CN105290907B - 直缝焊管内焊缝余高修磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直缝焊管内焊缝余高修磨机，其包括：修磨小车，其包括车身；修磨砂轮机，其设于所述车身上；驱动装置，其与所述修磨小车连接，所述驱动元件驱动修磨小车进入直缝焊管内以对焊缝余高进行修磨。本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机能够稳定、可靠、自动地对钢管内焊缝进行全长或局部的修磨，降低了工作人员的劳动强度，提高了作业效率。此外，该修磨机的整体结构简单，调整方法简便且易于操作；所涉及的修磨部件不易损坏，保养维护费用低。

Description

直缝焊管内焊缝余高修磨机

技术领域

本发明涉及一种修磨机，尤其涉及一种焊缝修磨机。

背景技术

直缝焊管的焊缝余高是评判焊缝质量的重要因素之一。焊缝余高过大不仅将会增加焊管的防腐成本，而且还会导致焊趾处的应力集中，从而容易诱发焊趾裂纹的产生，进而加大管道的服役风险。API 5L管线钢管规范中对焊缝余高进行了明确的规定和要求，而输油、输气以及海洋用管等高规格钢管进一步地要求焊缝余高不得超过2.5mm。

对于焊缝余高过高的钢管通常采用人工修磨的方式进行补救。较之于外焊缝，内焊缝的人工修磨难度和强度均大幅度地增加，其原因在于：管内空间狭小，且噪音和粉尘将会严重影响作业人员身心健康。与此同时，人工修磨的效率极低，例如，一根长为12m的钢管，若全长焊缝修需要磨掉0.5mm焊缝余高时，则需要1.5小时至2小时。此外，当钢管外径小于Φ509mm时，作业人员很难进入内径较小的钢管内部进行作业，这样，此类内焊缝余高超标的钢管只能降级使用或作废处理。人工修磨存在劳动强度高、职业危害大、效率低以及小口径钢管无法全长修磨等诸多缺点。

目前，现有技术中也提供了一种能够对于内焊缝余高进行修磨的设备。公开号为CN102513904A，公开日为2012年6月27日，名称为“直缝焊管内焊缝修磨机”的中国专利文献就公开了一种内焊缝修磨加工设备。

图1和图2分别显示了公开号为CN102513904A中国专利文献所公开的内焊缝修磨机在不同观察视角下的结构。

如图1和图2所示，该内焊缝修磨机是由底座1，圆导轨2，车体3，进给驱动行走链条4，平导轨5，车轮装配6，防翻压板7，进给驱动机构I，升降机构II，主传动机构III，磨头机构IV及监控系统19所组成的；在底座1上装有圆导轨2，进给驱动行走链条4，平导轨5和防翻压板7；进给驱动机构I装在车体3的底板上；进给驱动机构I的行走链轮27与固定在底座1上的进给驱动行走链条4啮合，驱动车体3行走；车轮装配6装在车体3的底部，并置于圆导轨2与平导轨5上，防翻压板7压在车轮装配6的防翻辊上；升降机构II装在车体3的立板上；主传动机构III的一端装在升降机构II的升降滑座14上，主传动机构III的另一端上装有磨头机构IV与监控系统19。该中国专利文献所公开的内焊缝修磨机中的磨头机构IV和主传动机构III是装配为一个整体的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直缝焊管内焊缝余高修磨机，该直缝焊管内焊缝余高修磨机能够稳定、可靠、自动地对钢管内焊缝进行全长或局部的修磨，降低了工作人员的劳动强度，提高了作业效率。此外，该修磨机的整体结构简单，调整方法简便且易于操作；所涉及的修磨部件不易损坏，保养维护费用低。

为了实现上述目的，本发明提出了一种直缝焊管内焊缝余高修磨机，其包括：

修磨小车，其包括车身；

修磨砂轮机，其设于车身上；

驱动装置，其与修磨小车连接，该驱动元件驱动修磨小车进入直缝焊管内以对焊缝余高进行修磨。

公开号为CN102513904A的中国专利文献所记载的直缝焊管内焊缝修磨机中的磨头机构与主传动机构经过装配后形成一个整体，在工作时，驱动设备所产生的震动将通过主传动机构传递给磨头机构，从而导致修磨过程中的磨头机构的跳动，进而造成焊缝修磨不连续并引发磨头机构中的砂轮片的破裂。

