專利名稱：自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及管道涂層清理裝置，尤其涉及一種自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置。
背景技術：
在維修氣管線及油氣混輸管線時，管道外包有的水泥涂層及防腐層的清理工作一直是一個難題。現有施工中，對管道外包有的水泥涂層及防腐層的清理，通常采用的方法有，高溫處理法，這種方法的缺陷在于高溫處理只適用于防腐層的清理，且只能在干式環境中使用，難以在水下使用；液壓鎬沖擊法，這種方法的缺陷在于由于是接觸式清理，容易對待清理管段造成損傷，影響進一步的施工，且清理速度較慢；手持式高壓水法，這種方法的缺陷在于高壓水槍的后坐力比較大，潛水員工作負荷大，難以滿足長時間連續工作的要求。 由于現有管道涂層清理技術存在的容易傷管、清理速度慢、設備費用高等缺陷，影響施工進度，因此有待進行改進。

發明內容
本發明的主要目的在于克服現有產品存在的上述缺點，而提供一種自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，包括液壓夾緊機構、軸向位移機構、周向旋轉機構以及支架，能夠高效清理管道涂層。本發明的目的是由以下技術方案實現的。本發明自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，其特征在于，包括液壓夾緊機構、 軸向位移機構、周向旋轉機構以及支架；該支架包括尾端支架、下橫梁以及前端支架，下橫梁的兩端分別與尾端支架與前端支架連接；該液壓夾緊機構包括設置在前端支架11上的夾緊液壓油缸21、22、23以及設置在與尾端支架12上的夾緊液壓油缸21’、22’、23’ ；該軸向位移機構包括設置在前端支架11與尾端支架12之間的主液壓油缸3、3’ ；該周向旋轉機構包括驅動裝置41、驅動固定盤42、驅動支架43、噴嘴調節裝置44、44’、噴嘴45、45’、導輪 46、大齒輪47以及導軌48 ；該驅動支架43與穿設在前端支架11上的主液壓油缸3、3’的前端端蓋通過螺栓連接固定，且驅動固定盤42固定在驅動支架43背離主液壓油缸3、3’的一側，導輪46、大齒輪47以及導軌48設置在驅動支架43背離主液壓油缸3、3，的一側；該驅動裝置41設置在驅動支架43背離大齒輪47的一側，且通過傳動軸連接一小齒輪411，該小齒輪411與大齒輪47嚙合連動；噴嘴調節裝置44、44’分別設置在大齒輪47下端的兩側， 噴嘴45、45’分別設置在噴嘴調節裝置44、44’上，并由緊固螺栓固定。前述的自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，其中，所述前端支架11包括兩塊對稱的板體，該兩塊板體上端之間通過兩塊連接板111、112連接固定，且兩塊板體下端分別設有相互對稱的拱形開孔；該夾緊液壓油缸21、22、23伸出端為前端，夾緊液壓油缸21、 22,23前端端蓋分別套設一塊固定板，三塊固定板分別固定在兩塊對稱的板體之間的上端及兩側，且夾緊液壓油缸21、22、23前端分別設有加緊塊，該加緊塊分別與夾緊液壓油缸21、22、23伸出端螺紋連接；所述尾端支架12包括兩塊對稱的板體，該兩塊板體上端之間通過兩塊連接板121、122連接固定，且兩塊板體下端分別設有相互對稱的拱形開孔；該夾緊液壓油缸21，、22，、23，伸出端為前端，夾緊液壓油缸21’、22’、23’前端分別套設一塊固定板上，三塊固定板分別固定在兩塊對稱的板體之間的上端及兩側，且夾緊液壓油缸21’、 