一種自動噴砂除銹裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種自動噴砂除銹裝置；兩塊支撐板為馬蹄鐵形狀，齒圈和增強圈分別固定在一塊支撐板的內側；每塊支撐板內側有外側導向輪分布在支撐板上部的圓弧線上，內側導向輪均布在支撐板下部的圓弧線上；齒圈和增強圈與外側導向輪、內側導向輪同心，和支撐板開口的方向和位置相同；弧度與外側導向輪和內側導向輪均布圓弧相匹配的二塊弧板連為一體；電機固定在一側弧板上，傳動軸一端穿過弧板與外側的驅動齒輪連接；二塊弧板卡入外側導向輪和內側導向輪的凹槽內，驅動齒輪與齒圈嚙合，二件擺動噴槍組件通過擺動支承座對稱固定在擺動安裝組件上；本裝置能快速、簡便、穩定的自動除銹，高效、環保的達到了施工的質量要求，將原來的作業時間減少一半。
【專利說明】一種自動噴砂除銹裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是管道補口工序中所使用的自動噴砂除銹裝置。
【背景技術】
[0002]目前，無論在陸地或在海洋，管線焊接施工之后，接頭部分都需要進行涂敷補口處理。而在補口工藝中，第一道工序就是要對補口范圍內的管道外表面進行除銹，并要求達到相應的標準級別。
[0003]在國外，自動噴砂除銹的工藝技術已經使用地比較成熟，應用也較為廣泛。而在國內，只有極少的報道和類似的一、兩項專利，迄今仍無自動噴砂除銹裝置，仍然采用人工手持噴槍的除銹方法，不但勞動強度極高，而且會造成一定的人身傷害。如果以石英砂作為除銹介質，必然會產生粉塵團污染環境，灑落的石英砂粉破壞周圍的植被等。
[0004]在科技快速發展的今天，人們既對“以人為本”意義的理解更加深刻，同時也把“保護環境”的觀念愈加增強。所以，將“優質、高效”的目標建立在這二者之上是必然的趨勢，自動噴砂除銹技術在國內由此將得到快速發展，自動噴砂除銹裝置得到廣泛使用。
[0005]從現有專利和報道中可見，所采取的是“單軌道側放”的方式，和一般的自動焊的方式類似，并且為單頭裝置，效率低，若要實現雙頭卻是非常地困難。更重要的是仍舊沒有能夠在實際生產中應用的產品，目前只是停留在試驗探索階段。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是:為野外管道施工的補口工序中提供一種高效環保的自動噴砂除銹裝置，進行方便、快速、高效的除銹工作，實現補口除銹的自動化。
[0007]本發明所述的一種自動噴砂除銹裝置，由支撐組件、轉動體、擺動噴槍組件和支腳構成；
[0008]所述的支撐組件是由二塊支撐板1、外側導向輪2、內側導向輪8、齒圈10和增強圈13構成；二塊支撐板I為帶有開口的“馬蹄鐵”形狀，尺寸大小相同，帶有開口的半弧圈齒圈10和增強圈13分別固定在其中一塊支撐板I的內側；每塊支撐板I內側，齒圈10和增強圈13外側設有9個外側導向輪2對稱均布在靠近支撐板I上部的一條圓弧線上，5件內側導向輪8對稱均布在齒圈10和增強圈13內測靠近支撐板下部的一條圓弧線上，這兩條圓弧線保持同心；齒圈10和增強圈13與外側導向輪2、內側導向輪8同心，和支撐板I開口的方向和位置相同；四套支腳16 二套一組分別安裝在支撐板I的下側；
[0009]所述的轉動體是由弧板11、傳動軸3、電機4、電機支承座5、傳動齒輪6、驅動齒輪
7、擺動安裝組件9和連接桿12構成；弧度與外側導向輪2和內側導向輪8均布圓弧相匹配的二塊弧板11由十根長度相同的聯接桿12連接為一體；電機4通過電機支承座5固定在一側弧板11上，傳動軸3位于二塊弧板11對稱中心面的十二點位置處，一端穿過弧板11與位于弧板外側的驅動齒輪7連接，傳動齒輪6位于傳動軸3上與電機4連接；二塊弧板11分別卡入二塊支撐板I上的外側導向輪2和內側導向輪8的凹槽內，驅動齒輪7與齒圈10嚙合，二件擺動安裝組件9對稱的設置在轉動體的兩側，三點和九點位置處，與連接桿12平行，兩端固定在二塊弧板上；
[0010]所述的擺動噴槍組件由噴槍組件14、連接驅動架15、擺動齒輪17和擺動支承座18組成；二件擺動噴槍組件14通過擺動支承座18對稱固定在擺動安裝組件9上；連接驅動架15底部與噴槍組件14連接；擺動支承座18和擺動齒輪17固定在連接驅動架15內，兩個擺動支承座18位于擺動齒輪17的兩側。
