CN112935984A - 一种化工压力容器表面处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工容器设备领域，具体涉及一种化工压力容器表面处理装置及方法，包括支撑架，还包括控制器、升降机构、防偏机构、打磨机构和处理机构，打磨机构包括旋板、摄像头、打磨棒和角度调节组件，防偏机构包括激光测距传感器、滑座和驱动组件，升降机构包括升降框和提升组件，处理机构包括吸附管和过滤组件，所述摄像头、激光测距传感器、提升组件、角度调节组件、驱动组件与控制器均为电性连接，本发明涉及的一种石油化工压力容器表面处理装置及方法，无需改变罐体位置，即能实现焊缝打磨，省时省力，利于提升打磨效率，同时能对不同形状的罐体进行打磨，且能够对焊缝处的不同角度的死角进行打磨，提升罐体的出厂质量。

Description

一种化工压力容器表面处理装置及方法

技术领域

本发明涉及化工容器设备领域，具体涉及一种化工压力容器表面处理装置及方法。

背景技术

压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。压力容器在化工与石油化工领城,主要用于传热、传质、反应等工艺过程，以及贮存、运输有压力的气体或液化气体，压力容器的体积较大，在制作时通过焊接的方式将多个圆环结构的连接在一起，罐体焊接后需要对连接位置处的焊缝进行打磨加工。

我国专利申请号：CN202010177941.8；公开日：2020.06.09公开了一种化工压力容器的加工处理设备，包括锁紧装置与打磨装置，所述锁紧装置的数量为二，两个锁紧装置之间通过螺栓连接，打磨装置通过可拆卸的方式连接在锁紧装置上。本发明解决现有压力容器罐体在制造加工过程中存在的采用人工对焊接位置处进行打磨处理劳动强度大，压力罐体积较大，人工打磨时需要梯子攀爬对罐体表面焊缝进行打磨，人工登高作业存在安全隐患，且打磨作业中的碎屑以及快速摩擦导致高温后的气体对工作人员的身体健康造成威胁，如果控制焊接后的罐体进行转动打磨的方式，需要准备大型的机器控制压力罐体进行转动，大型设备对空间要求高且投入成本大，增加了压力罐体的生产成本，增加了企业的负担。

我国专利申请号：CN202011204131.3；公开日：2021.02.12公开了一种化工压力容器加工处理方法，其使用了一种化工压力容器加工处理装置，该装置包括底座、夹持限位机构以及打磨机构。本发明提供了一种化工压力容器加工处理方法，可以解决化工压力容器加工处理过程中所存在的以下难题：a.化工压力容器有板材状弯曲形成圆筒状，其接口处通过焊接方式焊接密封，使得焊接处会产生焊渣，即焊接处需要进行打磨将焊渣除掉；b.目前传统的方式中，大多是人工通过砂轮机对焊接处进行磨砂打磨，这种方式人工劳动强度大，工作效率低，尤其是对化工压力容器内壁焊接处打磨；c.目前市场中存在的打磨装置结构复杂，价格昂贵，其功能效果单一，只能针对某一规格，使得其实用价值不高。

以上两个发明的结构存在以下不足：

1.工作时需要将罐体支撑离开地面，不仅浪费人力和吊装成本，同时增加了罐体表面处理的整体步骤，不利于提升罐体表面的处理效率。

2.部分罐体形状并不是柱形，会是方形等形状，此时包裹架无法适应并安装，无法进行对焊缝的清理及打磨，设备的实用性和兼容性有待提升，

3.罐体与圆环连接位置处的焊缝存在不易打磨的夹角，打磨带无法与这些夹角直接接触，因而无法对焊缝进彻底的打磨，会存在死角，且有些罐体表面形状并不是规则的，例如会存在内凹，外凸等形状，打磨带的角度不可调节，无法针对性的打磨，因而容易降低罐体的加工质量。

根据现有技术的不足，因而有必要设计一种无需改变罐体位置，即能实现焊缝打磨，省时省力，利于提升打磨效率，同时能对不同形状的罐体进行打磨，且能够对焊缝处的不同角度的死角进行打磨的石油化工压力容器表面处理装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油化工压力容器表面处理装置及方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种石油化工压力容器表面处理装置，包括支撑架，所述支撑架呈U型结构，还包括控制器、升降机构、防偏机构、打磨机构和处理机构，所述控制器固定设在支撑架的外壁上，打磨机构包括旋板、摄像头、打磨棒和角度调节组件，所述旋板铰接设置在滑座的顶部，所述摄像头固定设在旋板的外壁上，所述角度调节组件设在滑座的顶部，所述打磨棒固定设在旋板的外壁上，所述防偏机构设在升降框的内部，防偏机构包括激光测距传感器、滑座和驱动组件，所述激光测距传感器固定设在旋板的外壁上，所述滑座滑动设在升降框的内部，所述驱动组件设在升降框的外壁上，所述升降机构设在支撑架的顶部，升降机构包括升降框和提升组件，所述提升组件设在支撑架的顶部，所述升降框设在提升组件上，所述打磨机构设在滑座的顶部，所述处理机构设在旋板的外壁上，处理机构包括吸附管和过滤组件，所述过滤组件设在旋板的外壁上，所述吸附管固定设在过滤组件上，所述摄像头、激光测距传感器、提升组件、角度调节组件、驱动组件与控制器均为电性连接。

