CN102343345A - 自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置 - Google Patents
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Abstract
一种自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，包括液压夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构及支架；支架包括尾端支架、下横梁及前端支架，下横梁两端与前端、尾端支架连接；液压夹紧机构包括设在前端、尾端支架的夹紧液压油缸；轴向位移机构包括设在前端、尾端支架间的主液压油缸；周向旋转机构包括驱动装置、驱动固定盘、驱动支架、喷嘴调节装置、喷嘴、导轮、大齿轮及导轨；驱动支架与主液压油缸前端端盖连接，驱动固定盘、导轮、大齿轮及导轨设在驱动支架上；驱动装置设在驱动支架背离大齿轮侧且通过传动轴连接小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合连动；喷嘴调节装置设在大齿轮下端两侧，喷嘴固定在喷嘴调节装置上，可高效清理管道涂层。
Description
技术领域
本发明涉及管道涂层清理装置，尤其涉及一种自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置。
背景技术
在维修气管线及油气混输管线时，管道外包有的水泥涂层及防腐层的清理工作一直是一个难题。现有施工中，对管道外包有的水泥涂层及防腐层的清理，通常采用的方法有，高温处理法，这种方法的缺陷在于高温处理只适用于防腐层的清理，且只能在干式环境中使用，难以在水下使用；液压镐冲击法，这种方法的缺陷在于由于是接触式清理，容易对待清理管段造成损伤，影响进一步的施工，且清理速度较慢；手持式高压水法，这种方法的缺陷在于高压水枪的后坐力比较大，潜水员工作负荷大，难以满足长时间连续工作的要求。由于现有管道涂层清理技术存在的容易伤管、清理速度慢、设备费用高等缺陷，影响施工进度，因此有待进行改进。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，包括液压夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构以及支架，能够高效清理管道涂层。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，其特征在于，包括液压夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构以及支架；该支架包括尾端支架、下横梁以及前端支架，下横梁的两端分别与尾端支架与前端支架连接；该液压夹紧机构包括设置在前端支架11上的夹紧液压油缸21、22、23以及设置在与尾端支架12上的夹紧液压油缸21’、22’、23’；该轴向位移机构包括设置在前端支架11与尾端支架12之间的主液压油缸3、3’；该周向旋转机构包括驱动装置41、驱动固定盘42、驱动支架43、喷嘴调节装置44、44’、喷嘴45、45’、导轮46、大齿轮47以及导轨48；该驱动支架43与穿设在前端支架11上的主液压油缸3、3’的前端端盖通过螺栓连接固定，且驱动固定盘42固定在驱动支架43背离主液压油缸3、3’的一侧，导轮46、大齿轮47以及导轨48设置在驱动支架43背离主液压油缸3、3’的一侧；该驱动装置41设置在驱动支架43背离大齿轮47的一侧，且通过传动轴连接一小齿轮411，该小齿轮411与大齿轮47啮合连动；喷嘴调节装置44、44’分别设置在大齿轮47下端的两侧，喷嘴45、45’分别设置在喷嘴调节装置44、44’上，并由紧固螺栓固定。
前述的自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，其中，所述前端支架11包括两块对称的板体，该两块板体上端之间通过两块连接板111、112连接固定，且两块板体下端分别设有相互对称的拱形开孔；该夹紧液压油缸21、22、23伸出端为前端，夹紧液压油缸21、22、23前端端盖分别套设一块固定板，三块固定板分别固定在两块对称的板体之间的上端及两侧，且夹紧液压油缸21、22、23前端分别设有加紧块，该加紧块分别与夹紧液压油缸21、22、23伸出端螺纹连接；所述尾端支架12包括两块对称的板体，该两块板体上端之间通过两块连接板121、122连接固定，且两块板体下端分别设有相互对称的拱形开孔；该夹紧液压油缸21’、22’、23’伸