22’、23’前端分別設有加緊塊，該加緊塊分別與夾緊液壓油缸21’、22’、23’伸出端螺紋連接；該下橫梁為兩個中空的柱形體對、25，該兩個中空的柱形體M、25位于尾端支架12和前端支架11之間，且兩個中空的柱形體M、25的兩端分別固定在尾端支架12和前端支架 11下端的兩側；該主液壓油缸3、3’設置在前端支架11與尾端支架12之間，該主液壓油缸 3、3’軸向伸出端為前端，該主液壓油缸3、3’尾端端蓋與尾端支架12采用螺栓連接固定，且主液壓油缸3、3’前端端蓋穿設在前端支架11上，并用螺栓固定連接。前述的自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，其中，所述該驅動固定盤42固定在驅動支架43上方，該驅動裝置包括液壓驅動馬達、減速箱以及傳動軸，該液壓驅動馬達與減速箱連接，減速箱連接傳動軸，該傳動軸穿過驅動固定盤42后連接小齒輪411，該小齒輪411與大齒輪47嚙合連動；該驅動支架43為一板體，該板體與穿設在前端支架11上的主液壓油缸3、3’的前端端蓋通過螺栓固定連接，能隨著主液壓油缸3、3’的伸出、收回而動作；該驅動支架43下端設有拱形開孔，沿著拱形開孔外緣側壁設有等距排列的多個導輪 46，該多個導輪46的上方和下方分別設有上壓板和下壓板，大齒輪43的內側設有導軌48， 導軌48上通過螺栓安裝固定導輪上壓板461和導輪下壓板462，使上壓板、下壓板及導軌 48形成導輪槽；該導輪槽外側安裝大齒輪47。本發明自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置的有益效果，適用于陸地及海底管線的水泥涂層及防腐層的清理；采用非接觸式的高壓水射流技術，可有效保證不損傷海管； 采用液壓自動化操作，能夠減小潛水員工作量；高壓水噴嘴采用對稱布置，即180度對稱設置，可以有效平衡高壓水后坐力，保證裝置工作穩定。


圖1為本發明整體結構示意圖。圖2為本發明實施狀態示意圖。圖中主要標號說明11前端支架、111連接板、112連接板、12尾端支架、121連接板、122連接板、21夾緊液壓油缸、22夾緊液壓油缸、23夾緊液壓油缸、21’夾緊液壓油缸、 22’夾緊液壓油缸、23’夾緊液壓油缸、M柱形體、25柱形體、3主液壓油缸、3’主液壓油缸、 41驅動裝置、42驅動固定盤、43驅動支架、44噴嘴調節裝置、44’噴嘴調節裝置、45噴嘴、45’ 噴嘴、46導輪、461導輪上壓板、462導輪下壓板、47大齒輪、48導軌。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發明自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，其包括液壓夾緊機構、軸向位移機構、周向旋轉機構以及支架；該支架包括尾端支架、下橫梁以及前端支架，下橫梁的兩端分別與尾端支架與前端支架連接；該液壓夾緊機構包括設置在前端支架 11上的夾緊液壓油缸21、22、23以及設置在與尾端支架12上的夾緊液壓油缸21’、22’、23’ ； 該軸向位移機構包括設置在前端支架11與尾端支架12之間的主液壓油缸3、3’ ；該周向旋轉機構包括驅動裝置41、驅動固定盤42、驅動支架43、噴嘴調節裝置44、44’、噴嘴45、45’、 導輪46、大齒輪47以及導軌48 ；該驅動支架43與穿設在前端支架11上的主液壓油缸3、 3’的前端端蓋通過螺栓連接固定，且驅動固定盤42固定在驅動支架43背離主液壓油缸3、 3，的一側，導輪組46、大齒輪47以及導軌48設置在驅動支架43背離主液壓油缸3、3，的一側；該驅動裝置41設置在驅動支架43背離大齒輪47的一側，且通過傳動軸連接一小齒輪411，該小齒輪411與大齒輪47嚙合連動；噴嘴調節裝置44、44’分別設置在大齒輪47下端的兩側，噴嘴45、45’分別設置在噴嘴調節裝置44、44’上，并由緊固螺栓固定。