进一步的，所述角度调节组件包括伺服电机、第一连杆和牵引块，所述伺服电机固定设在滑座的顶部，其输出端上套设有转轮，滑座的顶部通过铰接轴可转动的设置有飞轮，转轮和飞轮之间套设有第一皮带，所述第一连杆套设在铰接轴远离飞轮的一端，所述牵引块铰接设置在第一连杆远离飞轮的一端，旋板上设有可供牵引块滑动的滑槽，所述伺服电机与控制器电连接。

进一步的，旋板远离滑座的顶部一端固定设有驱动电机，其输出端上套设有第一带轮，所述打磨棒的一端固定设有第一转轴，第一转轴的外壁上套设有第二带轮，第一带轮和第二带轮之间套设有第二皮带，并且第一带轮比第二带轮小，所述驱动电机与控制器电连接。

进一步的，所述过滤组件包括收集器、储存盘、挤压板和过滤管，第一转轴的外壁上还套设有圆盘，所述圆盘的外壁上铰接设置有第二连杆，所述收集器固定设在旋板靠近驱动电机的一端外壁上，所述挤压板通过插杆滑动设置在收集器的内部，连杆远离圆盘的一端与插杆的顶部铰接，所述储存盘插设在收集器的内侧底部，所述过滤管连通设置在收集器的顶部，过滤管的内部贴合设置有过滤板，吸附管与收集器之间固定设有连通罩，所述连通罩的内部铰接设置有第一阀门，挤压板的顶部铰接设置有第二阀门。

进一步的，所述提升组件包括双轴电机、两个主动轮、两个从动轮和两个钢缆，所述双轴电机固定设在支撑架的底部，两个主动轮分别套设在双轴电机的两个输出端上，支撑架的顶部插设有第二转轴，两个从动轮分别套设在第二转轴的两端，每个钢缆均套设在一个主动轮和一个从动轮之间，升降框的外壁上固定设有升降块，升降块与两个钢缆均固定连接，所述双轴电机与控制器电连接。

进一步的，升降框远离升降块的一端外壁上呈对称设置有两个第一滑块，每个第一滑块的内壁上均插设有直线轴承，支撑架的内壁上呈对称设置有两个导向杆，每个导向杆均与一个直线轴承插接。

进一步的，所述滑座的底部呈对称设置有两个第二滑块，升降框的内侧底部呈对称设置有两个滑轨，每个第二滑块均与一个滑轨滑动连接，升降框的内壁上呈对称设置有两个丝杆，每个丝杆均与升降框转动连接，每个丝杆均与一个第二滑块螺纹连接，并且每个丝杆的一端均穿过升降框。

进一步的，所述驱动组件包括步进电机、链条、第一链轮和两个第二链轮，所述步进电机固定设在升降框的外壁上，所述第一链轮套设在其输出端上，每个第二链轮均套设在一个丝杆靠近步进电机的一端外壁上，所述链条套设在第一链轮和两个第二链轮之间，所述步进电机与控制器电连接。

进一步的，所述支撑架的外壁上固定设有显示器和推把，并且支撑架的底部呈对称设置有四个万向轮。

一种石油化工压力容器表面处理装置的方法，包括以下步骤：

S1：装置的推移与焊缝的水平打磨：

无需将压力容器水平放倒再支撑离开面，直接通过人工将本装置推至压力容器的旁侧，并使得打磨棒对准焊缝，然后通过控制器启动摄像头和显示器，摄像头将焊缝处的画面实时传输并呈现在显示器上，可供工人观察，当打磨棒对准焊缝后，通过控制器启动驱动电机，从而带动其输出端上的第一带轮旋转，由于第二带轮与第一转轴固定连接，第一带轮和第二带轮通过第二皮带套接，因而带动打磨棒旋转对焊缝进行打磨，工人可通过绕圈方式完成罐体外壁上全部焊缝的打磨工作。

S2：不同角度的夹角的打磨：

圆环与罐体连接位置处的焊缝存在部分难以打磨的夹角，此时，通过控制器启动伺服电机，因而带动其输出端上的转轮旋转，由于转轮与飞轮通过第一皮带套接，第一连杆和飞轮分别与铰接轴的两端套接，又因为第一连杆远离飞轮的一端与牵引块铰接，牵引块与旋板的内壁滑动连接，旋板与滑座铰接，进而带动旋板及其外壁上的打磨棒旋转，以满足不同角度的夹角的打磨要求。

S3：打磨工作与杂质处理的同步运作：

在打磨工作进行的同时，由于第一转轴与圆盘套接，挤压板通过插杆与收集器滑动连接，圆盘的偏心处与插杆的顶部分别与连杆的两端铰接，从而带动挤压板上升，由于第一阀门铰接设在连通罩的内部，第二阀门与挤压板铰接，过滤管与收集器连通，因而使得吸附管附近的压强大于收集器内部的压强，初始状态，第一阀门张开，打磨时产生的高温气体和碎屑一起由吸附管吸附至收集器的内部，碎屑较重进入收集器内部后自动掉落至储存盘的内部，当挤压板下降时，第一阀门关闭，第二阀门张开，高温气体通过第二阀门进入收集器的内侧顶部并由过滤管向外排出，过滤板用来过滤高温气体，对其进行过滤，从而使得高温气体在进行初步净化后排至大气中。

