CN203737691U - 管道涂层清理夹持机具 - Google Patents

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潘东民
张海波
王喆
马洪新
韩长安
王靖
杨乾
童浩
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Abstract

本实用新型提供一种管道涂层清理夹持机具,包括夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构及支架;支架包括尾端支架、下横梁及前端支架,下横梁两端与尾端支架和前端支架;夹紧机构包括分别设置在前端支架和尾端支架上的夹紧液压油缸;轴向位移机构包括设置在前端支架与尾端支架间的主液压油缸;周向旋转机构的驱动支架与穿设在前端支架上的主液压油缸前端端盖固定,驱动马达固定在前端支架与驱动支架靠近的板体上,驱动马达连接减速箱,减速箱连接传动轴,传动轴穿过驱动固定盘连接小齿轮,小齿轮与大齿轮啮合;喷嘴调节装置设在导轮槽下端两侧,喷嘴设在喷嘴调节装置上;能够高效清理管道涂层。

Description

管道涂层清理夹持机具
技术领域
本实用新型涉及海底管道涂层清理装置,尤其涉及一种管道涂层清理夹持机具。
背景技术
在维修海底气管线及油气混输管线时,管道外包的水泥涂层及防腐层的清理工作一直是个难题。现有施工中,对管道外包的水泥涂层及防腐层的清理,通常采用的方法有:手持式高压水清理法,这种方法的缺陷在于高压水枪的后坐力比较大,潜水员工作负荷大,难以满足长时间连续工作的要求;采用常规管道涂层清理装置清理,这种方法的缺陷在于清理装置与管道同心度难以保证,既存在过度磨损高压水喷头的风险,又存在清理效果不理想的可能,因为喷头在施工过程中,必须与待清洗管道之间保持一定要求距离,此距离一般在厘米级别之间,距离过大会影响清理效果,距离过小,由于高压水的反冲力,特别是夹杂着水泥屑的时候,会对喷嘴造成很大的损伤;设备与管道同心,可确保喷头在施工过程中与管道始终保持的一定距离基本不变(这里考虑海管外的水泥涂层切面实际上不是标准圆),在清理效果满足要求的同时,可减小喷头的磨损;设备与管道不同心,则喷头在施工过程中与管道的距离会发生较大的改变,往往出现在待清洗管道一侧喷头已经与管道发生接触,这时会严重磨损喷头,而转至另一侧时又由于距离过大,清理效果不理想。由于现有管道涂层清理技术存在的难以长时间工作、与管道的同心度难以保证等缺陷,影响施工进度,因此有待进行改进。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点,而提供一种管道涂层清理夹持机具,能够高效清理管道涂层。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
本实用新型管道涂层清理夹持机具,其特征在于,包括夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构以及支架;该支架包括尾端支架12、下横梁以及前端支架11,下横梁的两端分别与尾端支架12与前端支架11连接;该夹紧机构包括设置在前端支架11上的数个夹紧液压油缸以及设置在尾端支架12上的数个夹紧液压油缸;该轴向位移机构包括设置在前端支架11与尾端支架12之间的数个主液压油缸;该周向旋转机构包括驱动马达41、驱动固定盘42、驱动支架43、数个喷嘴调节装置