一种大型金属管道电化学抛光装置及抛光方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型金属管道电化学抛光装置及抛光方法，主要包括支撑管，轴承，旋转管，密封圈，电解液喷射部件，清洗液喷射部件，干燥气体喷射部件，电机部件，第一供液管，第二供液管，干燥气体供气管，废液回收管，动力轮部件，支撑轮部件，电刷。高速旋转的电解液喷射部件向金属管道内壁喷射电解液，当电流流过喷头、电解液和金属管道时，金属管道作为阳极被溶解，清洗液喷射部件对抛光过的表面进行清洗处理，干燥气体喷射部件对清洗液清洗过的表面进行干燥处理，废液回收管对电解液进行回收处理。本发明专利技术的抛光装置非常适合于数量较多且直径较大的金属管道内壁表面的抛光处理。

A Large Metal Pipeline Electrochemical Polishing Device and Polishing Method

The invention discloses a large metal pipeline electrochemical polishing device and polishing method, which mainly includes supporting pipe, bearing, rotating pipe, sealing ring, electrolyte injection component, cleaning liquid injection component, dry gas injection component, motor component, first liquid supply pipe, second liquid supply pipe, dry gas supply pipe, waste liquid recovery pipe, power wheel component, supporting wheel component, electric brush. \u3002 High-speed rotating electrolyte ejector parts inject electrolyte into the inner wall of metal pipeline. When current flows through nozzle, electrolyte and metal pipeline, metal pipeline is dissolved as anode. The polished surface is cleaned by cleaning liquid ejector parts, the cleaned surface is dried by drying gas ejector parts, and the electrolyte is recycled by waste liquid recovery tube. \u3002 The polishing device of the present invention is very suitable for polishing the inner surface of a metal pipeline with a large number and a large diameter.

【技术实现步骤摘要】
一种大型金属管道电化学抛光装置及抛光方法
本专利技术属于金属管道内壁表面抛光技术和设备领域，涉及一种金属管道电化学抛光装置，具体涉及一种可对大型金属管道内壁进行高效率电化学抛光的装置及抛光方法。
技术介绍
随着我国基础建设项目的大量开展，对不同口径和长度的金属管道需求不断攀升，尤其是近年来我国石油天然气管道建设项目的全面加速推进，对大型金属管道的需求量急剧增加。管道内壁的光滑性十分重要，这是因为管道内壁的粗糙度较大不但会降低流体的传输效率，还容易导致管道内壁上附着沉积物，阻碍流体的流动并加快流体对管道的腐蚀，因此，重要场合的流体传输管道在出厂使用前都需要对管道内壁进行降低表面粗糙度的处理，其中最常用的手段就是抛光处理。目前，工业中对金属管道进行抛光处理的主要手段有喷砂处理、喷丸处理、磨料水射流抛光处理，上述方法比较适合于对数量较少且直径较小的金属管道进行抛光处理，尽管在实际工业生产中已经研发出来了针对批量较多且直径较大的金属管道自动内圆抛光机，但是上述抛光过程需要体积庞大的钢管旋转来实现内壁的自动抛光，属于机械式抛光方法，因此该种方法普遍存在效率低下的问题。在我国对大型石油天然气管道需求量急剧增加的背景下，开发出一种适用于大型金属管道的高效抛光装置迫在眉睫。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种大型金属管道电化学抛光装置及抛光方法。