S4：打磨轨迹的防偏处理：

在焊缝打磨过程中，由于本装置通过人工绕圈对焊缝进行打磨，打磨棒与焊缝容易发生偏离，产生误差，从而严重影响打磨质量和效率，激光测距传感器用来实时检测焊缝与打磨棒的距离，当发现距离走偏时，通过控制器启动步进电机，因而带动其输出端上的第一链轮旋转，又因为第一链轮和两个第二链轮通过链条套接，加之，滑座与两个第二滑块固定连接，每个第二滑块均与一个丝杆螺纹连接，每个丝杆均与一个第二链轮套接，进而带动滑座及其顶部的打磨棒向靠近焊缝的一端滑动，以保证打磨工作始终顺利进行。

S5：不同高度的罐体的焊缝处理：

由于罐体的高度存在差异，有时需要调节打磨棒的高度来满足不同高度的焊缝的打磨，首先，通过控制器启动双轴电机，从而带动两个主动轮旋转，由于两个从动轮均通过第二转轴转动设计，又因为每个钢缆均套设在一个主动轮和一个从动轮之间，两个钢缆和升降框分别与升降块的两端固定连接，进而带动升降框及其顶部的打磨棒升降，以满足不同高度的罐体焊缝处的打磨要求。

本发明的有益效果：

1.本发明通过设计摄像头、显示器、推把、支撑架、升降机构和四个万向轮，通过绕圈方式对罐体表面与圆环连接处的所有焊缝进行打磨处理，相较于现有方式，不仅无需工人登高作业，降低了安全隐患，同时无需将罐体支撑离开地面，节约了吊起罐体的人力和成本，同时缩减了焊缝处理的整体步骤，有利于提升焊缝的处理效率。

2.本发明通过设计角度调节组件，即伺服电机、第一连杆和牵引块，通过控制器启动伺服电机，因而带动其输出端上的转轮旋转，由于转轮与飞轮通过第一皮带套接，第一连杆和飞轮分别与铰接轴的两端套接，又因为第一连杆远离飞轮的一端与牵引块铰接，牵引块与旋板的内壁滑动连接，旋板与滑座铰接，进而带动旋板及其外壁上的打磨棒旋转，以满足不同角度的夹角的打磨要求，同时也能满足表面不同形状的罐体与圆环连接处焊缝的打磨要求，通过伺服电机与连杆结构的设计，能够精确调节打磨棒的旋转角度，从而满足不同角度的夹角的打磨要求，提升了焊缝处理的质量，进而有利于提升罐体的出厂质量。

3.本发明通过设计防偏机构，即激光测距传感器、滑座和驱动组件，在焊缝打磨过程中，由于本装置通过人工绕圈对焊缝进行打磨，打磨棒焊缝容易发生偏离，产生误差，从而严重影响打磨质量和效率，激光测距传感器用来实时检测焊缝与打磨棒的距离，当发现距离走偏时，通过控制器启动步进电机，因而带动其输出端上的第一链轮旋转，又因为第一链轮和两个第二链轮通过链条套接，加之，滑座与两个第二滑块固定连接，每个第二滑块均与一个丝杆螺纹连接，每个丝杆均与一个第二链轮套接，进而带动滑座及其顶部的打磨棒向靠近焊缝的一端滑动，以保证打磨工作始终顺利进行，通过设计丝杆结构来调节打磨棒与焊缝的距离，一方面调节过程较慢，更加仔细，另一方面，能够精确调节打磨棒的位置，不会造成误差，进而提升打磨质量和打磨效率。

4.本发明通过设计过滤组件，即收集器、储存盘、挤压板和过滤管，在打磨工作进行的同时，由于第一转轴与圆盘套接，挤压板通过插杆与收集器滑动连接，圆盘的偏心处与插杆的顶部分别与连杆的两端铰接，从而带动挤压板上升，由于第一阀门铰接设在连通罩的内部，第二阀门与挤压板铰接，过滤管与收集器连通，因而使得吸附管附近的压强大于收集器内部的压强，初始状态，第一阀门张开，打磨时产生的高温气体和碎屑一起由吸附管吸附至收集器的内部，碎屑较重进入收集器内部后自动掉落至储存盘的内部，当挤压板下降时，第一阀门关闭，第二阀门张开，高温气体通过第二阀门进入收集器的内侧顶部并由过滤管向外排出，过滤板用来过滤高温气体，对其进行过滤，从而使得高温气体在进行初步净化后排至大气中，降低环境污染，同时也有利工人心肺健康。

5.本发明通过设计升降机构，即双轴电机、两个主动轮、两个从动轮和两个钢缆，通过控制器启动双轴电机，从而带动两个主动轮旋转，由于两个从动轮均通过第二转轴转动设计，又因为每个钢缆均套设在一个主动轮和一个从动轮之间，两个钢缆和升降框分别与升降块的两端固定连接，进而带动升降框及其顶部的打磨棒升降，以满足不同高度的罐体焊缝处的打磨要求，提升了本装置的实用性。

6.本发明通过将打磨棒与收集机构联动设计，在打磨的同时，同步对打磨时产生的高温气体和碎屑进行筛分、收集和过滤处理，缩减了本装置整体的结构，进而有利于降低本装置的造价和耗电量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1中的A处放大图；

