轴套43和加长轮轴22组成。旋转部分由内底板24、旋转电机26、旋转减速器27、减速器支架28、主动齿轮29、被动齿轮10、后轴承组件和前轴承组件组成。喷砂部分由喷砂钢管3、喷砂头1和挡砂板2组成。进砂部分由过渡短管18、速装接头组件和进砂胶管20组成。升降调节部分由升降滑道23和升降滑板42组成。电控部分由电源插头座38、电缆线39、和电控盒(图中未画出)组成。

由图1、2所示，外机壳31为长箱体形状，前护罩9置于外机壳31前半部的上方，后盖板40置于外机壳31后半部的上方。行走部分的行走电机32和行走减速器33成为一体，行走减速器33安装在伞形齿轮箱34上，伞形齿轮箱34底部安装在外机壳31内后端部。后轮轴安装在伞形齿轮箱34上，两只后轮35安装在后轮轴的两端部。由图2、3所示，两只前轮21安装在前轮轴44的两端部，前轮轴44安装在两个前轮轴套43上，两个前轮轴套43焊接在外壳体31前端的升降滑板42上。由图1所示，旋转部分的内底板24安装在外机壳31内前半部，旋转电机26和旋转减速器27成为一体，并由减速器支架28安装在内底板24上。旋转减速器27的输出轴上安装主动轮29，主动齿轮29的上部与被动齿轮的下部啮合，被动轮10安装在喷砂钢管3的后端部，并用螺钉45固定住。被动齿轮10外部安装在后轴承组件上，后轴承组件安装在后轴承支架30上，后轴承支架30安装在内底板24上。喷砂部分的喷砂钢管3中部安装在前轴承组件上。喷砂钢管3的前端安装喷砂头1和挡砂板2。进砂部分的过渡短管18安装在后轴承组件后端部，过渡短管18外面安装速装接头组件，速装接头组件的后端安装进砂胶管20。由图2、3所示，升降调节部分的升降滑道23在外机壳31的前端并与外机壳31成为一体，滑道槽内的升降滑板42与两个前轮轴套43焊接成一体。电控部分的电源插头座38安装在外机壳31的后端部，电缆线39的一端与电源插头座38连接，另一端与机体外的电控盒(图中未画出)相连。

由图4、1所示，速装接头组件由轴承内环17、轴承外环15、轴承架13、轴承14、定位螺母16、胶管接头19和定位螺钉41组成。轴承内环17套装在过渡短管18上，过渡短管18用定位螺钉41固定在轴承架13的内孔中。轴承14装在轴承架13上的圆孔中。轴承外环15安装在轴承架13外面，并由定位螺母16和定位螺钉41轴向定位。定位螺母16安装在轴承架13的后端部。轴承架13前端外螺纹与后轴承组件中的后轴承座12后端内螺纹连接，并由后轴承组件中的固定螺钉46固定。胶管接头19与轴承内环17螺纹连接后用螺钉固定在轴承内环17上。

由图4、1所示，后轴承组件以被动齿轮10后半部作为后轴承定位套，后轴承组件由后轴承定位套、后轴承座12、后轴承11、卡簧4和固定螺钉46组成。后轴承11装在后轴承定位套外面，后轴承座12装在后轴承11外面。两只卡簧4分别装在后轴承11前、后面。后轴承座12的后端与速装接头组件连接。

由图1所示，前轴承组件由前轴承定位套6、前轴承座7、前轴承5、卡簧4和固定螺母8组成。前轴承5装在前轴承定位套6外面，前轴承座7装在前轴承5外面。卡簧4装在前轴承5前面。固定螺母8装在前轴承定位套6后部。前轴承座7装在前轴承支架25上。前轴承支架25安装在内底板24上面。

管内自动喷砂除锈机的工作状态是：如图1所示，将其整机置于钢管内，喷砂头1在前，后轮35在管端口处，喷砂头1基本上在管中心位置。操作电控盒上的电源开关，分别给旋转电机26、行走电机32提供低压直流电源，观察其喷砂头1是否正常旋转，机体是否正常滚动前进。启动空气压缩机使高压气体通过砂罐，在0.6MPa以上的风压带动下，砂料进入喷砂胶管20。再向前经过渡短管18和喷砂钢管3，然后由旋转着的喷砂头1喷射到钢管内壁上。机体一边匀速前进一边喷砂除锈，到达钢管另一端停止。然后再操作电控盒上的开关，使其一边匀速后退一边喷砂除锈，到达管口端再次停机。可根据管道直径大小及锈蚀程度，如此反复几次，即可达到除锈标准要求。其前进和后退行走速度，可通过换档调节。

为了适用于Φ273mm-Φ720mm不同管径，使其喷砂头1基本上保持在钢管中心部位，有两种调节方式。其一是在前轮21和后轮35的外面安装加长轮轴22、36，如图2所示，使其轮距变大，适用于更大管径；其二是利用图3、2所示升降滑道23和升降滑板42进行调节，改变喷砂钢管3与前轮轴44的距离，使机体“抬头”，喷砂头1升高，适用于更大管径。

