本發明涉及彎管內表面處理領域，具體是指可快速實現彎管件內壁打磨的平整機構。

背景技術：

管道運輸石油，具有高效、低耗、連續輸送和自動化程度高等優勢，管道運輸成為當前物流的重要形式之一和國民經濟和社會發展不可缺少的“生命線”，與公路、航空、鐵路和水運相比，采用管道運輸具有以下優勢：管道運輸的安全保障率較高，可實現綠色輸送，石油和天然氣均屬于易爆和易揮發的物品，在運輸過程中，如果運輸工具的密閉性差，油氣揮發到大氣中，一遇到火星就可能導致爆炸，存在安全隱患，管道大部分埋藏在地下，受不良天氣條件及其他外界因素的影響較小，可以確保油氣運輸安全可靠的進行；其次，由于管道運輸是完全密閉運輸，可以防止揮發、泄露的油氣對大氣、水土的污染，可以實現運輸工程的綠色化：管道建設用地少，輸送量大，因為受天氣路況等外界因素影響較小，油氣管道可以持續不間斷地進行油氣輸送，小管徑的油氣管道每年的運輸量為幾百萬噸，管道直徑比較大的油氣管道可以達到幾千萬噸，由此可見，其運輸量遠遠超過了別的運輸途徑的輸送量，在管道運輸中，采用運量大、長距離、大口徑的油氣管道成本相對比較低。

石油管道運輸，除卻管道外部因素的影響，管道內壁的粗糙度也會影響石油傳輸的效率，特別是石油彎管處內表面的不規則突起，不僅會對石油造成阻礙延緩石油的流速，還會加快石油對管道的腐蝕。傳統的管壁打磨通常采用磨料水射拋光技術，但是使用的打磨頭時常與管道內壁摩擦，且容易受到拋光液的侵蝕，最終導致打磨頭的磨損，降低彎管內表面的拋光效率。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供可快速實現彎管件內壁打磨的平整機構，以解決上述缺陷。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

可快速實現彎管件內壁打磨的平整機構，包括兩個相對設置的半圓球體以及用于連接兩個半圓球體的轉軸，在所述轉軸中部設有套筒，沿所述轉軸的軸線在其中部的外壁設有條狀的突起，在套筒內圓周壁上開有與所述突起配合的凹槽，且突起能夠繞轉軸的軸線在凹槽內自由轉動，在套筒外圓周壁上安裝有轉輪，所述轉輪包括本體，所述本體設置在套筒上，在所述本體的兩側設置有多個呈弧形的葉片，相鄰兩個葉片之間構成葉槽，在所述半圓球體的上下兩端的端部均安裝有滾輪；在所述半圓球體內部開有空腔，所述轉軸的端部貫穿半圓球體的內側壁后進入至空腔內，在所述轉軸的該端部上固定有陀螺儀，且所述陀螺儀與所述空腔的內壁不接觸。

針對現有技術中石油管道在出廠前的內表面處理不到位而導致其使用壽命銳減的缺陷，發明人設計出一種專門用于石油管彎管處的內表面打磨拋光結構，通過兩個半圓球體以及轉輪的調節，使得拋光液能夠全面覆蓋彎管處的各個部分，減小彎管件內壁的局部出現凸出部分的幾率，以實現提高石油管道使用壽命的目的；工作時，向夾持固定好的石油彎管內注入拋光液，將打磨頭進入到彎管中，拋光液從打磨頭與彎管內壁之間的間隙中快速流出，拋光液作用在管壁上，經過磨料顆粒的高速運動對彎管內壁上的邊角或是凸出部分等起到剪切去除的作用，進而達到拋光打磨的效果；在整個過程中，流動的拋光液帶動轉輪能夠自由轉動，轉輪可將部分的拋光液旋轉噴射至管壁上，以此對彎管內壁進行輔助打磨，在拋光液沖擊管壁的同時也將管壁上脫落的鐵屑清理；兩個相對設置的半圓球體可在拋光液快速流動時對轉輪進行保護，且在半圓球體上下兩端設置的滾輪可在彎管內壁進行自由滑動，以避免因半圓球體與管壁的過度摩擦而導致兩者的磨損，延長了打磨頭的使用壽命，半圓球體與轉軸螺紋連接，使得在轉輪受損后快速更換，提高了打磨頭的實用性。其中，轉輪是由本體以及焊接在本體上的合金材質的葉片構成，以此來保證轉輪在磨料顆粒長時間的沖擊碰撞下的穩定性，在本體上不僅考慮減少葉片的排擠和葉片表面的摩擦，還要考慮本體上葉片的流道有足夠的長度，以保證液體流動的穩定性以及葉片對流體的充分作用，因此采用多個呈弧形的葉片，以增加拋光液的旋轉速度，提高轉輪輔助打磨的效率。

