CN102989825A - 钢管在线内脱脂清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢管在线内脱脂清洗设备，包括机架和控制各装置的人机交互系统，机架上安装有用于连接钢管进行冲刷的清洗装置和使钢管能准确连接清洗装置的连接装置，所述的清洗装置具有一个能密封连接钢管管口的快接密封阀和向钢管中泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体的高压泵；所述的连接装置包括用于夹住钢管的夹锁机构、驱动夹锁机构上下移动的提升机构和驱动快接密封阀沿钢管轴向移动的推进机构。本发明的钢管在线内脱脂清洗设备构思新颖，能实现全自动化、智能化对钢管内部进行清洗，能自动调节以适应不同长度的钢管，适应性强，多工位同时进行清洗，工作效率高，降低人工工作强度；能有效地、高效的清洗钢管内壁，以满足核工业或发电厂的要求。
Description
技术领域
本发明涉及钢管清洗设备技术领域，尤其是一种钢管在线内脱脂清洗设备。
背景技术
不锈钢管是一种中空的长条钢材，大量用作输送流体的管道，如石油、天燃气、水、煤气、蒸气等，另外，在抗弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。也常用作生产各种常规武器、枪管、炮弹等。钢管一般由较粗的钢管逐步拉拔至较细的钢管，在拉拔过程中需要使用专门的拉拔油，拉拔后需去除油污，尤其在核工业或发电站等场所使用的高精密不锈钢管不允许钢管内外表面有一点点水和油，尤其是油污对钢管的影响较大，需要对钢管进行脱脂处理。
目前国内用槽式浸泡、酸洗和打气等手工清洗钢管的办法来用于钢管清洗油污。该办法工艺陈旧、效果不佳，使用人工多，劳动强度大等缺点。对于钢管内壁，是极难清洗的，尤其是细长型的管子，浸泡、酸洗和打气等手工清洗钢管的办法无法彻底清洗干净，因此普通的洗刷方式无法达到核电用管或发电站用管的要求。现有技术中为清洗干净钢管内壁，还采用毛刷，因钢管的长度一般要达到10米以上，这类钢管用毛刷刷洗时需要用加长的连接杆，驱动毛刷转动，但此时连接杆会刮伤钢管内壁，导致产品粗糙度不合格,尤其不适合管径较小的钢管。
中国专利号：CN2008201343.6公开一种不锈钢管内壁多工位脱脂设备，能实现采用水性脱脂液，与钢管外脱脂设备相连的不锈钢管内壁多工位脱脂设备。其说明书中介绍，设备具有压缩空气吹塞工位、脱脂剂内表面冲洗工位、清水内表面冲洗工位、蒸汽内表面冲洗工位和压缩空气吹白布条工位五个工位，各喷头采用快接装置，由人工完成接头和钢管的连接动作，因管件的长短不一，脱脂平台还可以设计有操作人员可以走动的平台，从而方便完成快接装置和不锈钢管的连接动作。如此专利的说明书中实施例部分介绍，并未公开快接装置的具体结构；也正如其介绍，需要较多的人工操作，未实现全部自动化，影响工作效率的提升。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中钢管内壁脱脂设备自动化程度低，工作效率低的技术问题，提供一种钢管在线内脱脂清洗设备，提高钢管内壁清洗设备的自动化程度，提高工作效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢管在线内脱脂清洗设备，包括机架和控制各装置的人机交互系统，机架上安装有用于连接钢管进行冲刷的清洗装置和使钢管能准确连接清洗装置的连接装置，所述的清洗装置具有一个能密封连接钢管管口的快接密封阀和向钢管中泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体的高压泵；所述的连接装置包括用于夹住钢管的夹锁机构、驱动夹锁机构上下移动的提升机构和驱动快接密封阀沿钢管轴向移动的推进机构。
具体的，为进一步提高工作效率，所述的机架上均匀布置有五组清洗装置和对应的连接装置。即为五个工位，各个工位针对钢管进行正向冲入脱脂液工位、反向冲入脱脂液工位、清洗液工位、蒸汽工位和高压气体工位。也可根据实际需要通入其他清洗装置，如刷洗毛刷、毛球、布条和刮油装置。
为适应不同长度的钢管，还具有使机架沿钢管轴向移动的平移机构，所述的平移机构包括轨道、与轨道相配合的拖板和驱动拖板沿轨道移动的动力装置，所述的机架安装在拖板上。通过平移机构使机架沿钢管轴向移动，以适应不同长度的钢管。
为提高连接时的精确性，进一步提高自动化程度，所述的夹锁机构的前端设有感应钢管位置的传感器，所述的传感器与人机交互系统控制连接。传感器
所述的机架上还具有为适应不同长度的钢管而驱动连接装置沿钢管轴向移动的移动机构，所述的移动机构包括设置在机架上的丝杠、与丝杠配合的螺纹座和驱动丝杠转动的电机及减速器，所述的螺纹座上安装所述的提升机构和推进机构。
为避免传输机构影响夹锁机构，所述的提升机构上还具有驱动夹锁机构沿钢管轴向移动的补偿机构，补偿机构具有固定端和活动端，所述的固定端安装在提升机构上，所述的活动端上安装夹锁机构。在检测到夹锁机构正好位于传输机构正上方时，通过补偿机构向前或向后移动夹锁机构进而避开传输机构。
作为优选，所述的夹锁机构具有用于夹持钢管的一对夹爪和驱动夹爪工作的气缸。
作为优选，所述的提升机构和推进机构均为气缸。