图1、2、4中所示的速装接头组件结构较特殊，并且内装有滚珠轴承14。不但具有接头作用，而且能自由转动，可以消除进砂管20因风砂憋压产生的扭矩。图4中的○型密封圈47和油封48的作用是防止砂子进入轴承11和14。

Claims (6)

1.一种管内自动喷砂除锈机，包括机壳、行走、旋转、喷砂、进砂、升降调节和电控七部分，其特征是机壳部分由外机壳(31)、前护罩(9)和后盖板(40)组成，行走部分由行走电机(32)、行走减速器(33)、伞形齿轮箱(34)、后轮(35)、后轮轴、前轮(21)、前轮轴(44)、前轮轴套(43)和加长轮轴(22)组成，旋转部分由内底板(24)、旋转电机(26)、旋转减速器(27)、减速器支架(28)、主动齿轮(29)、被动齿轮(10)、后轴承组件和前轴承组件组成，喷砂部分由喷砂钢管(3)、喷砂头(1)和挡砂板(2)组成，进砂部分由过渡短管(18)、速装接头组件和进砂胶管(20)组成，电控部分由电源插头座(38)、电缆线(39)和电控盒组成；外机壳(31)为长箱体形状，前护罩(9)置于外机壳(31)前半部的上方，后盖板(40)置于外机壳(31)后半部的上方；行走部分的行走电机(32)和行走减速器(33)成为一体，行走减速器(33)安装在伞形齿轮箱(34)上，伞形齿轮箱(34)底部安装在外机壳(31)内后端部，后轮轴安装在伞形齿轮箱(34)上，两只后轮(35)安装在后轮轴的两端部，两只前轮(21)安装在前轮轴(44)的两端部，前轮轴(44)安装在两个前轮轴套(43)上，两个前轮轴套(43)焊接在外壳体(31)前端的升降滑板(42)上；旋转部分的内底板(24)安装在外机壳(31)内前半部，旋转电机(26)和旋转减速器(27)成为一体，并由减速器支架(28)安装在内底板(24)上，旋转减速器(27)的输出轴上安装主动齿轮(29)，主动轮(29)的上部与被动轮(10)的下部啮合，被动齿轮(10)安装在喷砂钢管(3)的后端部，并用螺钉(45)固定住，被动齿轮(10)外部安装在后轴承组件上，后轴承组件安装在后轴承支架(30)上，后轴承支架(30)安装在内底板(24)上；喷砂部分的喷砂钢管(3)中部安装在前轴承组件上，喷砂钢管(3)的前端安装喷砂头(1)和挡砂板(2)；进砂部分的过渡短管(18)安装在后轴承组件的后端部，过渡短管(18)外面安装速装接头组件，速装接头组件的后端安装进砂胶管(20)；升降调节部分的升降滑道(23)在外机壳(31)的前端并与外机壳(31)成为一体，滑道槽内的升降滑板(42)与两个前轮轴套(43)焊接成一体；电控部分的电源插头座(38)安装在外机壳(31)的后端部，电缆线(39)的一端与电源插头座(38)连接，另一端与机体外的电控盒相连。

2.根据权利要求1所述的管内自动喷砂除锈机，其特征是速装接头组件由轴承内环(17)、轴承外环(15)、轴承架(13)、轴承(14)、定位螺母(16)、胶管接头(19)和定位螺钉(41)组成，轴承内环(17)套装在过渡短管(18)上，过渡短管(18)用定位螺钉(41)固定在轴承架的内孔中，轴承(14)装在轴承架(13)上的圆孔中，轴承外环(15)安装在轴承架(13)外面，并由定位螺母(16)和定位螺钉(41)轴向定位，定位螺母(16)安装在轴承架(13)的后端部，轴承架(13)前端外螺纹与后轴承组件中的后轴承座(12)后端内螺纹连接，并由后轴承组件中的固定螺钉(46)固定，胶管接头(19)与轴承内环(17)螺纹连接后用螺钉固定在轴承内环(17)上。

3.根据权利要求1所述的管内自动喷砂除锈机，其特征是后轴承组件以被动齿轮(10)后半部作为后轴承定位套，后轴承组件由后轴承定位套、后轴承座(12)、后轴承(11)、卡簧(4)和固定螺钉(46)组成，后轴承(11)装在后轴承定位套外面，后轴承座(12)装在后轴承(11)外面，两只卡簧(4)分别装在后轴承(11)的前、后面，后轴承座(12)的后端与速装接头组件连接。

4.根据权利要求1所述的管内自动喷砂除锈机，其特征是前轴承组件由前轴承定位套(6)、前轴承座(7)、前轴承(5)、卡簧(4)和固定螺母(8)组成，前轴承(5)装在前轴承定位套(6)外面，前轴承座(7)装在前轴承(5)外面，卡簧(4)装在前轴承(5)前面，固定螺母(8)装在前轴承定位套(6)后部，前轴承座(7)装在前轴承支架(25)上，前轴承支架(25)安装在内底板(24)上面。

5.根据权利要求1所述的管内自动喷砂除锈机，其特征是行走部分的两个前轮(21)和两个后轮(35)的外面安装加长轮轴(22)和加长轮。

6.根据权利要求1所述的管内自动喷砂除锈机，其特征是电控部分的电控盒内装整流电路，外装电源换档开关和进退转换开关。

Images