如圖1、圖2所示，本發明自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，其中，所述前端支架11包括兩塊對稱的板體，該兩塊板體上端之間通過兩塊連接板111、112連接固定，且兩塊板體下端分別設有相互對稱的拱形開孔；該夾緊液壓油缸21、22、23伸出端為前端，夾緊液壓油缸21、22、23前端端蓋分別套設一塊固定板，三塊固定板分別固定在兩塊對稱的板體之間的上端及兩側，且夾緊液壓油缸21、22、23前端分別設有加緊塊，該加緊塊分別與夾緊液壓油缸21、22、23伸出端螺紋連接；所述尾端支架12包括兩塊對稱的板體，該兩塊板體上端之間通過兩塊連接板121、122連接固定，且兩塊板體下端分別設有相互對稱的拱形開孔；該夾緊液壓油缸21’、22’、23’伸出端為前端，夾緊液壓油缸21’、22’、23’前端分別套設一塊固定板上，三塊固定板分別固定在兩塊對稱的板體之間的上端及兩側，且夾緊液壓油缸21，、22，、23，前端分別設有加緊塊，該加緊塊分別與夾緊液壓油缸21’、22’、23’伸出端螺紋連接；該下橫梁為兩個中空的柱形體對、25，該兩個中空的柱形體24、25位于尾端支架12和前端支架11之間，且兩個中空的柱形體M、25的兩端分別固定在尾端支架12和前端支架11下端的兩側；該主液壓油缸3、3’設置在前端支架11與尾端支架12之間，該主液壓油缸3、3’軸向伸出端為前端，該主液壓油缸3、3’尾端端蓋與尾端支架12采用螺栓連接固定，且主液壓油缸3、3’前端端蓋穿設在前端支架11上，并用螺栓固定連接。所述該驅動固定盤42固定在驅動支架43上方，該驅動裝置包括液壓驅動馬達、減速箱以及傳動軸，該液壓驅動馬達與減速箱連接，減速箱連接傳動軸，該傳動軸穿過驅動固定盤42后連接小齒輪411，該小齒輪411與大齒輪47嚙合連動；該驅動支架43為一板體，該板體與穿設在前端支架11上的主液壓油缸3、3’的前端端蓋通過螺栓固定連接，能隨著主液壓油缸3、3’的伸出、收回而動作；該驅動支架43下端設有拱形開孔，沿著拱形開孔外緣側壁設有等距排列的多個導輪46，該多個導輪46的上方和下方分別設有上壓板和下壓板，大齒輪43的內側設有導軌48，導軌48上通過螺栓安裝固定導輪上壓板461和導輪下壓板462，使上壓板、下壓板及導軌48形成導輪槽；該導輪槽外側安裝大齒輪47。如圖2所示，本發明自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置的使用其使用過程分為夾持安裝過程、軸向剝離過程以及周向剝離過程。其中夾持安裝過程主要在海水中進行，需要潛水員配合操作，分為船上與海水中操作兩部分船上操作主要是試驗夾緊液壓油缸的伸出及下水前夾緊液壓油缸的收回，并針對待清理管徑管段對夾緊液壓油缸的缸頭絲杠圈數進行微調，海上操作主要是由潛水員指揮船上吊機該裝置吊至待處理管段上方，引導該裝置騎坐在管段上；然后由船上操作人員啟動設置在前端支架和尾端支架上端的夾緊液壓油缸，將整個裝置頂起至預定位置，位于前端支架和尾端支架的夾緊液壓油缸21、22、23、21’、22’、23’伸出至夾緊塊與待處理管段々貼合完全；潛水員確保裝置的平穩，不出現相對于待處理管段的歪斜情況，并確定導軌與待處理管段A同心；在確定該裝置夾持安裝滿足要求后，將夾緊油缸鎖死，夾持安裝過程結束。