CN108325956A - 一种大口径钢管内壁除尘除锈装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大口径钢管内壁除尘除锈装置，属于金属加工除锈工具技术领域，包括动力机构、连接件以及用于对大口径钢管内壁进行清理的除尘除锈机构，所述动力机构通过连接件与除尘除锈机构连接。本发明提供的大口径钢管内壁除尘除锈装置，动力机构和连接件配合，避免了由于连接件过长而产生挠度变形的问题；除尘除锈机构在大口径钢管内壁圆周方向转动，彻底清除了遗留在大口径钢管焊缝坡口内脱落氧化皮和浮锈等杂质，达到了符合焊缝焊接工艺的质量控制要求的目的。

Description

一种大口径钢管内壁除尘除锈装置

技术领域

本发明属于金属加工除锈工具技术领域，更具体地说，是涉及一种大口径钢管内壁除尘除锈装置。

背景技术

焊接质量是直缝埋弧焊管质量控制的关键。为了确保焊接质量合格，除了对焊接设备和焊接工艺有严格的要求之外，焊缝坡口的清洁度也是控制焊接质量的一个重要因素，尤其是直缝大口径钢管的内焊缝。钢管在成型压制过程中脱落的氧化皮和浮锈等易留落到内焊缝的坡口内，焊接之前若不及时清理，容易造成内焊缝有夹渣和气孔等缺陷，降低了焊缝质量的合格率，如有不合格的大口径钢管流入市场，在实际应用中存在重大的安全隐患。因此，在焊接内焊缝之前，彻底清除大口径钢管内壁脱落的氧化皮和浮锈等杂质的工序显得尤为重要。

目前，现有的大口径钢管内壁除尘除锈装置中的吹扫组件是不能沿着大口径钢管内壁旋转的，相对于大口径钢管内壁圆周方向是固定的，不能彻底清除遗留在焊缝坡口内的氧化皮和浮锈等杂质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大口径钢管内壁除尘除锈装置，以解决现有技术中吹扫组件相对于大口径钢管内壁圆周方向是固定的，不能彻底清除遗留在焊缝坡口内的氧化皮和浮锈等杂质的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种大口径钢管内壁除尘除锈装置，包括动力机构、连接件以及用于对大口径钢管内壁进行清理的除尘除锈机构，所述动力机构通过连接件与除尘除锈机构连接。

进一步地，所述动力机构包括小车、设置于所述小车上的L形支架以及用于驱动所述小车的驱动组件，所述驱动组件设置于所述小车和所述L形支架之间，所述L形支架的短边部与所述连接件连接，所述L形支架短边部的末端与所述小车车身的前端转动连接。

进一步地，所述驱动组件包括电机减速机、减速机轴、链条、位于所述减速机轴上的主动链轮以及与所述小车车轮同轴连接的从动链轮，所述电机减速机固定于所述小车车身的前部，所述主动链轮套在所述减速机轴上，所述主动链轮通过所述链条与所述从动链轮连接。

进一步地，所述小车车身中部设有倒置的U形支架，所述U形支架上部通过调节组件与所述L形支架长边的末端连接。

进一步地，所述小车车身的后部设有用于调节所述小车平衡的配重。

进一步地，所述连接件为三角桁架。

进一步地，所述除尘除锈机构包括电机、传动组件和用于对大口径钢管内壁进行吹扫的吹扫组件，所述电机和所述传动组件均设置在电机支架上，所述电机支架一端与所述连接件相连、另一端与所述吹扫组件相连；所述传动组件包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述电机输出轴同轴固定，所述从动齿轮的中心设有与用于驱动吹扫组件转动的连接轴配合；所述吹扫组件位于所述连接轴的末端。

进一步地，所述吹扫组件包括升降机、升降机驱动组件以及用于所述大口径钢管内壁除尘除锈的压缩空气管道，所述升降机下端与所述连接轴末端连接，所述升降机驱动组件位于所述升降机的底部，所述升降机的顶部设有若干个出气孔，所述压缩空气管道两端分别与所述出气孔和所述连接轴连通。

进一步地，所述升降机驱动组件包括气缸和弹簧，所述气缸的活动端设有滑动底座，所述滑动底座与升降机底部托盘下方的凸起轨道配合，所述气缸的缸体通过中间连接板与所述连接轴连接，所述中间连接板固定于所述连接轴的中部，所述弹簧一端与所述中间连接板连接、另一端与所述滑动底座连接；滑动底座的顶部设有用于驱动升降机的伸缩节升降的推杆。

