CN104815822A - 便携式管道外防腐层自动清除器 - Google Patents

便携式管道外防腐层自动清除器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种管道抢修工具，尤其是一种便携式管道外防腐层自动清除器。本发明提供了一种易于携带的便携式管道外防腐层自动清除器包括动力装置、旋转机构、中心定位装置、刀架和刀具；旋转机构包括固定盘和转动支架，转动支架可转动安装在固定盘上并可沿自身轴线转动，转动支架的转动通过动力装置驱动；中心定位装置固定安装固定盘上，中心定位装置与转动支架同轴设置；刀架安装在转动支架上，刀具安装在刀架上。利用中心定位装置穿入管道内壁，从而有效的定位和固定便携式管道外防腐层自动清除器，然后利用动力装置带动转动支架转动，使得刀具随转动支架而转动，从而自动的刮下管道上的防腐层，这种剥离方式效率较高，可以节约人力。

Description

便携式管道外防腐层自动清除器
技术领域
本发明涉及一种管道抢修工具，尤其是一种便携式管道外防腐层自动清除器。
背景技术
在油气集输与长输、城市燃气、给排水等领域，为防止管道的表面因各种外界因素而腐蚀，在管道的表面都会有一层防腐层。虽然管道有防腐层保护，但在外界环境或人为影响的因素等也会导致防腐层或管道破损，因此要对管道或防腐层进行修复，在进行修复前需要对外表面的防腐层进行清除。
在管道建设施工及应急抢修作业时，需要把覆盖在焊接接头处的外防腐层剥离干净，露出管体，为后续焊接或修补作业做好前期准备。由于管道外防腐绝缘层与管体之间具有较强的粘接力，使得在管道焊接部位如何高效且干净地剥离外防腐层成为一个影响施工进度的突出问题。
目前通过人工来进行清除工作，通常采用火烤同时配合小刀、铲子等工具纯手工剥离，不仅需要大量人员，而且费时费力，即浪费资源又效率低下。或者利用针对塑料防腐层开发的利用变频电磁加热技术的清除装置，但其体积庞大，结构复杂，总体重量较大，不易携带，不适于野外作业。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种易于携带的便携式管道外防腐层自动清除器。
本发明解决其技术问题所采用的便携式管道外防腐层自动清除器，包括动力装置、旋转机构、中心定位装置、刀架和刀具；
所述旋转机构包括固定盘和转动支架，所述转动支架可转动安装在固定盘上并可沿自身轴线转动，所述转动支架的转动通过动力装置驱动；
所述中心定位装置安装固定盘上，所述中心定位装置与所述转动支架同轴设置；
所述刀架安装在转动支架上，所述刀具安装在刀架上。
进一步的是，所述转动支架为圆环状，转动支架的内圈设置有传动齿，所述动力装置与齿轮相连接，所述齿轮与转动支架内圈的传动齿啮合。
进一步的是，所述刀架包括连接板、导向杆和刀具盒，所述连接板固定安装在转动支架上，所述导向杆固定安装在连接板上，所述刀具盒安装在导向杆上并可沿导向杆移动，所述刀具安装在刀具盒内。
进一步的是，所述刀架还包括螺纹杆，所述刀具盒上设置有螺纹孔，所述螺纹杆可转动设置在连接板上并且在轴向方向上固定，所述螺纹杆与导向杆相互平行，所述刀具盒通过螺纹孔安装在螺纹杆上。
进一步的是，所述螺纹杆上联接丝杆齿轮，所述固定盘呈圆形，固定盘的外圆设置有传动齿，所述丝杆齿轮与固定盘的传动齿啮合。
进一步的是，所述刀架还包括支撑环，所述支撑环固定在导向杆上，所述支撑环设置在导向杆远离转动支架的一端。
进一步的是，所述刀具盒内设置有弹簧，所述刀具通过弹簧安装在刀具盒内。
进一步的是，所述中心定位装置为四杆机构，包括中间丝杆、滑块、固定板和三节连杆，所述中间丝杆可转动设置在固定板上并且通过丝杆上的轴环在轴向方向上固定，所述固定板固定设置在固定盘上；所述滑块上设置有螺纹孔，所述滑块通过螺纹孔安装在中间丝杆上；所述三节连杆设置有至少三组，三节连杆的一端铰接在固定盘上，另一端铰接在滑块上。
进一步的是，所述三节连杆设置有三组，并按120度均匀分布在中间丝杆周围。