图3为本发明的立体结构示意图二；

图4为本发明升降机构和防偏机构的立体分解示意图；

图5为图4中的B处放大图；

图6为本发明旋板、打磨棒和角度调节组件的立体结构示意图；

图7为本发明打磨棒、吸附管和过滤组件的立体结构示意图；

图8为图7中的C处放大图；

图中：支撑架1，显示器10，推把11，控制器2，升降机构3，升降框30，升降块300，第一滑块301，丝杆302，提升组件31，双轴电机310，主动轮311，从动轮312，钢缆313，防偏机构4，激光测距传感器40，滑座41，第二滑块410，驱动组件42，步进电机420，链条421，第一链轮422，第二链轮423，打磨机构5，旋板50，驱动电机500，第一带轮501，第二带轮502，第二皮带503，摄像头51，打磨棒52，圆盘520，第二连杆521，角度调节组件53，伺服电机530，第一连杆531，牵引块532，转轮533，飞轮534，第一皮带535，处理机构6，吸附管60，连通罩600，第一阀门601，过滤组件61，收集器610，储存盘611，挤压板612，过滤管613，插杆614，过滤板615，第二阀门616。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图8所示的一种石油化工压力容器表面处理装置，包括支撑架1，所述支撑架1呈U型结构，还包括控制器2、升降机构3、防偏机构4、打磨机构5和处理机构6，所述控制器2固定设在支撑架1的外壁上，打磨机构5包括旋板50、摄像头51、打磨棒52和角度调节组件53，所述旋板50铰接设置在滑座41的顶部，所述摄像头51固定设在旋板50的外壁上，所述角度调节组件53设在滑座41的顶部，所述打磨棒52固定设在旋板50的外壁上，所述防偏机构4设在升降框30的内部，防偏机构4包括激光测距传感器40、滑座41和驱动组件42，所述激光测距传感器40固定设在旋板50的外壁上，所述滑座41滑动设在升降框30的内部，所述驱动组件42设在升降框30的外壁上，所述升降机构3设在支撑架1的顶部，升降机构3包括升降框30和提升组件31，所述提升组件31设在支撑架1的顶部，所述升降框30设在提升组件31上，所述打磨机构5设在滑座41的顶部，所述处理机构6设在旋板50的外壁上，处理机构6包括吸附管60和过滤组件61，所述过滤组件61设在旋板50的外壁上，所述吸附管60固定设在过滤组件61上，所述摄像头51、激光测距传感器40、提升组件31、角度调节组件53、驱动组件42与控制器2均为电性连接。

所述角度调节组件53包括伺服电机530、第一连杆531和牵引块532，所述伺服电机530固定设在滑座41的顶部，其输出端上套设有转轮533，滑座41的顶部通过铰接轴可转动的设置有飞轮534，转轮533和飞轮534之间套设有第一皮带535，所述第一连杆531套设在铰接轴远离飞轮534的一端，所述牵引块532铰接设置在第一连杆531远离飞轮534的一端，旋板50上设有可供牵引块532滑动的滑槽，所述伺服电机530与控制器2电连接，圆环与罐体连接位置处的焊缝存在部分难以打磨的夹角，此时，通过控制器2启动伺服电机530，因而带动其输出端上的转轮533旋转，由于转轮533与飞轮534通过第一皮带535套接，第一连杆531和飞轮534分别与铰接轴的两端套接，又因为第一连杆531远离飞轮534的一端与牵引块532铰接，牵引块532与旋板50的内壁滑动连接，旋板50与滑座41铰接，进而带动旋板50及其外壁上的打磨棒52旋转，以满足不同角度的夹角的打磨要求，通过伺服电机530与连杆结构的设计，能够精确调节打磨棒52的旋转角度，从而满足不同角度的夹角的打磨要求，提升了焊缝处理的质量，进而有利于提升罐体的加工质量。

旋板50远离滑座41的顶部一端固定设有驱动电机500，其输出端上套设有第一带轮501，所述打磨棒52的一端固定设有第一转轴，第一转轴的外壁上套设有第二带轮502，第一带轮501和第二带轮502之间套设有第二皮带503，并且第一带轮501比第二带轮502小，所述驱动电机500与控制器2电连接，当打磨棒52对准焊缝后，通过控制器2启动驱动电机500，从而带动其输出端上的第一带轮501旋转，由于第二带轮502与第一转轴固定连接，第一带轮501和第二带轮502通过第二皮带503套接，因而带动打磨棒52旋转对焊缝进行打磨。

所述过滤组件61包括收集器610、储存盘611、挤压板612和过滤管613，第一转轴的外壁上还套设有圆盘520，所述圆盘520的外壁上铰接设置有第二连杆521，所述收集器610固定设在旋板50靠近驱动电机500的一端外壁上，所述挤压板612通过插杆614滑动设置在收集器610的内部，连杆远离圆盘520的一端与插杆614的顶部铰接，所述储存盘611插设在收集器610的内侧底部，所述过滤管613连通设置在收集器610的顶部，过滤管613的内部贴合设置有过滤板615，吸附管60与收集器610之间固定设有连通罩600，所述连通罩600的内部铰接设置有第一阀门601，挤压板612的顶部铰接设置有第二阀门616，在打磨工作进行的同时，由于第一转轴与圆盘520套接，挤压板612通过插杆614与收集器610滑动连接，圆盘520的偏心处与插杆614的顶部分别与连杆的两端铰接，从而带动挤压板612上升，由于第一阀门601铰接设在连通罩600的内部，第二阀门616与挤压板612铰接，过滤管613与收集器610连通，因而使得吸附管60附近的压强大于收集器610内部的压强，初始状态，第一阀门601张开，打磨时产生的高温气体和碎屑一起由吸附管60吸附至收集器610的内部，碎屑较重进入收集器610内部后自动掉落至储存盘611的内部，当挤压板612下降时，第一阀门601关闭，第二阀门616张开，高温气体通过第二阀门616进入收集器610的内侧顶部并由过滤管613向外排出，过滤板615用来过滤高温气体，对其进行过滤，从而使得高温气体在进行初步净化后排至大气中，降低环境污染，同时也有利工人心肺健康。

