CN113927489B - 一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线及工作方法，主要包括：驱动电机、喷砂系统罩、变速箱、传动链、喷砂吹扫组件，生产线还包括：驱动辊组件、第一夹持机构、第二夹持机构、万向轴，驱动电机通过变速箱与万向轴传动连接，万向轴一端固定设置有齿轮、另一端固定设置有双圆台辊，万向轴、双圆台辊在驱动辊组件上进行同步转动连接，多组平行设置的所述驱动辊组件通过传动链和齿轮传动连接；本发明产品不夹持被加工的管道的内、外壁，通过驱动电机、变速箱、万向轴、双圆台辊等，可实现对管道的螺旋向前移动，不影响管道内外壁的喷砂除锈动作。

Description

一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线及工作方法

技术领域

本发明涉及管道内外壁打磨除锈加工相关技术领域，具体涉及一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线及工作方法。

背景技术

喷砂除锈是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（石榴石砂、铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化。对管道的内壁和外壁的除锈时，需将喷砂头围绕管道外壁或将喷砂头伸入管道内，喷射出钢砂进行除锈。

目前，现有对管道喷砂除锈的技术，存在以下缺陷：① 需要夹持管道，进行喷砂除锈，夹持位置不能很好的完成除锈工作；② 外壁喷砂、内壁喷砂、管内吹扫等需要分步、分设备来完成，需要多次夹持管道进行操作，效率低下；③ 外壁喷砂、内壁喷砂、管内吹扫等需要分设备来完成，造成设备种类较多，投资较大；④ 外壁喷砂、内壁喷砂、管内吹扫等需要分设备来完成造成生产场地较大，土地利用率不高；⑤ 管内喷砂多采用伸入喷砂头或喷砂机器人喷砂，喷砂完成后，需要将伸入的喷砂头或喷砂机器人取出后再进行下一步工作，这里造成不必要的生产停滞，效率低下；⑥ 喷砂除锈工作时，不能很好的避免扬尘和收集喷砂再循环利用；⑦ 不能多根管道、甚至多种规格管道同时生产，设备适应性低、推广困难等。相关的设计可以参见中国专利201911098194.2、202110318683.5等，因此设计一种内外壁一体化连续式喷砂除锈生产线显得尤为重要。

发明内容

（一）解决的技术问题

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明设计一种管道内外壁一体化连续式喷砂除锈生产线及工作方法，其目的在于：提供一种能够满足多种规格管道，满足管道内、外壁喷砂除锈和管道内部吹扫一次完成的工艺需要，生产过程可以对产生的喷砂颗粒进行有效的隔离和收集。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，主要包括：驱动电机、喷砂系统罩、变速箱、传动链、喷砂吹扫组件，其特征在于，所述生产线还包括：驱动辊组件、第一夹持机构、第二夹持机构、万向轴，所述驱动电机通过变速箱与万向轴传动连接，所述万向轴一端固定设置有齿轮、另一端固定设置有双圆台辊，万向轴、双圆台辊在驱动辊组件上进行同步转动连接，多组平行设置的所述驱动辊组件通过传动链和齿轮传动连接；

喷砂系统罩一侧设置有进管口、另一侧设置有出管口，所述喷砂系统罩内部中间上侧设置有管外喷砂伸缩机构，管外喷砂伸缩机构下侧设置有管外喷砂管、管外喷砂头，管外喷砂管与管外喷砂头内部连通，所述在进管口前方上下侧分别设置有第一夹持机构、第一托举台，第一夹持机构上部固定在喷砂系统罩侧壁上，第一夹持机构下端设置有吹气管、第一夹持头，第一夹持头内部设置有与喷砂吹扫组件上的吹气管接头密封对接的气嘴，第一夹持机构、第一托举台同时伸长时，将喷砂吹扫组件的吹扫接头端夹持固定，同时实现对吹气管与吹气管接头密封对接；

所述出管口后方上下侧分别设置有第二夹持机构、第二托举台，第二夹持机构上部固定在喷砂系统罩侧壁上，第二夹持机构下端设置有管内喷砂管、第二夹持头，第二夹持头内部设置有与喷砂吹扫组件上的管内喷砂管接头密封对接的气嘴，第二夹持机构、第二托举台同时伸长时，将喷砂吹扫组件的喷砂接头端夹持固定，同时实现对管内喷砂管与管内喷砂管接头密封对接。

作为上一步的优选方案，所述变速箱安装在一组万向轴架上，万向轴架上安装有万向轴且万向轴在万向轴架上进行转动连接。

作为上一步的优选方案，多组平行设置的所述驱动辊组件的轴向与被加工管道的轴向夹角为锐角，多组平行设置的驱动辊组件提供被加工管道的绕其轴向圆周旋转和径向移动的螺旋移动的动力。