相较于现有技术中的内焊缝修磨机，在本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机中，将驱动装置与修磨小车连接，且修磨砂轮机设置于修磨小车的车身上，驱动元件驱动修磨小车进入焊管内以对焊缝余高进行修磨处理，在驱动装置和修磨小车之间不设置传动机构，避免了传动机构在正常工作状态下的不利震动而致使修磨砂轮机的砂轮片的开裂损坏，从而保证焊缝修磨过程的安全、稳定和可靠。

对于工作人员来说，仅需要操作驱动装置驱动修磨小车，将修磨砂轮机的砂轮片置于待磨焊缝位置上，即可实现焊缝的全长修磨或局部修磨。

较之于公开号为CN102513904A的中国专利文献所记载的直缝焊管内焊缝修磨机，本发明的技术方案所涉及的内焊缝余高修磨机的结构简单，操作方便。

进一步地，在本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机中，上述驱动装置包括：

伸缩杆，其与修磨小车连接；

驱动辊和夹紧辊，其分别设于伸缩杆的两侧，并向伸缩杆施加压力；

驱动元件，其驱动驱动辊转动，以在摩擦力的作用下带动伸缩杆在其长度方向上移动。

设于伸缩杆两侧的驱动辊和夹紧辊给予伸缩杆一定压力，故在驱动辊和伸缩杆以及夹紧辊和伸缩杆之间均会产生一定的摩擦力，由此，当驱动元件驱动驱动辊运转时，在摩擦力的作用下，驱动辊带动着伸缩杆的前进或后退。

更进一步地，上述驱动装置还包括：

伸缩杆平台，其设于伸缩杆下方，用来为伸缩杆提供支撑；

若干立辊，分别沿伸缩杆的长度方向设于伸缩杆的两侧，用来引导伸缩杆沿着一相对固定的方向移动。

进一步地，本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机还还包括：

小车平台，其设于修磨小车下方，该小车平台的前端具有一向下倾斜的斜面；

上述修磨小车还包括竖直设置的升降导轨，其与车身固定连接，该升降导轨可在竖直方向上与与其匹配设置的定向辊发生相对移动，定向辊设于驱动装置与升降导轨之间。

在小车平台前端具有一个向下倾斜的坡度是为了便于磨修小车利用其自重而实现下降。当升降导轨在竖直方向上与定向辊发生相对移动时，定向辊确保修磨小车沿着竖直方向在一定行程范围内进行上下移动，升降导轨与定向辊的配合使得本发明的直缝焊管内焊缝余高修磨机能够适应于不同管径焊管的修磨需求。

更进一步地，上述小车平台上设有滚轮，以方便小车和小车平台的进出焊管。

进一步地，在本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机中，上述修磨小车还包括：监控装置，其设于车身的前端，并与修磨砂轮机的砂轮片最低点设于同一平面上，以便于工作人员能够在观察管内的焊缝位置、焊缝形貌和修磨情况后对修磨小车的前进、后退、下降或上升等动作及时地做出相对应的操作。

进一步地，在本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机中，上述修磨砂轮机为直式气动砂轮机。

当然，本领域的技术人员还可以根据实际生产情况采用其他类型适合于修磨内焊缝余高的砂轮机，例如，角向砂轮机。

进一步地，在本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机中，上述修磨小车还包括：辊轮，其设于车身底部，其轴向方向与修磨小车进入焊管的方向垂直，以用于避免修磨小车触碰焊管内壁。

进一步地，在本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机中，上述修磨砂轮机设于修磨机座上，该修磨机座固定设于车身上。

将修磨机座固定地设置于车身上，保证了修磨砂轮机的砂轮片的稳定的工作状态。

更进一步地，上述修磨砂轮机包括：升降气缸，该升降气缸驱动修磨砂轮机绕着修磨机座上的铰接点转动，以使修磨砂轮机的砂轮片抬起或下降。

当需要修磨时，操作升降气缸，令修磨砂轮机的砂轮片落在焊管内焊缝的最高点，在砂轮片的自重和升降气缸的外部作用力的配合下，砂轮片与焊缝之间保持一定的压力，开启修磨砂轮机，修磨砂轮机的砂轮片对焊缝开始修磨；当不需要修磨时，操作升降气缸，令修磨砂轮机的砂轮片离开焊管内焊缝，关闭修磨砂轮机，修磨砂轮机的砂轮片停止对焊缝的修磨。

