CN218341790U - 管道表面处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道表面处理装置，包括：基础行走机构，包括用于夹持或包夹或包覆于管道的外壁的夹紧组件；还包括移动件，设置于夹紧组件和管道的外壁之间，用于使本装置相对管道周向移动和/或相对管道轴向移动；表面处理机构，安装于基础行走机构，用于对管道的外壁面进行表面处理。本装置可夹持于管道的外壁面，于管道的外壁面相对管道周向移动或轴向移动，进而调整表面处理机构至管道的待处理位置，从而对管道表面各个位置进行处理，实现对管道表面全方位的打磨及喷涂作业，无需作业人员于管道两侧或下方施工，避免施工产生的粉尘落入眼口鼻内产生的危害，避免因不利作业位置导致的安全风险。

Description

管道表面处理装置

技术领域

本实用新型涉及管道外表作业技术领域，特别地，涉及一种管道表面处理装置。

背景技术

现有技术中，各类管道于生产、生活中均有广泛应用，多类管道在使用过程中需进行表面处理防腐维护，例如：防腐、除锈、喷涂、检测、补焊等。

现有的管道防腐维护尤其是高架管道的防腐维护作业中，操作者需通过高空作业车或吊篮(板)为平台才能进行施工，或者操作者系安全带站立于管道上进行施工。作业过程中，存在部分工作区域高空工作车、吊篮无法到达；以吊篮(板)为平台进行施工产生的粉尘对操作者身体具有较大危害；站在管道上施工对管道两侧施工不便于施力且无法对管道下方进行施工，操作不便，并存在安全风险。

现有的全自动管道表面作业机器人在管道表面作业过程中需更换作业机构或部件，例如打磨头，涂料等，而其自动更换打磨头的方式必然导致装置结构复杂，体积、重量偏大，导致其成本高、适用性差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种管道表面处理装置，以解决现有技术中对管道进行表面处理时操作不便、操作难度高且安全风险高的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：一种管道表面处理装置，包括：

基础行走机构，包括用于夹持或包夹或包覆于管道的外壁的夹紧组件；还包括移动组件，设置于夹紧组件，用于使基础行走机构通过夹持组件夹持或包夹或包覆于管道时，通过移动组件相对管道周向移动和/或相对管道轴向移动；

表面处理机构，安装于基础行走机构，用于对管道的外壁面进行表面处理。

作为一种优选方式，所述夹紧组件包括基础件、至少一个具有内弧面的第一夹紧件和至少一个具有内弧面的第二夹紧件；所述第一夹紧件的第一端铰接于所述基础件的第一侧且所述第一夹紧件的内弧面朝向所述管道设置，所述第二夹紧件的第一端铰接于基础件的第二侧且所述第二夹紧件的内弧面朝向所述管道设置。

作为一种优选方式，所述基础行走机构的移动组件包括第一移动件和第二移动件，所述第一移动件设置于所述基础件朝向所述管道的一侧；所述第一夹紧件和所述第二夹紧件分别设置有所述第二移动件。

作为一种优选方式，所述第一移动件、所述第二移动件包括滚珠组件或滚轴组件或万向球组件。

作为一种优选方式，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件为多段式的链条结构或链板结构；所述第一调节组件包括连接绳索和/或第一驱动机构。

作为一种优选方式，所述第一调节组件用于调节所述第一夹紧件和所述第二夹紧件的转动角度以使所述夹紧组件夹持或包夹或包覆于所述管道；所述第一调节组件包括调节件和支撑件，所述支撑件的第一端转动连接于所述调节件，所述支撑件的第二端铰接于所述第一夹紧件上或所述第二夹紧件上；所述调节件设置于所述基础件，用于在所述基础件上径向活动和锁止以调节所述第一夹紧件或第二夹紧件的角度。

作为一种优选方式，所述第一调节组件还包括与所述调节件驱动连接的驱动件，控制所述第一夹紧件的调节件和控制所述第二夹紧件的调节件相对所述基础件中线对称布设，并相对连接于同一所述驱动件，所述驱动件用于控制两个所述调节件沿所述驱动件轴向相对远离移动或接近移动，进而同步调节所述第一夹紧件和所述第二夹紧件的转动角度。