进一步的是，所述中心定位装置还包括三叉架，所述三叉架的底部固定安装在固定板上，所述三叉架为空心状，所述中间丝杆穿过所述三叉架，所述三叉架的顶部设置有导向条，所述滑块设置在导向条上并可沿导向条运动，所述三节连杆的一端通过三叉架的底部铰接在固定板上。
本发明的有益效果是：利用中心定位装置穿入管道内壁，从而有效的定位和固定便携式管道外防腐层自动清除器，然后利用动力装置带动转动支架转动，使得刀具随转动支架而转动，从而自动的刮下管道上的防腐层，这种剥离方式效率较高，可以节约人力，刀具螺旋形的转动可以无死角的剥离管道上的防腐层，使得最终的处理效果更好。刀架上具有螺纹杆、丝杆齿轮等结构，可以实现刀具的进给，使得刀具可以进行轴线运动，这样配合刀具的转动可以有效的剥离防腐层。同时刀具盒中的弹簧推动刀具纵向进给，实现了通过刀具对作业管道外防腐层的自动切除，以降低管道作业的劳动强度，并提高劳动效率。本发明还能够快速装卸，便于携带，工作时可以快速组装，工作完成后也方便拆卸，组装和拆卸简单快捷，方便野外运输使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是中心定位装置的结构示意图；
图4是刀具盒的剖视图；
图中零部件、部位及编号：动力装置1、旋转机构2、中心定位装置3、刀架4、刀具5、齿轮6、固定盘21、转动支架22、固定板23、中间丝杆31、滑块32、三节连杆33、三叉架34、连接板41、导向杆42、刀具盒43、螺纹杆44、丝杆齿轮45、支撑环46、刀座47。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括动力装置1、旋转机构2、中心定位装置3、刀架4和刀具5；动力装置1根据情况而定，在野外可以采用液压驱动，在有电的地方可以采用电机，动力装置1与齿轮6采用可快速装卸孔轴结构进行传动连接，齿轮6带动转动支架22旋转；动力装置1还可以采用手动机构，以满足不同的需要。中心定位装置3以管道内壁作为安装部位，从而固定和定位整个便携式管道外防腐层自动清除器，中心定位装置3的原理是塞入到管道内壁，从而获得固定和定位作用，其可采用一些锥形体、涨紧结构。
所述旋转机构2包括固定齿盘21和转动支架22，所述转动支架22可转动安装在固定盘21上并可沿自身轴线转动，所述转动支架22的转动通过动力装置1驱动；转动支架22的作用是带动其上的刀具5旋转，即刀具5的刃口沿着管道外壁旋转运动，从而刮下管道外壁的防腐层。
所述中心定位装置3固定安装固定盘21上，所述中心定位装置3与所述转动支架22同轴设置；中心定位装置3可以使转动支架22与管道同轴，这样使得转动支架22在转动时，可以使刀具沿着管道外壁运动，刮下防腐层。
所述刀架4安装在转动支架22上，所述刀具5安装在刀架4上。刀具是朝向转动支架22的轴线的，这样，在转动支架22转动时，刀具5就能沿着管道外壁转动。刀具5的高度可以调节，从而使得刀具5形成不同的刮料半径，以适应不同口径的管道。
本发明利用中心定位装置3进行定位安装，可以获得很高的安装定位准确度，这是由于管道的外壁在使用后通常会有磨损，而管道的内壁尺寸任然保持较高的精度，中心定位装置3是利用管道内壁进行定位，因此其定位准确度很高。
在使用时，首先将重心定位装置3插入到管道的内壁中进行固定和定位，然后调整刀架4，使得刀具5的刮料半径与管道外壁防腐层相匹配；此时，启动动力装置1，利用转动支架22的旋转带动刀具5沿管道外壁刮料，从而有效的清除防腐层。本发明依据管道本身进行安装定位，其整体尺寸较小，易于携带；其整体结构简单，成本低，有利于野外施工。
具体的，如图2所示，所述转动支架22为圆环状，转动支架22的内圈设置有传动齿，所述动力装置1上连接有齿轮6，所述齿轮6与转动支架22内圈的传动齿啮合。动力装置1直接带动齿轮6转动，从而带动转动支架22转动。齿轮6采用小齿轮，带动较大的转动盘22转动，以获得较大的扭矩。如图2所示，圆环状的转动支架22中空出可以节约出空间来布置中心定位装置3。
