一种压力管道焊缝打磨装置

技术领域

本发明涉及特种设备检测技术领域，具体的涉及一种压力管道焊缝打磨装置。

背景技术

压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何，压力管道是管道中的一种，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。

在用压力管道需要定期检验，而检验前需要对焊缝及两侧一定范围内进行除锈、除漆打磨，并露出金属光泽。一般都是人工进行打磨，对于管道远离人的一侧，往往难以进行打磨，并且人工打磨效率低，打磨效果也不好。

因此亟需一种可对管道焊缝进行打磨的装置来替代人打磨。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供压力管道焊缝打磨装置，用于解决现有技术中人打磨焊缝不方便、效率低下的问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案如下：一种压力管道焊缝打磨装置，其包括对心定位机构、螺旋进给机构以及打磨头，其中：螺旋进给机构包括轨道件、驱动件以及运动件，轨道件与驱动件同轴设置，驱动件具有与轨道件轴线平行的驱动部，轨道件具有螺旋轨道，运动件具有外运动端以及内运动端，外运动端与螺旋轨道配合并沿螺旋轨道运动，并与驱动部连接，以使驱动件转动时，驱动部驱动运动件沿螺旋轨道运动，且内运动端运动轨迹为螺旋线；螺旋进给机构两端分别连接两对心定位机构，对心定位机构具有定位端，用于将螺旋进给机构固定在管道外侧，并使对应的螺旋进给机构一端与管道与同心设置；打磨头连接于内运动端，用于对管道外侧进行打磨。

优选的，轨道件以及驱动件均具有可沿径向分离或连接的至少两部分，使得轨道件以及驱动件的多个部分可从管道外侧沿管道径向向内合围并连接为一个整体，并使轨道件以及驱动件可沿管道径向向外分离为多个部分。

优选的，螺旋轨道具有内滑道和外滑道，运动件包括连接杆、内滚轮以及外滚轮，内滚轮以及外滚轮均与连接杆转动连接，内滚轮与内滑道滑动连接，外滚轮与外滑道滑动连接，内滑道与外滑道开口方向相反，从而使连接杆运动过程中，连接杆与内滚轮以及外滚轮连接处始终保持在螺旋轨道上。

优选的，连接杆开设滑动孔，滑动孔与驱动部滑动连接。

优选的，连接杆包括第一杆体以及第二杆体，第一杆体与第二杆体距离可调且固定连接，第一杆体与外滚轮连接，第二杆体与内滚轮连接。

优选的，运动件还包括伸缩杆，伸缩杆可沿第二杆体轴向滑动与第二杆体固定连接。

优选的，运动件还包括弹压杆以及弹性件，弹压杆一端与伸缩杆滑动连接，且滑动方向沿伸缩杆轴向，弹压杆另一端与操作件连接，弹性件设置在弹压杆与伸缩杆之间，用于提供弹压杆沿径向向内运动的弹力。

优选的，驱动件两端分别具有凸缘部，该压力管道焊缝打磨装置还包括多个定位轴承，定位轴承分别连接在轨道件两端面，定位轴承端面与凸缘部端面抵接，定位轴承周侧面与凸缘部周面抵接，以将驱动件沿轴向限位在轨道件上。

优选的，对心定位机构包括沿轨道件周向布置的多个定位件和磁头，定位件一端与轨道件侧面转动连接，且其转动平面经过轨道件轴线，定位件另一端连接有磁头，用于吸附于管道外侧壁。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：使用时仅需将轨道件套在管道外侧，再将对心定位机构与管道连接固定，使轨道件与管道同轴，然后调整运动件的位置，使打磨头与管道外侧壁抵触，然后驱动件带动运动件沿螺旋轨道运动，开启打磨头后，打磨头不断与管道外侧壁摩擦，进行打磨，有效地替代了人打磨，效率高，打磨效果均匀。

附图说明

图1是本发明提供的压力管道焊缝打磨装置的立体图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明提供的压力管道焊缝打磨装置的正视图；

图4是图3中B处的局部结构剖视图；

图5是本发明提供的压力管道焊缝打磨装置的轨道件打开时的立体图；

图6是图5中C处的局部放大图；

图7是本发明提供的压力管道焊缝打磨装置的运动件、驱动件和打磨头的立体图；

图8是本发明提供的压力管道焊缝打磨装置的运动件和打磨头的立体图；

图9是图8中D处的局部放大图；

附图标记：1-螺旋进给机构、2-对心定位机构、3-打磨头、4-定位轴承、11-轨道件、12-驱动件、13-运动件、21-定位端、22-定位件、23-磁头、111-螺旋轨道、121-驱动部、122-凸缘部、131-外运动端、132-内运动端、133-连接杆、134-内滚轮、135-外滚轮、136-伸缩杆、137-弹压杆、138-弹性件、1111-内滑道、1112-外滑道、1331-第一杆体、1332-第二杆体、13321-滑动孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种压力管道焊缝打磨装置，其包括螺旋进给机构1、对心定位机构2以及打磨头3，其中：

