CN208196396U - 一种用于管道内壁打磨的机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于管道内壁打磨的机械臂，包括主控电机与伸缩杆，伸缩杆一端固定连接在主控电机的输出轴上，伸缩杆另一端连接有打磨电机；伸缩杆的轴线垂直于主控电机的轴线，打磨电机的轴线平行于主控电机的轴线；打磨电机的输出轴上紧配合连接有打磨轮。本实用新型解决了现有技术人工打磨管道内壁劳动强度大、效率低的技术问题。

Description

一种用于管道内壁打磨的机械臂

技术领域

本实用新型属于管道领域，尤其涉及一种用于管道内壁打磨的机械臂。

背景技术

大型管道焊接后需要对管道内部焊接部位进行打磨，使内壁保持平整。现有技术中，对于管道内壁的打磨，一般采用人工打磨，工人手持打磨机在管道内部打磨由于空间狭小不易于转身，打磨时非常消耗体力，工人的工作强度非常大，打磨效率不高。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种用于管道内壁打磨的机械臂，解决现有技术人工打磨管道内壁劳动强度大、效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种用于管道内壁打磨的机械臂，包括主控电机与伸缩杆，伸缩杆一端固定连接在主控电机的输出轴上，伸缩杆另一端连接有打磨电机；伸缩杆的轴线垂直于主控电机的轴线，打磨电机的轴线垂直于伸缩杆的轴线；打磨电机的输出轴上紧配合连接有打磨轮。

优选的，所述伸缩杆包括套筒、活动旋转套以及螺杆；套筒一端固定连接在主控电机的输出轴上，套筒另一端外表面设有环形卡槽；活动旋转套一端穿套在套筒上并卡接固定在套筒的环形卡槽上，从而使得活动旋转套能相对于套筒旋转，活动旋转套另一端设有内螺纹；螺杆一端与活动旋转套螺纹连接并伸入套筒内，另一端通过连接座与打磨电机固定连接。

优选的，所述连接座包括用于安装打磨电机的机座，机座上设有用于连接第二螺杆连接的可拆卸连接部。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、伸缩杆的长度能够调节以适应不同的管道直径，主控电机能带动伸缩杆在平面内360度旋转，从而使得打磨头能沿着管道内壁运行，同时打磨电机带动打磨头旋转，使得打磨头沿着管道内壁运行时对管道内壁进行打磨。

2、通过设置活动旋转套来调节伸缩杆的长度，即调节螺杆外伸出套筒的长度，活动旋转套通过相对于螺杆（人手固定住螺杆）旋转而在沿螺杆轴线移动，并且带动套筒沿螺杆轴线移动，从而使得螺杆伸入或伸出套筒；在调节伸缩杆长度的过程中，由于活动旋转套能够在套筒的环形卡槽内旋转，因此活动旋转套不会带动套筒旋转，从而避免主控电机的轴线发生偏转；同时，由于活动旋转套相对于螺杆旋转，不会带动螺杆转到，螺杆只发生轴向移动，而不会产生旋转运动，从而避免打磨电机的轴线发生偏转；这样，就能在调节伸缩杆的长度过程中，保持主控电机与打磨电机的相对位置。

3、连接座起到保护打磨电机的作用，另外连接座通过可拆卸连接部与螺杆螺纹连接，便于维修更换打磨电机。

附图说明

图1是本具体实施方式中机械臂与支撑架的装配示意图；

图2是本具体实施方式中用于管道内壁打磨的机械臂的结构示意图；

图3是图2的局部剖视图；

图4是支撑架的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图2所示，一种用于管道内壁打磨的机械臂，包括主控电机3与伸缩杆，伸缩杆一端固定连接在主控电机3的输出轴上，伸缩杆另一端连接有打磨电机17；伸缩杆的轴线垂直于主控电机3的轴线，打磨电机17的轴线平行于主控电机3的轴线；打磨电机17的输出轴上紧配合连接有打磨轮19。

伸缩杆的长度能够调节以适应不同的管道直径，主控电机能带动伸缩杆在平面内360度旋转，从而使得打磨头能沿着管道内壁运行，同时打磨电机带动打磨头旋转，使得打磨头沿着管道内壁运行时对管道内壁进行打磨。