作为上一步的优选方案，所述喷砂系统罩两侧设置有传动链窗，传动链窗用于将传动链穿过喷砂系统罩后带动万向轴进行转动。

作为上一步的优选方案，所述管外喷砂伸缩机构下侧还设置有管外喷砂传感器。

作为上一步的优选方案，所述进管口、出管口外侧分别设置有进口隔风帘、出口隔风帘，进口隔风帘、出口隔风帘为多个扇形组成的圆周结构，所述进口隔风帘、出口隔风帘外弧边固定在喷砂系统罩上，扇形两边为独立打开方式，用于阻隔喷砂系统罩内外部喷砂打磨时产生的污染粉尘，同时方便被加工管道进出喷砂系统罩。

作为上一步的优选方案，所述管外喷砂管上设置有管外喷砂管阀，管外喷砂管阀用于控制管外喷砂管的关闭与开启工作，所述吹气管上设置有吹气管阀，吹气管阀用于控制吹气管的开启与关闭工作。

作为上一步的优选方案，所述喷砂吹扫组件主要包括吹气管接头、管内喷砂头、吹气管导管、喷砂吹扫梁、吹扫头、管内喷砂管导管、管内喷砂管接头、喷砂接头端、吹扫接头端，所述喷砂吹扫梁两端分别固定有喷砂接头端、吹扫接头端，喷砂吹扫梁内部设置有管内喷砂管导管，管内喷砂管导管与管内喷砂管接头相通，所述吹气管接头与吹气管导管相通，吹气管导管通过固定处固定连接，所述吹扫头与喷砂吹扫组件之间的夹角b为锐角。这样有利于吹扫头内的气体从被加工管道一端朝其移动方向相反的一端吹扫干净。

作为上一步的优选方案，所述喷砂吹扫组件还包括管内喷砂感应器、管内吹扫感应器，所述管内喷砂感应器检测到被加工管道接近时，启动第二夹持机构、第二托举台、管内喷砂管阀动作，所述管内吹扫感应器检测到被加工管道时，启动第一夹持机构、第一托举台、吹扫头动作。

作为上一步优选方案，所述万向轴在以v₀的角速度旋转时，双圆台辊以v₀的角速度同方向旋转，驱动辊组件的轴向与被加工管道的轴向夹角为锐角，此时双圆台辊将被加工管道架起在V型旋转面上，双圆台辊的一组斜对边对被加工管道施加驱动力、另一组斜对边悬空不能施加外力，在双圆台辊以v₀的角速度旋转提供合力作用下，被加工管道绕其轴向以v₁速度做圆周旋转和v₂速度径向移动的边旋转边移动的螺旋移动的动力。在被加工管道自动旋转的效果下，管外喷砂头可从被加工管道的外壁均匀的喷砂除锈、管内喷砂头可从被加工管道的内壁均匀的喷砂除锈，同时有利于吹扫头内的气体从被加工管道内壁均匀的吹扫干净。

作为上一步优选方案，所述第一夹持机构、第二夹持机构、第一托举台、第二托举台、管外喷砂伸缩机构为气动、液压或连杆伸缩机构。第一托举台、第二托举台和第一夹持机构、第二夹持机构均设置保持定位、定向夹持的机构配合，可以让喷砂吹扫组件保持与被加工管道直线运动轨迹相同且处于其内部可贯穿的位置关系。

作为上一步优选方案，所述传动链与齿轮为齿轮和链条传动结构，或为齿轮与齿带传动机构。

作为上一步优选方案，所述进口隔风帘、出口隔风帘为透明状的软玻璃等塑料或橡胶件。

作为上一步优选方案，所述驱动辊组件的轴向与被加工管道的轴向夹角为锐角，具体为45°～60°，锐角便于驱动辊组件托起被加工管道，并能提供螺旋和前进的动力。角度过大，螺旋推力太小、前进速度太快，对被加工管道内外壁喷砂除锈不能很好的覆盖；角度过小，螺旋推力太大、前进速度太慢，内外壁喷砂除锈效率很低，甚至被加工管道可能会从驱动辊组件上掉落。

作为上一步优选方案，所述驱动辊组件上设置多组双圆台辊构成阵列结构，分别配合对应的第一夹持机构、第二夹持机构、第一托举台、第二托举台、管外喷砂伸缩机构，以满足多个或多种不同被加工管道的同时生产。可以进一步降低设备占地面积和设备的复杂程度，提高生产效率。

作为上一步优选方案，所述喷砂吹扫组件为刚性直线结构件，管内喷砂头、管内吹扫感应器之间间距大于喷砂吹扫组件整体长度。

作为上一步优选方案，所述喷砂系统罩底部、管外喷砂伸缩机构下侧设置有集砂箱，用于收集管外喷砂头喷射出来的颗粒。

一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈工作方法，其特征在于，包括以下动作过程：

S₁、启动第二夹持机构、第二托举台，将喷砂吹扫组件的喷砂接头端夹持固定，此时喷砂接头端的管内喷砂管接头与第二夹持头内的管内喷砂管密封连通，此时，第一夹持机构、第一托举台为收缩状态；

S₂、启动驱动电机，驱动电机经过变速箱带动万向轴以v₀的角速度旋转，万向轴带动双圆台辊以v₀的角速度在驱动辊组件上旋转，万向轴上的齿轮通过传动链带动多个驱动辊组件系统上的双圆台辊联动运转；

