CN106040558A - 内喷涂油管步进旋转式装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内喷涂油管固化装置技术领域，是一种内喷涂油管步进旋转式装置及其使用方法，其包括机架、推进举升机构和至少三组的旋转机构；每组旋转机构均包括旋转支撑梁、旋转轮和支撑轮，每个旋转支撑梁均平行的设置在机架的上端面上，在每个旋转支撑梁上均设置有至少两个绕水平轴前后向旋转的旋转轮。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过旋转机构和推进举升机构的配合，使得油管在恒温炉中可获得较高旋转速度的同时，步进式推进方式可以使生产连续进行，在保证产品质量的同时大大提高了生产效率，油管加热的温度更加均匀，油管内防腐涂料在离心力的作用下在油管内壁均匀流平，直至完全固化，有效保证油管内部涂层均匀固化。

Description

内喷涂油管步进旋转式装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及内喷涂油管固化装置技术领域，是一种内喷涂油管步进旋转式装置及其使用方法。

背景技术

油管腐蚀是困扰油田开采的一大难题，而油管的内壁腐蚀是引起管材失效的主要原因。在油管内壁进行喷涂防腐涂料是目前油田解决油管腐蚀的有效方式之一，油管内喷涂的防腐工艺中有一项重要的固化环节需要加热炉来配合实现，现有的加热设备有中频加热炉、台车炉和通过式电阻炉。

但是，他们均存在缺陷，具体如下：1、中频加热炉主要缺点：加热温度不均匀，加热时间短不能控制涂层的正常流平，在使用中频炉加热时，油管由滚轮线等方式通过中频炉线圈，通过速度和油管与线圈的同心度都严重影响中频炉的加热温度，中频炉只具备加热功能，没有保温功能，对防腐涂层的固化存在较大弊端；2、台车炉主要缺点：无法保证涂层均匀固化，台车炉在加热时，油管堆放在台车上，油管无法旋转，涂料在固化时在自身重力的作用下流淌到油管圆周底端，造成严重的厚薄不均、固化失败；3、通过式电阻炉主要缺点：无法保证涂层均匀固化，通过式电阻炉在加热时，是采用传动拖链或者螺旋推进的方式将油管依次通过电阻炉，油管自身旋转非常慢，无法克服涂料在重力作用下的流淌趋势，造成严重的厚薄不均、固化失败。

发明内容

本发明提供了一种内喷涂油管步进旋转式装置及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的油管内喷涂的防腐工艺中加热设备在对油管内涂层进行固化时存在加热温度不均和无法保证涂层均匀固化的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种内喷涂油管步进旋转式装置，包括机架、推进举升机构和至少三组的旋转机构；每组旋转机构均包括旋转支撑梁、旋转轮和支撑轮，每个旋转支撑梁均平行的设置在机架的上端面上，在每个旋转支撑梁上均设置有至少两个绕水平轴前后向旋转的旋转轮，相邻两个旋转轮之间设置有一个能够绕水平轴前后向旋转的支撑轮，所有旋转轮的相同端均设置有动力输入端，在机架的后端上设置有与旋转支撑梁水平垂直的动力轴，对应每组旋转机构的的动力轴上设置有主动轮，每个主动轮与与其对应的旋转机构中旋转轮的动力输入端之间通过传动链啮合在一起，在机架上还设置有旋转动力电机，旋转动力电机的动力输出端与动力轴的输入端连接在一起；在相邻的两组旋转机构之间设置有一组推进举升机构，每组推进举升机构均包括承接梁、推进梁、举升梁、连接支腿、推进电机和举升电机，承接梁与旋转支撑梁相平行的设置在机架的上端面上，在承接梁上设置有能够相对承接梁向前/向后移动的推进梁，在每个推进梁的上端面上设置有至少三个的拨片，在机架的下部还设置有与每个承接梁在同一平面内相平行的举升梁，每个承接梁的下端铰接有至少两个的连接支腿，每个连接支腿的下端与举升梁铰接在一起，所有的推进梁的一端分别与推进气缸的活塞缸伸出端固定安装在一起，推进气缸固定安装在承接梁上，承接梁与机架之间设置有两端均铰接的调节连杆，所有的举升梁的一端分别与举升气缸的活塞缸伸出端固定安装在一起，举升气缸固定安装在机架上，推进气缸、调节连杆和举升气缸位于同一侧；相邻的支撑轮与旋转轮之间对应相邻的两个拨片之间并形成一个油管旋转位。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述内喷涂油管步进旋转式装置还包括管挡机构；在机架的上端面上还设置有管挡机构，管挡机构包括第一管挡装置和第二管挡装置，在机架的左端和右端分别设置有相互平行的第一管挡装置和第二管挡装置，第一管挡装置和第二管挡装置均包括管挡支撑梁，所有的管挡支撑梁与旋转支撑梁平行，第一管挡装置的管挡支撑梁和第二管挡装置上的管挡支撑梁上设置有至少两个能够对油管进行限位并能够同时随油管作绕竖直轴旋转的限位挡轮，第一管挡装置的限位挡轮和第二管挡装置的限位挡轮相向且个数相对应、位置相对应，每个第一管挡装置的限位挡轮与与其相对应的第二管挡装置的限位挡轮为一组限位挡轮，每组限位挡轮对应一个油管旋转位。