作为一种优选方式，所述基础行走机构还包括操作组件，用于操作所述管道表面处理装置通过所述基础行走机构相对所述管道进行周向移动和/或相对所述管道轴向移动。

本实用新型具有以下有益效果：本装置的基础行走机构通过夹紧组件可夹持或包夹或包覆于管道的外壁面，并通过其移动件使夹紧组件可于管道的外壁面相对管道进行周向移动或轴向移动，进而可调整基础行走机构上安装的表面处理机构同步移动至管道的待处理位置，从而对管道各个位置进行表面处理；通过本装置的基础行走机构的夹紧组件、移动件与表面处理机构的配合即实现对管道表面全方位的打磨及喷涂作业，无需作业人员于管道两侧或下方施工，避免施工粉尘的危害，降低安全风险。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图一；

图2是本实用新型优选实施例的使用状态参考图；

图3是本实用新型优选实施例的结构示意图二。

1、表面处理机构11、第二调节组件2、基础行走机构21、第一移动件22、第二移动件23、安装结构3、夹紧组件31、基础件32、第一夹紧件33、第二夹紧件34、第一调节组件341、调节件342、支撑件343、丝杆344、旋钮345、转轴4、手柄5、制动组件51、制动杆52、制动盘

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1至图3，本实用新型的优选实施例提供了一种管道表面处理装置，包括：

基础行走机构2，包括用于夹持或包夹或包覆于管道的外壁的夹紧组件3；还包括移动组件，设置于夹紧组件3，用于使基础行走机构2通过夹持组件夹持或包夹或包覆于管道时，通过移动组件相对管道周向移动和/或相对管道轴向移动；

表面处理机构1，安装于基础行走机构2，用于对管道的外壁面进行表面处理。

其中，夹紧组件3可以是开放式或包夹式或包覆式的夹持/包覆于管道外壁，在本实施例中，优选为开放式的夹持方式，进而使本夹持组件3能够在开始作业前将夹紧组件3张开并架设于管道，根据管道表面作业环境和实际情况选择通过刚性锁紧(如制动盘/片)或柔性锁紧(如弹簧等)方式于管道外壁固定；

其中，在一些实施例中，表面处理可以是破损检测、探伤检测、局部焊接、补焊、冲洗、清洗、刷洗、打磨、喷涂、刷涂等，并设置为对应的表面处理机构；具体到本实施例中，表面处理机构1包括与夹紧组件3可拆卸连接的打磨机构和/或与夹紧组件3可拆卸连接的喷涂机构；应当理解的是，表面作业时，对管道表面依次进行打磨和喷涂，因此，本装置通过安装打磨机构进行打磨作业后，可拆除打磨机构后安装喷涂机构进行喷涂作业；

本装置的基础行走机构通过夹紧组件3可夹持或包夹或包覆于管道的外壁面，并通过其移动件使本装置可于管道的外壁面相对管道周向移动或轴向移动；进而可调整基础行走机构上安装的表面处理机构1同步移动至管道的待处理位置，从而对管道各个位置进行表面处理；通过本装置的基础行走机构2的夹紧组件3、移动件与表面处理机构1的配合即实现对管道表面全方位的打磨及喷涂作业，无需作业人员于管道两侧或下方施工，避免施工粉尘的危害，降低安全风险。

进一步的，本夹紧组件3包括第一调节组件34，用于调节夹紧组件3以适配不同的管道的外径，使本装置适用范围更广；

具体的，夹紧组件3包括基础件31、至少一个具有内弧面的第一夹紧件32和至少一个具有内弧面的第二夹紧件33；其中基础件31为一板状件，第一夹紧件32的第一端铰接于基础件31的第一侧且第一夹紧件32的内弧面朝向管道设置，第二夹紧件33的第一端铰接于基础件31的第二侧且第二夹紧件33的内弧面朝向管道设置；本实施例中，第一夹紧件32和第二夹紧件33为相同结构，并对称设置于基础件31两侧；通过第一调节组件34调节第一夹紧件32和第二夹紧件33的转动角度，进而使夹紧组件3夹持或包夹或包覆于管道；另外，基础件31的两侧可沿管道轴向分布连接多个第一夹紧件32和第二夹紧件33，进而保持本装置轴向固定稳固；在一些实施例中，第一夹紧件32和第二夹紧件33也可为固定连接于一调节组件，调节组件可于基础件相对移动，使两夹紧件相对远离或靠近平移以夹紧或松开管道，其中，该调节组件可以是电机驱动丝杆或手动调节等方式；