请继续参阅图1和图2，螺旋进给机构1包括轨道件11、驱动件12以及运动件13，轨道件11与驱动件12同轴设置，驱动件12具有与轨道件11轴线平行的驱动部121，轨道件11具有螺旋轨道111，运动件13具有外运动端131以及内运动端132，外运动端131与螺旋轨道111配合并沿螺旋轨道111运动，并与驱动部121连接，以使驱动件12转动时，驱动部121驱动运动件13沿螺旋轨道111运动，且内运动端132运动轨迹为螺旋线。在使用时仅需将该装置套在管道上，与管道同轴后，驱动件12转动驱动运动件13沿螺旋轨道111运动。需要说明的是驱动部121是与运动件13对应的，可以设置多个运动件13和驱动部121，来驱动多个打磨头3工作。

请参阅图4，具体来说，螺旋轨道111具有内滑道1111和外滑道1112，请参阅图8和图9，运动件13包括连接杆133、内滚轮134以及外滚轮135，内滚轮134以及外滚轮135均与连接杆133转动连接，内滚轮134与内滑道1111滑动连接，外滚轮135与外滑道1112滑动连接，内滑道1111与外滑道1112开口方向相反，从而使连接杆133运动过程中，连接杆133与内滚轮134以及外滚轮135连接处始终保持在螺旋轨道111上，连接杆133开设滑动孔13321，滑动孔13321与驱动部121滑动连接，驱动件12转动的过程中，连接杆133沿驱动部121滑动并沿着螺旋轨道111转动，由于驱动部121与螺旋轨道111距离保持不变，可使连接杆133与轨道件11的轴线夹角保持定值，从而使内运动端132运行轨迹为均匀的螺旋线，保证运行过程中打磨头3打磨均匀。需要说明的是，驱动件12不一定与连接杆133滑动连接，也可是抵接，只需驱动件12可推动连接杆133旋转即可。本实施例中，内滑道1111和外滑道1112的开口方向沿互相背离的方向，内滚轮134与外滚轮135的侧面最小间距正好与内滑道1111和外滑道1112间距相同，使得运动件13始终垂直于螺旋轨道111的切面，因而运动件13的内运动端132轨迹也为螺旋形。容易理解的，内滑道1111和外滑道1112的开口方向也可以是沿互相靠近的方向，此时内滚轮134与外滚轮135的侧面最大间距正好与内滑道1111和外滑道1112间距相同。进一步的，该螺旋轨道111的结构可采用多种，不一定采用滑动的连接方式与运动件13连接，也可采用齿面啮合的方式与运动件13连接。

请参阅图8，为了实现连接杆133机构的可装配性以及提高机构的稳定性，连接杆133包括第一杆体1331以及第二杆体1332，第一杆体1331与第二杆体1332距离可调且固定连接，第一杆体1331与外滚轮135连接，第二杆体1332与内滚轮134连接，在本实施例中，第一杆体1331和第二杆体1332间可沿轴线靠近或远离，再以螺栓固定两者，由于内滑道1111和外滑道1112制造后的间距误差，此时若内滚轮134与外滚轮135的设计为不可调节的，那么内滑道1111和外滑道1112的间距与内滚轮134外滚轮135的滚动处间距误差较大，会影响机构的稳定性，因此内滚轮134和外滚轮135的间距设置为可调节的，可减小滚轮与轨道的间距，提高配合度。

请参阅图5和图6，需要说明的是，对于已经安装的压力管道，对其进行焊缝检测时为避免各种麻烦，是不会将管道拆下的，因此轨道件11和驱动件12是无法从管道一端套入，为此，在本实施例中，轨道件11以及驱动件12均具有可沿径向分离或连接的至少两部分，使得轨道件11以及驱动件12的多个部分可从管道外侧沿管道径向向内合围并连接为一个整体，并使轨道件11以及驱动件12可沿管道径向向外分离为多个部分。具体来说，本实施例中轨道件11具有两可对半分离的部分，且轨道件11两部分一端铰接，另一端采用螺栓等结构固定，当需要将轨道件11套在管道外侧，分离轨道件11两部分，将其放置在管道外侧，再合上轨道件11即可。需要说明的是，为了使轨道件11打开时不被驱动件12所卡住，驱动件12的分离面应正好与轨道件11的分离面重合，因此在分离轨道件11时应旋转驱动件12至对应的角度，使轨道件11分离面对应驱动件12的分离面，因此驱动件12分离部分的数量应不小于轨道件11分离部分的数量，本实施例中驱动件12数量也为二。驱动件12一般可采用电机驱动，因此在驱动件12一侧设置齿形面，与电机驱动轴相啮合，而电机则与轨道件11外侧固定连接(图中未画出电机)，此处齿面也应是可分离的结构。