进一步的作为优选，所述的传感器为光电传感器。
本发明的有益效果是，本发明的钢管在线内脱脂清洗设备构思新颖，能实现全自动化、智能化对钢管内部进行清洗，能自动调节以适应不同长度的钢管，适应性强，多工位同时进行清洗，工作效率高，降低人工工作强度；能有效地、高效的清洗钢管内壁，以满足核工业或发电厂的要。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的第一个实施例的侧视图；
图2是一种快接密封阀的结构示意图；
图3是本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的第二个实施例的侧视图；
图4是本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的第三个实施例的侧视图；
图5是本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的第四个实施例的侧视图；
图6是本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的主视图。
图中：1.机架，11.轨道，12.拖板，13.动力装置，14.座体，15.横梁，2.清洗装置，21.快接密封阀，21-1.筒形阀体，21-11.钢管接入口，21-12.清洗液进口，21-13.充气孔，21-2.柔性充气管，3.连接装置，31.夹锁机构，32.提升机构，33.推进机构，4.传感器，5.移动机构，51.丝杠，52.螺纹座，53.电机，54.减速器，6.补偿机构，7.钢管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的第一个实施例，包括机架1和控制各装置的人机交互系统，机架1上安装有用于连接钢管7进行冲刷的清洗装置2和使钢管7能准确连接清洗装置2的连接装置3，清洗装置2具有一个能密封连接钢管7管口的快接密封阀21和向钢管7中泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体的高压泵；连接装置3包括用于夹住钢管7的夹锁机构31、驱动夹锁机构31上下移动的提升机构32和驱动快接密封阀21沿钢管轴向移动的推进机构33。
机架1上均匀布置有五组清洗装置2和对应的连接装置3，即为本设备的五个工位，可在五个工位上同时对相应的钢管7进行脱脂清洗，从钢管7进口到出口，可按清洗工艺设置正向冲入脱脂液工位、反向冲入脱脂液工位、清洗液工位、蒸汽工位和高压气体工位。
图1所示的第一个实施例，适用于长度差距5cm以内的钢管脱脂清洗，5cm的范围为推进机构33的行程范围，工作时夹锁机构31在提升机构32的驱动下向下移动，到达钢管7的位置，夹锁机构夹住钢管7后，提升机构32驱动夹锁机构31上升，从而提起钢管7，推进机构33推动快接密封阀21连接钢管7的管口，连接好后通过高压泵泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体进行钢管内壁的清洗。
快接密封阀21可为现有技术中常用的结构，也能如图2所示，快接密封阀21包括筒形阀体21-1，筒形阀体21-1的一端为钢管接入口21-11、另一端为清洗液进口21-12，筒形阀体21-1的内腔设有充气后内壁能与钢管7密封连接的柔性充气管21-2，筒形阀体21-1上设有与柔性充气管21-2连通的充气孔21-13。
如图3所示的本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的第二个实施例，与第一个实施例的区别在于：还具有使机架1沿钢管7轴向移动的平移机构，平移机构包括轨道11、与轨道11相配合的拖板12和驱动拖板12沿轨道11移动的动力装置13，机架1安装在拖板12上。夹锁机构31的前端设有感应钢管位置的传感器4，传感器4与人机交互系统控制连接。
如图3所示的第二个实施例，适用于长度差距10cm以内的钢管脱脂清洗，工作时：在平移机构驱动机架1向钢管7方向移动的过程中，设置在五个夹锁机构31前端的传感器4中第一个感应到钢管7时控制平移机构继续往前移动一段合适的距离，然后停止移动，夹锁机构31在提升机构32的驱动下向下移动，到达钢管7的位置，夹锁机构31夹住钢管7后，提升机构32驱动夹锁机构31上升，从而提起钢管7，推进机构33推动快接密封阀21连接钢管7的管口，连接好后通过高压泵泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体进行钢管内壁的清洗。
如图4所示的本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的第三个实施例，与第二个实施例的区别在于：机架1上还具有为适应不同长度的钢管7而驱动连接装置3沿钢管轴向移动的移动机构5，移动机构5包括设置在机架1上的丝杠51、与丝杠51配合的螺纹座52和驱动丝杠51转动的电机53及减速器54，螺纹座52上安装提升机构32和推进机构33。