、数个喷嘴、数个导轮、大齿轮47以及导轨;该驱动支架43与分别穿设在前端支架11上的数个主液压油缸的前端端盖通过螺栓连接固定,且驱动固定盘42固定在驱动支架43背离主液压油缸的一侧,数个导轮46、大齿轮47以及导轨48设置在驱动支架43背离主液压油缸一侧;该驱动马达41固定端设置在前端支架朝向驱动支架43一侧的板体上,驱动马达41连接减速箱,减速箱连接传动轴,该传动轴穿过驱动固定盘42后连接一个小齿轮411,该小齿轮411与大齿轮47啮合连动;数个喷嘴调节装置分别设置在大齿轮47内侧导轮槽49下端的两侧,数个喷嘴分别设置在喷嘴调节装置上并由紧固螺栓固定。
前述的管道涂层清理夹持机具,其中,所述前端支架11包括两块相互对称且相同的板体,该两块板体通过分别设置在上端两侧的相同的连接板111连接固定,该连接板111顶面上设有吊耳112,两块板体下端分别设有相同且相互对称的拱形开孔113;该前端支架11上设有三个夹紧液压油缸21,该三个夹紧液压油缸的轴向伸出端为前端,该轴向伸出端均朝向拱形开孔,且该三个夹紧液压油缸伸出端端盖分别套设一块固定板22,该三块固定板分别固定在前端支架两块对称且相同板体之间的上端及两侧位置处,三个夹紧液压油缸的伸出端端部还分别设有夹紧块23,该夹紧块23包括橡胶粘块和托盘,橡胶粘块粘连托盘一侧,托盘另一侧与夹紧液压油缸轴向伸出端螺纹连接;
所述尾端支架12包括两块相互对称且相同的板体,该两块板体与前端支架的两块板体相同;该两块板体上端两侧分别通过一块相同的连接板121连接固定,该连接板121与前端支架连接板111相同且连接板121顶面上设有吊耳122;该两块板体下端分别设有相同且相互对称的拱形开孔123;该尾端支架12上设有三个夹紧液压油缸21’,该三个夹紧液压油缸的轴向伸出端为前端,该轴向伸出端均朝向拱形开孔,且该三个夹紧液压油缸伸出端端盖分别套设一块固定板22’,该三块固定板分别固定在尾端支架两块对称且相同板体之间的上端及两侧位置处,三个夹紧液压油缸的伸出端分别设有夹紧块23,该夹紧块23包括橡胶粘块和托盘,橡胶粘块粘连托盘一侧,托盘另一侧与夹紧液压油缸轴向伸出端螺纹连接;
所述下横梁包括两个中空的柱形体24、25,该两个中空的柱形体24、25一端分别固定在尾端支架12内侧板体下端两侧,另一端分别固定在前端支架11内侧板体下端两侧;
所述主液压油缸为两个,该两个主液压油缸3、3’设置在前端支架11与尾端支架12之间,该两个主液压油缸3、3’轴向伸出端为前端,且两个主液压油缸3、3’轴向伸出端分别由前端支架11左上端和右上端穿过后通过端盖与驱动支架43的左上端和右上端连接固定;该两个主液压油缸3、3’尾端端盖分别与尾端支架12内侧板体的左上端和右上端连接固定;
所述周向旋转机构的驱动支架43为一个与前端支架板体相同的板体,该板体的左上端和右上端分别与穿设在前端支架11上的两个主液压油缸3、3’轴向伸出端端盖通过螺栓固定连接,能随着主液压油缸3、3’的伸出或收回而动作;该板体上端中央位置开设一个凹槽,下端开设有与前端支架下端拱形开孔113对应且相同的拱形开孔431,驱动固定盘42固定在驱动支架43上端的凹槽背离主液压油缸一侧;周向旋转机构的驱动装置包括液压驱动马达41、减速箱以及传动轴,该液压驱动马达41固定端设置在前端支架11与驱动支架43靠近的板体且与驱动支架43相对一侧上端中央位置,液压驱动马达41的活塞端与减速箱连接,减速箱连接传动轴,该传动轴穿过驱动固定盘42后连接小齿轮411,该小齿轮411与大齿轮47啮合连动;该驱动支架43沿着拱形开孔431外缘侧壁设有等距排列的数个导轮46,数个导轮46外侧设置大齿轮47;该大齿轮47的内侧设有导轨48,导轨48开口端的两侧分别通过螺栓安装固定上压板461和下压板462,使上压板、下压板及导轨48形成导轮槽,该上压板461位于导轮的上方,下压板462位于导轮的下方,大齿轮47转动时,该导轮槽可沿着多个导轮往返移动;
