CN102989826A - 钢管在线内外脱脂清洗成套设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢管在线内外脱脂清洗成套设备，包括外脱脂清洗装置、内脱脂清洗装置以及控制各装置的人机交互系统，外脱脂清洗装置和内脱脂清洗装置之间设有输送钢管的传输装置。本发明的钢管在线内外脱脂清洗成套设备构思新颖，能实现全自动化、智能化对钢管外壁和内壁进行清洗，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、高效的清洗钢管外壁和内壁，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外脱脂清洗成套设备。
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，在搞弯、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。
中国专利号：CN200820161345.5公开一种不锈钢外管脱脂设备，通过依次安装有环形脱脂装置、环形热水漂洗装置和环形蒸汽喷洗装置，对钢管进行在线脱脂清洗。
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外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外脱脂清洗成套设备，提高钢管内外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：一种钢管在线内外脱脂清洗成套设备，包括外脱脂清洗装置、内脱脂清洗装置以及控制各装置的人机交互系统，外脱脂清洗装置和内脱脂清洗装置之间设有输送钢管的传输装置；
所述的外脱脂清洗装置包括壳体，壳体上设有钢管进口和出口，壳体内从进口到出口分隔为脱脂段、清洗段和风干段，所述的脱脂段内设有刷洗钢管外表面的脱脂毛刷机构，脱脂毛刷机构的两侧均设有至少一个向钢管喷淋脱脂液的脱脂液喷淋器；所述的清洗段内设有刷洗钢管外表面的清洗毛刷机构，清洗毛刷机构的两侧均设有至少一个向钢管喷淋脱脂液的清洗液喷淋器；所述的风干段设有向钢管喷射压缩空气的风干装置；壳体内还设有驱动脱脂毛刷机构和清洗毛刷机构转动的驱动机构；
所述的内脱脂清洗装置包括分别用于连接钢管两端的固定式内脱脂机和活动式内脱脂机，
所述的固定式内脱脂机包括机架，机架上安装有用于连接钢管进行冲刷的第一清洗装置和使钢管固定的夹锁装置，所述的第一清洗装置包括一个能密封连接钢管管口的第一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和驱动第一快接密封阀沿钢管轴向移动的第一推进机构；
所述的活动式内脱脂机包括机架，机架上安装有用于连接钢管进行冲刷的第二清洗装置和使钢管能准确连接第二清洗装置的连接装置，所述的第二清洗装置具有一个能密封连接钢管管口的第二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第二快接密封阀沿钢管轴向移动的第二推进机构；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；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。
进一步的，为实现钢管的方便快捷的在各个工位间传输以提高工作效率，所述的传输装置包括轴向传输装置和横向传输装置，所述的轴向传输装置包括分别安装在横向传输装置进料端和出料端的进料V型滚道和出料V型滚道，进料V型滚道和出料V型滚道上安装有给钢管提供动力的夹送动力装置；所述的横向传输装置设置在固定式内脱脂机和活动式内脱脂机之间，横向传输装置具有用于横向传输钢管的链排和驱动链排运动的驱动装置，进料V型滚道和出料V型滚道与链排之间设有拨料机构。
为避免因钢管的端部的毛刺和不平整损伤快接密封阀，所述的进料V型滚道上设有对钢管的端部进行圆整的锯切倒凌装置。将钢管的端部切平，且去除毛刺，以保护后续的生产设备。
为实现对钢管的标记，所述的横向传输装置处还设有对钢管进行标记的打标机。
为提高对不同长度钢管的适应性，所述的活动式内脱脂机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。
为避免因传输装置的链排影响夹锁机构抓取钢管，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。当传感器检测到夹锁机构正好位于链排上方时，补偿机构向前或向后移动，以避开链排。