如图3所示，本具体实施方式中，所述伸缩杆包括套筒14、活动旋转套15以及螺杆16；套筒14一端固定连接在主控电机3的输出轴上，套筒14另一端外表面设有环形卡槽1401；活动旋转套15一端穿套在套筒14上并卡接固定在套筒14的环形卡槽1401上，从而使得活动旋转套15能相对于套筒14旋转，活动旋转套15另一端设有内螺纹；螺杆16一端与活动旋转套15螺纹连接并伸入套筒14内，另一端通过连接座与打磨电机17固定连接；还包括锁紧定位机构，所述锁紧定位机构包括用于防止活动旋转套相对于套筒转动的定位螺钉20以及用于防止第二螺杆相对于活动旋转套转动的锁紧螺母21；所述定位螺钉垂直于活动旋转套的轴线，并且螺纹连接在活动旋转套上，从而使得定位螺钉一端能够伸入活动旋转套内并压紧在套筒外壁上；所述锁紧螺母螺纹连接在第二螺杆上，并能压紧活动旋转套设有内螺纹的一端的端面上。

本具体实施方式中，所述连接座18包括用于安装打磨电机17的机座，机座上设有带内螺纹的螺纹连接部；机座上设有用于可拆卸连接第二螺杆连接的可拆卸连接部。拆卸连接部可以是带内螺纹的螺纹连接部，第二螺杆16与螺纹连接部螺纹连接，并且第二螺纹杆上还连接有另一锁紧螺母，该锁紧螺母能够压紧在螺纹连接部的端面上，从而将第二螺杆与连接座锁紧固定，避免打磨的过程中因为打磨轮受到管壁的反作用力而使第二螺杆与连接座发生相互转动。可拆卸连接部还可以是法兰盘，相应的第二螺杆上也设有法兰盘，接连接座上的法兰盘与第二螺杆上的法兰盘对接，即可实现可拆卸连接。

本具体实施方式中，所述活动旋转套15通过若干卡块卡机在套筒14的环形卡槽上，卡块关于活动旋转套15的轴线对称分布在活动旋转套15的内壁上，卡块采用弹性材料制成，能够通过弹性形变使得活动旋转套能够顺利套入套筒内。

本具体实施方式中的用于管道内壁打磨的机械臂需要配合支撑架使用，利用支撑架将机械臂支撑在管道内，支撑架可以采用如下结构，如图1所示：支撑架包括用于安装机械臂的主控电机3的安装座1，环绕安装座1外侧面等间距分布有至少两个位于同一平面内的连接头5；所述连接头5的头端固定连接在安装座1上，连接头5末端同轴连接有长度可调节的支撑杆；支撑杆末端固定连接有挤压头9，挤压头9上设有防滑垫10；所述安装座1内设有空腔2，空腔2的开口设置在安装座1一端面上；主控电机3容置在空腔2内并通过夹持杆12机构与安装座1固定，并且主控电机3的输出轴垂直于连接头5所在平面，并且外伸出空腔2的开口；所述夹持杆12机构包括分别设置在主控电机3两相对侧的两根夹持杆11；夹持杆11的杆体上设有外螺纹，并且贯穿安装座1侧面与安装座1螺纹连接；夹持杆11伸入安装座1空腔2内的一端上设有夹持块13，夹持杆11另一端设有把手12。

如图4所示，本具体实施方式中，所述支撑杆4包括第一螺杆7与用于与连接头5连接的螺纹套筒6；第一螺杆7一端与螺纹套筒6螺纹连接，第一螺杆7另一端固定连接有固定旋转件8；挤压件9固连接在固定旋转件8末端；支撑杆4还包括设有内螺纹的锁紧套503，连接头5末端为圆柱形并且设有外螺纹502，锁紧套503与连接头5末端螺纹连接；所述连接头5末端开有凹槽501，凹槽501的开口位于连接头5的端面上，并且凹槽501横向贯通连接头55；凹槽501内设有转轴，转轴的轴线方向垂直于凹槽501的贯通方向；螺纹套筒6从锁紧套503伸入连接头5末端的凹槽内，并通过转轴与连接头5铰接。螺纹套筒铰接在连接头上，当锁紧套与连接头脱离后，螺纹套筒能够在连接头的凹槽内转动以折叠收拢支撑杆，方便运输和存储；当锁紧套连接在连接头上时，锁紧套则限制支撑杆转到，从而使得支撑杆与连接头保持同轴线，保证支撑的稳定性和可靠性。