所述喷嘴调节装置为两个,该两个喷嘴调节装置44、44’分别设置在导轮槽49下端的两侧;喷嘴调节装置包括连接柱和喷嘴夹,两个连接柱一端分别固定在导轮槽49下端的两侧,另一端分别套设喷嘴夹,两个喷嘴夹分别夹持固定喷嘴45、45’,喷嘴夹可带着喷嘴围绕连接柱旋转。
本实用新型管道涂层清理夹持机具的有益效果,适用于陆地及海底管线的水泥涂层及防腐层的清理;单独控制液压夹紧机构,可有效保证管道涂层清理夹持机具安装时与待处理管道的同心度;通过控制两个主液压油缸同步驱动,能够确保管道涂层清理夹持机具在工作状态下与管道的同心度;从而可提高管道清理效率,且使清理效果理想。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图。
图中主要标号说明:11前端支架、111前端支架连接板、112吊耳、113拱形开孔、12尾端支架、121尾端支架连接板、122吊耳、123拱形开孔、21夹紧液压油缸、22固定板、23夹紧块、21’夹紧液压油缸、22’固定板、23’夹紧块、24柱形体、25柱形体、3主液压油缸、3’主液压油缸、41驱动马达、411小齿轮、42驱动固定盘、43驱动支架、431拱形开孔、44喷嘴调节装置、44’喷嘴调节装置、45喷嘴、45’喷嘴、46导轮、461导轮上压板、462导轮下压板、47大齿轮、48导轨、49导轮槽。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型管道涂层清理夹持机具,其包括夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构以及支架;该支架包括尾端支架12、下横梁以及前端支架11,下横梁的两端分别与尾端支架12与前端支架11连接;该夹紧机构包括设置在前端支架11上的数个夹紧液压油缸以及设置在尾端支架12上的数个夹紧液压油缸;该轴向位移机构包括设置在前端支架11与尾端支架12之间的数个主液压油缸该周向旋转机构包括驱动马达41、驱动固定盘42、驱动支架43、数个喷嘴调节装置、数个喷嘴、数个导轮、大齿轮47以及导轨;该驱动支架43与分别穿设在前端支架11上的数个主液压油缸的前端端盖通过螺栓连接固定,且驱动固定盘42固定在驱动支架43背离主液压油缸的一侧,数个导轮46、大齿轮47以及导轨48设置在驱动支架43背离主液压油缸一侧;该驱动马达41固定端设置在前端支架朝向驱动支架43一侧的板体上,驱动马达41连接减速箱,减速箱连接传动轴,该传动轴穿过驱动固定盘42后连接一个小齿轮411,该小齿轮411与大齿轮47啮合连动;数个喷嘴调节装置分别设置在大齿轮47内侧导轮槽49下端的两侧,数个喷嘴分别设置在喷嘴调节装置上并由紧固螺栓固定。