完成該裝置夾持安裝后，潛水員調整噴嘴調節裝置，使高壓水噴嘴緊貼待處理管段A的涂層；周向旋轉機構的驅動裝置41帶動噴嘴調節裝置44和44’上的高壓水噴嘴45、 45’沿著管道圓周方向旋轉，切割至周向360度海管光管暴露。其完成管道一周的涂層切割后，開動主液壓油缸3、3’，主液壓油缸3、3’帶動驅動支架連同其上的高壓水噴嘴軸向移動，進行軸向切割，切割至軸向主液壓油缸3、3’移動范圍內海底管道光管暴露，將主液壓油缸3、3’停在最大位移處。其完成軸向涂層切割后，周向旋轉機構的驅動裝置41帶動噴嘴調節裝置上的高壓水噴嘴周向旋轉，切割至周向360度海底管道光管暴露；切割后的涂層由于其中間存在鋼條，需用斷線鉗將鋼條剪斷，從而完成本段涂層整體剝離。本實施例中未進行說明的內容為現有技術，故，不再進行贅述。本發明自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置的優點適用于陸地及海底管線的水泥涂層及防腐層的清理，適用范圍廣；采用非接觸式的高壓水射流技術，通過施工前的試驗，可有效避免損傷海管；采用液壓自動化操作，潛水員工作量明顯減小，滿足長時間連續作業條件，受海上風浪影響可能性減小，提高了清理效率；高壓水噴嘴采用對稱布置 (180°對稱)，有效平衡高壓水后坐力，裝置工作平穩。本發明自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置的工作原理該裝置通過液壓夾緊油缸實現自動夾緊待處理管段，通過主液壓油缸的軸向伸出及收回實現高壓水噴頭的軸向移動，通過驅動裝置的圓周驅動實現高壓水噴頭的圓周運動，從而實現高壓水噴頭對待處理管段的全覆蓋，通過引入高壓水進一步實現對待清理管段的涂層清理。導輪用于更平滑的引導大齒輪整體旋轉，并對大齒輪起支撐作用。導輪輪軸設置于驅動支架上，且呈半圓周等距分布于驅動支架上，導輪上壓板和導輪下壓板通過螺栓固定在導軌上，且分別位于多個導輪的上方和下方，與導軌形成一個導輪槽，這個導輪槽就能沿導輪組轉動，導軌又通過螺栓連接大齒輪，這樣就能使大齒輪能夠平滑轉動，轉動效果更
王困相以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，其特征在于，包括液壓夾緊機構、軸向位移機構、周向旋轉機構以及支架；該支架包括尾端支架、下橫梁以及前端支架，下橫梁的兩端分別與尾端支架與前端支架連接；該液壓夾緊機構包括設置在前端支架(11)上的夾緊液壓油缸01、22、2；3)以及設置在與尾端支架(12)上的夾緊液壓油缸(21，、22，、23，)；該軸向位移機構包括設置在前端支架(11)與尾端支架(1 之間的主液壓油缸(3、 3，)；該周向旋轉機構包括驅動裝置(41)、驅動固定盤(42)、驅動支架(43)、噴嘴調節裝置 (44、44’)、噴嘴(45、45，)、導輪(46)、大齒輪(47)以及導軌(48)；該驅動支架(43)與穿設在前端支架(11)上的主液壓油缸(3、3’ )的前端端蓋通過螺栓連接固定，且驅動固定盤 (42)固定在驅動支架03)背離主液壓油缸(3、3’)的一側，導輪(46)、大齒輪07)以及導軌G8)設置在驅動支架G3)背離主液壓油缸(3、3’)的一側；該驅動裝置Gl)設置在驅動支架^幻背離大齒輪G7)的一側，且通過傳動軸連接一小齒輪G11)，該小齒輪(411) 與大齒輪G7)嚙合連動；噴嘴調節裝置G4、44’)分別設置在大齒輪G7)下端的兩側，噴嘴(45、45’ )分別設置在噴嘴調節裝置(44、44’ )上，并由緊固螺栓固定。