进一步地，所述升降机的顶部还设有用于与所述大口径钢管内壁接触的滚轮。

本发明提供的一种大口径钢管内壁除尘除锈装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的大口径钢管内壁除尘除锈装置，动力机构和连接件配合，避免了由于连接件过长而产生挠度变形的问题；除尘除锈机构在大口径钢管内壁圆周方向转动，彻底清除了遗留在大口径钢管焊缝坡口内脱落氧化皮和浮锈等杂质，达到了符合焊缝焊接工艺的质量控制要求的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的大口径钢管内壁除尘除锈装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的大口径钢管内壁除尘除锈装置中小车的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的大口径钢管内壁除尘除锈装置中除尘除锈机构工作之前的示意图；

图4为本发明实施例提供的大口径钢管内壁除尘除锈装置中除尘除锈机构工作时的示意图；

其中，图中各附图标记：

1、动力机构；2、连接件；3、除尘除锈机构；31、电机；32、电机支架；33、连接轴；34、吹扫组件；341、升降机；342、中间连接板；343、压缩空气管道；344、出气孔；345、气缸；346、弹簧；347、滑动底座；348、凸起轨道；349、推杆；350、滚轮；35、主动齿轮；36、从动齿轮；4、大口径钢管；5、小车；6、L形支架；7、驱动组件；71、电机减速机；72、减速机轴；73、链条；74、主动链轮；75、从动链轮；8、U形支架；9、调节组件；10、配重。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的大口径钢管内壁除尘除锈装置进行说明。所述大口径钢管内壁除尘除锈装置，包括动力机构1、连接件2以及用于对大口径钢管4内壁进行清理的除尘除锈机构3，所述动力机构1通过连接件2与除尘除锈机构3连接。

本发明提供的一种大口径钢管内壁除尘除锈装置的有益效果在于：与现有技术相比，动力机构和连接件配合，避免了由于连接件过长产生挠度变形，更彻底清除了由于生产过程中大口径钢管内壁产生的脱落氧化皮和浮锈等杂质，达到大口径钢管焊缝焊接工艺的质量控制要求，以满足钢管内焊缝焊接工艺的质量控制要求，除尘除锈机构3可沿大口径钢管内壁转动，更好的清除了大口径钢管内壁的杂质。

作为进一步的优化，请参阅图2，所述动力机构1包括小车5、设置于所述小车5上的L形支架6以及用于驱动所述小车5的驱动组件7，所述驱动组件7设置于所述小车5和所述L形支架6之间，所述L形支架6的短边部与所述连接件2连接，所述L形支架6短边部的末端与所述小车5车身的前端转动连接。

本发明L形支架6短边部和小车5车身的前端之间设有一个转轴，转轴和小车5车身的前端通过U形螺栓连接，方便安装和拆卸；L形支架6以转轴为中心可以转动；L形支架6短边部和连接件2一端螺栓连接。

作为进一步的优化，请参阅图2，所述驱动组件7包括电机减速机71、减速机轴72、链条73、位于所述减速机轴72上的主动链轮74以及与所述小车5车轮同轴连接的从动链轮75，所述电机减速机71固定于所述小车5车身的前部，所述主动链轮74套在所述减速机轴72上，所述主动链轮74通过所述链条73与所述从动链轮75连接。

本发明巧妙地利用小车5上两个前轮之间的连接轴形成链传动，合理利用空间，结构紧凑，使得小车5在满足具有驱动力的前提下，还保持了小车6整体体积小的优点。

作为进一步的优化，请参阅图2，所述小车5车身中部设有倒置的U形支架8，所述U形支架8上部通过调节组件9与所述L形支架6长边的末端连接。

本发明调节组件为螺栓和螺母。需要除尘除锈的大口径钢管4的长度最长为13米，因此连接件2的长度比较长，容易变成产生挠度，需要具有调节组件9的存在，避免了即使产生挠度也不会对除尘除锈工作带来不好的影响，可以通过调节组件9来克服。一般调节组件9都会在工作之前，事先调节好，避免在工作工程中产生挠度。