S₃、被加工管道在驱动辊组件上，在双圆台辊的以v₀的角速度旋转提供合力作用下，被加工管道绕其轴向以v₁速度做圆周旋转和v₂速度径向移动的边旋转边移动的螺旋移动的动力，最终被螺旋推送到喷砂系统罩左侧；

S₄、被加工管道在螺旋前进时，套入喷砂吹扫组件的吹扫接头端，当被加工管道继续前进到管内喷砂感应器处时，管内喷砂管阀开启，管内喷砂管通过管内喷砂管导管、管内喷砂头对被加工管道内壁进行喷砂除锈，被加工管道为螺旋前进模式，还对内壁圆周进行螺旋覆盖式喷砂除锈，同时，管外喷砂伸缩机构伸长到被加工管道外圆位置；

S₅、被加工管道继续前进到管外喷砂伸缩机构的管外喷砂传感器处时，管外喷砂管上端的管外喷砂管阀开启，管外喷砂管通过管外喷砂头对被加工管道外壁进行喷砂除锈，被加工管道一直处在螺旋前进的模式下，管外喷砂头同样对外壁圆周进行螺旋覆盖式喷砂除锈，喷砂系统罩底部、管外喷砂伸缩机构下侧设置的集砂箱，用于收集管外喷砂头喷射出来的颗粒；

S₆、当被加工管道继续前进，尾部通过管内喷砂感应器处时，管内喷砂管阀关闭，被加工管道内壁喷砂除锈动作停止；

S₇、被加工管道继续前进，头部通过管内吹扫感应器处时，第一夹持机构、第一托举台启动，将喷砂吹扫组件的吹扫接头端夹持固定；同时第二夹持机构、第二托举台收缩，第一夹持头与吹气管接头内的吹气管密封连通，喷砂吹扫组件的喷砂接头端被释放出来；吹气管上的吹气管阀开启，吹扫头启动对被加工管道内部吹扫，被加工管道为螺旋前进模式，还对内壁圆周从顶部到尾部进行螺旋覆盖式吹扫除尘；

S₈、当被加工管道继续前进通过管内吹扫感应器处时，系统设置动作延迟，等被加工管道全完移出喷砂吹扫组件后，再启动第二夹持机构、第二托举台，将喷砂吹扫组件的喷砂接头端夹持固定，此时喷砂接头端的管内喷砂管接头与第二夹持头内的管内喷砂管密封连通；此时，第一夹持机构、第一托举台为收缩状态，然后重复S₁动作，生产得以循环工作；

S₉、驱动辊组件上设置多组双圆台辊构成阵列结构模式，分别配合对应的第一夹持机构、第二夹持机构、第一托举台、第二托举台、管外喷砂伸缩机构，满足多个或多种不同被加工管道的同时生产。

（三）有益效果

本发明提供了一种管道内外壁一体化连续式喷砂除锈生产线及工作方法，具备以下有益效果：

1、本发明产品不夹持被加工的管道的内、外壁，通过驱动电机、变速箱、万向轴、双圆台辊等，可实现对管道的螺旋向前移动，不影响管道内外壁的喷砂除锈动作。

2、本发明产品喷砂系统罩左右两侧，在对应管道移动的上传下侧设置有夹持装置，可与喷砂吹扫组件的喷砂除锈管路、喷气吹扫管路实现密封断开与连接，可让喷砂吹扫组件整体穿过被加工管道内部，减少了夹持内壁喷头深入管道内部喷砂后再移出的复杂结构，且不需要较大的生产场地。

3、本发明产品喷砂吹扫组件为水平设置的刚性构件，初始端带有内壁喷砂头，可整体穿越被吹扫管道内壁，可以有效实现对管道内壁的喷砂除锈动作。

4、本发明产品喷砂吹扫组件带有吹扫头，可整体穿越被吹扫管道内壁，可以有效实现对管道内壁的喷气除尘动作。

5、本发明产品喷砂系统罩内部还设置有管外喷砂伸缩机构，可有效实现对管道外壁的喷砂除锈动作。

6、本发明产品喷砂系统罩底部还设置有集砂箱，便于收集再利用被喷砂的颗粒。

7、本发明产品喷砂系统罩两侧带有隔风帘，可以有效隔离喷砂除锈所产生的粉尘。

8、本发明产品驱动辊组件上可以设置多组双圆台辊构成阵列结构模式，分别配合对应的第一夹持机构、第二夹持机构、第一托举台、第二托举台、管外喷砂伸缩机构，可以满足多个或多种不同被加工管道的同时生产，进一步降低设备占地面积和设备的复杂程度，提高生产效率。