需要说明的是，第一夹紧件32和第二夹紧件33设置有内弧面避免二者的中部位置与管道外壁接触产生摩擦、干涉；通过使用第一调节组件34即可调节第一夹紧件32和第二夹紧件33的转动角度，进而使第一夹紧件32和第二夹紧件33的第二端保持夹持于管道的外壁；应当理解的是，本装置的第一夹紧件32的第二端至第二夹紧件33第二端的之间的夹持/包覆范围大于管道外壁的二分之一，进而保夹紧组件3对管道夹持稳固，避免松脱；

进一步的，基础行走机构2的移动组件包括第一移动件21和第二移动件22，第一移动件21设置于基础件31朝向管道的第一端面；第一夹紧件32的第二端和第二夹紧件33的第二端分别设置有第二移动件22；其中，本实施例的第一移动件21、第二移动件22包括滚珠组件；基础件31的第一端面中部、第一夹紧件32及第二夹紧件33均对应滚珠设置有安装结构23，滚珠分别嵌入对应的安装结构23内并可于安装结构23内任意滚动，并与管道外壁接触；本实施例中，滚珠组件对应设置于第一夹紧件32和第二夹紧件33的第二端，进而在调节第一夹紧件32和第二夹紧件33转动角度后即使二者第二端的滚珠组件接触管道外壁，与基础件31第一端面中部设置的滚珠组件配合即可实现本夹持机构在夹持/包夹管道状态下对管道的夹紧，同时使夹持机构通过滚珠组件可于管道上轴向移动和相对周向转动；在本实施例中，第一移动件21设置有两组，基础件31的第一端面相对其中线对称设置有安装第一移动件21(即滚珠)的安装结构23，该安装结构23相对基础件31的第一端面朝向其中线具有一定设置角度，使其更适配管道外壁弧度，保证嵌入安装结构23内的滚珠与管道外壁的接触，并提高夹持效果；在其他实施例中，也可以于基础件31的第一端面的中心垂直设置一安装结构23，对应安装一滚珠，在夹紧过程中，该安装结构23始终保持对向管道轴心，进而保证滚珠组件和管道的接触不受干涉；

在其他实施例中，第一移动件21和第二移动件22也可以是万向球组件或滚轴组件；在其他实施例中，滚珠组件也可以设置于第一夹紧件32和/或第二夹紧件33的内弧面；

在一些实施例中，第一夹紧件32和/或第二夹紧件33可以由多节夹紧部件依次转动连接构成，如链板或链条结构，相邻两节夹紧部件可设置如液压杆等驱动机构作为其调节组件，进而调整相邻两夹紧部件的相对角度，进而调整第一夹紧件32和/或第二夹紧件33的内弧面，以调整其包夹范围，适配更多管道的外径尺寸。

进一步的，本第一调节组件34包括调节件341和支撑件342，支撑件342为一杆件，支撑件342的第一端转动连接于调节件341，支撑件342的第二端铰接于第一夹紧件32上或第二夹紧件33上；调节件341设置于基础件31上，用于在基础件31上径向活动和锁止以调节第一夹紧件32或第二夹紧件33的角度；

其中，本第一调节组件34还包括与调节件341驱动连接的驱动件，具体到本实施例中，驱动件为与调节件341螺纹连接的丝杆343，控制第一夹紧件32的调节件341和控制第二夹紧件33的调节件341相对基础件31的中线对称布设，二者螺纹连接同一丝杆343，通过旋转丝杆343即可控制两个调节件341沿丝杆343轴向相对远离或接近移动，进而同步调节第一夹紧件32和第二夹紧件33的转动角度；其中，丝杆343的一端部设置有便于操作旋转的旋钮344，通过该旋钮344旋转带动丝杆343旋转进而驱动调节件移动，该旋钮344和丝杆343上设置有锁止组件，使其旋转调节夹紧件后保持固定，防止作业过程中旋转导致夹紧件松脱；在其他实施例中，驱动件用于驱动调节件移动并可锁止位置，基于此对驱动件结构应当不做限制；应当理解的是，丝杠343也可通过设置电机驱动；

另外，支撑件342通过转轴345连接于调节件341；在一些实施例中，位于基础件31第一侧的对应第一支撑件342设置的所有支撑件342穿设同一转轴345转动连接于一调节件341；基础件31的第二侧同理；即可只需设置一对调节件341通过旋转丝杆343同步控制所有第一夹紧件32和第二夹紧件33，进而实现同步调节、保证装置调节稳定同时简化结构。