出端为前端，夹紧液压油缸21’、22’、23’前端分别套设一块固定板上，三块固定板分别固定在两块对称的板体之间的上端及两侧，且夹紧液压油缸21’、22’、23’前端分别设有加紧块，该加紧块分别与夹紧液压油缸21’、22’、23’伸出端螺纹连接；该下横梁为两个中空的柱形体24、25，该两个中空的柱形体24、25位于尾端支架12和前端支架11之间，且两个中空的柱形体24、25的两端分别固定在尾端支架12和前端支架11下端的两侧；该主液压油缸3、3’设置在前端支架11与尾端支架12之间，该主液压油缸3、3’轴向伸出端为前端，该主液压油缸3、3’尾端端盖与尾端支架12采用螺栓连接固定，且主液压油缸3、3’前端端盖穿设在前端支架11上，并用螺栓固定连接。
前述的自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，其中，所述该驱动固定盘42固定在驱动支架43上方，该驱动装置包括液压驱动马达、减速箱以及传动轴，该液压驱动马达与减速箱连接，减速箱连接传动轴，该传动轴穿过驱动固定盘42后连接小齿轮411，该小齿轮411与大齿轮47啮合连动；该驱动支架43为一板体，该板体与穿设在前端支架11上的主液压油缸3、3’的前端端盖通过螺栓固定连接，能随着主液压油缸3、3’的伸出、收回而动作；该驱动支架43下端设有拱形开孔，沿着拱形开孔外缘侧壁设有等距排列的多个导轮46，该多个导轮46的上方和下方分别设有上压板和下压板，大齿轮43的内侧设有导轨48，导轨48上通过螺栓安装固定导轮上压板461和导轮下压板462，使上压板、下压板及导轨48形成导轮槽；该导轮槽外侧安装大齿轮47。
本发明自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置的有益效果，适用于陆地及海底管线的水泥涂层及防腐层的清理；采用非接触式的高压水射流技术，可有效保证不损伤海管；采用液压自动化操作，能够减小潜水员工作量；高压水喷嘴采用对称布置，即180度对称设置，可以有效平衡高压水后坐力，保证装置工作稳定。
附图说明：
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明实施状态示意图。
图中主要标号说明：11前端支架、111连接板、112连接板、12尾端支架、121连接板、122连接板、21夹紧液压油缸、22夹紧液压油缸、23夹紧液压油缸、21’夹紧液压油缸、22’夹紧液压油缸、23’夹紧液压油缸、24柱形体、25柱形体、3主液压油缸、3’主液压油缸、41驱动装置、42驱动固定盘、43驱动支架、44喷嘴调节装置、44’喷嘴调节装置、45喷嘴、45’喷嘴、46导轮、461导轮上压板、462导轮下压板、47大齿轮、48导轨。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，其包括液压夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构以及支架；该支架包括尾端支架、下横梁以及前端支架，下横梁的两端分别与尾端支架与前端支架连接；该液压夹紧机构包括设置在前端支架11上的夹紧液压油缸21、22、23以及设置在与尾端支架12上的夹紧液压油缸21’、22’、23’；该轴向位移机构包括设置在前端支架11与尾端支架12之间的主液压油缸3、3’；该周向旋转机构包括驱动装置41、驱动固定盘42、驱动支架43、喷嘴调节装置44、44’、喷嘴45、45’、导轮46、大齿轮47以及导轨48；该驱动支架43与穿设在前端支架11上的主液压油缸3、3’的前端端盖通过螺栓连接固定，且驱动固定盘42固定在驱动支架43背离主液压油缸3、3’的一侧，导轮组46、大齿轮47以及导轨48设置在驱动支架43背离主液压油缸3、3’的一侧；该驱动装置41设置在驱动支架43背离大齿轮47的一侧，且通过传动轴连接一小齿轮411，该小齿轮411与大齿轮47啮合连动；喷嘴调节装置44、44’分别设置在大齿轮47下端的两侧，喷嘴45、45’分别设置在喷嘴调节装置44、44’上，并由紧固螺栓固定。