所述提升组件31包括双轴电机310、两个主动轮311、两个从动轮312和两个钢缆313，所述双轴电机310固定设在支撑架1的底部，两个主动轮311分别套设在双轴电机310的两个输出端上，支撑架1的顶部插设有第二转轴，两个从动轮312分别套设在第二转轴的两端，每个钢缆313均套设在一个主动轮311和一个从动轮312之间，升降框30的外壁上固定设有升降块300，升降块300与两个钢缆313均固定连接，所述双轴电机310与控制器2电连接，由于罐体的高度存在差异，有时需要调节打磨棒52的高度来满足不同高度的焊缝的打磨，首先，通过控制器2启动双轴电机310，从而带动两个主动轮311旋转，由于两个从动轮312均通过第二转轴转动设计，又因为每个钢缆313均套设在一个主动轮311和一个从动轮312之间，两个钢缆313和升降框30分别与升降块300的两端固定连接，进而带动升降框30及其顶部的打磨棒52升降，以满足不同高度的罐体焊缝处的打磨要求，提升了本装置的实用性。

升降框30远离升降块300的一端外壁上呈对称设置有两个第一滑块301，每个第一滑块301的内壁上均插设有直线轴承，支撑架1的内壁上呈对称设置有两个导向杆，每个导向杆均与一个直线轴承插接，在升降框30升降时，由于每个第一滑块301均与升降框30固定连接，每个导向杆均与一个直线轴承插接，从而使得升降框30能够更加顺畅的升降，保证打磨工作顺利进行。

所述滑座41的底部呈对称设置有两个第二滑块410，升降框30的内侧底部呈对称设置有两个滑轨，每个第二滑块410均与一个滑轨滑动连接，升降框30的内壁上呈对称设置有两个丝杆302，每个丝杆302均与升降框30转动连接，每个丝杆302均与一个第二滑块410螺纹连接，每个丝杆302均与一个第二滑块410螺纹连接，并且每个丝杆302的一端均穿过升降，框两个第二滑块410的设计使得滑座41具备于升降框30内部滑动的作用，两个丝杆302则用来驱动两个第二滑块410进行滑动。

所述驱动组件42包括步进电机420、链条421、第一链轮422和两个第二链轮423，所述步进电机420固定设在升降框30的外壁上，所述第一链轮422套设在其输出端上，每个第二链轮423均套设在一个丝杆302靠近步进电机420的一端外壁上，所述链条421套设在第一链轮422和两个第二链轮423之间，所述步进电机420与控制器2电连接，在焊缝打磨过程中，由于本装置通过人工绕圈对焊缝进行打磨，打磨棒52与焊缝容易发生偏离，产生误差，从而严重影响打磨质量和效率，激光测距传感器40用来实时检测焊缝与打磨棒52的距离，当发现距离走偏时，通过控制器2启动步进电机420，因而带动其输出端上的第一链轮422旋转，又因为第一链轮422和两个第二链轮423通过链条421套接，加之，滑座41与两个第二滑块410固定连接，每个第二滑块410均与一个丝杆302螺纹连接，每个丝杆302均与一个第二链轮423套接，进而带动滑座41及其顶部的打磨棒52向靠近焊缝的一端滑动，以保证打磨工作始终顺利进行，通过设计丝杆302结构来调节打磨棒52与焊缝的距离，一方面调节过程较慢，更加仔细，另一方面，能够精确调节打磨棒52的位置，不会造成误差，进而提升打磨质量和效率。

所述支撑架1的外壁上固定设有显示器10和推把11，并且支撑架1的底部呈对称设置有四个万向轮，当进行焊缝打磨时，无需将压力容器水平放倒再支撑离开面，直接通过人工将本装置推至压力容器的旁侧，并使得打磨棒52对准焊缝，然后通过控制器2启动摄像头51和显示器10，摄像头51将焊缝处的画面实时传输并呈现在显示器10上，可供工人观察，然后工人可通过绕圈方式依次对每个焊缝处进行打磨，相较于现有方式，不仅无需工人登高作业，降低了安全隐患，同时无需将罐体支撑离开地面，不仅节约了吊起罐体的人力和成本，同时缩减了焊缝处理的整体步骤，有利于提升处理效率。

一种石油化工压力容器表面处理装置的方法，包括以下步骤：

S1：装置的推移与焊缝的水平打磨：

无需将压力容器水平放倒再支撑离开面，直接通过人工将本装置推至压力容器的旁侧，并使得打磨棒52对准焊缝，然后通过控制器2启动摄像头51和显示器10，摄像头51将焊缝处的画面实时传输并呈现在显示器10上，可供工人观察，当打磨棒52对准焊缝后，通过控制器2启动驱动电机500，从而带动其输出端上的第一带轮501旋转，由于第二带轮502与第一转轴固定连接，第一带轮501和第二带轮502通过第二皮带503套接，因而带动打磨棒52旋转对焊缝进行打磨，工人可通过绕圈方式完成罐体外壁上全部焊缝的打磨工作。

