CN104440491B - 一种钢管道内壁除锈机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢管除锈机，包括待除锈的钢管道，悬臂变速器，悬臂变速器输出轴，钢丝刷，钢丝刷转臂，钢丝刷挡轴，其特征是钢丝刷上设置有弹性钢丝，钢丝刷通过悬臂变速器输出轴与悬臂变速器相连接，悬臂变速器通过悬臂变速器输出轴将动力传递给钢丝刷，带动钢丝刷做绕其轴线高速圆周转动，钢丝刷挡轴轴线平行于钢丝刷轴线，且处于钢丝刷的钢丝圆周运动扫掠范围内，钢丝刷与钢丝刷转臂连在一起作为整体可以在管道内绕钢管道的轴线转动，悬臂变速器输出轴穿过钢丝刷同时与钢丝刷转臂相连接，钢丝刷转臂可以绕动力输出轴的轴线做圆周转动。本发明钢管内部除锈可以不采用抛丸击打钢管表面而采用钢丝刷的钢丝来击打钢管表面产生于抛丸砂一样的除锈效果并击打出有利于防腐涂料粘接的锚纹。采用钢丝刷击打钢管内部除锈，不需要额外回收钢丸砂，简化了工艺，尤其是针对采用传统的抛丸除锈工艺没法处理的小口径管道除锈，具有显著突出的优点。
Description
技术领域
本发明属于钢管内壁防腐涂装前的除锈清理技术领域，具体涉及一种钢管除锈机。
技术背景
在石油天然气行业，开采和运输用的管道必须在加工之前对管道进行除锈，对暖气、煤气等生活用管道在焊接后对内壁的焊缝也需要先进行除锈再采取适当防锈保护措施。。目前钢管道内壁除锈有两种工艺，即一种是采用抛丸(砂)击打钢管道内表面，另一种是采用钢丝刷对钢管道内表面进行刷刮方法。采用抛丸(砂)的工艺方法可使钢管内表面既达到了除锈目的又可击打出有利于涂料粘接的锚纹。采用钢丝刷的工艺方法只能去除钢管内壁锈蚀不能获得锚纹，而管道内表面会越刷越光亮。没有锚纹的钢管内壁不利于钢管防腐涂料的粘接，光亮的内表面对涂料的防腐粘结效果会有不利影响。采用抛丸(砂)除锈会引起额外的钢丸(砂)回收问题，操作步骤繁琐。
本发明钢管内部除锈可以不采用抛丸击打钢管表面而采用钢丝刷的钢丝来击打钢管表面产生于抛丸(砂)一样的除锈效果并击打出有利于防腐涂料粘接的锚纹。采用钢丝刷击打钢管内部除锈，不需要额外回收钢丸(砂)，简化了工艺，尤其是针对采用传统的抛丸除锈工艺没法处理的的小口径管道除锈，具有显著突出的优点。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种钢管道内壁除锈机，通过钢丝刷的钢丝击打钢管内壁来达到除锈和产生锚纹双重目的。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种钢管道内壁除锈机，包括待除锈的钢管道(1)，悬臂变速器(6)，悬臂变速器输出轴(7)，钢丝刷(9)，钢丝刷转臂(10)，钢丝刷挡轴(12)，其特征是钢丝刷(9)上设置有钢丝(8)，钢丝刷(9)通过悬臂变速器输出轴(7)与悬臂变速器(6)相连接，悬臂变速器(6)通过悬臂变速器输出轴(7)将动力传递给钢丝刷(9)，带动钢丝刷(9)做绕其轴线高速圆周转动，钢丝刷挡轴(12)轴线平行于钢丝刷(9)轴线，且处于钢丝刷(9)的钢丝(8)圆周运动扫掠范围内，钢丝刷(9)与钢丝刷转臂(10)连在一起作为整体可以在管道(1)内绕钢管道(1)的轴线转动，悬臂变速器输出轴(7)穿过钢丝刷(9)同时与钢丝刷转臂(10)相连接，钢丝刷转臂(10)可以绕动力输出轴(16)的轴线做圆周转动。
本发明所述的钢管道内壁除锈机，还包括除锈电机(2)，减速器(4)，减速器输出轴(5)，悬臂变速器(6)，悬臂变速器输出轴(7)，其特征在于除锈电机(2)的动力输出轴(16)与减速器(4)相连接，减速器输出轴(5)同时与悬臂变速器(6)和减速器(4)相连接，悬臂变速器(6)的悬臂变速器输出轴(7)与钢丝刷(9)相连接。