用于打磨圆形管道的横截面时，本具体实施方式中的用于管道内壁打磨的机械臂可以采用如下方式使用，圆形管道水平放置，包括以下步骤：

步骤101：将打磨装置放入管道内，使支撑架所在平面平行于待打磨截面并且主控电机3输出轴的轴线位于管道的竖直中心线上，在重力作用下机械臂上的打磨轮19的侧面与管道内壁底部相接触，并且调节支撑架与待打磨截面的水平距离，使打磨轮19位于待打磨截面内。

步骤102：调节机械臂上伸缩杆的长度，使打磨轮侧面与管道内壁的接触点到主控电机输出轴轴线的距离等于管道内径的一半，即主控电机3输出轴的轴线位于管道轴线上，从而使得主控电机3输出轴每带动机械臂旋转一周，机械臂上的打磨轮19边沿待打磨截面运动一周。本步骤中，为了避免调节伸缩杆导致打磨电机17输出轴的轴线发生偏移，在调节伸缩杆时：固定第二螺杆16不动，旋转活动旋转套15，使得套筒14沿轴线方向移动，从而改变套筒14套入第二螺杆16的长度，使得伸缩杆长度得到调节，由于第二螺杆16与套筒14均未发生旋转，因此打磨电机17与主控电机3输出轴的轴线均未发生偏转，并保持相互平行。当然，在调节伸缩杆长度之前，先解除锁紧定位机构对伸缩杆的锁紧状态，即调节定位螺钉20，使其不能压紧套筒外壁，旋转锁紧螺母21，使其不能压紧活动旋转套端面。在调节好伸缩杆长度后，再调节定位螺钉，使其压紧套筒外壁，并调节锁紧螺母，使其压紧活动旋转套端面，从而将套筒、活动旋转套及第二螺杆固定为一体，在打磨的过程中不会因为打磨轮受到管壁的反作用力而发生相互转动，从而保持打磨过程中打磨轮轴线平行于主控电机输出轴轴线。

步骤103：调节各支撑杆4的长度，使支撑杆4上的挤压头压紧在管道内壁上，从而实现对机械臂的支撑。

步骤104：启动主控电机3与打磨电机17。

步骤105：主控电机3的输出轴带动打磨轮19沿着待打磨截面做圆周运动，同时打磨电机17带动打磨轮19沿自身轴线回转，从而实现对整个待打磨截面的打磨。

Claims (5)

1.一种用于管道内壁打磨的机械臂，其特征在于：包括主控电机与伸缩杆，伸缩杆一端固定连接在主控电机的输出轴上，伸缩杆另一端连接有打磨电机；伸缩杆的轴线垂直于主控电机的轴线，打磨电机的轴线平行于主控电机的轴线；打磨电机的输出轴上紧配合连接有打磨轮。

2.根据权利要求1所述的用于管道内壁打磨的机械臂，其特征在于：所述伸缩杆包括套筒、活动旋转套以及螺杆；套筒一端固定连接在主控电机的输出轴上，套筒另一端外表面设有环形卡槽；活动旋转套一端穿套在套筒上并卡接固定在套筒的环形卡槽上，从而使得活动旋转套能相对于套筒旋转，活动旋转套另一端设有内螺纹；螺杆一端与活动旋转套螺纹连接并伸入套筒内，另一端通过连接座与打磨电机固定连接；还包括锁紧定位机构，所述锁紧定位机构包括用于防止活动旋转套相对于套筒转动的定位螺钉以及用于防止第二螺杆相对于活动旋转套转动的锁紧螺母；所述定位螺钉垂直于活动旋转套的轴线，并且螺纹连接在活动旋转套上，从而使得定位螺钉一端能够伸入活动旋转套内并压紧在套筒外壁上；所述锁紧螺母螺纹连接在第二螺杆上，并能压紧活动旋转套设有内螺纹的一端的端面上。

3.根据权利要求2所述的用于管道内壁打磨的机械臂，其特征在于：所述连接座包括用于安装打磨电机的机座，机座上设有用于连接第二螺杆连接的可拆卸连接部。

4.根据权利要求2所述的用于管道内壁打磨的机械臂，其特征在于：所述活动旋转套通过若干卡块卡机在套筒的环形卡槽上，卡块关于活动旋转套的轴线对称分布在活动旋转套的内壁上。

5.根据权利要求4所述的用于管道内壁打磨的机械臂，其特征在于：卡块采用弹性材料制成。