作为进一步的优化，请参阅图1，所述小车5车身的后部设有用于调节所述小车5平衡的配重10。

本发明中配重10为正方体，固定在小车5后部的车身上，当除尘除锈机构3越来越深入大口径钢管内壁4时，配重10始终能保证小车5的稳定性行进。

作为进一步的优化，请参阅图1，所述连接件2为三角桁架。

本发明中三角桁架结构设计简单，受力明确，桁架杆件只承受轴向力，没有多余的赘余力，不承担弯矩和剪力；生产制造也简单，只需要按照普通杆件拼装桁架杆件就可以完成。

作为进一步的优化，请参阅图3和图4，所述除尘除锈机构3包括电机31、传动组件和用于对大口径钢管4内壁进行吹扫的吹扫组件34，所述电机31和所述传动组件均设置在电机支架32上，所述电机支架32一端与所述连接件2相连、另一端与所述吹扫组件34相连；所述传动组件包括主动齿轮35和从动齿轮36，所述主动齿轮35与所述电机31输出轴同轴固定，所述从动齿轮36的中心设有与用于驱动吹扫组件34转动的连接轴33配合；所述吹扫组件34位于所述连接轴33的末端。

本发明电机支架32所在的连接轴33的端部跟通有压缩空气的软管连接，软管在在三角桁架内部，连接轴33还作为压缩空气管道的一部分。

作为进一步的优化，请参阅图3和图4，所述吹扫组件34包括升降机341、升降机驱动组件以及用于所述大口径钢管4内壁除尘除锈的压缩空气管道343，所述升降机341下端与所述连接轴33末端连接，所述升降机驱动组件位于所述升降机341的底部，所述升降机341的顶部设有若干个出气孔344，所述压缩空气管道343两端分别与所述出气孔344和所述连接轴33连通。

本发明压缩空气管道343分为两节管道，两节管道之间可以相互转动，当升降机341升高时，压缩空气管道343跟着一起升高；出气孔344为四个，也可以为多个，出气孔344的位置尽量设在升降机顶部支架的底部，为了吹扫效果好，尽量离大口径钢管4内壁近一点。

作为进一步的优化，请参阅图3和图4，所述升降机驱动组件包括气缸345和弹簧346，所述气缸345的活动端设有滑动底座347，所述滑动底座347与升降机341底部托盘下方的凸起轨道348配合，所述气缸345的缸体通过中间连接板342与所述连接轴33连接，所述中间连接板342固定于所述连接轴33的中部，所述弹簧346一端与所述中间连接板342连接、另一端与所述滑动底座347连接；滑动底座347的顶部设有用于驱动升降机341的伸缩节升降的推杆349。

本发明气缸345两侧分别设有两个弹簧346，为了保证有足够拉力拉动滑动底座347，从而保证推杆349有足够大的推力推动升降机341下端的伸缩节上的档杆，使得升降机341在升高过程中受力比较稳定；滑动底座347的上部，升降机341的底部托盘为U形，U形托盘两边上设有限位滑道，限位滑道与升降机341伸缩节上的档杆配合，防止档杆脱离底部托盘，从而导致升降机升不起来的现象。

气缸345处置状态活动端是伸出并且抵住滑动底座347的，此时弹簧346是处于被拉伸的状态的，推杆349是利用弹簧346的回弹力推动升降机341的档杆的，因此可根据实际需要增加弹簧346的数量。

作为进一步的优化，请参阅图3，所述升降机341的顶部还设有用于与所述大口径钢管4内壁接触的滚轮350。

本发明升降机341的顶部跟其底部一样设有顶部托盘，滚轮350是镶嵌在托盘上的，滚轮350是可以360°旋转的，主要目的是减小升降机341与大口径钢管4内壁的摩擦力，同时还能防止大口径钢管4内壁被升降机341顶部托盘划伤；出气孔344就设在顶部托盘的侧面。