上述内喷涂油管步进旋转式装置还包括PLC，旋转动力电机的信号输出端与PLC旋转动力电机信号输入端电连接，旋转动力电机的信号输入端与PLC旋转动力电机信号输出端电连接，举升气缸的信号输出端与PLC举升气缸信号输入端电连接，举升气缸的信号输入端与PLC举升气缸信号输出端电连接，推进气缸的信号输出端与PLC推进气缸信号输入端电连接，推进气缸的信号输入端与PLC推进气缸信号输出端电连接。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种内喷涂油管步进旋转式装置的使用方法，其还包括油管，该方法按下述方法进行：PLC设置旋转轮每次旋转的旋转时间，油管在旋转轮上旋转，当设定的时间到后，PLC向旋转动力电机发出信号，旋转动力电机停止工作，旋转轮停止旋转，然后，PLC向举升气缸发出信号，举升气缸的活塞杆伸出，将油管整体举升，然后PLC向推进气缸发出信号，推进气缸的活塞杆伸出，将油管推至下一个油管旋转位，PLC向举升气缸发出信号，举升气缸的活塞杆收回，油管整体回落，油管整体进入相应的下一个油管旋转位，PLC向旋转动力电机发出信号，旋转动力电机开始工作，旋转轮开始旋转，PLC向推进气缸发出信号，推进气缸复位，重复运行以上流程。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过旋转机构和推进举升机构的配合，使得油管在恒温炉中可获得较高旋转速度的同时，步进式推进方式可以使生产连续进行，在保证产品质量的同时大大提高了生产效率，油管加热的温度更加均匀，油管内防腐涂料在离心力的作用下在油管内壁均匀流平，直至完全固化，有效保证油管内部涂层均匀固化。