该抛光装置和抛光方法具有效率高、柔性高、结构简单的优势。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种大型金属管道电化学抛光装置，包括支撑管、旋转管、电解液喷射部件、电机部件和行进装置，其中，所述旋转管的长度小于支撑管的长度，旋转管的两端分别通过两个轴承套合安装在支撑管的外侧，旋转管的内壁上设置有第一环状凹槽和第二环状凹槽，第一环状凹槽内设置有第一密封圈，第二环状凹槽内设置有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈将旋转管和支撑管之间的空隙围成第一封闭腔室；所述旋转管的位于第一密封圈和第二密封圈之间的位置设置有至少一个通孔，第一连接管的一端安装在所述通孔上，第一连接管的另一端安装第一喷头；支撑管的位于第一密封圈和第二密封圈之间的位置设置有一个通孔，第一供液管的一端安装在所述通孔上，第一供液管的另一端通过支撑管的内部管道延伸出支撑管，并与第一供液泵连接；所述行进装置包括动力轮部件和支撑轮部件，动力轮部件的数量为1个，支撑轮部件的数量为2个，动力轮部件和支撑轮部件形成三角形支撑结构，且动力轮部件和支撑轮部件分别安装在支撑管的两端；电机部件安装在支撑轮上，电机部件上的摩擦轮与旋转管接触；所述旋转管采用导电材质制成，通过电刷与电源负极连接。电解液通过第一供液管进入第一封闭腔室，进而通过第一支撑管和第一喷头喷向待处理的金属管道内壁。电流从外部电解电源阳极通过第二导线→金属管道→电解液→第一喷头→第一连接管→旋转管→电刷→第一导线流回电源阴极，当第一喷头和金属管道间有电流流过时，金属管道作为阳极被溶解。第一电机通过摩擦轮带动旋转管高速旋转，第一喷头沿着金属管道的周向高速旋转，金属管道内壁四周就被电化学抛光，当动力轮带动支撑轮沿着金属管道的轴线运动时，整个金属管道的内部都会被抛光。大大提高了大型金属管道内壁的抛光效率。优选的，第一连接管的数量为2-6个，第一连接管沿旋转管的径向呈辐射状分布。优选的，所述旋转管的内壁还设置有第三环状凹槽，第三环状凹槽内设置有第三密封圈，第三密封圈和第二密封圈将旋转管和支撑管之间的间隙围成第二封闭腔室，第二封闭腔室内的旋转管上连接有至少一个第二连接管，第二连接管的另一端连接第二喷头；第二封闭腔室内的支撑管上连接第二供液管，第二供液管的另一端通过支撑管的内部管道延伸出支撑管，并与第二供液泵连接。第二供液泵与清水源连接，通过第二供液管向第二封闭腔室输送清洗水，并通过第二连接管将清洗水输送至第二喷头，第二喷头将清洗水喷向抛光后的金属管道内壁，对金属管道内壁上的电解液进行清洗，防止金属管道的过腐蚀，同时保证抛光后金属管道内壁的清洁。进一步优选的，所述第二连接管的数量为2-6个，第二连接管沿旋转管的径向呈辐射状分布。优选的，所述旋转管的内壁还设置有第四环状凹槽，第四环状凹槽内设置有第四密封圈，第四密封圈和第三密封圈将旋转管和支撑管之间的间隙围成第三封闭腔室，第三封闭腔室内的旋转管上连接有至少一个第三连接管，第三连接管的另一端连接第三喷头；第三封闭腔室内的支撑管上连接供气管，供气管的另一端通过支撑管的内部管道延伸出支撑管，并与供气泵连接。供气泵可以向第三喷头提供干燥空气，干燥空气对清洗后的金属内壁进行干燥处理，保证金属内壁的及时干燥。进一步优选的，所述第三连接管的数量为2-6个，第三连接管沿旋转管的径向呈辐射状分布。优选的，所述动力轮部件包括第一支撑架、第二电机和动力轮，第一支撑架的一端固定在支撑管上，第一支撑架的另一端安装所述动力轮，第二电机安装在第一支撑架上，第二电机通过传动机构与动力轮连接。进一步优选的，所述第一支撑架上设置有第一升降机构，第一升降机构的升或降，使第一支撑架的长度增加或减少。通过第一升降机构的动作可对支撑管的轴线高度进行调整，以适应于不同直径的大型金属钢管的内壁抛光，使该抛光装置具有更好的适应性。优选的，所述支撑轮部件包括第二支撑架和支撑轮，第二支撑架的一端固定在支撑管上，另一端安装所述支撑轮。进一步优选的，所述第二支撑架上设置有第二升降机构，第二升降机构的升或降，使第二支撑架的长度增加或减少。通过第二升降机构的动作可对支撑管的轴线高度进行调整，以适应于不同直径的大型金属钢管的内壁抛光，使该抛光装置具有更好的适应性。更进一步优选的，所述第一升降机构和第二升降机构为液压升降机构。优选的，两个支撑轮部件位于支撑管的同一横截面上，且两者之间的夹角为45°-90°。