本发明所述的钢管道内壁除锈机，其特征在于除锈电机(2)的动力输出轴(16)与减速器(4)相连接，减速器输出轴(5)同时与钢丝刷齿轮箱(11)和减速器(4)相连接，钢丝刷齿轮箱(11)的钢丝刷齿轮箱输出轴(22)与悬臂变速器(6)相连接，悬臂变速器(6)的悬臂变速器输出轴(7)与钢丝刷(9)相连接，钢丝刷齿轮箱输出轴(22)在绕自身轴线做圆周转动的同时带动悬臂变速器(6)和钢丝刷(9)一起绕动力输出轴(16)轴线做圆周运动。
本发明所述的钢管道内壁除锈机，其特征在于还有钢丝刷限位轴承(15)，钢丝刷限位轴承(15)使得钢丝刷(9)的钢丝(8)接触到钢管道(1)内壁。
本发明所述的钢管道内壁除锈机，其特征是减速器(4)与转动辊(19)相连接，转动辊(19)另一端与转动辊电机(17)连接，转动辊电机(17)带动转动辊(19)转动时连带减速器(4)一起绕钢管道(1)的轴线转动。
本发明所述的钢管道内壁除锈机，其特征是钢丝刷挡轴(12)通过固定板(20)连接在悬臂变速器(6)外壳上。
本发明所述的钢管道内壁除锈机，其特征是除锈机设置有行走轮(21)，动力输出轴(16)设置有联轴器(3)。
本发明所述的钢管道内壁除锈机，其特征是钢丝刷(9)可以在沿管道(1)轴线方向或者垂直于管道(1)轴线平面内同时设置多个。
本发明所述的钢管道内壁除锈机的除锈方法，其特征是包括以下几个步骤：
1)将除锈机置于钢管道(1)待除锈的位置，并使得钢丝刷(9)与钢管道(1)内壁接触；
2)固定在钢丝刷(9)上的钢丝(8)随着钢丝刷(9)一起做圆周运动；
2)钢丝(8)绕钢丝刷(9)轴线运动经过钢丝刷挡轴(12)位置时，钢丝刷挡轴(12)对钢丝(8)产生阻挡作用，这种阻挡作用使钢丝(8)产生弹性变形，钢丝(8)的弹性变形使得钢丝刷(9)的动能存储于钢丝(8)的弹性变形产生的势能中；
3)钢丝(8)的弹性变形使得钢丝(8)滞后于钢丝刷(9)的转动，产生与转动方向相反的变形，当钢丝(8)的变形达到一定程度，钢丝滑过钢丝刷挡轴(12)；
4)钢丝(8)滑过钢丝刷挡轴(12)后，释放势能，转为动能产生很高的速度对钢管道(1)内壁进行击打；
5)钢管道(1)内壁在钢丝的连续不断击打作用下，锈蚀被剥离，且在内壁产生击打后的痕迹，即行业内俗称为锚纹。
本发明所述的除锈方法，其特征是钢丝刷(9)绕其自身轴线做相对于待除锈钢管道(1)偏心圆周转动，同时与钢管道同心的动力输出轴(16)带动和钢丝刷(9)连接在一起的钢丝刷转臂(10)绕动力输出轴(16)轴线做圆周转动，即钢丝刷(9)同时做绕其自身轴线的自转和绕钢管道(1)轴线的公转。
本发明所述的除锈方法，其特征是行走轮(21)带动除锈机沿钢管道(1)轴线移动，达到整段钢管道内壁除锈的目的。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：采用钢丝刷对钢管道内壁进行除锈，可以避免了采用抛丸(砂)除锈钢丸(砂)的回收问题，同时又能击打出普通钢丝刷除锈做不出的锚纹。
本发明与现有技术相比，还具有以下有益效果：对于钢管道焊缝部位的除锈具有明显优势，效率比现有技术高，效果比现有技术好，而且工艺简单，操作方便。
附图说明
图1是本发明实施例1所述的一种钢管道内壁除锈机结构示意图；
图2是本发明实施例2所述的一种钢管道内壁除锈机的结构示意图；
图3是本发明实施例1或2所述的一种钢管道内壁除锈机的A-A向剖视图；
图4是图3的局部放大图；
图5是本发明的工艺流程图；
图中：