附图说明

附图1为本发明实施例1的俯视半剖视结构示意图。

附图2为附图1的左视放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为机架，2为旋转支撑梁，3为旋转轮，4为支撑轮，5为动力轴，6为主动轮，7为旋转动力电机，8为承接梁，9为推进梁，10为举升梁，11为连接支腿，12为推进电机，13为举升电机，14为拨片，15为调节连杆，16为油管，17为第一管挡装置，18为第二管挡装置，19为管挡支撑梁。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2所示，该内喷涂油管步进旋转式装置包括机架1、推进举升机构和至少三组的旋转机构；每组旋转机构均包括旋转支撑梁2、旋转轮3和支撑轮4，每个旋转支撑梁2均平行的设置在机架1的上端面上，在每个旋转支撑梁2上均设置有至少两个绕水平轴前后向旋转的旋转轮3，相邻两个旋转轮3之间设置有一个能够绕水平轴前后向旋转的支撑轮4，所有旋转轮3的相同端均设置有动力输入端，在机架1的后端上设置有与旋转支撑梁2水平垂直的动力轴5，对应每组旋转机构的的动力轴5上设置有主动轮6，每个主动轮6与与其对应的旋转机构中旋转轮3的动力输入端之间通过传动链啮合在一起，在机架1上还设置有旋转动力电机7，旋转动力电机7的动力输出端与动力轴5的输入端连接在一起；在相邻的两组旋转机构之间设置有一组推进举升机构，每组推进举升机构均包括承接梁8、推进梁9、举升梁10、连接支腿11、推进电机12和举升电机13，承接梁8与旋转支撑梁2相平行的设置在机架1的上端面上，在承接梁8上设置有能够相对承接梁8向前/向后移动的推进梁9，在每个推进梁9的上端面上设置有至少三个的拨片14，在机架1的下部还设置有与每个承接梁8在同一平面内相平行的举升梁10，每个承接梁8的下端铰接有至少两个的连接支腿11，每个连接支腿11的下端与举升梁10铰接在一起，所有的推进梁9的一端分别与推进气缸12的活塞缸伸出端固定安装在一起，推进气缸12固定安装在承接梁8上，承接梁8与机架1之间设置有两端均铰接的调节连杆15，所有的举升梁10的一端分别与举升气缸13的活塞缸伸出端固定安装在一起，举升气缸13固定安装在机架1上，推进气缸12、调节连杆15和举升气缸13位于同一侧；相邻的支撑轮4与旋转轮3之间对应相邻的两个拨片14之间并形成一个油管旋转位。

每个油管旋转位上均放置有一根横架的油管16，在油管16旋转时，推进举升机构位于旋转机构下方。

旋转动力电机由变频器控制，根据各种管径的不同可以设定适宜的转速，使油管16内壁涂料获得最佳的离心力。

在举升气缸13的活塞杆为回收状态时，承接梁和举升梁之间铰接的连接支腿11呈倾斜状态，因此，当举升气缸13的活塞杆伸出后，连接支腿11慢慢运动至竖直状态，承接梁8被举起，调节连杆15能够控制承接梁8不发生明显的水平偏移进而影响承接梁8的举升高度，当承接梁8被举升到位后，推进气缸12的活塞杆伸出，推动推进梁9移动，每根油管16此时位于相对应的油管旋转位的两个拨片14之间，推进梁9在推进气缸12的作用下油管16推至下一个油管旋转位，实现油管16的举升推进过程。

可根据实际需要，对上述内喷涂油管步进旋转式装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，该内喷涂油管步进旋转式装置还包括管挡机构；在机架1的上端面上还设置有管挡机构，管挡机构包括第一管挡装置17和第二管挡装置18，在机架1的左端和右端分别设置有相互平行的第一管挡装置17和第二管挡装置18，第一管挡装置17和第二管挡装置18均包括管挡支撑梁19，所有的管挡支撑梁19与旋转支撑梁2平行，第一管挡装置17的管挡支撑梁19和第二管挡装置18上的管挡支撑梁19上设置有至少两个能够对油管16进行限位并能够同时随油管16作绕竖直轴旋转的限位挡轮，第一管挡装置17的限位挡轮和第二管挡装置18的限位挡轮相向且个数相对应、位置相对应，每个第一管挡装置17的限位挡轮与与其相对应的第二管挡装置18的限位挡轮为一组限位挡轮，每组限位挡轮对应一个油管旋转位。在油管16两端安装限位挡轮，在油管16旋转的过程中，限位挡轮随油管可以同时旋转，一方面防止油管16在高速旋转时产生横向移动，另一方面也减小了限位挡轮对油管16进行限位时的摩擦，油管与限位挡轮的接触为限位挡轮的下部与油管的圆周上边接触，或者，油管与限位挡轮的接触为限位挡轮的上部与油管的圆周下边接触。