如图1所示,本实用新型管道涂层清理夹持机具,其中,所述前端支架11包括两块相互对称且相同的板体,该两块板体通过分别设置在上端两侧的相同的连接板111连接固定,该连接板111顶面上设有吊耳112,两块板体下端分别设有相同且相互对称的拱形开孔113;该前端支架11上设有三个夹紧液压油缸21,该三个夹紧液压油缸的轴向伸出端为前端,该轴向伸出端均朝向拱形开孔,且该三个夹紧液压油缸伸出端端盖分别套设一块固定板22,该三块固定板分别固定在前端支架两块对称且相同板体之间的上端及两侧位置处,三个夹紧液压油缸的伸出端端部还分别设有夹紧块23,该夹紧块23包括橡胶粘块和托盘,橡胶粘块粘连托盘一侧,托盘另一侧与夹紧液压油缸轴向伸出端螺纹连接;
所述尾端支架12包括两块相互对称且相同的板体,该两块板体与前端支架的两块板体相同;该两块板体上端两侧分别通过一块相同的连接板121连接固定,该连接板121与前端支架连接板111相同且连接板121顶面上设有吊耳122;该两块板体下端分别设有相同且相互对称的拱形开孔123;该尾端支架12上设有三个夹紧液压油缸21’,该三个夹紧液压油缸的轴向伸出端为前端,该轴向伸出端均朝向拱形开孔,且该三个夹紧液压油缸伸出端端盖分别套设一块固定板22’,该三块固定板分别固定在尾端支架两块对称且相同板体之间的上端及两侧位置处,三个夹紧液压油缸的伸出端分别设有夹紧块23,该夹紧块23包括橡胶粘块和托盘,橡胶粘块粘连托盘一侧,托盘另一侧与夹紧液压油缸轴向伸出端螺纹连接;
所述下横梁包括两个中空的柱形体24、25,该两个中空的柱形体24、25一端分别固定在尾端支架12内侧板体下端两侧,另一端分别固定在前端支架11内侧板体下端两侧;
所述主液压油缸为两个,该两个主液压油缸3、3’设置在前端支架11与尾端支架12之间,该两个主液压油缸3、3’轴向伸出端为前端,且两个主液压油缸3、3’轴向伸出端分别由前端支架11左上端和右上端穿过后通过端盖与驱动支架43的左上端和右上端连接固定;该两个主液压油缸3、3’尾端端盖分别与尾端支架12内侧板体的左上端和右上端连接固定;
所述周向旋转机构的驱动支架43为一个与前端支架板体相同的板体,该板体的左上端和右上端分别与穿设在前端支架11上的两个主液压油缸3、3’轴向伸出端端盖通过螺栓固定连接,能随着主液压油缸3、3’的伸出或收回而动作;该板体上端中央位置开设一个凹槽,下端开设有与前端支架下端拱形开孔113对应且相同的拱形开孔431,驱动固定盘42固定在驱动支架43上端的凹槽背离主液压油缸一侧;周向旋转机构的驱动装置包括液压驱动马达41、减速箱以及传动轴,该液压驱动马达41固定端设置在前端支架11与驱动支架43靠近的板体且与驱动支架43相对一侧上端中央位置,液压驱动马达41的活塞端与减速箱连接,减速箱连接传动轴,该传动轴穿过驱动固定盘42后连接小齿轮411,该小齿轮411与大齿轮47啮合连动;该驱动支架43沿着拱形开孔431外缘侧壁设有等距排列的数个导轮46,数个导轮46外侧设置大齿轮47;该大齿轮47的内侧设有导轨48,导轨48开口端的两侧分别通过螺栓安装固定上压板461和下压板462,使上压板、下压板及导轨48形成导轮槽,该上压板461位于导轮的上方,下压板462位于导轮的下方,大齿轮47转动时,该导轮槽可沿着多个导轮往返移动;
所述喷嘴调节装置为两个,该两个喷嘴调节装置44、44’分别设置在导轮槽49下端的两侧;喷嘴调节装置包括连接柱和喷嘴夹,两个连接柱一端分别固定在导轮槽49下端的两侧,另一端分别套设喷嘴夹,两个喷嘴夹分别夹持固定喷嘴45、45’,喷嘴夹可带着喷嘴围绕连接柱旋转。