如图4所示的第三个实施例，适用于长度差距100cm以内的钢管脱脂清洗，适用范围较广，通过移动机构5沿钢管7轴向长度的配置，甚至可适合钢管7长度差距100cm以上的钢管7。工作时：在平移机构驱动机架1向钢管7方向移动的过程中，设置在五个夹锁机构31前端的传感器4中第一个感应到钢管7时控制平移机构停止移动，移动机构5的电机53及减速器54驱动丝杠51转动，从而使螺纹座52沿钢管7轴向移动，使五个夹锁机构31前端的传感器4分别感应到相应工位上的钢管7，并控制移动机构5继续工作，使夹锁机构31继续往前移动一段距离后停止，然后夹锁机构31在提升机构32的驱动下向下移动，到达钢管7的位置，夹锁机构31夹住钢管7后，提升机构32驱动夹锁机构31上升，从而提起钢管7，推进机构33推动快接密封阀21连接钢管7的管口，连接好后通过高压泵泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体进行钢管内壁的清洗。
如图5所示的本发明的钢管在线内脱脂清洗设备的第四个实施例，与第三个实施例的区别在于：提升机构32上还具有驱动夹锁机构31沿钢管轴向移动的补偿机构6，补偿机构6具有固定端和活动端，固定端安装在提升机构32上，活动端上安装夹锁机构31。
因本设备常与传输带式输送机构配合使用，因钢管7长度不同，会有进过如第三个实施例中的运动后，夹锁机构31正好处于输送机构中输送带上方，此时夹锁机构31向下移动时，被输送带挡住而抓不到钢管7，此时通过补偿机构6使夹锁机构31往前或往后运动一段距离而避开输送机构。
进一步的，夹锁机构31具有用于夹持钢管7的一对夹爪31-1和驱动夹爪31-1工作的气缸。提升机构32和推进机构33均为气缸。传感器4为光电传感器。
如图6所示，传输带式输送机构包括输送链排、进口端滚道和出口端滚道，输送链排的进口端与进口端滚道和出口端滚道之间均设有用于钢管7搬运的转盘式拨爪。机架1具有座体14和位于传输带式输送机构上方的横梁15，座体14内部可设置人机交互系统，座体14设置与拖板13上。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：包括机架（1）和控制各装置的人机交互系统，机架（1）上安装有用于连接钢管（7）进行冲刷的清洗装置（2）和使钢管（7）能准确连接清洗装置（2）的连接装置（3），
所述的清洗装置（2）具有一个能密封连接钢管（7）管口的快接密封阀（21）和向钢管（7）中泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体的高压泵；
所述的连接装置（3）包括用于夹住钢管（7）的夹锁机构（31）、驱动夹锁机构（31）上下移动的提升机构（32）和驱动快接密封阀（21）沿钢管轴向移动的推进机构（33）。
2.如权利要求1所述的钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：所述的机架（1）上均匀布置有五组清洗装置（2）和对应的连接装置（3）。
3.如权利要求1或2所述的钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：还具有使机架（1）沿钢管（7）轴向移动的平移机构，所述的平移机构包括轨道（11）、与轨道（11）相配合的拖板（12）和驱动拖板（12）沿轨道（11）移动的动力装置（13），所述的机架（1）安装在拖板（12）上。
4.如权利要求3所述的钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：所述的夹锁机构（31）的前端设有感应钢管位置的传感器（4），所述的传感器（4）与人机交互系统控制连接。
5.如权利要求4所述的钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：所述的机架（1）上还具有为适应不同长度的钢管（7）而驱动连接装置（3）沿钢管轴向移动的移动机构（5），所述的移动机构（5）包括设置在机架（1）上的丝杠（51）、与丝杠（51）配合的螺纹座（52）和驱动丝杠（51）转动的电机（53）及减速器（54），所述的螺纹座（52）上安装所述的提升机构（32）和推进机构（33）。
6.如权利要求5所述的钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：所述的提升机构（32）上还具有驱动夹锁机构（31）沿钢管轴向移动的补偿机构（6），补偿机构（6）具有固定端和活动端，所述的固定端安装在提升机构（32）上，所述的活动端上安装夹锁机构（31）。
7.如权利要求1所述的钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：所述的夹锁机构（31）具有用于夹持钢管（7）的一对夹爪（31-1）和驱动夹爪（31-1）工作的气缸。
8.如权利要求1所述的钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：所述的提升机构（32）和推进机构（33）均为气缸。
9.如权利要求4所述的钢管在线内脱脂清洗设备，其特征是：所述的传感器（4）为光电传感器。
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