9、本发明产品管道内、外壁喷砂除锈和管内吹扫一次完成，避免常规的内外壁分开喷砂除锈和管内吹扫过程，提高了生产节奏性，降低了生产动作切换的等待时间。

10、本发明产品结构简单，便于加工制造和推广，产品使用方便，设备性价比高，场地占地面积小，提高了生产的工作效率，可降低安全和品质事故的发生。

附图说明

图1为本发明系统主视图；

图2为本发明系统俯视剖视图；

图3为本发明喷砂装置系统主视剖视图；

图4为本发明喷砂装置系统俯视剖视图；

图5为本发明喷砂装置系统左视图；

图6为本发明喷砂装置系统右视图；

图7为本发明喷砂吹扫夹持装置系统图；

图8为本发明图7中A向视图；

图9为本发明管道输送系统原理图；

图10为本发明管道输送初始状态示意图；

图11为本发明管道输送内部、外部喷砂状态示意图；

图12为本发明管道输送内部吹扫状态示意图；

图13为本发明管道内部吹扫完成状态示意图；

图14为本发明管道移出状态示意图；

图15为本发明多个系统组合使用效果示意图；

图16为本发明图1的B向视图；

图17为本发明图1的C向视图；

图18为本发明控制关联图；

图19为本发明动作流程图。

其中，1、驱动电机，2、喷砂系统罩，3、驱动辊组件，4、第一夹持机构，5、第二夹持机构，6、变速箱，7、万向轴架，8、传动链，9、万向轴，10、喷砂吹扫组件，11、双圆台辊，12、齿轮，13、第一托举台，14、第二托举台，15、管外喷砂伸缩机构，16、管外喷砂传感器，17、管外喷砂管，18、管外喷砂管阀，19、吹气管，20、吹气管阀，21、管内喷砂管，22、管内喷砂管阀，23、集砂箱，24、第一夹持头，25、进管口，26、出管口，27、第二夹持头，28、进口隔风帘，29、出口隔风帘，30、吹气管接头，31、管内喷砂头，32、吹气管导管，33、喷砂吹扫梁，34、吹扫头，35、管内喷砂管导管，36、管内喷砂管接头，37、喷砂接头端，38、吹扫接头端，39、固定处，40、管内喷砂感应器，41、管内吹扫感应器，42、被加工管道，43、传动链窗，44、管外喷砂头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1～8、16、17所示，

驱动电机1通过变速箱6与万向轴9传动连接，万向轴9可在万向轴架7上转动，万向轴9一端固定设置有齿轮12，另一端固定设置有双圆台辊11，万向轴9、双圆台辊11可以在驱动辊组件3上同步转动。

多组平行设置的驱动辊组件3的轴向与被加工管道42的轴向（或称为移动方向）夹角为锐角（或钝角的非垂直位置关系），多组平行设置的驱动辊组件3提供被加工管道42的绕其轴向圆周旋转和径向移动的螺旋移动的动力，多组平行设置的驱动辊组件3通过传动链8和万向轴9上的齿轮12传动连接。

驱动辊组件3、万向轴架7、喷砂系统罩2固定在地面上。

喷砂系统罩2对应万向轴架7直线组位置的两侧设置有传动链窗43，传动链窗43用于传动链8穿过喷砂系统罩2带动万向轴9系统转动。

若干双圆台辊11中心共线位置为被加工管道42移动轨迹方向，喷砂系统罩2两侧对应设置有进管口25、出管口26，进管口25、出管口26用于被加工管道42穿过喷砂系统罩2内部。

进管口25、出管口26外侧分别设置有进口隔风帘28、出口隔风帘29，进口隔风帘28、出口隔风帘29为圆周分布扇形的软质材料，其圆弧边固定在喷砂系统罩2上，锐角两边为可独立打开结构，用于阻隔喷砂系统罩2内外部喷砂打磨时产生的污染粉尘，同时方便被加工管道42进出喷砂系统罩2。

喷砂系统罩2内部中间对应被加工管道42移动轨迹方向上侧设置有管外喷砂伸缩机构15，管外喷砂伸缩机构15下侧设置有管外喷砂传感器16、管外喷砂管17、管外喷砂头44，管外喷砂管17与管外喷砂头44内部连通，管外喷砂管17上设置有管外喷砂管阀18，管外喷砂管阀18用于控制管外喷砂管17的关闭与开启工作。

在进管口25端的被加工管道42移动轨迹方向上下侧分别设置有第一夹持机构4、第一托举台13，第一夹持机构4、第一托举台13为可升降机构，第一夹持机构4上部固定在喷砂系统罩2侧壁上，第一夹持机构4下端设置有吹气管19、吹气管阀20、第一夹持头24，吹气管阀20用于控制吹气管19的开启与关闭工作，第一夹持头24内部设置有与喷砂吹扫组件10上吹气管接头30可密封对接的气嘴，第一夹持机构4、第一托举台13同时伸长时，可将喷砂吹扫组件10的吹扫接头端38夹持固定，同时实现吹气管19与吹气管接头30密封对接。

在出管口26端的被加工管道42移动轨迹方向上下侧分别设置有第二夹持机构5、第二托举台14，第二夹持机构5、第二托举台14为可升降机构，第二夹持机构5上部固定在喷砂系统罩2侧壁上，第二夹持机构5下端设置有管内喷砂管21、管内喷砂管阀22、第二夹持头27，管内喷砂管阀22用于控制管内喷砂管21的开启与关闭工作，第二夹持头27内部设置有与喷砂吹扫组件10上管内喷砂管接头36可密封对接的气嘴，第二夹持机构5、第二托举台14同时伸长时，可将喷砂吹扫组件10的喷砂接头端37夹持固定，同时实现管内喷砂管21与管内喷砂管接头36密封对接。