与现有技术的缝焊管内焊缝修磨机中的升降机构相比较，上述升降气缸无需通过复杂的调整操作即可完成修磨砂轮机的砂轮片的上下位移，步骤简单且工作效率高。

本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机由于采用了上述技术方案，其可以稳定、可靠、自动地对钢管内焊缝进行修磨；降低了工作人员的劳动强度，提高了作业效率。

本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机的整体结构简单，调整修磨机的步骤便于操作，能够适用于不同管径尺寸的焊管内焊缝余高修磨。

另外，本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机中修磨砂轮机的砂轮片不易损坏，保养维护费用低。

此外，本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机可以清楚地观察管内焊缝位置、焊缝形貌以及修磨情况，以便于及时调整修磨机的工作状态。

附图说明

图1为公开号为CN102513904A中国专利文献所公开的内焊缝修磨机的主视图。

图2为公开号为CN102513904A中国专利文献所公开的内焊缝修磨机的右视图。

图3为本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机在一种实施方式下的立体结构示意图。

图4为图3所示的直缝焊管内焊缝余高修磨机的主视图。

图5为图3所示的直缝焊管内焊缝余高修磨机在M处的放大图。

具体实施方式

下面将根据具体实施例对本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机做出进一步说明，但是具体实施例和相关说明并不构成对于本发明的技术方案的不当限定。

图3显示了本发明所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机在一种实施方式下的立体结构。图4则显示了该直缝焊管内焊缝余高修磨机在另一观察视角下的结构。

如图3和图4所示，该实施方式下的直缝焊管内焊缝余高修磨机J包括：修磨小车50，小车平台60，修磨砂轮机70和驱动装置80；修磨小车50具有一车身51，小车平台60设于修磨小车50的下方，在小车平台60的前端设置有一向下倾斜的斜面61，修磨砂轮机70设置于车身51上。其中，驱动装置80包括：伸缩杆81，伸缩杆平台82，驱动辊83，夹紧辊84，数根立辊85以及驱动元件86，伸缩杆81与修磨小车50连接，驱动辊83和夹紧辊84分别设于伸缩杆81两侧，由于驱动辊83和夹紧辊84分别向伸缩杆81施加一压力，因此，在驱动辊83与伸缩杆81之间以及在夹紧辊84与伸缩杆之间均会产生一定的摩擦力，驱动元件86驱动着驱动辊83的转动，在摩擦力的作用下，驱动辊83带动伸缩杆81在其长度方向上移动，从而带动修磨小车50的前进或后退；伸缩杆平台82设于伸缩杆81的下方以向其提供有力的支撑，数根立辊85分别沿着伸缩杆的长度方向设置，用来导向伸缩杆的移动。

如图3所示，修磨小车50还包括竖直设置的升降导轨52，监控装置53和定向辊55；其中，升降导轨52与车身51固定连接，其可在竖直方向上与定向辊55发生相对移动，定向辊55设置于驱动装置80与升降导轨52之间，监控装置53设于车身51的前端，并且其与修磨砂轮机70的砂轮片71的最低点在同一平面上，用以观察焊缝位置、焊缝形貌以及修磨状况。

继续参阅图3，修磨砂轮机70设置于修磨机座72上，修磨机座72则固定设置于车身51上，修磨砂轮机70包括升降气缸73，其能够驱动修磨砂轮机70绕着修磨机座72上的铰接点转动，以使修磨砂轮机70的砂轮片71抬起或下降。此外，在小车平台60上设有滚轮62，以方便小车和小车平台的进出焊管。