具体的，为实现快速的密封连接钢管，所述的第一快接密封阀和第二快接密封阀包括筒形阀体，所述的筒形阀体的一端为钢管接入口、另一端为清洗液进口，所述的筒形阀体的内腔设有充气后内壁能与钢管密封连接的柔性充气管，所述的筒形阀体上设有与柔性充气管连通的充气孔。筒形阀体在推进机构的作用下套装在钢管上，向柔性充气管中冲入气体，柔性充气管抱紧在钢管上，实现快速密封，然后通入清洗液进行冲洗，完成后泄压，筒形阀体退回，钢管继续下道工序。
为提高清洗效果，所述的第一快接密封阀和第二快接密封阀内设有推进式毛刷，所述的推进式毛刷包括刷杆和至少一个在液体或气体用于下能推动刷杆移动的螺旋桨叶，所述的螺旋桨叶安装在刷杆的端部，所述的刷杆上设有第一刷毛。推进式毛刷在钢管内来回运动，且螺旋桨叶在液体或气体作用下能使刷杆旋转，能有效的提高清洗效果。第一快接密封阀和第二快接密封阀内能容纳推进式毛刷，不需要取出，可直接用于下根钢管的清洗，方便快捷。
为实现对钢管外壁可靠高效的刷洗，所述的脱脂毛刷机构和清洗毛刷机构包括圆筒形刷筒、固定套和驱动圆筒形刷筒转动的驱动装置，所述的固定套内壁与圆筒形刷筒外壁之间通过轴承可旋转连接，所述的圆筒形刷筒内壁设置有第二刷毛。
本发明的有益效果是，本发明的钢管在线内外脱脂清洗成套设备构思新颖，能实现全自动化、智能化对钢管外壁和内壁进行清洗，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，钢管在各个工位间的转换快捷高效，工作效率高，降低了人工工作强度；能有效地、高效的清洗钢管外壁和内壁，以满足核工业或发电厂的要求。
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外脱脂清洗成套设备的优选实施例的俯视图；
图2是本发明的外脱脂清洗装置的剖视图；
图3是本发明的固定式内脱脂机的左视图；
图4是本发明的活动式内脱脂机的左视图；
图5是本发明的活动式内脱脂机的主视图；
图6是本发明的快接密封阀的剖视图；
图7是本发明的推进式毛刷的结构示意图；
图8是本发明的脱脂毛刷机构和清洗毛刷机构的剖视图。
图中：1.外脱脂清洗装置，11.脱脂段，11-1.脱脂毛刷机构，11-2.脱脂液喷淋器，12.清洗段，12-1.清洗毛刷机构，12-2.清洗液喷淋器，13.风干段，13-1.风干装置，
2.内脱脂清洗装置，21.固定式内脱脂机，21-1.第一清洗装置，21-11.第一快接密封阀，21-12.第一推进机构，
22.活动式内脱脂机，22-1.第二清洗装置，22-11.第二快接密封阀，22-2.连接装置，22-21.夹锁机构，22-22.提升机构，22-23.第二推进机构，22-3.平移机构，22-31.轨道，22-32.拖板，22-33.动力装置，22-4.传感器，22-5.移动机构，22-51.丝杠，22-52.螺纹座，22-53.电机，22-54.减速器，22-6.补偿机构，
3.传输装置，31.轴向传输装置，31-1.进料V型滚道，31-2.出料V型滚道，31-3.夹送动力装置，32.横向传输装置，32-1.链排，33.拨料机构，34.锯切倒凌装置，35.打标机，
4.筒形阀体，41.柔性充气管，42.充气孔，
5.推进式毛刷，51.刷杆，52.螺旋桨叶，53.第一刷毛，
61.圆筒形刷筒，62.固定套，63.轴承，64.第二刷毛。
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至8所示，本发明的钢管在线内外脱脂清洗成套设备的结构示意图，包括外脱脂清洗装置1、内脱脂清洗装置2以及控制各装置的人机交互系统，外脱脂清洗装置1和内脱脂清洗装置2之间设有输送钢管的传输装置3；
如图2所示，外脱脂清洗装置1包括壳体，壳体上设有钢管进口和出口，壳体内从进口到出口分隔为脱脂段11、清洗段12和风干段13，脱脂段11内设有刷洗钢管外表面的脱脂毛刷机构11-1，脱脂毛刷机构11-1的两侧均设有至少一个向钢管喷淋脱脂液的脱脂液喷淋器11-2；清洗段12内设有刷洗钢管外表面的清洗毛刷机构12-1，清洗毛刷机构12-1的两侧均设有至少一个向钢管喷淋脱脂液的清洗液喷淋器12-2；风干段13设有向钢管喷射压缩空气的风干装置13-1；壳体内还设有驱动脱脂毛刷机构11-1和清洗毛刷机构12-1转动的驱动机构；
内脱脂清洗装置2包括分别用于连接钢管两端的固定式内脱脂机21和活动式内脱脂机22，
如图3所示，固定式内脱脂机21包括机架，机架上安装有用于连接钢管进行冲刷的第一清洗装置21-1和使钢管固定的夹锁装置21-2，第一清洗装置21-1包括一个能密封连接钢管管口的第一快接密封阀21-11和向钢管中泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体的高压泵和驱动第一快接密封阀21-11沿钢管轴向移动的第一推进机构21-12；