本实用新型管道涂层清理夹持机具的使用过程分为夹持安装过程、轴向剥离过程以及周向剥离过程。其中夹持安装过程主要在海水中进行,需要潜水员配合操作,分为船上与海水中操作两部分:船上操作主要是试验夹紧液压油缸的伸出及下水前夹紧液压油缸的收回,并针对待处理管径管段对夹紧液压油缸的缸头丝杠圈数进行微调,海上操作主要是由潜水员指挥船上吊机通过该管道涂层清理夹持机具的吊耳112、122吊至待处理管段上方,引导该装置骑坐在管段上;然后由船上操作人员启动设置在前端支架和尾端支架上端的夹紧液压油缸,将整个装置顶起至预定位置,位于前端支架和尾端支架的六个夹紧液压油缸21、22、23、21’、22’、23’伸出至夹紧块与待处理管段贴合完全;潜水员确保装置的平稳,不出现相对于待处理管段的歪斜情况,并确定导轨与待处理管段同心;在确定该装置夹持安装满足要求后,将夹紧油缸锁死,夹持安装过程结束。
本实用新型管道涂层清理夹持机具的夹持安装完成后,潜水员调整喷嘴调节装置,使高压水喷嘴紧贴待处理管段的涂层;周向旋转机构的驱动装置41带动喷嘴调节装置44和44’上的高压水喷嘴45、45’沿着管道圆周方向旋转,切割至周向360度海管光管暴露。
当完成待处理管道一周的涂层切割后,开动主液压油缸3、3’,主液压油缸3、3’带动驱动支架连同其上的高压水喷嘴轴向移动,进行轴向切割,切割至轴向主液压油缸3、3’移动范围内海底管道光管暴露,将主液压油缸3、3’停在最大位移处。
当完成轴向涂层切割后,周向旋转机构的驱动装置41带动喷嘴调节装置上的高压水喷嘴周向旋转,切割至周向360度海底管道光管暴露;切割后的涂层由于其中间存在钢条,需用断线钳将钢条剪断,从而完成本段涂层整体剥离。
本实施例中未进行说明的内容为现有技术,故,不再进行赘述。
本实用新型管道涂层清理夹持机具的优点:可用于陆地管线及海底管线的水泥涂层及防腐层的清理,适用范围广;采用非接触式的高压水射流技术,通过施工前的试验,可有效避免损伤海管;采用液压自动化操作,潜水员工作量明显减小,满足长时间连续作业条件,受海上风浪影响可能性减小,提高了清理效率;使用时该机具与海管同心度好,清理效果理想。
本实用新型管道涂层清理夹持机具的工作原理:该装置通过液压夹紧油缸实现自动夹紧待处理管段,单独控制夹紧液压油缸,可使每个夹紧液压油缸伸出长度基本一致,误差在毫米级别,有效保证管道涂层清理夹持机具安装时与待处理管道的同心度;通过控制两个主液压油缸同步驱动,能够确保管道涂层清理夹持机具在工作状态下与管道的同心度;通过主液压油缸的轴向伸出及收回实现高压水喷头的轴向移动,通过驱动装置的圆周驱动实现高压水喷头的圆周运动,从而实现高压水喷头对待处理管段的全覆盖,通过引入高压水进一步实现对待处理管段的涂层清理。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种管道涂层清理夹持机具,其特征在于,包括夹紧机构、轴向位移机构、周向旋转机构以及支架;该支架包括尾端支架、下横梁以及前端支架,下横梁的两端分别与尾端支架与前端支架连接;该夹紧机构包括设置在前端支架上的数个夹紧液压油缸以及设置在尾端支架上的数个夹紧液压油缸;该轴向位移机构包括设置在前端支架与尾端支架之间的数个主液压油缸;该周向旋转机构包括驱动马达、驱动固定盘、驱动支架、数个喷嘴调节装置、数个喷嘴、数个导轮、大齿轮以及导轨;该驱动支架与分别穿设在前端支架上的数个主液压油缸的前端端盖通过螺栓连接固定,且驱动固定盘固定在驱动支架背离主液压油缸的一侧,数个导轮、大齿轮以及导轨设置在驱动支架背离主液压油缸一侧;该驱动马达固定端设置在前端支架朝向驱动支架一侧的板体上,驱动马达连接减速箱,减速箱连接传动轴,该传动轴穿过驱动固定盘后连接一个小齿轮,该小齿轮与大齿轮啮合连动;数个喷嘴调节装置分别设置在大齿轮内侧导轮槽下端的两侧,数个喷嘴分别设置在喷嘴调节装置上并由紧固螺栓固定。