在其他实施例中，第一调节组件还可以是连接绳索，连接绳索分别穿设于连接第一夹紧件32的第二端和第二夹紧件33的第二端；第一夹紧件32和第二夹紧件33夹持于管道外壁时，收紧并锁止连接绳索即可使第一夹紧件32的第二端和第二夹紧件33的第二端收拢，即可完成本装置于管道上夹持固定；其中，为避免与移动件干涉，连接伸缩的穿设位置可以是靠近第一夹紧件32的第二端任意位置和靠近第二夹紧件33的第二端任意位置，基于此，第一夹紧件32、第二夹紧件33设置为链板或链条结构可适配更多管径尺寸，尤其适配于大管径的管道，避免夹紧力不足、夹持不稳等情况。

本装置还包括第二调节组件，用于调节表面处理机构1相对管道的位置，以一打磨机构为例；打磨机构通过转动结构铰接于第一夹紧件32的第二端，第二调节组件调节打磨机构的转动角度，进而调整打磨机构与管道外壁的相对距离，进而可调整打磨机构与管道间的相对压力以调整打磨力度；于第二夹紧件33设置的打磨机构同理；另外，基础件31的中部也设置有一表面处理机构1，通过对应设置的第二调节组件调节其相对管道外壁径向移动或调节转动角度等方式，进而调整其端部与管道外壁的相对位置和相对压力；以喷涂机构为例，即可基于上述结构原理调整喷头与管道外壁的距离调整喷涂效果。

进一步的，基础行走机构2还包括操作组件，用于操作本装置通过基础行走机构2相对管道进行周向移动和/或相对管道轴向移动；

具体的，操作组件包括设置于夹紧组件3的手柄4和/或牵引绳索和/或第一驱动机构，操作者即可通过手持手柄4推动/拉动本装置轴向移动或旋转，或通过外部驱动机构进行驱动，其可适配手动驱动或电动驱动方式；当管道上方无障碍时，作业人员可通过手柄4进行近距离操作，例如，操作者可以坐在管道上，通过摇摆操作手柄4，实现径向全方位打磨；其中，手柄4可于本装置周向任意位置设置一个或多个，例如，设置于基础件31的两侧，第一夹紧件32第一端和第二端之间、第二夹紧件33上，进而可使作业人员坐在管道时，在已进行周向移动后的夹紧组件3上仍有距离较近的手柄4供更换把持，便于操作；同时，作业人员通过挪动身体并推动或拉动手柄4带动本装置轴向移动，实现对管道前后打磨或喷涂；当采用较远距离操作时，即可通过操作加长的手柄4或使用牵引绳索远距离牵引本装置动作进而实现打磨或喷涂；

应当理解的是，管道之间间隙狭小或管道旁有其他障碍物时，即可通过牵引绳索远距离操作，同时，还可更换规格、尺寸合适的打磨机构或喷涂机构，或改变其摆放角度适应管道之间间隙狭小或管道旁有其他障碍物时的作业环境；

进一步的，基础行走机构2还包括制动组件5，用于在作业人员不便于操作或需暂停作业时，通过制动组件5将夹紧组件3于管道的外壁上进行固定；进而可通过操作组件调整本装置的位置使表面处理机构1位置对应作业点位置后，通过制动组件5保持固定对作业点进行表面处理；

具体的，制动组件5包括可相对管道径向移动并能够锁止位置的制动杆51，制动杆51朝向管道的一端设置有制动盘52，制动盘52朝向管道的一侧设置具有高摩擦系数的弹性层；应当理解的是，本实施例中具有高摩擦系数的弹性层即为橡胶层，制动盘52具有内弧面；作业人员调整夹紧组件3至合适位置后，移动制动杆51至橡胶层贴紧管道外壁，锁止制动杆51位置，即可使夹紧组件3在制动盘52的橡胶层高摩擦作用下保持相对位置固定，进而通过本装置定点进行管道表面作业；在一些实施例中，制动盘52也可整体使用高摩擦系数的弹性层制成；

另一方面，当施工过程中需要更换打磨耗材或喷涂器具等暂停作业的操作时，即可通过制动组件5将本装置固定在管道上后进行相应操作；可以理解的是，现有的全自动管道打磨机器人在管道表面作业过程中需更换打磨头，其自动更换打磨头的方式受限于装置或管道的承载力，仅可承载数量较少的打磨头，因此，现有技术中的全自动管道打磨机器人无法实现远距离的管道表面作业且结构较为复杂；基于此，本装置通过人工更换打磨头，人工操作难度小，装置整体结构精简，且整体重量、体积远小于全自动打磨机器人，作业环境适应能力强，短距离和长距离的管道表面作业均可适用。