喷砂吹扫组件10由吹气管接头30、管内喷砂头31、吹气管导管32、喷砂吹扫梁33、吹扫头34、管内喷砂管导管35、管内喷砂管接头36、喷砂接头端37、吹扫接头端38、管内喷砂感应器40、管内吹扫感应器41等组成，喷砂吹扫梁33两端分别固定有喷砂接头端37、吹扫接头端38。喷砂吹扫梁33内部设置有管内喷砂管导管35，管内喷砂管导管35与管内喷砂管接头36相通，管内喷砂感应器40检测到被加工管道42接近信号，提供给控制系统，以启动第二夹持机构5、第二托举台14、管内喷砂管阀22的动作指令，管内吹扫感应器41检测到被加工管道42接近信号，提供给控制系统，以启动第一夹持机构4、第一托举台13、吹扫头34的动作指令，吹气管接头30与吹气管导管32相通，吹气管导管32通过固定处39固定连接，吹扫头34与喷砂吹扫组件10之间的夹角b为锐角，这样有利于吹扫头34内的气体从被加工管道42一端朝其移动方向相反的一端吹扫干净。

万向轴9在以v₀的角速度旋转时，双圆台辊11也以v₀的角速度同方向，驱动辊组件3的轴向与被加工管道42的轴向（或称为移动方向）夹角为锐角（或钝角的非垂直位置关系），此时双圆台辊11将被加工管道42架起在V型旋转面上，双圆台辊11的一组斜对边对被加工管道42施加驱动力、另一组斜对边悬空不能施加外力，在双圆台辊11以v₀的角速度旋转提供合力作用下，被加工管道42绕其轴向以v₁速度做圆周旋转和v₂速度径向移动的边旋转边移动的螺旋移动的动力，在被加工管道42自动旋转的效果下，管外喷砂头44可从被加工管道42的外壁均匀的喷砂除锈、管内喷砂头31可从被加工管道42的内壁均匀的喷砂除锈，同时有利于吹扫头34内的气体从被加工管道42内壁均匀的吹扫干净。

第一夹持机构4、第二夹持机构5、第一托举台13、第二托举台14、管外喷砂伸缩机构15可为气动、液压或连杆伸缩机构等。第一托举台13、第二托举台14和第一夹持机构4、第二夹持机构5均设置保持定位、定向夹持的机构配合，可以让喷砂吹扫组件10保持与被加工管道42直线运动轨迹相同且处于其内部可贯穿的位置关系。

传动链8与齿轮12可为齿轮和链条传动结构，也可以为齿轮与齿带传动机构等。

进口隔风帘28、出口隔风帘29可为透明状的软玻璃等塑料或橡胶件。

驱动辊组件3的轴向与被加工管道42的轴向（或称为移动方向）夹角为锐角，以45°～60°为佳，设置该夹角，便于驱动辊组件3托起被加工管道42，并能提供螺旋和前进的动力。角度过大，螺旋推力太小、前进速度太快，对被加工管道42内外壁喷砂除锈不能很好的覆盖；角度过小，螺旋推力太大、前进速度太慢，内外壁喷砂除锈效率很低，甚至被加工管道42可能会从驱动辊组件3上掉落。

双圆台辊11的上下底直径可根据被加工管道42的直径合理选择；两组双圆台辊11之间间距可根据被加工管道42的长度合理选择。

驱动辊组件3上可以设置多组双圆台辊11构成阵列结构模式，分别配合对应的第一夹持机构4、第二夹持机构5、第一托举台13、第二托举台14、管外喷砂伸缩机构15，可以满足多个或多种不同被加工管道42的同时生产，进一步降低设备占地面积和设备的复杂程度，提高生产效率。

喷砂吹扫组件10为刚性直线结构件，管内喷砂头31、管内吹扫感应器41之间间距大于喷砂吹扫组件10整体长度尺寸。

喷砂系统罩2底部、管外喷砂伸缩机构15下侧设置有集砂箱23，便于收集管外喷砂头44喷射出来的颗粒等。

如图7、8所示，喷砂吹扫组件10为刚性直线结构件，喷砂吹扫组件10由吹气管接头30、管内喷砂头31、吹气管导管32、喷砂吹扫梁33、吹扫头34、管内喷砂管导管35、管内喷砂管接头36、喷砂接头端37、吹扫接头端38、管内喷砂感应器40、管内吹扫感应器41等组成，喷砂吹扫梁33两端分别固定有喷砂接头端37、吹扫接头端38。喷砂吹扫梁33内部设置有管内喷砂管导管35，管内喷砂管导管35与管内喷砂管接头36相通，管内喷砂感应器40检测到被加工管道42接近信号，提供给控制系统，以启动第二夹持机构5、第二托举台14、管内喷砂管阀22的动作指令，管内吹扫感应器41检测到被加工管道42接近信号，提供给控制系统，以启动第一夹持机构4、第一托举台13、吹扫头34的动作指令，吹气管接头30与吹气管导管32相通，吹气管导管32通过固定处39固定连接，吹扫头34与喷砂吹扫组件10之间的夹角b为锐角，这样有利于吹扫头34内的气体从被加工管道42一端朝其移动方向相反的一端吹扫干净。