2.根據權利要求1所述的自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，其特征在于，所述前端支架(11)包括兩塊對稱的板體，該兩塊板體上端之間通過兩塊連接板(111、11幻連接固定，且兩塊板體下端分別設有相互對稱的拱形開孔；該夾緊液壓油缸01、22、2；3)伸出端為前端，夾緊液壓油缸01、22、2；3)前端端蓋分別套設一塊固定板，三塊固定板分別固定在兩塊對稱的板體之間的上端及兩側，且夾緊液壓油缸01、22、2；3)前端分別設有加緊塊，該加緊塊分別與夾緊液壓油缸01、22、2；3)伸出端螺紋連接；所述尾端支架(1 包括兩塊對稱的板體，該兩塊板體上端之間通過兩塊連接板(121、 122)連接固定，且兩塊板體下端分別設有相互對稱的拱形開孔；該夾緊液壓油缸(21’、 22’、23’ )伸出端為前端，夾緊液壓油缸01’、22’、23’ )前端分別套設一塊固定板上，三塊固定板分別固定在兩塊對稱的板體之間的上端及兩側，且夾緊液壓油缸01’、22’、23’ )前端分別設有加緊塊，該加緊塊分別與夾緊液壓油缸01’、22’、23’ )伸出端螺紋連接；該下橫梁為兩個中空的柱形體04、25)，該兩個中空的柱形體(M、25)位于尾端支架(1 和前端支架(11)之間，且兩個中空的柱形體04、25)的兩端分別固定在尾端支架 (12)和前端支架(11)下端的兩側；該主液壓油缸(3、3’)設置在前端支架(11)與尾端支架(1 之間，該主液壓油缸(3、 3’ )軸向伸出端為前端，該主液壓油缸(3、3’ )尾端端蓋與尾端支架(1 采用螺栓連接固定，且主液壓油缸(3、3’ )前端端蓋穿設在前端支架(11)上，并用螺栓固定連接。
3.根據權利要求1或2所述的自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，其特征在于， 所述該驅動固定盤0 固定在驅動支架上方，該驅動裝置包括液壓驅動馬達、減速箱以及傳動軸，該液壓驅動馬達與減速箱連接，減速箱連接傳動軸，該傳動軸穿過驅動固定盤 (42)后連接小齒輪(411)，該小齒輪(411)與大齒輪(47)嚙合連動；該驅動支架為一板體，該板體與穿設在前端支架(11)上的主液壓油缸(3、3’)的前端端蓋通過螺栓固定連接，能隨著主液壓油缸(3、3’ )的伸出、收回而動作；該驅動支架^幻下端設有拱形開孔，沿著拱形開孔外緣側壁設有等距排列的多個導輪(46)，該多個導輪06)的上方和下方分別設有上壓板和下壓板，大齒輪的內側設有導軌(48)，導軌08)上通過螺栓安裝固定導輪上壓板G61)和導輪下壓板062)，使上壓板、下壓板及導軌G8)形成導輪槽；該導輪槽外側安裝大齒輪07)。
全文摘要
一種自夾緊全旋轉高壓水管道涂層清理裝置，包括液壓夾緊機構、軸向位移機構、周向旋轉機構及支架；支架包括尾端支架、下橫梁及前端支架，下橫梁兩端與前端、尾端支架連接；液壓夾緊機構包括設在前端、尾端支架的夾緊液壓油缸；軸向位移機構包括設在前端、尾端支架間的主液壓油缸；周向旋轉機構包括驅動裝置、驅動固定盤、驅動支架、噴嘴調節裝置、噴嘴、導輪、大齒輪及導軌；驅動支架與主液壓油缸前端端蓋連接，驅動固定盤、導輪、大齒輪及導軌設在驅動支架上；驅動裝置設在驅動支架背離大齒輪側且通過傳動軸連接小齒輪，小齒輪與大齒輪嚙合連動；噴嘴調節裝置設在大齒輪下端兩側，噴嘴固定在噴嘴調節裝置上，可高效清理管道涂層。
文檔編號B08B9/023GK102343345SQ20111030643
公開日2012年2月8日 申請日期2011年10月11日 優先權日2011年10月11日
發明者孟祥富, 張海波, 楊乾, 潘東民, 王喆, 童浩, 謝輝, 雷江河, 韓長安, 馬洪新 申請人:中國海洋石油總公司, 天津市精研工程機械傳動有限公司, 海洋石油工程股份有限公司