[0011]首先，吊送裝置至補口管的上方，使轉動體的軸線與管道軸線平行，然后順“馬蹄鐵”狀開口放下，依靠支腳的支撐，使裝置跨騎在管道上。然后通電起動，準備噴砂，電機驅使轉動體逆時針轉動90°，使原來處于三點、九點的兩把噴槍處于六點、十二點的位置。噴砂開始，本裝置的轉動體順時針轉動180°，在擺動裝置的配合下，帶動噴槍沿管道表面以“矩形”紋的軌跡方式進行有規則地移動，完成噴砂除銹，每把噴槍各自完成管道半圈的除銹工作，即完成了此處焊道補口的除銹工作。最后，噴砂停止，轉動體自動恢復到起始位置，即傳動軸位于十二點的位置，兩把噴槍分別處于三點、九點的位置，使轉動體的開口朝下，并與支撐板的開口重合，此時可將本裝置吊起，送往下一處除銹，或是放置在底座上，工作結束。
[0012]本發明是一種自動噴砂除銹裝置，已在中海油鋪管船上投入使用。結果表明，本發明運行穩定，實現了自動噴砂除銹裝置“優質、高效”的除銹功能，滿足了實際生產的需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是自動噴砂除銹裝置的整體結構主視圖。
[0014]圖2是自動噴砂除銹裝置的整體結構軸側圖。
[0015]圖3是支撐組件的主視圖。
[0016]圖4是支撐組件的軸側圖。
[0017]圖5是轉動體的主視圖。
[0018]圖6是轉動體的軸側圖。
[0019]圖7是擺動與噴槍組件的主視圖。
[0020]圖8是擺動與噴槍組件的軸側圖。
[0021]圖中，1-支撐板，2-外側導向輪,3-傳動軸,4-電機,5-電機支承座，6_傳動齒輪，7-驅動齒輪，8-內側導向輪，9-擺動安裝組件，10-齒圈，11-弧板，12-聯接桿，13-增強圈，14-噴槍組件，15-連接驅動架，16-支腳，17-擺動齒輪，18-擺動支承座。
【具體實施方式】
[0022]以一種管徑為Φ762πιπι管道除銹的自動噴砂除銹裝置為例，對本發明作進一步詳細說明。
[0023]由I塊壁厚14_普通軋制鋼板制作的支撐板1、9件外側導向輪2和5件內側導向輪8、具有4mm的偏心調節量，有120°開口的齒圈10、2套和管道有40X80mm2接觸面的支腳16組成一件支撐組件；而另一支撐組件與它的唯一區別就是將齒圈10換為增強圈13，兩者的外形尺寸完全相同。
[0024]由階梯狀傳動軸3、輸出功率為200W的伺服電機4、用85X80X60mm鋁合金塊制作的電機支承座5、模數為1.5,齒數為57的傳動齒輪6、模數為4,齒數為19的驅動齒輪7、2組擺動安裝組件9、2塊帶有830mm寬開口的弧板11及10顆Φ 25 X 500mm聯接桿12組成一轉動體，它的寬度為500mm。
[0025]在連接驅動架15中，光杠直徑25mm，也是成對使用，在其中一根上安裝有一對擺動支承座18，同樣在另一根上也安裝一對擺動支承座18，擺動支承座18即導軌副，規格型號為:GTB25。
[0026]連接驅動架15與噴槍組件14通過聯接板連接起來，由于兩部分是相對獨立的，也就保證了結構設計的簡捷、緊湊，而且使噴砂槍具有±20mm的調整量。
[0027]其特征在于:參閱全部說明書圖。
[0028]采取的驅動方式為齒輪、齒條的傳動方式，動力源即電機4安裝在轉動體上，圓弧形齒圈10則固定在I塊支撐板I，通過驅動齒輪7與齒圈10嚙合運動，實現轉動體在內、夕卜側導向輪8、2之間的凹槽內，以齒圈10即管道的軸線為旋轉軸進行轉動。
[0029]在噴槍的擺動機構中，采取齒輪、齒條的傳動方式，同時使用光杠、齒條的運動方式，確保噴槍擺動平穩順暢，精確到位。
[0030]采用單側驅動的方法，實現轉動體的運動，并安裝在轉動體的對稱面十二點位置，而兩把噴槍分別裝在位于轉動體的九點、三點位置的2組擺動安裝組件9上。最后，兩塊支撐組件為帶有開口的“馬蹄鐵”形狀，同時固定其上的齒圈10和增強圈13，也是帶有開口的多半弧圈，而且開口都在同一位置。作為轉動體中重要組成部分之一的二塊弧板11也是如此，所以，只有當轉動體的開口旋轉到和支撐組件的開口完全重合時，方可進行此裝置的吊入或卸下的工作。