S2：不同角度的夹角的打磨：

圆环与罐体连接位置处的焊缝存在部分难以打磨的夹角，此时，通过控制器2启动伺服电机530，因而带动其输出端上的转轮533旋转，由于转轮533与飞轮534通过第一皮带535套接，第一连杆531和飞轮534分别与铰接轴的两端套接，又因为第一连杆531远离飞轮534的一端与牵引块532铰接，牵引块532与旋板50的内壁滑动连接，旋板50与滑座41铰接，进而带动旋板50及其外壁上的打磨棒52旋转，以满足不同角度的夹角的打磨要求。

S3：打磨工作与杂质处理的同步运作：

在打磨工作进行的同时，由于第一转轴与圆盘520套接，挤压板612通过插杆614与收集器610滑动连接，圆盘520的偏心处与插杆614的顶部分别与连杆的两端铰接，从而带动挤压板612上升，由于第一阀门601铰接设在连通罩600的内部，第二阀门616与挤压板612铰接，过滤管613与收集器610连通，因而使得吸附管60附近的压强大于收集器610内部的压强，初始状态，第一阀门601张开，打磨时产生的高温气体和碎屑一起由吸附管60吸附至收集器610的内部，碎屑较重进入收集器610内部后自动掉落至储存盘611的内部，当挤压板612下降时，第一阀门601关闭，第二阀门616张开，高温气体通过第二阀门616进入收集器610的内侧顶部并由过滤管613向外排出，过滤板615用来过滤高温气体，对其进行过滤，从而使得高温气体在进行初步净化后排至大气中。

S4：打磨轨迹的防偏处理：

在焊缝打磨过程中，由于本装置通过人工绕圈对焊缝进行打磨，打磨棒52与焊缝容易发生偏离，产生误差，从而严重影响打磨质量和效率，激光测距传感器40用来实时检测焊缝与打磨棒52的距离，当发现距离走偏时，通过控制器2启动步进电机420，因而带动其输出端上的第一链轮422旋转，又因为第一链轮422和两个第二链轮423通过链条421套接，加之，滑座41与两个第二滑块410固定连接，每个第二滑块410均与一个丝杆302螺纹连接，每个丝杆302均与一个第二链轮423套接，进而带动滑座41及其顶部的打磨棒52向靠近焊缝的一端滑动，以保证打磨工作始终顺利进行。

S5：不同高度的罐体的焊缝处理：

由于罐体的高度存在差异，有时需要调节打磨棒52的高度来满足不同高度的焊缝的打磨，首先，通过控制器2启动双轴电机310，从而带动两个主动轮311旋转，由于两个从动轮312均通过第二转轴转动设计，又因为每个钢缆313均套设在一个主动轮311和一个从动轮312之间，两个钢缆313和升降框30分别与升降块300的两端固定连接，进而带动升降框30及其顶部的打磨棒52升降，以满足不同高度的罐体焊缝处的打磨要求。

本发明的工作原理：当进行焊缝打磨时，无需将压力容器水平放倒，直接通过人工将本装置推至压力容器的旁侧，并使得打磨棒52对准焊缝，然后通过控制器2启动摄像头51和显示器10，摄像头51将焊缝处的画面实时传输并呈现在显示器10上，可供工人观察，当打磨棒52对准焊缝后，通过控制器2启动驱动电机500，从而带动其输出端上的第一带轮501旋转，由于第二带轮502与第一转轴固定连接，第一带轮501和第二带轮502通过第二皮带503套接，因而带动打磨棒52旋转对焊缝进行打磨，工人可通过绕圈方式完成罐体外壁上全部焊缝的打磨工作。

圆环与罐体连接位置处的焊缝存在部分难以打磨的夹角，此时，通过控制器2启动伺服电机530，因而带动其输出端上的转轮533旋转，由于转轮533与飞轮534通过第一皮带535套接，第一连杆531和飞轮534分别与铰接轴的两端套接，又因为第一连杆531远离飞轮534的一端与牵引块532铰接，牵引块532与旋板50的内壁滑动连接，旋板50与滑座41铰接，进而带动旋板50及其外壁上的打磨棒52旋转，以满足不同角度的夹角的打磨要求。

在打磨工作进行的同时，由于第一转轴与圆盘520套接，挤压板612通过插杆614与收集器610滑动连接，圆盘520的偏心处与插杆614的顶部分别与连杆的两端铰接，从而带动挤压板612上升，由于第一阀门601铰接设在连通罩600的内部，第二阀门616与挤压板612铰接，过滤管613与收集器610连通，因而使得吸附管60附近的压强大于收集器610内部的压强，初始状态，第一阀门601张开，打磨时产生的高温气体和碎屑一起由吸附管60吸附至收集器610的内部，碎屑较重进入收集器610内部后自动掉落至储存盘611的内部，当挤压板612下降时，第一阀门601关闭，第二阀门616张开，高温气体通过第二阀门616进入收集器610的内侧顶部并由过滤管613向外排出，过滤板615用来过滤高温气体，对其进行过滤，从而使得高温气体在进行初步净化后排至大气中。

在焊缝打磨过程中，由于本装置通过人工绕圈对焊缝进行打磨，打磨棒52与焊缝容易发生偏离，产生误差，从而严重影响打磨质量和效率，激光测距传感器40用来实时检测焊缝与打磨棒52的距离，当发现距离走偏时，通过控制器2启动步进电机420，因而带动其输出端上的第一链轮422旋转，又因为第一链轮422和两个第二链轮423通过链条421套接，加之，滑座41与两个第二滑块410固定连接，每个第二滑块410均与一个丝杆302螺纹连接，每个丝杆302均与一个第二链轮423套接，进而带动滑座41及其顶部的打磨棒52向靠近焊缝的一端滑动，以保证打磨工作始终顺利进行。