如附图1、2所示，该内喷涂油管步进旋转式装置还包括PLC，旋转动力电机7的信号输出端与PLC旋转动力电机信号输入端电连接，旋转动力电机7的信号输入端与PLC旋转动力电机信号输出端电连接，举升气缸13的信号输出端与PLC举升气缸信号输入端电连接，举升气缸13的信号输入端与PLC举升气缸信号输出端电连接，推进气缸12的信号输出端与PLC推进气缸信号输入端电连接，推进气缸12的信号输入端与PLC推进气缸信号输出端电连接。

本发明首先解决了加热炉的温度恒定问题，其次采用步进式油管旋转机构，油管16在通过恒温炉时作用于旋转机构上，使油管16高速旋转，油管16内防腐涂料在离心力的作用下在油管16内壁均匀流平，直至完全固化。

使用时，本发明设置在加热恒温装置中，加热恒温装置包括加热电阻丝和热电偶温控两个部分，由于油管长度9.3米至9.6米，所以整个炉腔设计为11米，将加热电阻丝平均划分为五部分，五个区域独立温控，结合油管高速旋转以保证油管温度加热均匀，避免局部温度过高或过低，整个恒温炉温度控制在±5℃；在油管旋转时，推进举升机构位于旋转机构下方。

本发明采用步进式推进方式，运行流程如：油管16在旋转轮3上旋转→旋转轮3停止（设定时间到）→举升气缸13推出→油管16整体举升→推进气缸12推出→举升气缸13复位→旋转轮3恢复旋转→推进气缸12复位→重复运行以上流程。

实施例2：如附图1、2所示，该内喷涂油管步进旋转式装置的具体使用方法按下述方法进行：PLC设置旋转轮3每次旋转的旋转时间，油管16在旋转轮3上旋转，当设定的时间到后，PLC向旋转动力电机7发出信号，旋转动力电机7停止工作，旋转轮3停止旋转，然后，PLC向举升气缸13发出信号，举升气缸13的活塞杆伸出，将油管16整体举升，然后PLC向推进气缸12发出信号，推进气缸12的活塞杆伸出，将油管16推至下一个油管旋转位，PLC向举升气缸13发出信号，举升气缸13的活塞杆收回，油管16整体回落，油管16整体进入相应的下一个油管旋转位，PLC向旋转动力电机7发出信号，旋转动力电机7开始工作，旋转轮3开始旋转，PLC向推进气缸12发出信号，推进气缸12复位，重复运行以上流程。

本发明的优点：油管16在恒温炉中可获得较高速度的旋转而且步进式推进方式可以使生产连续进行，在保证产品质量的同时大大提高了生产效率；其中，每个油管16在恒温炉中高速旋转是通过至少三排的旋转轮3同时作用于油管16上，再加上油管16两端的限位挡轮定位，保证了油管16高速稳定的旋转，油管16的向前推进是通过步进推进系统来实现的，油管16在旋转过程中，推进举升机构位于旋转轮下方，不会影响油管16的正常旋转，设定推进时间到，推进举升机构将炉内油管16整体举升高过旋转机构，拨片将油管16向前推入到下一个油管旋转位，炉外需要处理的油管16进入第一个油管旋转位，处理完的最后一支油管16通过推进举升机构推到炉外的检验架上，实现了油管16的连续生产。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (4)