如图4和图5所示，活动式内脱脂机22包括机架，机架上安装有用于连接钢管进行冲刷的第二清洗装置22-1和使钢管能准确连接第二清洗装置22-1的连接装置22-2，第二清洗装置22-1具有一个能密封连接钢管管口的第二快接密封阀22-11和向钢管中泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体的高压泵；连接装置22-2包括用于夹住钢管的夹锁机构22-21、驱动夹锁机构22-21上下移动的提升机构22-22和驱动第二快接密封阀22-11沿钢管轴向移动的第二推进机构22-23；还具有使机架沿钢管轴向移动的平移机构22-3，平移机构22-3包括轨道22-31、与轨道22-31相配合的拖板22-32和驱动拖板22-32沿轨道22-31移动的动力装置22-33，机架安装在拖板22-32上；夹锁机构22-21的前端设有感应钢管位置的传感器22-4，传感器22-4与人机交互系统控制连接。
传输装置3包括轴向传输装置31和横向传输装置32，轴向传输装置31包括分别安装在横向传输装置32进料端和出料端的进料V型滚道31-1和出料V型滚道31-2，进料V型滚道31-1和出料V型滚道31-2上安装有给钢管提供动力的夹送动力装置31-3；横向传输装置32设置在固定式内脱脂机21和活动式内脱脂机22之间，横向传输装置32具有用于横向传输钢管的链排32-1和驱动链排32-1运动的驱动装置，进料V型滚道31-1和出料V型滚道31-2与链排32-1之间设有拨料机构33。
进料V型滚道31-1上设有对钢管的端部进行圆整的锯切倒凌装置34。横向传输装置32处还设有对钢管进行标记的打标机35。
活动式内脱脂机22的机架上还具有为适应不同长度的钢管而驱动连接装置22-2沿钢管轴向移动的移动机构22-5，移动机构22-5包括设置在机架上的丝杠22-51、与丝杠22-51配合的螺纹座22-52和驱动丝杠22-51转动的电机22-53及减速器22-54，螺纹座22-52上安装提升机构22-22和推进机构22-23。
提升机构22-22上还具有驱动夹锁机构22-21沿钢管轴向移动的补偿机构22-6，补偿机构22-6具有固定端和活动端，固定端安装在提升机构22-22上，活动端上安装夹锁机构22-21。
如图6所示，第一快接密封阀21-11和第二快接密封阀22-11包括筒形阀体4，筒形阀体4的一端为钢管接入口、另一端为清洗液进口，筒形阀体4的内腔设有充气后内壁能与钢管密封连接的柔性充气管41，筒形阀体4上设有与柔性充气管41连通的充气孔42。
如图7所示，第一快接密封阀21-11和第二快接密封阀22-11内设有推进式毛刷5，推进式毛刷5包括刷杆51和至少一个在液体或气体用于下能推动刷杆51移动的螺旋桨叶52，螺旋桨叶52安装在刷杆51的端部，刷杆51上设有第一刷毛53。
如图8所示，脱脂毛刷机构11-1和清洗毛刷机构12-1包括圆筒形刷筒61、固定套62和驱动圆筒形刷筒61转动的驱动装置，固定套62内壁与圆筒形刷筒61外壁之间通过轴承63可旋转连接，圆筒形刷筒61内壁设置有第二刷毛64。
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)
1.一种钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：包括外脱脂清洗装置（1）、内脱脂清洗装置（2）以及控制各装置的人机交互系统，外脱脂清洗装置（1）和内脱脂清洗装置（2）之间设有输送钢管的传输装置（3）；
所述的外脱脂清洗装置（1）包括壳体，壳体上设有钢管进口和出口，壳体内从进口到出口分隔为脱脂段（11）、清洗段（12）和风干段（13），所述的脱脂段（11）内设有刷洗钢管外表面的脱脂毛刷机构（11-1），脱脂毛刷机构（11-1）的两侧均设有至少一个向钢管喷淋脱脂液的脱脂液喷淋器（11-2）；所述的清洗段（12）内设有刷洗钢管外表面的清洗毛刷机构（12-1），清洗毛刷机构（12-1）的两侧均设有至少一个向钢管喷淋脱脂液的清洗液喷淋器（12-2）；所述的风干段（13）设有向钢管喷射压缩空气的风干装置（13-1）；壳体内还设有驱动脱脂毛刷机构（11-1）和清洗毛刷机构（12-1）转动的驱动机构；
所述的内脱脂清洗装置（2）包括分别用于连接钢管两端的固定式内脱脂机（21）和活动式内脱脂机（22），
所述的固定式内脱脂机（21）包括机架，机架上安装有用于连接钢管进行冲刷的第一清洗装置（21-1）和使钢管固定的夹锁装置（21-2），所述的第一清洗装置（21-1）包括一个能密封连接钢管管口的第一快接密封阀（21-11）和向钢管中泵入脱脂液、清洗液和/或高压气体的高压泵和驱动第一快接密封阀（21-11）沿钢管轴向移动的第一推进机构（21-12）；