如图1、图2所示，本发明自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，其中，所述前端支架11包括两块对称的板体，该两块板体上端之间通过两块连接板111、112连接固定，且两块板体下端分别设有相互对称的拱形开孔；该夹紧液压油缸21、22、23伸出端为前端，夹紧液压油缸21、22、23前端端盖分别套设一块固定板，三块固定板分别固定在两块对称的板体之间的上端及两侧，且夹紧液压油缸21、22、23前端分别设有加紧块，该加紧块分别与夹紧液压油缸21、22、23伸出端螺纹连接；所述尾端支架12包括两块对称的板体，该两块板体上端之间通过两块连接板121、122连接固定，且两块板体下端分别设有相互对称的拱形开孔；该夹紧液压油缸21’、22’、23’伸出端为前端，夹紧液压油缸21’、22’、23’前端分别套设一块固定板上，三块固定板分别固定在两块对称的板体之间的上端及两侧，且夹紧液压油缸21’、22’、23’前端分别设有加紧块，该加紧块分别与夹紧液压油缸21’、22’、23’伸出端螺纹连接；该下横梁为两个中空的柱形体24、25，该两个中空的柱形体24、25位于尾端支架12和前端支架11之间，且两个中空的柱形体24、25的两端分别固定在尾端支架12和前端支架11下端的两侧；该主液压油缸3、3’设置在前端支架11与尾端支架12之间，该主液压油缸3、3’轴向伸出端为前端，该主液压油缸3、3’尾端端盖与尾端支架12采用螺栓连接固定，且主液压油缸3、3’前端端盖穿设在前端支架11上，并用螺栓固定连接。所述该驱动固定盘42固定在驱动支架43上方，该驱动装置包括液压驱动马达、减速箱以及传动轴，该液压驱动马达与减速箱连接，减速箱连接传动轴，该传动轴穿过驱动固定盘42后连接小齿轮411，该小齿轮411与大齿轮47啮合连动；该驱动支架43为一板体，该板体与穿设在前端支架11上的主液压油缸3、3’的前端端盖通过螺栓固定连接，能随着主液压油缸3、3’的伸出、收回而动作；该驱动支架43下端设有拱形开孔，沿着拱形开孔外缘侧壁设有等距排列的多个导轮46，该多个导轮46的上方和下方分别设有上压板和下压板，大齿轮43的内侧设有导轨48，导轨48上通过螺栓安装固定导轮上压板461和导轮下压板462，使上压板、下压板及导轨48形成导轮槽；该导轮槽外侧安装大齿轮47。
如图2所示，本发明自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置的使用：
其使用过程分为夹持安装过程、轴向剥离过程以及周向剥离过程。其中夹持安装过程主要在海水中进行，需要潜水员配合操作，分为船上与海水中操作两部分：船上操作主要是试验夹紧液压油缸的伸出及下水前夹紧液压油缸的收回，并针对待清理管径管段对夹紧液压油缸的缸头丝杠圈数进行微调，海上操作主要是由潜水员指挥船上吊机该装置吊至待处理管段上方，引导该装置骑坐在管段上；然后由船上操作人员启动设置在前端支架和尾端支架上端的夹紧液压油缸，将整个装置顶起至预定位置，位于前端支架和尾端支架的夹紧液压油缸21、22、23、21’、22’、23’伸出至夹紧块与待处理管段A贴合完全；潜水员确保装置的平稳，不出现相对于待处理管段的歪斜情况，并确定导轨与待处理管段A同心；在确定该装置夹持安装满足要求后，将夹紧油缸锁死，夹持安装过程结束。
完成该装置夹持安装后，潜水员调整喷嘴调节装置，使高压水喷嘴紧贴待处理管段A的涂层；周向旋转机构的驱动装置41带动喷嘴调节装置44和44’上的高压水喷嘴45、45’沿着管道圆周方向旋转，切割至周向360度海管光管暴露。
其完成管道一周的涂层切割后，开动主液压油缸3、3’，主液压油缸3、3’带动驱动支架连同其上的高压水喷嘴轴向移动，进行轴向切割，切割至轴向主液压油缸3、3’移动范围内海底管道光管暴露，将主液压油缸3、3’停在最大位移处。
其完成轴向涂层切割后，周向旋转机构的驱动装置41带动喷嘴调节装置上的高压水喷嘴周向旋转，切割至周向360度海底管道光管暴露；切割后的涂层由于其中间存在钢条，需用断线钳将钢条剪断，从而完成本段涂层整体剥离。
本实施例中未进行说明的内容为现有技术，故，不再进行赘述。
本发明自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置的优点：适用于陆地及海底管线的水泥涂层及防腐层的清理，适用范围广；采用非接触式的高压水射流技术，通过施工前的试验，可有效避免损伤海管；采用液压自动化操作，潜水员工作量明显减小，满足长时间连续作业条件，受海上风浪影响可能性减小，提高了清理效率；高压水喷嘴采用对称布置(180°对称)，有效平衡高压水后坐力，装置工作平稳。
本发明自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置的工作原理：该装置通过液压夹紧油缸实现自动夹紧待处理管段，通过主液压油缸的轴向伸出及收回实现高压水喷头的轴向移动，通过驱动装置的圆周驱动实现高压水喷头的圆周运动，从而实现高压水喷头对待处理管段的全覆盖，通过引入高压水进一步实现对待清理管段的涂层清理。