1、钢管道；2、除锈电机；3、离合器；4、减速器；5、减速器输出轴；6、悬臂变速器；7、悬臂变速器输出轴；8、钢丝；9、钢丝刷；10、钢丝刷转臂；11、钢丝刷齿轮箱；12、钢丝刷挡轴；13、辅助支撑；14、轴承；15、电源；16、动力输出轴；17、转动辊电机；18、转动辊电源；19、转动辊；20、固定板；21、行走轮；22、钢丝刷齿轮箱输出轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1-3所示，一种钢管道内壁除锈机，包括待除锈的钢管道1，悬臂变速器6，悬臂变速器输出轴7，钢丝刷9，钢丝刷转臂10，钢丝刷挡轴12，所述的钢丝刷9上设置有钢丝8，钢丝刷9通过悬臂变速器输出轴7与悬臂变速器6相连接，悬臂变速器6通过悬臂变速器输出轴7将动力传递给钢丝刷9，带动钢丝刷9做绕其轴线高速圆周转动，钢丝刷挡轴12轴线平行于钢丝刷9轴线，且处于钢丝刷9的钢丝8圆周运动扫掠范围内，钢丝刷9与钢丝刷转臂10连在一起作为整体可以在管道1内绕钢管道1的轴线转动，悬臂变速器输出轴7穿过钢丝刷9同时与钢丝刷转臂10相连接，钢丝刷转臂10可以绕动力输出轴16的轴线做圆周转动。
本发明的钢管道内壁除锈机，还包括除锈电机2，减速器4，减速器输出轴5，悬臂变速器6，悬臂变速器输出轴7，所述的除锈电机2的动力输出轴16与减速器4相连接，减速器输出轴5同时与悬臂变速器6和减速器4相连接，悬臂变速器6的悬臂变速器输出轴7与钢丝刷9相连接。
本发明的钢管道内壁除锈机，还包括有钢丝刷限位轴承15，所述的钢丝刷限位轴承15使得钢丝刷9的钢丝8接触到钢管道1内壁。
本发明的钢管道内壁除锈机，所述的减速器4与转动辊19相连接，转动辊19另一端与转动辊电机17连接，转动辊电机17带动转动辊19转动时连带减速器4一起绕钢管道1的轴线转动。
本发明的钢管道内壁除锈机，所述的钢丝刷挡轴12通过固定板20连接在悬臂变速器6外壳上。
本发明的钢管道内壁除锈机，所述的除锈机设置有行走轮21，动力输出轴16设置有联轴器3。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明的钢管道内壁除锈机，钢丝刷9可以在沿管道1轴线方向或者垂直于管道1轴线平面内同时设置多个。
如图1-4所示，本发明的钢管道内壁除锈机，使用时，采取以下步骤完成除锈工作：
1)将除锈机置于钢管道1待除锈的位置，并使得钢丝刷9与钢管道1内壁接触；
2)固定在钢丝刷9上的钢丝8随着钢丝刷9一起做圆周运动；
2)钢丝8绕钢丝刷9轴线运动经过钢丝刷挡轴12位置时，钢丝刷挡轴12对钢丝8产生阻挡作用，这种阻挡作用使钢丝8产生弹性变形，钢丝8的弹性变形使得钢丝刷9的动能存储于钢丝8的弹性变形产生的势能中；
3)钢丝8的弹性变形使得钢丝8滞后于钢丝刷9的转动，产生与转动方向相反的变形，当钢丝8的变形达到一定程度，钢丝滑过钢丝刷挡轴12；
4)钢丝8滑过钢丝刷挡轴12后，释放势能，转为动能产生很高的速度对钢管道1内壁进行击打；
5)钢管道1内壁在钢丝的连续不断击打作用下，锈蚀被剥离，且在内壁产生击打后的痕迹，即行业内俗称为锚纹。
本发明的除锈步骤，还包括钢丝刷9绕其自身轴线做相对于待除锈钢管道1偏心圆周转动，同时与钢管道同心的动力输出轴16带动和钢丝刷9连接在一起的钢丝刷转臂10绕动力输出轴16轴线做圆周转动，即钢丝刷9同时做绕其自身轴线的自转和绕钢管道1轴线的公转。
本发明钢管道内壁除锈机，使用时，行走轮21带动除锈机沿钢管道1轴线移动，达到整段钢管道1内壁除锈的目的。
实施例2