所述的活动式内脱脂机（22）包括机架，机架上安装有用于连接钢管进行冲刷的第二清洗装置（22-1）和使钢管能准确连接第二清洗装置（22-1）的连接装置（22-2），所述的第二清洗装置（22-1）具有一个能密封连接钢管管口的第二快接密封阀（22-11）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（22-2）包括用于夹住钢管的夹锁机构（22-21）、驱动夹锁机构（22-21）上下移动的提升机构（22-22）和驱动第二快接密封阀（22-11）沿钢管轴向移动的第二推进机构（22-23）；还具有使机架沿钢管轴向移动的平移机构（22-3），所述的平移机构（22-3）包括轨道（22-31）、与轨道（22-31）相配合的拖板（22-32）和驱动拖板（22-32）沿轨道（22-31）移动的动力装置（22-33），所述的机架安装在拖板（22-32）上；所述的夹锁机构（22-21）的前端设有感应钢管位置的传感器（22-4），所述的传感器（22-4）与人机交互系统控制连接。
2.如权利要求1所述的钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：所述的传输装置（3）包括轴向传输装置（31）和横向传输装置（32），所述的轴向传输装置（31）包括分别安装在横向传输装置（32）进料端和出料端的进料V型滚道（31-1）和出料V型滚道（31-2），进料V型滚道（31-1）和出料V型滚道（31-2）上安装有给钢管提供动力的夹送动力装置（31-3）；所述的横向传输装置（32）设置在固定式内脱脂机（21）和活动式内脱脂机（22）之间，横向传输装置（32）具有用于横向传输钢管的链排（32-1）和驱动链排（32-1）运动的驱动装置，进料V型滚道（31-1）和出料V型滚道（31-2）与链排（32-1）之间设有拨料机构（33）。
3.如权利要求2所述的钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：所述的进料V型滚道（31-1）上设有对钢管的端部进行圆整的锯切倒凌装置（34）。
4.如权利要求2所述的钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：所述的横向传输装置（32）处还设有对钢管进行标记的打标机（35）。
5.如权利要求1所述的钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：所述的活动式内脱脂机（22）的机架上还具有为适应不同长度的钢管而驱动连接装置（22-2）沿钢管轴向移动的移动机构（22-5），所述的移动机构（22-5）包括设置在机架上的丝杠（22-51）、与丝杠（22-51）配合的螺纹座（22-52）和驱动丝杠（22-51）转动的电机（22-53）及减速器（22-54），所述的螺纹座（22-52）上安装所述的提升机构（22-22）和推进机构（22-23）。
6.如权利要求1所述的钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：所述的提升机构（22-22）上还具有驱动夹锁机构（22-21）沿钢管轴向移动的补偿机构（22-6），补偿机构（22-6）具有固定端和活动端，所述的固定端安装在提升机构（22-22）上，所述的活动端上安装夹锁机构（22-21）。
7.如权利要求1所述的钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：所述的第一快接密封阀（21-11）和第二快接密封阀（22-11）包括筒形阀体（4），所述的筒形阀体（4）的一端为钢管接入口、另一端为清洗液进口，所述的筒形阀体（4）的内腔设有充气后内壁能与钢管密封连接的柔性充气管（41），所述的筒形阀体（4）上设有与柔性充气管（41）连通的充气孔（42）。
8.如权利要求1所述的钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：所述的第一快接密封阀（21-11）和第二快接密封阀（22-11）内设有推进式毛刷（5），所述的推进式毛刷（5）包括刷杆（51）和至少一个在液体或气体用于下能推动刷杆（51）移动的螺旋桨叶（52），所述的螺旋桨叶（52）安装在刷杆（51）的端部，所述的刷杆（51）上设有第一刷毛（53）。
9.如权利要求1所述的钢管在线内外脱脂清洗成套设备，其特征是：所述的脱脂毛刷机构（11-1）和清洗毛刷机构（12-1）包括圆筒形刷筒（61）、固定套（62）和驱动圆筒形刷筒（61）转动的驱动装置，所述的固定套（62）内壁与圆筒形刷筒（61）外壁之间通过轴承（63）可旋转连接，所述的圆筒形刷筒（61）内壁设置有第二刷毛（64）。
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