進一步地，轉輪固定在套筒上，而套筒的轉動受到突起轉動的限制，因為凹槽并非完整的環形槽，即套筒無法進行360度自由旋轉，由于兩個半圓球體以及轉輪在彎管件中做無規律運動，若轉輪360度自由旋轉，容易導致兩個半圓球體以及轉輪構成的打磨頭在彎管內某一點位上滯留，即對該點位的內壁進行反復打磨，而在突起移動至凹槽的極限位置時，套筒無法進行360度自由旋轉，隨著拋光液的沖擊，兩個半圓球體的位置會發生變化，即沿拋光液的流向繼續移動，通過在拋光液的帶動下，轉輪重新轉動，以開展對彎管內壁的其他點位進行打磨拋光，進而大大縮短了彎管件內壁處理的工時。并且，在半圓球體內部開有空腔，陀螺儀與貫穿半圓球體內側壁的轉軸端部連接，使得在打磨頭在彎管中移動時，陀螺儀能夠隨時調整兩個半圓球體，以保證兩個半圓球體始終處于相對穩定的狀態，而不會發生大幅度的翻轉跳動，即確保位于兩個半圓球體之間轉輪轉動所產生的噴射流的朝向穩定，在拋光液的推動下使得打磨頭平穩向前推進，避免在彎管內出現拋光處理的死角，在最大程度上提高彎管內表面的拋光處理效率。

在所述半圓球體上開有u形槽，在u形槽底部設置有盲孔，轉軸的兩端端部與盲孔螺紋配合。在半圓球體上開有u形槽，使得兩個半圓球體之間的間隔區域相對較大，以滿足不同尺寸的轉輪的順利安裝、工作，并且轉軸與u形槽內的盲孔螺紋配合，即能實現對轉輪的快速更換，以及適量調節間隔區域的大小，以確保轉輪的轉動效率達到最佳。

所述本體上還開有多個平衡孔，所述平衡孔環形陣列分布在本體軸線四周。本體上開有的平衡孔可使得本體前后的壓力平衡，保持轉動穩定，減小振動，保證轉輪的工作效率。

還包括連接件，所述連接件設置在所述半圓球體的側壁上。使用時，由鋼繩與連接件連接，在牽引設備中的驅動下，能夠保證兩個半圓球體所構成的輔助打磨結構在彎管件內的運動較為規律，防止打磨結構卡死在彎管件的某個部位。

所述空腔的縱向截面呈矩形。作為優選，所述空腔的縱向截面呈矩形，使得陀螺儀在空腔內具有足夠的空間來實現對半圓球體的調節，確保兩個半圓球體的穩定工作狀態，同時實現打磨頭的運動規律化，以提高彎管內壁的打磨拋光效率。

在所述轉軸與所述半圓球體的連接處設置有密封圈。作為優選，在設計過程中空腔的開設以及轉軸端部對半圓球體內側壁的貫穿工序，使得空腔與外部之間存在一定的間隙，而陀螺儀作為電控元件，同時半圓球體工作時始終處于拋光液的流體環境內，對此，發明人在轉軸與半圓球體的連接處設置密封圈，確保空腔與外部的流體保持隔絕，防止拋光液進入空腔內對陀螺儀產生干擾，達到延長打磨頭使用壽命的目的。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本發明可快速實現彎管件內壁打磨的平整機構，在突起移動至凹槽的極限位置時，套筒無法進行360度自由旋轉，隨著拋光液的沖擊，兩個半圓球體的位置會發生變化，即沿拋光液的流向繼續移動，通過在拋光液的帶動下，轉輪重新轉動，以開展對彎管內壁的其他點位進行打磨拋光，進而大大縮短了彎管件內壁處理的工時；