2.根据权利要求1所述的管道涂层清理夹持机具,其特征在于,所述前端支架包括两块相互对称且相同的板体,该两块板体通过分别设置在上端两侧的相同的连接板连接固定,该连接板顶面上设有吊耳,两块板体下端分别设有相同且相互对称的拱形开孔;该前端支架上设有三个夹紧液压油缸,该三个夹紧液压油缸的轴向伸出端为前端,该轴向伸出端均朝向拱形开孔,且该三个夹紧液压油缸伸出端端盖分别套设一块固定板,该三块固定板分别固定在前端支架两块对称且相同板体之间的上端及两侧位置处,三个夹紧液压油缸的伸出端端部还分别设有夹紧块,该夹紧块包括橡胶粘块和托盘,橡胶粘块粘连托盘一侧,托盘另一侧与夹紧液压油缸轴向伸出端螺纹连接;
所述尾端支架包括两块相互对称且相同的板体,该两块板体与前端支架的两块板体相同;该两块板体上端两侧分别通过一块相同的连接板连接固定,该连接板与前端支架连接板相同且连接板顶面上设有吊耳;该两块板体下端分别设有相同且相互对称的拱形开孔;该尾端支架上设有三个夹紧液压油缸,该三个夹紧液压油缸的轴向伸出端为前端,该轴向伸出端均朝向拱形开孔,且该三个夹紧液压油缸伸出端端盖分别套设一块固定板,该三块固定板分别固定在尾端支架两块对称且相同板体之间的上端及两侧位置处,三个夹紧液压油缸的伸出端分别设有夹紧块,该夹紧块包括橡胶粘块和托盘,橡胶粘块粘连托盘一侧,托盘另一侧与夹紧液压油缸轴向伸出端螺纹连接;
所述下横梁包括两个中空的柱形体,该两个中空的柱形体一端分别固定在尾端支架内侧板体下端两侧,另一端分别固定在前端支架内侧板体下端两侧;
所述主液压油缸为两个,该两个主液压油缸设置在前端支架与尾端支架之间,该两个主液压油缸轴向伸出端为前端,且两个主液压油缸轴向伸出端分别由前端支架左上端和右上端穿过后通过端盖与驱动支架的左上端和右上端连接固定;该两个主液压油缸尾端端盖分别与尾端支架内侧板体的左上端和右上端连接固定;
所述周向旋转机构的驱动支架为一个与前端支架板体相同的板体,该板体的左上端和右上端分别与穿设在前端支架11上的两个主液压油缸轴向伸出端端盖通过螺栓固定连接,能随着主液压油缸的伸出或收回而动作;该板体上端中央位置开设一个凹槽,下端开设有与前端支架下端拱形开孔对应且相同的拱形开孔,驱动固定盘固定在驱动支架上端的凹槽背离主液压油缸一侧;周向旋转机构的驱动装置包括液压驱动马达、减速箱以及传动轴,该液压驱动马达固定端设置在前端支架与驱动支架靠近的板体且与驱动支架相对一侧上端中央位置,液压驱动马达的活塞端与减速箱连接,减速箱连接传动轴,该传动轴穿过驱动固定盘后连接小齿轮,该小齿轮与大齿轮啮合连动;该驱动支架沿着拱形开孔外缘侧壁设有等距排列的数个导轮,数个导轮外侧设置大齿轮;该大齿轮的内侧设有导轨,导轨开口端的两侧分别通过螺栓安装固定上压板和下压板,使上压板、下压板及导轨形成导轮槽,该上压板位于导轮的上方,下压板位于导轮的下方,大齿轮转动时,该导轮槽可沿着多个导轮往返移动;
所述喷嘴调节装置为两个,该两个喷嘴调节装置分别设置在导轮槽下端的两侧;喷嘴调节装置包括连接柱和喷嘴夹,两个连接柱一端分别固定在导轮槽下端的两侧,另一端分别套设喷嘴夹,两个喷嘴夹分别夹持固定喷嘴,喷嘴夹可带着喷嘴围绕连接柱旋转。
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