如图9所示，万向轴9在以v₀的角速度旋转时，双圆台辊11也以v₀的角速度同方向，驱动辊组件3的轴向与被加工管道42的轴向（或称为移动方向）夹角为锐角（或钝角的非垂直位置关系），此时双圆台辊11将被加工管道42架起在V型旋转面上，双圆台辊11的一组斜对边对被加工管道42施加驱动力、另一组斜对边悬空不能施加外力，在双圆台辊11以v₀的角速度旋转提供合力作用下，被加工管道42绕其轴向以v₁速度做圆周旋转和v₂速度径向移动的边旋转边移动的螺旋移动的动力，在被加工管道42自动旋转的效果下，管外喷砂头44可从被加工管道42的外壁均匀的喷砂除锈、管内喷砂头31可从被加工管道42的内壁均匀的喷砂除锈，同时有利于吹扫头34内的气体从被加工管道42内壁均匀的吹扫干净。

具体实施过程：

如图10～15、18、19所示，一种管道内外壁一体化连续式喷砂除锈生产线的工作方法，包括以下动作过程：

S₁、启动第二夹持机构5、第二托举台14，将喷砂吹扫组件10的喷砂接头端37夹持固定，此时喷砂接头端37的管内喷砂管接头36与第二夹持头27内的管内喷砂管21密封连通（此时，第一夹持机构4、第一托举台13为收缩状态）。

S₂、启动驱动电机1，驱动电机1经过变速箱6带动万向轴9以v₀的角速度旋转，万向轴9带动双圆台辊11以v₀的角速度在驱动辊组件3上旋转，万向轴9上的齿轮12通过传动链8带动多个驱动辊组件3系统上的双圆台辊11联动运转。

S₃、被加工管道42在驱动辊组件3上，在双圆台辊11以v₀的角速度旋转提供合力作用下，被加工管道42绕其轴向以v₁速度做圆周旋转和v₂速度径向移动的边旋转边移动的螺旋移动的动力，最终被螺旋推送到喷砂系统罩2左侧。

S₄、被加工管道42在螺旋前进时，套入喷砂吹扫组件10的吹扫接头端38，当被加工管道42继续前进到管内喷砂感应器40处时，管内喷砂管阀22开启，管内喷砂管21通过管内喷砂管导管35、管内喷砂头31对被加工管道42内壁进行喷砂除锈，因被加工管道42为螺旋前进模式，所以可以对内壁圆周进行螺旋覆盖式喷砂除锈，同时，管外喷砂伸缩机构15伸长到被加工管道42外圆适当距离位置。

S₅、被加工管道42继续前进到管外喷砂伸缩机构15的管外喷砂传感器16处时，管外喷砂管17上端 管外喷砂管阀18开启，管外喷砂管17通过管外喷砂头44对被加工管道42外壁进行喷砂除锈，因为被加工管道42一直处在螺旋前进的模式下，故管外喷砂头44同样可以对外壁圆周进行螺旋覆盖式喷砂除锈，喷砂系统罩2底部、管外喷砂伸缩机构15下侧设置的集砂箱23，可收集管外喷砂头44喷射出来的颗粒等。

S₆、当被加工管道42继续前进，尾部通过管内喷砂感应器40处时，管内喷砂管阀22关闭，被加工管道42内壁喷砂除锈动作停止。

S₇、被加工管道42继续前进，头部通过管内吹扫感应器41处时，第一夹持机构4、第一托举台13启动，将喷砂吹扫组件10的吹扫接头端38夹持固定；同时第二夹持机构5、第二托举台14收缩，第一夹持头24与吹气管接头30内的吹气管19密封连通；喷砂吹扫组件10的喷砂接头端37被释放出来；吹气管19上的吹气管阀20开启，吹扫头34启动对被加工管道42内部吹扫，因被加工管道42为螺旋前进模式，所以可以对内壁圆周从顶部到尾部进行螺旋覆盖式吹扫除尘。

S₈、当被加工管道42继续前进通过管内吹扫感应器41处时，系统设置动作延迟，等被加工管道42全完移出喷砂吹扫组件10后，再启动第二夹持机构5、第二托举台14，将喷砂吹扫组件10的喷砂接头端37夹持固定，此时喷砂接头端37的管内喷砂管接头36与第二夹持头27内的管内喷砂管21密封连通；此时，第一夹持机构4、第一托举台13为收缩状态。然后重复S₁动作，生产得以循环工作。

S₉、驱动辊组件3上可以设置多组双圆台辊11构成阵列结构模式，分别配合对应的第一夹持机构4、第二夹持机构5、第一托举台13、第二托举台14、管外喷砂伸缩机构15，可以满足多个或多种不同被加工管道42的同时生产，进一步降低设备占地面积和设备的复杂程度，提高生产效率。