由于罐体的高度存在差异，有时需要调节打磨棒52的高度来满足不同高度的焊缝的打磨，首先，通过控制器2启动双轴电机310，从而带动两个主动轮311旋转，由于两个从动轮312均通过第二转轴转动设计，又因为每个钢缆313均套设在一个主动轮311和一个从动轮312之间，两个钢缆313和升降框30分别与升降块300的两端固定连接，进而带动升降框30及其顶部的打磨棒52升降，以满足不同高度的罐体焊缝处的打磨要求。

Claims (10)

1.一种化工压力容器表面处理装置，包括支撑架（1），所述支撑架（1）呈U型结构，其特征在于：还包括控制器（2）、升降机构（3）、防偏机构（4）、打磨机构（5）和处理机构（6），所述控制器（2）固定设在支撑架（1）的外壁上，打磨机构（5）包括旋板（50）、摄像头（51）、打磨棒（52）和角度调节组件（53），所述旋板（50）铰接设置在滑座（41）的顶部，所述摄像头（51）固定设在旋板（50）的外壁上，所述角度调节组件（53）设在滑座（41）的顶部，所述打磨棒（52）固定设在旋板（50）的外壁上，所述防偏机构（4）设在升降框（30）的内部，防偏机构（4）包括激光测距传感器（40）、滑座（41）和驱动组件（42），所述激光测距传感器（40）固定设在旋板（50）的外壁上，所述滑座（41）滑动设在升降框（30）的内部，所述驱动组件（42）设在升降框（30）的外壁上，所述升降机构（3）设在支撑架（1）的顶部，升降机构（3）包括升降框（30）和提升组件（31），所述提升组件（31）设在支撑架（1）的顶部，所述升降框（30）设在提升组件（31）上，所述打磨机构（5）设在滑座（41）的顶部，所述处理机构（6）设在旋板（50）的外壁上，处理机构（6）包括吸附管（60）和过滤组件（61），所述过滤组件（61）设在旋板（50）的外壁上，所述吸附管（60）固定设在过滤组件（61）上，所述摄像头（51）、激光测距传感器（40）、提升组件（31）、角度调节组件（53）、驱动组件（42）与控制器（2）均为电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种化工压力容器表面处理装置，其特征在于：所述角度调节组件（53）包括伺服电机（530）、第一连杆（531）和牵引块（532），所述伺服电机（530）固定设在滑座（41）的顶部，其输出端上套设有转轮（533），滑座（41）的顶部通过铰接轴可转动的设置有飞轮（534），转轮（533）和飞轮（534）之间套设有第一皮带（535），所述第一连杆（531）套设在铰接轴远离飞轮（534）的一端，所述牵引块（532）铰接设置在第一连杆（531）远离飞轮（534）的一端，旋板（50）上设有可供牵引块（532）滑动的滑槽，所述伺服电机（530）与控制器（2）电连接。

3.根据权利要求2所述的一种石油化工压力容器表面处理装置，其特征在于：旋板（50）远离滑座（41）的顶部一端固定设有驱动电机（500），其输出端上套设有第一带轮（501），所述打磨棒（52）的一端固定设有第一转轴，第一转轴的外壁上套设有第二带轮（502），第一带轮（501）和第二带轮（502）之间套设有第二皮带（503），并且第一带轮（501）比第二带轮（502）小，所述驱动电机（500）与控制器（2）电连接。

4.根据权利要求3所述的一种石油化工压力容器表面处理装置，其特征在于：所述过滤组件（61）包括收集器（610）、储存盘（611）、挤压板（612）和过滤管（613），第一转轴的外壁上还套设有圆盘（520），所述圆盘（520）的外壁上铰接设置有第二连杆（521），所述收集器（610）固定设在旋板（50）靠近驱动电机（500）的一端外壁上，所述挤压板（612）通过插杆（614）滑动设置在收集器（610）的内部，连杆远离圆盘（520）的一端与插杆（614）的顶部铰接，所述储存盘（611）插设在收集器（610）的内侧底部，所述过滤管（613）连通设置在收集器（610）的顶部，过滤管（613）的内部贴合设置有过滤板（615），吸附管（60）与收集器（610）之间固定设有连通罩（600），所述连通罩（600）的内部铰接设置有第一阀门（601），挤压板（612）的顶部铰接设置有第二阀门（616）。

5.根据权利要求4所述的一种石油化工压力容器表面处理装置，其特征在于：所述提升组件（31）包括双轴电机（310）、两个主动轮（311）、两个从动轮（312）和两个钢缆（313），所述双轴电机（310）固定设在支撑架（1）的底部，两个主动轮（311）分别套设在双轴电机（310）的两个输出端上，支撑架（1）的顶部插设有第二转轴，两个从动轮（312）分别套设在第二转轴的两端，每个钢缆（313）均套设在一个主动轮（311）和一个从动轮（312）之间，升降框（30）的外壁上固定设有升降块（300），升降块（300）与两个钢缆（313）均固定连接，所述双轴电机（310）与控制器（2）电连接。

6.根据权包括利要求5所述的一种石油化工压力容器表面处理装置，其特征在于：升降框（30）远离升降块（300）的一端外壁上呈对称设置有两个第一滑块（301），每个第一滑块（301）的内壁上均插设有直线轴承，支撑架（1）的内壁上呈对称设置有两个导向杆，每个导向杆均与一个直线轴承插接。