2、本發明可快速實現彎管件內壁打磨的平整機構，空腔的縱向截面呈矩形，使得陀螺儀在空腔內具有足夠的空間來實現對半圓球體的調節，確保兩個半圓球體的穩定工作狀態，同時實現打磨頭的運動規律化，以提高彎管內壁的打磨拋光效率；

3、本發明可快速實現彎管件內壁打磨的平整機構，在打磨頭在彎管中移動時，陀螺儀能夠隨時調整兩個半圓球體，以保證兩個半圓球體始終處于相對穩定的狀態，而不會發生大幅度的翻轉跳動，即確保位于兩個半圓球體之間轉輪轉動所產生的噴射流的朝向穩定，在拋光液的推動下使得打磨頭平穩向前推進，避免在彎管內出現拋光處理的死角，在最大程度上提高彎管內表面的拋光處理效率；

4、本發明可快速實現彎管件內壁打磨的平整機構，在轉軸與半圓球體的連接處設置密封圈，確保空腔與外部的流體保持隔絕，防止拋光液進入空腔內對陀螺儀產生干擾，達到延長打磨頭使用壽命的目的。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為轉輪的結構示意圖。

附圖中標記及相應的零部件名稱：

1-半圓球體、2-轉輪、3-連接件、4-轉軸、5-滾輪、6-本體、7-葉片、8-突起、9-平衡孔、10-u形槽、11-套筒、12-空腔、13-陀螺儀。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明，并不作為對本發明的限定。

實施例1

如圖1和圖2所示，本實施例包括兩個相對設置的半圓球體1以及用于連接兩個半圓球體1的轉軸4，在所述轉軸4中部設有套筒11，沿所述轉軸4的軸線在其中部的外壁設有條狀的突起8，在套筒11內圓周壁上開有與所述突起8配合的凹槽，且突起8能夠繞轉軸4的軸線在凹槽內自由轉動，在套筒11外圓周壁上安裝有轉輪2，所述轉輪2包括本體6，所述本體6設置在套筒11上，在所述本體6的兩側設置有多個呈弧形的葉片7，相鄰兩個葉片7之間構成葉槽，在所述半圓球體1的上下兩端的端部均安裝有滾輪5；在所述半圓球體1內部開有空腔12，所述轉軸4的端部貫穿半圓球體1的內側壁后進入至空腔12內，在所述轉軸4的該端部上固定有陀螺儀13，且所述陀螺儀13與所述空腔12的內壁不接觸。

針對現有技術中石油管道在出廠前的內表面處理不到位而導致其使用壽命銳減的缺陷，發明人設計出一種專門用于石油管彎管處的內表面打磨拋光結構，通過兩個半圓球體1以及轉輪2的調節，使得拋光液能夠全面覆蓋彎管處的各個部分，減小彎管件內壁的局部出現凸出部分的幾率，以實現提高石油管道使用壽命的目的；工作時，向夾持固定好的石油彎管內注入拋光液，將打磨頭進入到彎管中，拋光液從打磨頭與彎管內壁之間的間隙中快速流出，拋光液作用在管壁上，經過磨料顆粒的高速運動對彎管內壁上的邊角或是凸出部分等起到剪切去除的作用，進而達到拋光打磨的效果；在整個過程中，流動的拋光液帶動轉輪2能夠自由轉動，轉輪2可將部分的拋光液旋轉噴射至管壁上，以此對彎管內壁進行輔助打磨，在拋光液沖擊管壁的同時也將管壁上脫落的鐵屑清理；兩個相對設置的半圓球體1可在拋光液快速流動時對轉輪2進行保護，且在半圓球體1上下兩端設置的滾輪5可在彎管內壁進行自由滑動，以避免因半圓球體1與管壁的過度摩擦而導致兩者的磨損，延長了打磨頭的使用壽命，半圓球體1與轉軸4螺紋連接，使得在轉輪2受損后快速更換，提高了打磨頭的實用性。其中，轉輪2是由本體6以及焊接在本體6上的合金材質的葉片7構成，以此來保證轉輪2在磨料顆粒長時間的沖擊碰撞下的穩定性，在本體6上不僅考慮減少葉片7的排擠和葉片7表面的摩擦，還要考慮本體6上葉片7的流道有足夠的長度，以保證液體流動的穩定性以及葉片7對流體的充分作用，因此采用多個呈弧形的葉片7，以增加拋光液的旋轉速度，提高轉輪2輔助打磨的效率。