以上达到设计目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。综上，本发明达到预期目的。

Claims (11)

1.一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，主要包括：驱动电机（1）、喷砂系统罩（2）、变速箱（6）、传动链（8）、喷砂吹扫组件（10），其特征在于，所述生产线还包括：驱动辊组件（3）、第一夹持机构（4）、第二夹持机构（5）、万向轴（9），所述驱动电机（1）通过变速箱（6）与万向轴（9）传动连接，所述万向轴（9）一端固定设置有齿轮（12）、另一端固定设置有双圆台辊（11），万向轴（9）、双圆台辊（11）在驱动辊组件（3）上进行同步转动连接，多组平行设置的所述驱动辊组件（3）通过传动链（8）和齿轮（12）传动连接；

喷砂系统罩（2）一侧设置有进管口（25）、另一侧设置有出管口（26），所述喷砂系统罩（2）内部中间上侧设置有管外喷砂伸缩机构（15），管外喷砂伸缩机构（15）下侧设置有管外喷砂传感器（16）、管外喷砂管（17）、管外喷砂头（44），管外喷砂管（17）与管外喷砂头（44）内部连通，在进管口（25）前方上下侧分别设置有第一夹持机构（4）、第一托举台（13），第一夹持机构（4）上部固定在喷砂系统罩（2）侧壁上，第一夹持机构（4）下端设置有吹气管（19）、第一夹持头（24），第一夹持头（24）内部设置有与喷砂吹扫组件（10）上的吹气管接头（30）密封对接的气嘴，第一夹持机构（4）、第一托举台（13）同时伸长时，将喷砂吹扫组件（10）的吹扫接头端（38）夹持固定，同时实现对吹气管（19）与吹气管接头（30）密封对接；

所述出管口（26）后方上下侧分别设置有第二夹持机构（5）、第二托举台（14），第二夹持机构（5）上部固定在喷砂系统罩（2）侧壁上，第二夹持机构（5）下端设置有管内喷砂管（21）、第二夹持头（27），第二夹持头（27）内部设置有与喷砂吹扫组件（10）上的管内喷砂管接头（36）密封对接的气嘴，第二夹持机构（5）、第二托举台（14）同时伸长时，将喷砂吹扫组件（10）的喷砂接头端（37）夹持固定，同时实现对管内喷砂管（21）与管内喷砂管接头（36）密封对接。

2.根据权利要求1所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述变速箱（6）安装在一组万向轴架（7）上，万向轴架（7）上安装有万向轴（9）且万向轴（9）在万向轴架（7）上进行转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述喷砂系统罩（2）两侧设置有传动链窗（43），传动链窗（43）用于将传动链（8）穿过喷砂系统罩（2）后带动万向轴（9）进行转动。

4.根据权利要求1所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述进管口（25）、出管口（26）外侧分别设置有进口隔风帘（28）、出口隔风帘（29），进口隔风帘（28）、出口隔风帘（29）为多个扇形组成的圆周结构，所述进口隔风帘（28）、出口隔风帘（29）外弧边固定在喷砂系统罩（2）上，扇形两边为独立打开方式，用于阻隔喷砂系统罩（2）内外部喷砂打磨时产生的污染粉尘，同时方便被加工管道（42）进出喷砂系统罩（2）。

5.根据权利要求1所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述管外喷砂管（17）上设置有管外喷砂管阀（18），管外喷砂管阀（18）用于控制管外喷砂管（17）的关闭与开启工作，所述吹气管（19）上设置有吹气管阀（20），吹气管阀（20）用于控制吹气管（19）的开启与关闭工作。

6.根据权利要求1所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述喷砂吹扫组件（10）还包括管内喷砂头（31）、吹气管导管（32）、喷砂吹扫梁（33）、吹扫头（34）、管内喷砂管导管（35）、管内喷砂管接头（36）、喷砂接头端（37）、吹扫接头端（38），所述喷砂吹扫梁（33）两端分别固定有喷砂接头端（37）、吹扫接头端（38），喷砂吹扫梁（33）内部设置有管内喷砂管导管（35），管内喷砂管导管（35）与管内喷砂管接头（36）相通，所述吹气管接头（30）与吹气管导管（32）相通，吹气管导管（32）通过固定处（39）固定连接，所述吹扫头（34）与喷砂吹扫组件（10）之间的夹角b为锐角。

7.根据权利要求1或6所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述喷砂吹扫组件（10）还包括管内喷砂感应器（40）、管内吹扫感应器（41），所述管内喷砂感应器（40）检测到被加工管道（42）接近时，启动第二夹持机构（5）、第二托举台（14）、管内喷砂管阀（22）动作，所述管内吹扫感应器（41）检测到被加工管道（42）时，启动第一夹持机构（4）、第一托举台（13）、吹扫头（34）动作。