一种大型金属管道电化学抛光方法，包括如下步骤：1)针对待抛光金属管道的直径，调整动力轮部件和支撑轮部件的高度，使得支撑管的轴线与待抛光金属管道的轴线重合，第一喷头与金属管道内壁的间隙为1-5mm，第二喷头和第三喷头与金属管道内壁的间隙为1-10mm；2)将金属管道和电刷分别通过第二导线和第一导线与电源的正极和负极连接；3)旋转管在旋转过程中，第一供液泵将电解液输送至第一喷头，并通过第一喷头喷向金属管道内壁，对金属管道内壁进行电化学抛光；第二供液泵将清洗液输送至第二喷头，并通过第二喷头喷向金属管道，对抛光后的金属管道进行清洗；供气泵将干燥空气输送至第三喷头，并通过第三喷头喷向金属管道，对清洗后的金属管道进行干燥处理。优选的，步骤2)中，电源的电压为50-500V，电流为0.1-10A。优选的，所述抛光方法还包括对抛光后电解液废液和清洗液废液进行回收的步骤。本专利技术的有益效果是：(1)效率高。本专利技术在旋转管的四周安装若干个电解液喷射装置，并且电解液喷射装置可沿着金属管道的内壁高速旋转，喷头作为阴极，金属管道作为阳极，两极之间喷射电解液，当有电流通过时，金属管道内壁表面会被溶解，因此本专利技术的抛光效率要比传统的机械式抛光的效率高。(2)柔性高。本专利技术可适合于不同直径大型钢管的抛光，通过调节升降机构可对支撑管的轴线高度进行调整，此外选择合适长度的连接管可对不同直径的金属管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型金属管道电化学抛光装置，其特征在于：包括支撑管、旋转管、电解液喷射部件、电机部件和行进装置，其中，所述旋转管的长度小于支撑管的长度，旋转管的两端分别通过两个轴承套合安装在支撑管的外侧，旋转管的内壁上设置有第一环状凹槽和第二环状凹槽，第一环状凹槽内设置有第一密封圈，第二环状凹槽内设置有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈将旋转管和支撑管之间的空隙围成第一封闭腔室；所述旋转管的位于第一密封圈和第二密封圈之间的位置设置有至少一个通孔，第一连接管的一端安装在所述通孔上，第一连接管的另一端安装第一喷头；支撑管的位于第一密封圈和第二密封圈之间的位置设置有一个通孔，第一供液管的一端安装在所述通孔上，第一供液管的另一端通过支撑管的内部管道延伸出支撑管，并与第一供液泵连接；所述行进装置包括动力轮部件和支撑轮部件，动力轮部件的数量为1个，支撑轮部件的数量为2个，动力轮部件和支撑轮部件形成三角形支撑结构，且动力轮部件和支撑轮部件分别安装在支撑管的两端；电机部件安装在支撑轮上，电机部件上的摩擦轮与旋转管接触；所述旋转管采用导电材质制成，通过电刷与电源负极连接。

【技术特征摘要】
1.一种大型金属管道电化学抛光装置，其特征在于：包括支撑管、旋转管、电解液喷射部件、电机部件和行进装置，其中，所述旋转管的长度小于支撑管的长度，旋转管的两端分别通过两个轴承套合安装在支撑管的外侧，旋转管的内壁上设置有第一环状凹槽和第二环状凹槽，第一环状凹槽内设置有第一密封圈，第二环状凹槽内设置有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈将旋转管和支撑管之间的空隙围成第一封闭腔室；所述旋转管的位于第一密封圈和第二密封圈之间的位置设置有至少一个通孔，第一连接管的一端安装在所述通孔上，第一连接管的另一端安装第一喷头；支撑管的位于第一密封圈和第二密封圈之间的位置设置有一个通孔，第一供液管的一端安装在所述通孔上，第一供液管的另一端通过支撑管的内部管道延伸出支撑管，并与第一供液泵连接；所述行进装置包括动力轮部件和支撑轮部件，动力轮部件的数量为1个，支撑轮部件的数量为2个，动力轮部件和支撑轮部件形成三角形支撑结构，且动力轮部件和支撑轮部件分别安装在支撑管的两端；电机部件安装在支撑轮上，电机部件上的摩擦轮与旋转管接触；所述旋转管采用导电材质制成，通过电刷与电源负极连接。2.根据权利要求1所述的抛光装置，其特征在于：第一连接管的数量为2-6个，第一连接管沿旋转管的径向呈辐射状分布。3.根据权利要求1所述的抛光装置，其特征在于：所述旋转管的内壁还设置有第三环状凹槽，第三环状凹槽内设置有第三密封圈，第三密封圈和第二密封圈将旋转管和支撑管之间的间隙围成第二封闭腔室，第二封闭腔室内的旋转管上连接有至少一个第二连接管，第二连接管的另一端连接第二喷头；第二封闭腔室内的支撑管上连接第二供液管，第二供液管的另一端通过支撑管的内部管道延伸出支撑管，并与第二供液泵连接；优选的，所述第二连接管的数量为2-6个，第二连接管沿旋转管的径向呈辐射状分布。4.根据权利要求1所述的抛光装置，其特征在于：所述旋转管的内壁还设置有第四环状凹槽，第四环状凹槽内设置有第四密封圈，第四密封圈和第三密封圈将旋转管和支撑管之间的间隙围成第三封闭腔室，第三封闭腔室内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳晓明，张建华，张勤河，霍孟友，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37