作为优选的技术方案，如图2所示，所述刀架4包括连接板41、导向杆42、刀具盒43，所述导向杆42固定安装在连接板41上，所述刀具盒43安装在导向杆42上并可沿导向杆42移动，所述刀具5安装在刀具盒43内。连接板41、导向杆42和刀具盒43三者推荐采用以下安装方式，如图2所示，导向杆42与转动支架22垂直，刀具5和刀具盒43与导向杆42垂直；这种安装方式的好处就是，转动支架22控制刀具5的圆周运动，刀具盒43在导向杆42上的滑动控制刀具5的轴向运动，从而有效的刮去管道上的防腐层。当然也可以考虑其它安装方式，只要刀具5可以刮去管道上的防腐层即可。
为了保证刀具5的轴向位置；如图2和图3所示，所述刀架4还包括螺纹杆44，所述刀具盒43上设置有螺纹孔，所述螺纹杆44可转动设置在连接板41上并且在轴向方向上固定；螺纹杆44仅可以转动，其自身不能轴向运动；所述螺纹杆44与导向杆42相互平行，所述刀具盒43通过螺纹孔安装在螺纹杆44上。螺纹杆44主要是驱动刀具盒43在导向杆42上运动，从而便于调节刀具5的轴向位置，从而清除管道上的防腐层。
为了实现自动调节刀具5的轴向位置，如图2所示，所述螺纹杆44上固定设置有丝杆齿轮45，所述固定盘21呈圆形，固定盘21的外圆设置有传动齿，所述丝杆齿轮45与固定齿盘21的传动齿啮合。当本发明在工作时，转动支架22带动刀架4转动，此时丝杆齿轮45沿固定盘21的传动齿运动，由于两者啮合配合，因此丝杆齿轮45会发生转动，从而带动螺纹杆44转动，促使刀具5轴向进给，这样就能使刀具5逐渐清除一段管道上的防腐层。
具体的，如图1、图2所示，所述刀架4还包括支撑环46，所述支撑环46固定在导向杆42和转动支架22上，所述支撑环46设置在导向杆42远离转动支架22的一端。支撑环46有固定导向杆42一端、限位刀具盒43、安全防护等作用。
具体的，如图4所示，所述刀具盒43内设置有弹簧，所述刀具5通过弹簧安装在刀具盒43内。在弹簧弹力的作用下，保证了刀具5具有一定的径向切削力，弹簧还可以起到缓冲作用，减少刀具5受到的碰撞。
作为本发明推荐的实施方式，如图2和图3所示，所述中心定位装置3为四杆机构，包括中间丝杆31、滑块32\固定板23和三节连杆33，所述中间丝杆31可转动设置在固定板23上并且在轴向方向上固定，中间丝杆31仅可转动，不能轴向运动；所述滑块32上设置有螺纹孔，所述滑块32通过螺纹孔安装在中间丝杆31上；所述三节连杆33设置有至少三组，三节连杆33的一端铰接在固定板23上，另一端铰接在滑块32上。三节连杆33由三节杆铰接而成，具体可见图3所示。当转动中间丝杆31时，可促使滑块32相对于中间丝杆31运动，从而使三节连杆33伸长或收缩，获得中心定位装置3外径收缩或膨胀的效果。在将中心定位装置3安装前，滑块32处于远离固定板23的位置，此时三节连杆33处于伸长状态，中心定位装置3外径较小，此时将中心定位装置3插入到管道中，转动中间丝杆31，使得滑块32向固定板23运动，使得三节连杆33收缩，中心定位装置3外径膨胀，从而顶紧固定在管道中。
优选的，所述三节连杆33设置有三组，并按120度均匀分布在中间丝杆31周围。
优选的，如图3所示，所述中心定位装置3还包括三叉架34，所述三叉架34的底部固定安装在固定板23上，所述三叉架34为空心状，所述中间丝杆31穿过所述三叉架34，所述三叉架34的顶部设置有导向条，所述滑块32设置在导向条上并可沿导向条运动，所述三节连杆33的一端通过三叉架34的底部铰接在固定板23上。三叉架34可以保护中间丝杆31，如图3所示，三叉架34的顶部设置有三根导向条，滑块32上有三个导向孔，这样可以为滑块32导向。

Claims (10)

1.便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：包括动力装置(1)、旋转机构(2)、中心定位装置(3)、刀架(4)和刀具(5)；