8.根据权利要求1所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述万向轴（9）在以v₀的角速度旋转时，双圆台辊（11）以v₀的角速度同方向旋转，驱动辊组件（3）的轴向与被加工管道（42）的轴向夹角为锐角，此时双圆台辊（11）将被加工管道（42）架起在V型旋转面上，双圆台辊（11）的一组斜对边对被加工管道（42）施加驱动力、另一组斜对边悬空不能施加外力，在双圆台辊（11）以v₀的角速度旋转提供合力作用下，被加工管道（42）绕其轴向以v₁速度做圆周旋转和v₂速度径向移动的边旋转边移动的螺旋移动的动力。

9.根据权利要求1或8所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述驱动辊组件（3）上设置多组双圆台辊（11）构成阵列结构，分别配合对应的第一夹持机构（4）、第二夹持机构（5）、第一托举台（13）、第二托举台（14）、管外喷砂伸缩机构（15），以满足多个或多种不同被加工管道（42）的同时生产。

10.根据权利要求1或3所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线，其特征在于：所述喷砂系统罩（2）底部、管外喷砂伸缩机构（15）下侧设置有集砂箱（23），用于收集管外喷砂头（44）喷射出来的颗粒。

11.根据权利要求1所述的一种管道内外壁一体化连续喷砂除锈生产线的工作方法，其特征在于，包括以下动作过程：

S₁、启动第二夹持机构（5）、第二托举台（14），将喷砂吹扫组件（10）的喷砂接头端（37）夹持固定，此时喷砂接头端（37）的管内喷砂管接头（36）与第二夹持头（27）内的管内喷砂管（21）密封连通，此时，第一夹持机构（4）、第一托举台（13）为收缩状态；

S₂、启动驱动电机（1），驱动电机（1）经过变速箱（6）带动万向轴（9）以v₀的角速度旋转，万向轴（9）带动双圆台辊（11）以v₀的角速度在驱动辊组件（3）上旋转，万向轴（9）上的齿轮（12）通过传动链（8）带动多个驱动辊组件（3）系统上的双圆台辊（11）联动运转；

S₃、被加工管道（42）在驱动辊组件（3）上，在双圆台辊（11）以v₀的角速度旋转提供合力作用下，被加工管道（42）绕其轴向以v₁速度做圆周旋转和v₂速度径向移动的边旋转边移动的螺旋移动的动力，最终被螺旋推送到喷砂系统罩（2）左侧；

S₄、被加工管道（42）在螺旋前进时，套入喷砂吹扫组件（10）的吹扫接头端（38），当被加工管道（42）继续前进到管内喷砂感应器（40）处时，管内喷砂管阀（22）开启，管内喷砂管（21）通过管内喷砂管导管（35）、管内喷砂头（31）对被加工管道（42）内壁进行喷砂除锈，被加工管道（42）为螺旋前进模式，还对内壁圆周进行螺旋覆盖式喷砂除锈，同时，管外喷砂伸缩机构（15）伸长到被加工管道（42）外圆位置；

S₅、被加工管道（42）继续前进到管外喷砂伸缩机构（15）的管外喷砂传感器（16）处时，管外喷砂管（17）上端的管外喷砂管阀（18）开启，管外喷砂管（17）通过管外喷砂头（44）对被加工管道（42）外壁进行喷砂除锈，被加工管道（42）一直处在螺旋前进的模式下，管外喷砂头（44）同样对外壁圆周进行螺旋覆盖式喷砂除锈，喷砂系统罩（2）底部、管外喷砂伸缩机构（15）下侧设置的集砂箱（23），用于收集管外喷砂头（44）喷射出来的颗粒；

S₆、当被加工管道（42）继续前进，尾部通过管内喷砂感应器（40）处时，管内喷砂管阀（22）关闭，被加工管道（42）内壁喷砂除锈动作停止；

S₇、被加工管道（42）继续前进，头部通过管内吹扫感应器（41）处时，第一夹持机构（4）、第一托举台（13）启动，将喷砂吹扫组件（10）的吹扫接头端（38）夹持固定；同时第二夹持机构（5）、第二托举台（14）收缩，第一夹持头（24）与吹气管接头（30）内的吹气管（19）密封连通，喷砂吹扫组件（10）的喷砂接头端（37）被释放出来；吹气管（19）上的吹气管阀（20）开启，吹扫头（34）启动对被加工管道（42）内部吹扫，被加工管道（42）为螺旋前进模式，还对内壁圆周从顶部到尾部进行螺旋覆盖式吹扫除尘；

S₈、当被加工管道（42）继续前进通过管内吹扫感应器（41）处时，系统设置动作延迟，等被加工管道（42）全完移出喷砂吹扫组件（10）后，再启动第二夹持机构（5）、第二托举台（14），将喷砂吹扫组件（10）的喷砂接头端（37）夹持固定，此时喷砂接头端（37）的管内喷砂管接头（36）与第二夹持头（27）内的管内喷砂管（21）密封连通；此时，第一夹持机构（4）、第一托举台（13）为收缩状态，然后重复S₁动作，生产得以循环工作；

S₉、驱动辊组件（3）上设置多组双圆台辊（11）构成阵列结构模式，分别配合对应的第一夹持机构（4）、第二夹持机构（5）、第一托举台（13）、第二托举台（14）、管外喷砂伸缩机构（15），满足多个或多种不同被加工管道（42）的同时生产。

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