如图2、图3、图4所示，一种钢管道内壁除锈机，包括待除锈的钢管道1，悬臂变速器6，悬臂变速器输出轴7，钢丝刷9，钢丝刷转臂10，钢丝刷挡轴12，所述的钢丝刷9上设置有钢丝8，钢丝刷9通过悬臂变速器输出轴7与悬臂变速器6相连接，悬臂变速器6通过悬臂变速器输出轴7将动力传递给钢丝刷9，带动钢丝刷9做绕其轴线高速圆周转动，钢丝刷挡轴12轴线平行于钢丝刷9轴线，且处于钢丝刷9的钢丝8圆周运动扫掠范围内，钢丝刷9与钢丝刷转臂10连在一起作为整体可以在管道1内绕钢管道1的轴线转动，悬臂变速器输出轴7穿过钢丝刷9同时与钢丝刷转臂10相连接，钢丝刷转臂10可以绕动力输出轴16的轴线做圆周转动。
本发明的钢管道内壁除锈机，除锈电机2的动力输出轴16与减速器4相连接，减速器输出轴5同时与钢丝刷齿轮箱11和减速器4相连接，钢丝刷齿轮箱11的钢丝刷齿轮箱输出轴22与悬臂变速器6相连接，悬臂变速器6的悬臂变速器输出轴7与钢丝刷9相连接，钢丝刷齿轮箱输出轴22在绕自身轴线做圆周转动的同时带动悬臂变速器6和钢丝刷9一起绕动力输出轴16轴线做圆周运动。本发明的钢管道内壁除锈机，还包括有钢丝刷限位轴承15，所述的钢丝刷限位轴承15使得钢丝刷9的钢丝8接触到钢管道1内壁。
本发明的钢管道内壁除锈机，所述的减速器4与转动辊19相连接，转动辊19另一端与转动辊电机17连接，转动辊电机17带动转动辊19转动时连带减速器4一起绕钢管道1的轴线转动。
本发明的钢管道内壁除锈机，所述的钢丝刷挡轴12通过固定板20连接在悬臂变速器6外壳上。
本发明的钢管道内壁除锈机，所述的除锈机设置有行走轮21，动力输出轴16设置有联轴器3。
如图2-4所示，本发明的钢管道内壁除锈机，钢丝刷9可以在沿管道1轴线方向或者垂直于管道1轴线平面内同时设置多个。
如图2-5所示，本发明的钢管道内壁除锈机，使用时，采取以下步骤完成除锈工作：
1)将除锈机置于钢管道1待除锈的位置，并使得钢丝刷9与钢管道1内壁接触；
2)固定在钢丝刷9上的钢丝8随着钢丝刷9一起做圆周运动；
2)钢丝8绕钢丝刷9轴线运动经过钢丝刷挡轴12位置时，钢丝刷挡轴12对钢丝8产生阻挡作用，这种阻挡作用使钢丝8产生弹性变形，钢丝8的弹性变形使得钢丝刷9的动能存储于钢丝8的弹性变形产生的势能中；
3)钢丝8的弹性变形使得钢丝8滞后于钢丝刷9的转动，产生与转动方向相反的变形，当钢丝8的变形达到一定程度，钢丝滑过钢丝刷挡轴12；
4)钢丝8滑过钢丝刷挡轴12后，释放势能，转为动能产生很高的速度对钢管道1内壁进行击打；
5)钢管道1内壁在钢丝的连续不断击打作用下，锈蚀被剥离，且在内壁产生击打后的痕迹，即行业内俗称为锚纹。
本发明的除锈步骤，还包括钢丝刷9绕其自身轴线做相对于待除锈钢管道1偏心圆周转动，同时与钢管道同心的动力输出轴16带动和钢丝刷9连接在一起的钢丝刷转臂10绕动力输出轴16轴线做圆周转动，即钢丝刷9同时做绕其自身轴线的自转和绕钢管道1轴线的公转。
本发明钢管道内壁除锈机，使用时，行走轮21带动除锈机沿钢管道1轴线移动，达到整段钢管道1内壁除锈的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种钢管道内壁除锈机，包括待除锈的钢管道(1)，悬臂变速器(6)，悬臂变速器输出轴(7)，钢丝刷(9)，钢丝刷转臂(10)，钢丝刷挡轴(12)，其特征是钢丝刷(9)上设置有钢丝(8)，钢丝刷(9)通过悬臂变速器输出轴(7)与悬臂变速器(6)相连接，悬臂变速器(6)通过悬臂变速器输出轴(7)将动力传递给钢丝刷(9)，带动钢丝刷(9)做绕其轴线高速圆周转动，钢丝刷挡轴(12)轴线平行于钢丝刷(9)轴线，且处于钢丝刷(9)的钢丝(8)圆周运动扫掠范围内，钢丝刷(9)与钢丝刷转臂(10)连在一起作为整体可以在钢管道(1)内绕钢管道(1)的轴线转动，悬臂变速器输出轴(7)穿过钢丝刷(9)同时与钢丝刷转臂(10)相连接，钢丝刷转臂(10)可以绕动力输出轴(16)的轴线做圆周转动。