7.根据权利要求6所述的一种石油化工压力容器表面处理装置，其特征在于：所述滑座（41）的底部呈对称设置有两个第二滑块（410），升降框（30）的内侧底部呈对称设置有两个滑轨，每个第二滑块（410）均与一个滑轨滑动连接，升降框（30）的内壁上呈对称设置有两个丝杆（302），每个丝杆（302）均与升降框（30）转动连接，并且每个丝杆（302）的一端均穿过升降框（30）。

8.根据权利要求7所述的一种石油化工压力容器表面处理装置，其特征在于：所述驱动组件（42）包括步进电机（420）、链条（421）、第一链轮（422）和两个第二链轮（423），所述步进电机（420）固定设在升降框（30）的外壁上，所述第一链轮（422）套设在其输出端上，每个第二链轮（423）均套设在一个丝杆（302）靠近步进电机（420）的一端外壁上，所述链条（421）套设在第一链轮（422）和两个第二链轮（423）之间，所述步进电机（420）与控制器（2）电连接。

9.根据权利要求8所述的一种石油化工压力容器表面处理装置，其特征在于：所述支撑架（1）的外壁上固定设有显示器（10）和推把（11），并且支撑架（1）的底部呈对称设置有四个万向轮。

10.一种石油化工压力容器表面处理装置的方法，包括以下步骤：

S1：装置的推移与焊缝的水平打磨：

无需将压力容器水平放倒再支撑离开面，直接通过人工将本装置推至压力容器的旁侧，并使得打磨棒（52）对准焊缝，然后通过控制器（2）启动摄像头（51）和显示器（10），摄像头（51）将焊缝处的画面实时传输并呈现在显示器（10）上，可供工人观察，当打磨棒（52）对准焊缝后，通过控制器（2）启动驱动电机（500），从而带动其输出端上的第一带轮（501）旋转，由于第二带轮（502）与第一转轴固定连接，第一带轮（501）和第二带轮（502）通过第二皮带（503）套接，因而带动打磨棒（52）旋转对焊缝进行打磨，工人可通过绕圈方式完成罐体外壁上全部焊缝的打磨工作；

S2：不同角度的夹角的打磨：

圆环与罐体连接位置处的焊缝存在部分难以打磨的夹角，此时，通过控制器（2）启动伺服电机（530），因而带动其输出端上的转轮（533）旋转，由于转轮（533）与飞轮（534）通过第一皮带（535）套接，第一连杆（531）和飞轮（534）分别与铰接轴的两端套接，又因为第一连杆（531）远离飞轮（534）的一端与牵引块（532）铰接，牵引块（532）与旋板（50）的内壁滑动连接，旋板（50）与滑座（41）铰接，进而带动旋板（50）及其外壁上的打磨棒（52）旋转，以满足不同角度的夹角的打磨要求；

S3：打磨工作与杂质处理的同步运作：

在打磨工作进行的同时，由于第一转轴与圆盘（520）套接，挤压板（612）通过插杆（614）与收集器（610）滑动连接，圆盘（520）的偏心处与插杆（614）的顶部分别与连杆的两端铰接，从而带动挤压板（612）上升，由于第一阀门（601）铰接设在连通罩（600）的内部，第二阀门（616）与挤压板（612）铰接，过滤管（613）与收集器（610）连通，因而使得吸附管（60）附近的压强大于收集器（610）内部的压强，初始状态，第一阀门（601）张开，打磨时产生的高温气体和碎屑一起由吸附管（60）吸附至收集器（610）的内部，碎屑较重进入收集器（610）内部后自动掉落至储存盘（611）的内部，当挤压板（612）下降时，第一阀门（601）关闭，第二阀门（616）张开，高温气体通过第二阀门（616）进入收集器（610）的内侧顶部并由过滤管（613）向外排出，过滤板（615）用来过滤高温气体，对其进行过滤，从而使得高温气体在进行初步净化后排至大气中；

S4：打磨轨迹的防偏处理：

在焊缝打磨过程中，由于本装置通过人工绕圈对焊缝进行打磨，打磨棒（52）与焊缝容易发生偏离，产生误差，从而严重影响打磨质量和效率，激光测距传感器（40）用来实时检测焊缝与打磨棒（52）的距离，当发现距离走偏时，通过控制器（2）启动步进电机（420），因而带动其输出端上的第一链轮（422）旋转，又因为第一链轮（422）和两个第二链轮（423）通过链条（421）套接，加之，滑座（41）与两个第二滑块（410）固定连接，每个第二滑块（410）均与一个丝杆（302）螺纹连接，每个丝杆（302）均与一个第二链轮（423）套接，进而带动滑座（41）及其顶部的打磨棒（52）向靠近焊缝的一端滑动，以保证打磨工作始终顺利进行；

S5：不同高度的罐体的焊缝处理：

由于罐体的高度存在差异，有时需要调节打磨棒（52）的高度来满足不同高度的焊缝的打磨，首先，通过控制器（2）启动双轴电机（310），从而带动两个主动轮（311）旋转，由于两个从动轮（312）均通过第二转轴转动设计，又因为每个钢缆（313）均套设在一个主动轮（311）和一个从动轮（312）之间，两个钢缆（313）和升降框（30）分别与升降块（300）的两端固定连接，进而带动升降框（30）及其顶部的打磨棒（52）升降，以满足不同高度的罐体焊缝处的打磨要求。

Images