图5放大示出了图3所示的直缝焊管内焊缝余高修磨机在M处的结构。

如图5所示，修磨小车50还包括设于车身底部的辊轮54，其轴向方向与修磨小车进入焊管的方向垂直。

另外，本实施方式下的修磨砂轮机可以采取直式气动砂轮机。

参阅图3和图4，将本实施方式下的直缝焊管内焊缝余高修磨机应用于内焊缝修磨，其包括如下步骤：

1)将待修磨焊管的内焊缝旋转至底部；

2)利用滚轮向前移动小车平台60，使其与焊管管端对齐；

3)运行驱动元件86，驱动元件86驱动驱动辊83转动，以在摩擦力的作用下带动伸缩杆81沿着其长度方向在伸缩杆平台82上向焊管内前进；

4)伸缩杆81推动修磨小车50的车身51通过焊管的一端而进入焊管内，利用监控装置53观察底部焊缝位置和焊缝形貌，并及时旋转调整焊管直至其焊缝正好处于修磨砂轮机70的砂轮片71的下方；

5)伸缩杆81逐渐推动修磨小车50的车身51进入焊管内，在升降导轨52和定向辊55配合作用下，修磨小车50依靠其自重垂落于焊管内；

6)操作升降气缸73，使得直式气动砂轮机70的砂轮片71落在焊缝的最高点上，启动直式气动砂轮机70，砂轮片71运转对焊缝进行修磨；

7)在直式气动砂轮机70运转的同时，操作伸缩杆81前进以自动实现焊管内焊缝的全长或局部修磨，当监控装置53中显示伸缩杆已经前进至焊管的另一端端口时，说明已经完成了焊管内全长焊缝修磨，当监控装置53中显示伸缩杆已经前进至带修磨焊缝的终点时，说明已经完成了焊管内局部焊缝修磨；

8)运行驱动元件86，与步骤(3)-步骤(5)中的动作正好相反，操作伸缩杆81，将伸缩杆81退回；

9)操作升降气缸73，将砂轮片71抬起远离焊管底部后并关闭直式气动砂轮机70，直式气动砂轮机70停止旋转，操作伸缩杆81将修磨小车50拉出焊管，并且最终修磨小车50放置于小车平台60上。

需要说明的是，在步骤(8)中的伸缩杆81退回时，可以根据实际需要，选择继续修磨焊管的内焊缝，这时，就不需要抬高砂轮片或关闭修磨砂轮机作，使得修磨砂轮机70的砂轮片71继续与焊缝接触修磨。

需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，包括：

修磨小车，其包括车身；

修磨砂轮机，其设于所述车身上；

驱动装置，其与所述修磨小车连接，所述驱动装置驱动修磨小车进入直缝焊管内以对焊缝余高进行修磨；

其中，所述驱动装置包括：

伸缩杆，其与所述修磨小车连接；

驱动辊和夹紧辊，其分别设于所述伸缩杆的两侧，并向伸缩杆施加压力；

驱动元件，其驱动所述驱动辊转动，以在摩擦力的作用下带动伸缩杆在其长度方向上移动。

2.如权利要求1所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，所述驱动装置还包括：

伸缩杆平台，其设于所述伸缩杆下方，为伸缩杆提供支撑；

若干立辊，分别沿伸缩杆的长度方向设于伸缩杆的两侧。

3.如权利要求1所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，还包括：

小车平台，其设于所述修磨小车下方，所述小车平台的前端具有一向下倾斜的斜面；

所述修磨小车还包括竖直设置的升降导轨，其与车身固定连接，所述升降导轨可在竖直方向上与与其匹配设置的定向辊发生相对移动，所述定向辊设于驱动装置与升降导轨之间。

4.如权利要求3所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，所述小车平台上设有滚轮。

5.如权利要求1所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，所述修磨小车还包括：监控装置，其设于所述车身的前端，并与修磨砂轮机的砂轮片最低点设于同一平面上。

6.如权利要求1所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，所述修磨砂轮机为直式气动砂轮机。

7.如权利要求1所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，所述修磨小车还包括：辊轮，其设于车身底部，其轴向方向与修磨小车进入焊管的方向垂直。

8.如权利要求1所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，所述修磨砂轮机设于修磨机座上，所述修磨机座固定设于车身上。

9.如权利要求8所述的直缝焊管内焊缝余高修磨机，其特征在于，所述修磨砂轮机包括：升降气缸，该升降气缸驱动修磨砂轮机绕着修磨机座上的铰接点转动，以使修磨砂轮机的砂轮片抬起或下降。