2.如权利要求1所述的钢管道内壁除锈机，还包括除锈电机(2)，减速器(4)，减速器输出轴(5)，悬臂变速器(6)，悬臂变速器输出轴(7)，其特征在于除锈电机(2)的动力输出轴(16)与减速器(4)相连接，减速器输出轴(5)同时与悬臂变速器(6)和减速器(4)相连接，悬臂变速器(6)的悬臂变速器输出轴(7)与钢丝刷(9)相连接。
3.如权利要求1所述的钢管道内壁除锈机，其特征在于除锈电机(2)的动力输出轴(16)与减速器(4)相连接，减速器输出轴(5)同时与钢丝刷齿轮箱(11)和减速器(4)相连接，钢丝刷齿轮箱(11)的钢丝刷齿轮箱输出轴(22)与悬臂变速器(6)相连接，悬臂变速器(6)的悬臂变速器输出轴(7)与钢丝刷(9)相连接，钢丝刷齿轮箱输出轴(22)在绕自身轴线做圆周转动的同时带动悬臂变速器(6)和钢丝刷(9)一起绕动力输出轴(16)轴线做圆周运动。
4.如权利要求1或2或3所述的钢管道内壁除锈机，其特征在于还有钢丝刷限位轴承(15)，钢丝刷限位轴承(15)使得钢丝刷(9)的钢丝(8)接触到 钢管道(1)内壁。
5.如权利要求2所述的钢管道内壁除锈机，其特征是减速器(4)与转动辊(19)相连接，转动辊(19)另一端与转动辊电机(17)连接，转动辊电机(17)带动转动辊(19)转动时连带减速器(4)一起绕钢管道(1)的轴线转动。
6.如权利要求1所述的钢管道内壁除锈机，其特征是钢丝刷挡轴(12)通过固定板(20)连接在悬臂变速器(6)外壳上。
7.如权利要求1所述的钢管道内壁除锈机，其特征是钢管道内壁除锈机设置有行走轮(21)，动力输出轴(16)设置有联轴器(3)。
8.如权利要求1-3或6-7之一所述的钢管道内壁除锈机，其特征是钢丝刷(9)可以在沿钢管道(1)轴线方向或者垂直于钢管道(1)轴线平面内同时设置多个。
9.如权利要求1或3或5所述的钢管道内壁除锈机的除锈方法，其特征是包括以下几个步骤：
1)将钢管道内壁除锈机置于钢管道(1)待除锈的位置，并使得钢丝刷(9)与钢管道(1)内壁接触；
2)固定在钢丝刷(9)上的钢丝(8)随着钢丝刷(9)一起做圆周运动；
2)钢丝(8)绕钢丝刷(9)轴线运动经过钢丝刷挡轴(12)位置时，钢丝刷挡轴(12)对钢丝(8)产生阻挡作用，这种阻挡作用使钢丝(8)产生弹性变形，钢丝(8)的弹性变形使得钢丝刷(9)的动能存储于钢丝(8)的弹性变形产生的势能中；
3)钢丝(8)的弹性变形使得钢丝(8)滞后于钢丝刷(9)的转动，产生与转动方向相反的变形，当钢丝(8)的变形达到一定程度，钢丝滑过钢丝刷挡轴 (12)；
4)钢丝(8)滑过钢丝刷挡轴(12)后，释放势能，转为动能产生很高的速度对钢管道(1)内壁进行击打；
5)钢管道(1)内壁在钢丝的连续不断击打作用下，锈蚀被剥离，且在内壁产生击打后的痕迹，即行业内俗称为锚纹。
10.如权利要求9所述的除锈方法，其特征是钢丝刷(9)绕其自身轴线做相对于待除锈钢管道(1)偏心圆周转动，同时与钢管道同心的动力输出轴(16)带动和钢丝刷(9)连接在一起的钢丝刷转臂(10)绕动力输出轴(16)轴线做圆周转动，即钢丝刷(9)同时做绕其自身轴线的自转和绕钢管道(1)轴线的公转。
11.如权利要求9所述的除锈方法，其特征是行走轮(21)带动钢管道内壁除锈机沿钢管道(1)轴线移动，达到整段钢管道(1)内壁除锈的目的。
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