進一步地，轉輪2固定在套筒11上，而套筒11的轉動受到突起8轉動的限制，因為凹槽并非完整的環形槽，即套筒11無法進行360度自由旋轉，由于兩個半圓球體1以及轉輪2在彎管件中做無規律運動，若轉輪2360度自由旋轉，容易導致兩個半圓球體1以及轉輪2構成的打磨頭在彎管內某一點位上滯留，即對該點位的內壁進行反復打磨，而在突起8移動至凹槽的極限位置時，套筒11無法進行360度自由旋轉，隨著拋光液的沖擊，兩個半圓球體1的位置會發生變化，即沿拋光液的流向繼續移動，通過在拋光液的帶動下，轉輪2重新轉動，以開展對彎管內壁的其他點位進行打磨拋光，進而大大縮短了彎管件內壁處理的工時。并且，在半圓球體1內部開有空腔12，陀螺儀13與貫穿半圓球體1內側壁的轉軸4端部連接，使得在打磨頭在彎管中移動時，陀螺儀13能夠隨時調整兩個半圓球體1，以保證兩個半圓球體1始終處于相對穩定的狀態，而不會發生大幅度的翻轉跳動，即確保位于兩個半圓球體1之間轉輪轉動所產生的噴射流的朝向穩定，在拋光液的推動下使得打磨頭平穩向前推進，避免在彎管內出現拋光處理的死角，在最大程度上提高彎管內表面的拋光處理效率。

進一步地，在所述半圓球體1上開有u形槽10，在u形槽10底部設置有盲孔，轉軸4的兩端端部與盲孔螺紋配合。在半圓球體1上開有u形槽10，使得兩個半圓球體1之間的間隔區域相對較大，以滿足不同尺寸的轉輪2的順利安裝、工作，并且轉軸4與u形槽10內的盲孔螺紋配合，即能實現對轉輪2的快速更換，以及適量調節間隔區域的大小，以確保轉輪2的轉動效率達到最佳。

本實施例還包括連接件3，所述連接件3設置在所述半圓球體1的側壁上。使用時，由鋼繩與連接件3連接，在牽引設備中的驅動下，能夠保證兩個半圓球體1所構成的輔助打磨結構在彎管件內的運動較為規律，防止打磨結構卡死在彎管件的某個部位。

作為優選，所述本體6上還開有多個平衡孔9，所述平衡孔9環形陣列分布在本體6軸線四周。本體6上開有的平衡孔9可使得本體6前后的壓力平衡，保持轉動穩定，減小振動，保證轉輪2的工作效率。

作為優選，所述空腔12的縱向截面呈矩形，使得陀螺儀13在空腔內具有足夠的空間來實現對半圓球體1的調節，確保兩個半圓球體1的穩定工作狀態，同時實現打磨頭的運動規律化，以提高彎管內壁的打磨拋光效率。

作為優選，在設計過程中空腔12的開設以及轉軸4端部對半圓球體1內側壁的貫穿工序，使得空腔12與外部之間存在一定的間隙，而陀螺儀13作為電控元件，同時半圓球體1工作時始終處于拋光液的流體環境內，對此，發明人在轉軸4與半圓球體1的連接處設置密封圈，確保空腔12與外部的流體保持隔絕，防止拋光液進入空腔12內對陀螺儀13產生干擾，達到延長打磨頭使用壽命的目的。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。