1.一种内喷涂油管步进旋转式装置，其特征在于包括机架、推进举升机构和至少三组的旋转机构；每组旋转机构均包括旋转支撑梁、旋转轮和支撑轮，每个旋转支撑梁均平行的设置在机架的上端面上，在每个旋转支撑梁上均设置有至少两个绕水平轴前后向旋转的旋转轮，相邻两个旋转轮之间设置有一个能够绕水平轴前后向旋转的支撑轮，所有旋转轮的相同端均设置有动力输入端，在机架的后端上设置有与旋转支撑梁水平垂直的动力轴，对应每组旋转机构的的动力轴上设置有主动轮，每个主动轮与与其对应的旋转机构中旋转轮的动力输入端之间通过传动链啮合在一起，在机架上还设置有旋转动力电机，旋转动力电机的动力输出端与动力轴的输入端连接在一起；在相邻的两组旋转机构之间设置有一组推进举升机构，每组推进举升机构均包括承接梁、推进梁、举升梁、连接支腿、推进电机和举升电机，承接梁与旋转支撑梁相平行的设置在机架的上端面上，在承接梁上设置有能够相对承接梁向前/向后移动的推进梁，在每个推进梁的上端面上设置有至少三个的拨片，在机架的下部还设置有与每个承接梁在同一平面内相平行的举升梁，每个承接梁的下端铰接有至少两个的连接支腿，每个连接支腿的下端与举升梁铰接在一起，所有的推进梁的一端分别与推进气缸的活塞缸伸出端固定安装在一起，推进气缸固定安装在承接梁上，承接梁与机架之间设置有两端均铰接的调节连杆，所有的举升梁的一端分别与举升气缸的活塞缸伸出端固定安装在一起，举升气缸固定安装在机架上，推进气缸、调节连杆和举升气缸位于同一侧；相邻的支撑轮与旋转轮之间对应相邻的两个拨片之间并形成一个油管旋转位。

2.根据权利要求1所述的内喷涂油管步进旋转式装置，其特征在于还包括管挡机构；在机架的上端面上还设置有管挡机构，管挡机构包括第一管挡装置和第二管挡装置，在机架的左端和右端分别设置有相互平行的第一管挡装置和第二管挡装置，第一管挡装置和第二管挡装置均包括管挡支撑梁，所有的管挡支撑梁与旋转支撑梁平行，第一管挡装置的管挡支撑梁和第二管挡装置上的管挡支撑梁上设置有至少两个能够对油管进行限位并能够同时随油管作绕竖直轴旋转的限位挡轮，第一管挡装置的限位挡轮和第二管挡装置的限位挡轮相向且个数相对应、位置相对应，每个第一管挡装置的限位挡轮与与其相对应的第二管挡装置的限位挡轮为一组限位挡轮，每组限位挡轮对应一个油管旋转位。

3.根据权利要求1或2所述的内喷涂油管步进旋转式装置，其特征在于还包括PLC，旋转动力电机的信号输出端与PLC旋转动力电机信号输入端电连接，旋转动力电机的信号输入端与PLC旋转动力电机信号输出端电连接，举升气缸的信号输出端与PLC举升气缸信号输入端电连接，举升气缸的信号输入端与PLC举升气缸信号输出端电连接，推进气缸的信号输出端与PLC推进气缸信号输入端电连接，推进气缸的信号输入端与PLC推进气缸信号输出端电连接。

4.一种根据权利要求3所述内喷涂油管步进旋转式装置的使用方法，其特征在于还包括油管，该方法按下述方法进行：PLC设置旋转轮每次旋转的旋转时间，油管在旋转轮上旋转，当设定的时间到后，PLC向旋转动力电机发出信号，旋转动力电机停止工作，旋转轮停止旋转，然后，PLC向举升气缸发出信号，举升气缸的活塞杆伸出，将油管整体举升，然后PLC向推进气缸发出信号，推进气缸的活塞杆伸出，将油管推至下一个油管旋转位，PLC向举升气缸发出信号，举升气缸的活塞杆收回，油管整体回落，油管整体进入相应的下一个油管旋转位，PLC向旋转动力电机发出信号，旋转动力电机开始工作，旋转轮开始旋转，PLC向推进气缸发出信号，推进气缸复位，重复运行以上流程。