在一些实施例中，管道表面处理装置可以设置图像反馈模块，用于获取视觉盲区的作业点的实时图像并反馈；具体的，本实施例的图像反馈模块包括设置于表面作业机构附件的摄像头，以获取作业点位置的实时图像；还包括与摄像头电连接或无线连接的显示屏，反馈获取的实时图像供作业人员观察进而便于对作业点施工；

即，当施工区域位于操作者视野范围内，可直接操作操作组件使本装置沿管道运动带动打磨或喷涂调整组件有效作业，当施工区域等位置不在操作者视野范围内时，例如管道底部或干涉位置，操作者通过显示屏显示的摄像头反馈过来的图像调整本装置位置进行作业。

进一步的，管道表面处理装置还包括保护机构，保护机构包括安全绳索，安全绳索的两端分别连接夹紧组件3和管道，用于防止夹紧组件3从高空掉落；其中，本安全绳索和前述牵引绳索以及连接绳索可为同一绳索；另一方面，当管道直径较大，对应使用的本装置重量较大时，可于地面调节丝杆343张开夹紧组件3，通过牵引绳索/安全绳索牵引的方式将本装置牵引到指定位置再夹紧调整进行施工。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道表面处理装置，其特征在于，包括：

基础行走机构(2)，包括夹紧组件(3)，用于夹持或包夹或包覆于管道的外壁；还包括移动组件，设置于所述夹紧组件(3)，用于使所述基础行走机构(2)通过所述夹紧组件夹持或包夹或包覆于所述管道时，通过所述移动组件相对所述管道周向移动和/或相对所述管道轴向移动；

表面处理机构(1)，安装于所述基础行走机构(2)，用于对管道的外壁面进行表面处理。

2.根据权利要求1所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述夹紧组件(3)包括第一调节组件(34)，用于调节所述夹紧组件(3)适配不同的所述管道的外径。

3.根据权利要求2所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述夹紧组件(3)包括基础件(31)、至少一个具有内弧面的第一夹紧件(32)和至少一个具有内弧面的第二夹紧件(33)；所述第一夹紧件(32)的第一端铰接于所述基础件(31)的第一侧且所述第一夹紧件(32)的内弧面朝向所述管道设置，所述第二夹紧件(33)的第一端铰接于基础件(31)的第二侧且所述第二夹紧件(33)的内弧面朝向所述管道设置。

4.根据权利要求3所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述基础行走机构(2)的移动组件包括第一移动件(21)和第二移动件(22)，所述第一移动件(21)设置于所述基础件(31)朝向所述管道的一侧；所述第一夹紧件(32)和所述第二夹紧件(33)分别设置有所述第二移动件(22)。

5.根据权利要求4所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述第一移动件(21)、所述第二移动件(22)包括滚珠组件或滚轴组件或万向球组件。

6.根据权利要求3所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述第一夹紧件(32)和所述第二夹紧件(33)为多段式的链条结构或链板结构；所述第一调节组件包括连接绳索和/或第一驱动机构。

7.根据权利要求3所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述第一调节组件(34)用于调节所述第一夹紧件(32)和所述第二夹紧件(33)的转动角度以使所述夹紧组件(3)夹持或包夹或包覆于所述管道；所述第一调节组件(34)包括调节件(341)和支撑件(342)，所述支撑件(342)的第一端转动连接于所述调节件(341)，所述支撑件(342)的第二端铰接于所述第一夹紧件(32)上或所述第二夹紧件(33)上；所述调节件(341)设置于所述基础件(31)，用于在所述基础件(31)上径向活动和锁止以调节所述第一夹紧件(32)或第二夹紧件(33)的角度。

8.根据权利要求7所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述第一调节组件(34)还包括与所述调节件(341)驱动连接的驱动件，控制所述第一夹紧件(32)的调节件(341)和控制所述第二夹紧件(33)的调节件(341)相对所述基础件(31)中线对称布设，并相对连接于同一所述驱动件，所述驱动件用于控制两个所述调节件(341)沿所述驱动件轴向相对远离移动或接近移动，进而同步调节所述第一夹紧件(32)和所述第二夹紧件(33)的转动角度。

9.根据权利要求1所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述基础行走机构(2)还包括操作组件，用于操作所述管道表面处理装置通过所述基础行走机构(2)相对所述管道进行周向移动和/或相对所述管道轴向移动。

10.根据权利要求9所述的一种管道表面处理装置，其特征在于，所述基础行走机构(2)还包括制动组件(5)，用于将所述管道表面处理装置于所述管道的外壁上进行固定。

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