所述旋转机构(2)包括固定盘(21)和转动支架(22)，所述转动支架(22)可转动安装在固定盘(21)上并可沿自身轴线转动，所述转动支架(22)的转动通过动力装置(1)驱动；
所述中心定位装置(3)安装固定盘(21)上，所述中心定位装置(3)与所述转动支架(22)同轴设置；
所述刀架(4)安装在转动支架(22)上，所述刀具(5)安装在刀架(4)上。
2.如权利要求1所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述转动支架(22)为圆环状，转动支架(22)的内圈设置有传动齿，所述动力装置(1)与齿轮(6)相连接，所述齿轮(6)与转动支架(22)内圈的传动齿啮合。
3.如权利要求1所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述刀架(4)包括连接板(41)、导向杆(42)和刀具盒(43)，所述连接板(41)固定安装在转动支架(22)上，所述导向杆(42)固定安装在连接板(41)上，所述刀具盒(43)安装在导向杆(42)上并可沿导向杆(42)移动，所述刀具(5)安装在刀具盒(43)内。
4.如权利要求3所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述刀架(4)还包括螺纹杆(44)，所述刀具盒(43)上设置有螺纹孔，所述螺纹杆(44)可转动设置在连接板(41)上并且在轴向方向上固定，所述螺纹杆(44)与导向杆(42)相互平行，所述刀具盒(43)通过螺纹孔安装在螺纹杆(44)上。
5.如权利要求4所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述螺纹杆(44)上联接丝杆齿轮(45)，所述固定盘(21)呈圆形，固定盘(21)的外圆设置有传动齿，所述丝杆齿轮(45)与固定盘(21)的传动齿啮合。
6.如权利要求3所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述刀架(4)还包括支撑环(46)，所述支撑环(46)固定在导向杆(42)上，所述支撑环(46)设置在导向杆(42)远离转动支架(22)的一端。
7.如权利要求3所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述刀具盒(43)内设置有弹簧，所述刀具(5)通过弹簧安装在刀具盒(43)内。
8.如权利要求1至7任一权利要求所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述中心定位装置(3)为四杆机构，包括中间丝杆(31)、滑块(32)、固定板(23)和三节连杆(33)，所述中间丝杆(31)可转动设置在固定板(23)上并且通过丝杆(31)上的轴环在轴向方向上固定，所述固定板(23)固定设置在固定盘(21)上；所述滑块(32)上设置有螺纹孔，所述滑块(32)通过螺纹孔安装在中间丝杆(31)上；所述三节连杆(33)设置有至少三组，三节连杆(33)的一端铰接在固定盘(21)上，另一端铰接在滑块(32)上。
9.如权利要求8所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述三节连杆(33)设置有三组，并按120度均匀分布在中间丝杆(31)周围。
10.如权利要求9所述的便携式管道外防腐层自动清除器，其特征在于：所述中心定位装置(3)还包括三叉架(34)，所述三叉架(34)的底部固定安装在固定板(23)上，所述三叉架(34)为空心状，所述中间丝杆(31)穿过所述三叉架(34)，所述三叉架(34)的顶部设置有导向条，所述滑块(32)设置在导向条上并可沿导向条运动，所述三节连杆(33)的一端通过三叉架(34)的底部铰接在固定板(23)上。
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