工作过程：

工作时，小车5始终是运动的状态(前进或倒退)，小车5始终在地面，不会进入大口径钢管4内，连接件2的一部分伸入大口径钢管4内，除尘除锈机构3完全进入到大口径钢管4内。开始工作，启动电机减速机71带动减速机轴72转动，减速机轴72驱动主动链轮74做圆周运动,通过链条73带动从动链轮75转动，由于从动链轮75与小车5车轮是同轴转动，即小车开始运动，使得连接件2和除尘除锈机构3进入大口径钢管4内部。当除尘除锈机构3到达指定位置要开始除尘除锈工作时，气缸345泄压，活塞杆缩回气缸345，弹簧346在回弹力的作用下，拉动滑动底座347，使得滑动底座347在凸起轨道348上运动，此时推杆349推动升降机341上的横梁，升降机341向大口径钢管4上内壁上升，直到升降机341底部的滚轮350与大口径钢管4内壁接触，此时经压缩空气管道343到出气孔344的压缩空气开始吹扫大口径钢管4内壁，此时启动电机31，驱动连接轴33带动除尘除锈机构3做圆周运动，即以连接轴33为中心线，升降机341的升高高度为半径在大口径钢管4内壁做圆周运动，滚轮350与大口径钢管4内壁接触减少摩擦阻力，降低在除尘除锈过程中对大口径钢管4内壁的磨损，实现除尘除锈装置在大口径钢管4内壁螺旋式除尘除锈的功能，吹扫的过程中，浮锈、灰尘等通过吸尘装置吸走，吸尘装置在本申请中不涉及。当小车5前进到指定距离时开始倒退进行二次除尘除锈；小车5在倒退的过程中，吹扫工作继续进行，直至除尘除锈机构3退出大口径钢管4，关闭压缩空气，气缸345打压，活塞杆伸出气缸345，向反方向推滑动底座347，滑动底座347在凸起轨道348上向反方向运动，此时推杆349与升降机341上的横梁分离，升降机341恢复初始的收缩状态，即完成一次大口径钢管4内壁的除尘除锈工作。

凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，包括动力机构(1)、连接件(2)以及用于对大口径钢管(4)内壁进行清理的除尘除锈机构(3)，所述动力机构(1)通过连接件(2)与除尘除锈机构(3)连接。

2.根据权利要求1所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述动力机构(1)包括小车(5)、设置于所述小车(5)上的L形支架(6)以及用于驱动所述小车(5)的驱动组件(7)，所述驱动组件(7)设置于所述小车(5)和所述L形支架(6)之间，所述L形支架(6)的短边部与所述连接件(2)连接，所述L形支架(6)短边部的末端与所述小车(5)车身的前端转动连接。

3.根据权利要求2所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述驱动组件(7)包括电机减速机(71)、减速机轴(72)、链条(73)、位于所述减速机轴(72)上的主动链轮(74)以及与所述小车(5)车轮同轴连接的从动链轮(75)，所述电机减速机(71)固定于所述小车(5)车身的前部，所述主动链轮(74)套在所述减速机轴(72)上，所述主动链轮(74)通过所述链条(73)与所述从动链轮(75)连接。

4.根据权利要求3所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述小车(5)车身中部设有倒置的U形支架(8)，所述U形支架(8)上部通过调节组件(9)与所述L形支架(6)长边的末端连接。

5.根据权利要求3-4中任一项所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述小车(5)车身的后部设有用于调节所述小车(5)平衡的配重(10)。

6.根据权利要求1所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述连接件(2)为三角桁架。

7.根据权利要求1所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述除尘除锈机构(3)包括电机(31)、传动组件和用于对大口径钢管(4)内壁进行吹扫的吹扫组件(34)，所述电机(31)和所述传动组件均设置在电机支架(32)上，所述电机支架(32)一端与所述连接件(2)相连、另一端与所述吹扫组件(34)相连；所述传动组件包括主动齿轮(35)和从动齿轮(36)，所述主动齿轮(35)与所述电机(31)输出轴同轴固定，所述从动齿轮(36)的中心设有与用于驱动吹扫组件(34)转动的连接轴(33)配合；所述吹扫组件(34)位于所述连接轴(33)的末端。

8.根据权利要求1所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述吹扫组件(34)包括升降机(341)、升降机驱动组件以及用于所述大口径钢管(4)内壁除尘除锈的压缩空气管道(343)，所述升降机(341)下端与所述连接轴(33)末端连接，所述升降机驱动组件位于所述升降机(341)的底部，所述升降机(341)的顶部设有若干个出气孔(344)，所述压缩空气管道(343)两端分别与所述出气孔(344)和所述连接轴(33)连通。

9.根据权利要求8所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述升降机驱动组件包括气缸(345)和弹簧(346)，所述气缸(345)的活动端设有滑动底座(347)，所述滑动底座(347)与升降机(341)底部托盘下方的凸起轨道(348)配合，所述气缸(345)的缸体通过中间连接板(342)与所述连接轴(33)连接，所述中间连接板(342)固定于所述连接轴(33)的中部，所述弹簧(346)一端与所述中间连接板(342)连接、另一端与所述滑动底座(347)连接；滑动底座(347)的顶部设有用于驱动升降机(341)的伸缩节升降的推杆(349)。

10.根据权利要求9所述的大口径钢管内壁除尘除锈装置，其特征在于，所述升降机(341)的顶部还设有用于与所述大口径钢管(4)内壁接触的滚轮(350)。