导轮用于更平滑的引导大齿轮整体旋转，并对大齿轮起支撑作用。导轮轮轴设置于驱动支架上，且呈半圆周等距分布于驱动支架上，导轮上压板和导轮下压板通过螺栓固定在导轨上，且分别位于多个导轮的上方和下方，与导轨形成一个导轮槽，这个导轮槽就能沿导轮组转动，导轨又通过螺栓连接大齿轮，这样就能使大齿轮能够平滑转动，转动效果更理想。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，其特征在于，包括液压夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构以及支架；
该支架包括尾端支架、下横梁以及前端支架，下横梁的两端分别与尾端支架与前端支架连接；
该液压夹紧机构包括设置在前端支架(11)上的夹紧液压油缸(21、22、23)以及设置在与尾端支架(12)上的夹紧液压油缸(21’、22’、23’)；
该轴向位移机构包括设置在前端支架(11)与尾端支架(12)之间的主液压油缸(3、3’)；
该周向旋转机构包括驱动装置(41)、驱动固定盘(42)、驱动支架(43)、喷嘴调节装置(44、44’)、喷嘴(45、45’)、导轮(46)、大齿轮(47)以及导轨(48)；该驱动支架(43)与穿设在前端支架(11)上的主液压油缸(3、3’)的前端端盖通过螺栓连接固定，且驱动固定盘(42)固定在驱动支架(43)背离主液压油缸(3、3’)的一侧，导轮(46)、大齿轮(47)以及导轨(48)设置在驱动支架(43)背离主液压油缸(3、3’)的一侧；该驱动装置(41)设置在驱动支架(43)背离大齿轮(47)的一侧，且通过传动轴连接一小齿轮(411)，该小齿轮(411)与大齿轮(47)啮合连动；喷嘴调节装置(44、44’)分别设置在大齿轮(47)下端的两侧，喷嘴(45、45’)分别设置在喷嘴调节装置(44、44’)上，并由紧固螺栓固定。
2.根据权利要求1所述的自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，其特征在于，所述前端支架(11)包括两块对称的板体，该两块板体上端之间通过两块连接板(111、112)连接固定，且两块板体下端分别设有相互对称的拱形开孔；该夹紧液压油缸(21、22、23)伸出端为前端，夹紧液压油缸(21、22、23)前端端盖分别套设一块固定板，三块固定板分别固定在两块对称的板体之间的上端及两侧，且夹紧液压油缸(21、22、23)前端分别设有加紧块，该加紧块分别与夹紧液压油缸(21、22、23)伸出端螺纹连接；
所述尾端支架(12)包括两块对称的板体，该两块板体上端之间通过两块连接板(121、122)连接固定，且两块板体下端分别设有相互对称的拱形开孔；该夹紧液压油缸(21’、22’、23’)伸出端为前端，夹紧液压油缸(21’、22’、23’)前端分别套设一块固定板上，三块固定板分别固定在两块对称的板体之间的上端及两侧，且夹紧液压油缸(21’、22’、23’)前端分别设有加紧块，该加紧块分别与夹紧液压油缸(21’、22’、23’)伸出端螺纹连接；
该下横梁为两个中空的柱形体(24、25)，该两个中空的柱形体(24、25)位于尾端支架(12)和前端支架(11)之间，且两个中空的柱形体(24、25)的两端分别固定在尾端支架(12)和前端支架(11)下端的两侧；
该主液压油缸(3、3’)设置在前端支架(11)与尾端支架(12)之间，该主液压油缸(3、3’)轴向伸出端为前端，该主液压油缸(3、3’)尾端端盖与尾端支架(12)采用螺栓连接固定，且主液压油缸(3、3’)前端端盖穿设在前端支架(11)上，并用螺栓固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的自夹紧全旋转高压水管道涂层清理装置，其特征在于，所述该驱动固定盘(42)固定在驱动支架(43)上方，该驱动装置包括液压驱动马达、减速箱以及传动轴，该液压驱动马达与减速箱连接，减速箱连接传动轴，该传动轴穿过驱动固定盘(42)后连接小齿轮(411)，该小齿轮(411)与大齿轮(47)啮合连动；
该驱动支架(43)为一板体，该板体与穿设在前端支架(11)上的主液压油缸(3、3’)的前端端盖通过螺栓固定连接，能随着主液压油缸(3、3’)的伸出、收回而动作；
该驱动支架(43)下端设有拱形开孔，沿着拱形开孔外缘侧壁设有等距排列的多个导轮(46)，该多个导轮(46)的上方和下方分别设有上压板和下压板，大齿轮(43)的内侧设有导轨(48)，导轨(48)上通过螺栓安装固定导轮上压板(461)和导轮下压板(462)，使上压板、下压板及导轨(48)形成导轮槽；该导轮槽外侧安装大齿轮(47)。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120208 |