[0031]9件外側導向輪2對稱均布在靠近支撐板I外側的一條圓弧線上，5件內側導向輪8同樣對稱均布在靠近支撐板I內側的，一條圓弧線上，并且這兩條圓弧線保持同心；齒圈10與導向輪8、2也保持同心，和支撐板I開口的方向和位置是相同的，并固定其上；2套支腳16按照要求安裝即可。
[0032]傳動軸3安裝在弧板11對稱中心面的十二點位置，10顆聯接桿12對稱分布兩側，有3顆在弧板11的端部，2顆在傳動軸3和擺動安裝組件9之間。2塊弧板11是通過10顆聯接桿12緊固連接，而構成一個整體，擺動安裝組件9只是起到支撐焊槍的作用，傳動軸3也只是起到傳遞動力的作用。動力的傳遞是這樣的:電機4旋轉輸出動力，通過電機支承座5之后，就將動力輸送到傳動齒輪6，傳動齒輪6繼續傳遞給與它同時安裝在傳動軸3上的驅動齒輪7。由于驅動齒輪7和固定在支撐板I上的齒圈10處于嚙合狀態，因此驅動齒輪7就會沿著齒圈10的外側行走，從而驅使轉動體轉動。另外在內、外側導向輪8、2的切入點處，弧板11的端部，必須進行倒角，使弧板11更加順暢地切入輪槽內。
[0033]在擺動噴槍組件中，擺動支承座18與擺動安裝組件9配合，即支承座18在擺動安裝組件9上作直線滑動。同時采取擺動齒輪17與齒條的驅動方式，使連接驅動架15運動，從而帶動噴槍組件14進行擺動。
【權利要求】
1.一種自動噴砂除銹裝置，由支撐組件、轉動體、擺動噴槍組件和支腳構成；其特征在于: 支撐組件是由二塊支撐板(I)、外側導向輪(2)、內側導向輪(8)、齒圈(10)和增強圈(13)構成；二塊支撐板(I)為帶有開口的“馬蹄鐵”形狀，尺寸大小相同，帶有開口的半弧圈齒圈(10)和增強圈(13)分別固定在其中一塊支撐板的內側；每塊支撐板內側，齒圈和增強圈外側設有9個外側導向輪對稱均布在靠近支撐板上部的一條圓弧線上，5件內側導向輪對稱均布在齒圈和增強圈內測靠近支撐板下部的一條圓弧線上，這兩條圓弧線保持同心；齒圈和增強圈與外側導向輪、內側導向輪同心，和支撐板開口的方向和位置相同；四套支腳二套一組分別安裝在支撐板的下側； 轉動體是由弧板(11)、傳動軸(3)、電機(4)、電機支承座(5)、傳動齒輪(6)、驅動齒輪(7 )、擺動安裝組件(9 )和連接桿(12 )構成；弧度與外側導向輪和內側導向輪均布圓弧相匹配的二塊弧板由十根長度相同的聯接桿連接為一體；電機通過電機支承座固定在一側弧板上，傳動軸位于二塊弧板對稱中心面的十二點位置處，一端穿過弧板與位于弧板外側的驅動齒輪連接，傳動齒輪位于傳動軸上與電機連接；二塊弧板分別卡入二塊支撐板上的外側導向輪和內側導向輪的凹槽內，驅動齒輪與齒圈嚙合，二件擺動安裝組件對稱的設置在轉動體的兩側，三點和九點位置處，與連接桿平行，兩端固定在二塊弧板上； 擺動噴槍組件由噴槍組件(14)、連接驅動架(15)、擺動齒輪(17)和擺動支承座(18)組成；二件擺動噴槍組件通過擺動支承座對稱固定在擺動安裝組件上；連接驅動架底部與噴槍組件連接；擺動支承座和擺動齒輪固定在連接驅動架內，兩個擺動支承座位于擺動齒輪的兩側。
2.根據權利要求1所述的自動噴砂除銹裝置，其特征在于:在擺動噴槍組件中，擺動支承座18與擺動安裝組件9滑動配合，采取擺動齒輪17與齒條的驅動方式，使連接驅動架15運動，從而帶動噴槍組件14進行擺動。
3.—種權利要求1所述的自動噴砂除銹裝置的應用，其特征在于: 吊送裝置至補口管的上方，使轉動體的軸線與管道軸線平行，然后順“馬蹄鐵”狀開口放下，依靠支腳的支撐，使裝置跨騎在管道上，然后通電起動，準備噴砂，電機驅使轉動體逆時針轉動90°，使原來處于三點、九點的兩把噴槍處于六點、十二點的位置，噴砂開始，轉動體順時針轉動180°，帶動噴槍沿管道表面以“矩形”紋的軌跡方式進行有規則地移動，完成噴砂除銹，每把噴槍各自完成管道半圈的除銹工作。
【文檔編號】B24C9/00GK103586781SQ201210286564
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月13日 優先權日:2012年8月13日
【發明者】唐德渝, 呂喜軍, 龍斌, 高象杰, 張建護, 王洪洲, 劉明珠, 相政樂, 王克寬, 趙利, 李春潤, 楊志總, 趙兵杰, 牛虎理, 張田利 申請人:中國石油集團工程技術研究院, 中海油能源發展股份有限公司