另外，轨道件11为分离的多个部分构成，然而螺旋轨道111在轨道件11连接时则必须为完整的，因此该螺旋轨道111也应由多段曲面构成，为保证每段螺旋轨道111的强度，各端轨道之间还增加了各种连接筋结构，同时连接筋的设置还不能与运动件13运动产生干涉，因此一般连接筋连接于轨道件11外侧不与运动件13干涉的部分。

螺旋进给机构1两端分别连接两对心定位机构2，对心定位机构2具有定位端21，用于将螺旋进给机构1固定在管道外侧，并使管道一端与螺旋进给机构1同心设置。

对心定位机构2包括沿轨道件11周向布置的多个定位件22和磁头23，定位件22一端与轨道件11侧面转动连接，且其转动平面经过轨道件11轴线，定位件22另一端连接有磁头23，用于吸附于管道外侧壁，定位件22为一长杆，且每根定位件22长度相同，使用时仅需将多个定位件22抵压在管道外侧，再使磁头23贴住管道外侧即可。此处磁头23可采用电磁铁，方便调整磁头23位置，由于定位件22可沿轨道件11转动，因此该对心定位机构2可适用于多种管径的管道。

打磨头3连接于内运动端132，用于对管道进行打磨。本实施例中，打磨头3用于对管道表面进行打磨，因此可采用打磨机等装置，为了保证管道外侧不会有未能被打磨到的部分，打磨头3沿管道轴向打磨的宽度应不小于螺旋轨道111的导程，因此此处采用的是矩形打磨带，以电机带动打磨带高速转动，与管道外侧壁接触时产生摩擦，从而将管道外侧壁打磨去除表壳的杂物。

作为优选的实施例，驱动件12两端分别具有凸缘部122，压力管道焊缝打磨装置还包括多个定位轴承4，定位轴承4分别连接在轨道件11两端面，定位轴承4端面与凸缘部122端面抵接，定位轴承4周侧面与凸缘部122周面抵接，以将驱动件12沿轴向限位在轨道件11上，通过定位轴承4来沿轨道件11轴向和径向定位驱动件12，安装时应至少一凸缘部122是可拆卸的，从一端伸入轨道件11内，另一端再与凸缘部122连接即可，而若驱动件12和轨道件11是上述分离式结构，驱动件12合上后定位轴承4可以很好的将多个驱动件12分离部分限位，保证完整性，为防止驱动件12以及轨道件11分离处错位产生位移，分离面还可设置相配合的结构，例如凸台和凹槽、互相啮合的齿面等。

作为优选的实施例，运动件13还包括伸缩杆136，伸缩杆136可沿第二杆体1332轴向滑动与第二杆体1332固定连接。伸缩杆136的作用是调节打磨头3至轨道件11轴线的距离，以适用于多种管径的管道。

作为优选的实施例，该压力管道焊缝打磨装置还包括弹性件138，运动件13还包括弹压杆137，弹压杆137一端与伸缩杆136滑动连接，且滑动方向沿伸缩杆136轴向，弹压杆137另一端与操作件连接，弹性件138设置在弹压杆137与伸缩杆136之间，用于提供弹压杆137沿径向向内运动的弹力。此处弹性件138采用弹簧，其作用是抵压打磨头3，是打磨头3以一定压力抵压于管道外侧，防止刚性连接时打磨头3因为误差无法接触管道外侧或打磨头3卡死在管道外侧，造成故障。

下面就本发明提供的一种压力管道焊缝打磨装置的工作原理作简要说明：使用时将轨道件11和驱动件12套在管道上，若管道已经安装，需将轨道件11和驱动件12打开分离为多个部分，再使多个部分环绕在管道外侧，合上轨道件11和驱动件12，然后调整对心定位机构2，使轨道件11固定在管道上，并保持轨道件11和管道同轴，调整伸缩杆136的位置，使打磨头3抵压在管道的压力至合适程度，然后开启电机以及打磨头3，电机驱动驱动件12转动，驱动部121带动运动件13转动，同时沿螺旋轨道111移动，打磨头3沿一螺旋线运动，从而保证打磨头3将管道外侧均匀打磨。

综上所述，本发明提供的一种压力管道焊缝打磨装置，使用时仅需将轨道件套在管道外侧，再将对心定位机构与管道连接固定，使轨道件与管道同轴，然后调整运动件的位置，使打磨头与管道外侧壁抵触，然后驱动件带动运动件沿螺旋轨道运动，开启打磨头后，打磨头不断与管道外侧壁摩擦，进行打磨，有效地替代了人打磨，效率高，打磨效果均匀。需要说明的是，本发明提供的压力管道焊缝打磨装置适用的压力管道焊缝类型不受限制，可用于打磨具有多种类型焊缝的压力管道，如环形焊缝、螺旋焊缝、轴向焊缝等。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。