一种螺旋运动式管道表面清理机械手，包括齿圈轨道、支架、主动箱、从动箱、丝杠、光杠、工作装置和供电装置，所述齿圈轨道为两个，主动箱和从动箱分别通过带有滚轮的支架安装在齿圈轨道上，主动箱中与电机减速器输出轴连接的第一齿轮、安装在光杠一端的第二齿轮和从动箱中输入轴上的第四齿轮分别与齿圈轨道啮合，沿齿圈轨道相对转动，光杠另一端与从动箱的输入轴连接，丝杠一端与从动箱的输出轴连接，另一端支撑在主动箱的箱体上，所述丝杠和光杠相互平行，工作装置安装在丝杠和光杠上，沿丝杠和光杠作平移运动，主动箱和工作装置分别与供电装置连接。本发明专利技术能自动清除管道表面防腐层，省时、省力。适用于石油和天然气等管道的维修清理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种螺旋运动式管道表面清理机械手。
技术介绍
石油和天然气管道为了防腐，在表面涂有改性浙青等防腐层，在管道发生渗漏时 需要将表面的防腐层清除进行堵漏处理。目前我国在清理防腐层时基本上都采用手工清 除，效率低、费时、费力，并影响工人的身体简况。美国采用高温、高压气吹除法，虽较手工清 理方便，但设备和使用的费用都很高。本专利技术的目的就是要提供一种能够自动清除管表面防腐层机械手，实现管表面防 腐层清除工作的高效、低耗，并对作业人员的身健康没有影响，为石油和天然气等管道的维 修提供一种新型装备。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种螺旋运动式管道表面清理机 械手。它能够自动清除管道表面防腐层，提高工作效率，并对作业人员的身体健康没有影 响，为石油和天然气等管道的维修提供一种新型装备。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是本专利技术包括齿圈轨道、支架、主动箱、从动箱、丝杠、光杠、工作装置和供电装置，所 述齿圈轨道为两个，主动箱和从动箱分别通过带有滚轮的支架安装在齿圈轨道上，主动箱 中与电机减速器输出轴连接的第一齿轮、安装在光杠一端的第二齿轮和从动箱中输入轴上 的第四齿轮分别与齿圈轨道啮合，沿齿圈轨道相对转动，光杠另一端与从动箱的输入轴连 接，丝杠一端与从动箱的输出轴连接，另一端支撑在主动箱的箱体上，所述丝杠和光杠相互 平行，工作装置安装在丝杠和光杠上，沿丝杠和光杠作平移运动，主动箱和工作装置分别与 供电装置连接。所述的齿圈轨道为两个半圆环构成的分体式结构，包括轨道架、齿圈及调节撑脚， 所述轨道架合成一体形成内壁上带有环形板，外壁上带有腹板的环形结构，在腹板上部设 有齿圈，沿内壁环形板的圆周上设有至少三个调节撑脚，环形结构两侧均带有支架滚轮的 轨道。所述的调节撑脚包括连接销轴、撑脚板、第一连接板和锁定螺栓，所述撑脚板上固定 有两块第一连接板，轨道架内壁上的环形板置于两块第一连接板中间，并通过连接销轴连 接，锁定螺栓安装在撑脚板上，通过锁定螺栓与管道固定。所述的支架包括两组支腿和每个支腿上的两个滚轮，每组支腿为两个，分别位于 轨道架两侧，同一截面上的两组支腿连线交于轨道架的圆心，滚轮位于轨道架的环形滑道 的内外侧，沿其做圆周运动。所述的主动箱包括主动箱体、主动箱体内的第一、第二齿轮及与主动箱体连接的 电机减速器，第一齿轮安装在电机减速器的输出轴上，第二齿轮安装在光杠一端，两齿轮分 别和齿圈相啮合，主动箱体固定在支架的两组支腿间，在主动箱体上还设有丝杠轴座。4所述的从动箱包括从动箱体及其箱体内的四个齿轮轴、七个齿轮，所述四个齿轮 轴平行固定在从动箱体内，第一齿轮轴为输入轴，第四齿轮轴为第二输出轴，第四齿轮轴上 安装有一个齿轮，其余三个齿轮轴上均安装有两个齿轮，光杠与第一齿轮轴连接，第一齿轮 轴上的第四齿轮与齿圈啮合，其上第三齿轮与第二齿轮轴上的第五齿轮啮合，第二齿轮轴 上的第六齿轮和第三齿轮轴上的第七齿轮啮合，第三齿轮轴上的第八齿轮和第四齿轮轴上 的第九齿轮啮合，第九齿轮通过第二输出轴连接丝杠。所述的工作装置包括滑动架、托架、压力弹簧、平衡重、钢刷轮及其驱动装置，滑动 架分别与丝杠和光杠连接，并沿丝杠和光杠滑动，压力弹簧置于压力弹簧罩内，压力弹簧杆 一端与滑动架连接，另一端的压力弹簧罩与穿过滑动架的托架一端连接，托架上装设钢刷 轮及其驱动装置，在托架上连接压力弹簧罩的一端还设有平衡重。所述的滑动架带有两个 分别与丝杠和光杠连接的套管，和丝杠连接的套管一端设有丝母，所述丝母为分体双扣合 螺母，与丝杠配合连接。所述的钢刷轮及其驱动装置为角磨机。本机械手以钢刷轮为工作装置，用高速旋转的钢刷轮刷除管道表面的防腐层，钢 刷轮驱动装置被安装到托架上，滑动架随托架在驱动装置的驱动下沿管道圆周做螺旋运 动，丝杠每一螺距小于或等于钢刷轮的宽度，进而实现清除管道表面防腐层的目的。为实现 这一功能，在管道上固定了两齿圈轨道作为导行与驱动的支撑，在两轨道上布置主动驱动 装置与从动驱动装置。主动驱动装置直接驱动小齿轮带动整个运动系统沿轨道作圆周运 动。同时，装到主动箱中与轨道齿圈齿轮啮合的另一齿轮被带动旋转，并驱动光杠旋转，通 过光杠驱动从动驱动装置中齿轮，带动从动端与主动端同步运动，并通过齿轮减速，以从动 端的末端齿轮驱动丝杠旋转，丝杠的另一端支撑到主动驱动装置的箱体上，丝杠的旋转驱 动移动架沿管道的轴向移动，整个系统绕管道旋转一周，丝杆也旋转一周，保证了钢刷轮沿 管道作螺旋运动。本专利技术的有益效果是本专利技术在管道上布置两齿圈轨道作为导行基础，在两个轨道上分别布置主动箱和 从动箱，主动箱通过光杠驱动从动箱，从动箱的输出端带动丝杠，丝杠和光杠相互平行，工 作装置安装在丝杆和光杠上，丝杠和光杠在主从动箱的带动下沿齿圈轨道实现圆周运动， 并在丝杠的驱动下实现沿管道轴线平移，实现管道表面的自动清理，即省时、省力，又清理 的彻底，满足需求。本专利技术中的齿圈轨道为分体式，易于安装。其上的调节撑脚，方便本专利技术固定在需 清理的不同管径的管道上。其上的轨道结构，便于支架滚轮的滚动。在支架同一截面上的 两组支腿连线交于轨道架的圆心，使滚轮始终沿轨道架圆周滚动。本专利技术采用滑线环供电，确保系统能够实现多周圆周运动。供电装置采用分体式 环形滑环，安装方便。采用双组电刷结构，两组电刷用弹簧片压紧在环形轨道上，压紧弹簧 片具有保证电刷与环形轨道保持接触的作用。从动箱内齿轮排列方式，使得从动箱随主动 箱同步转动的同时，还对丝杠形成驱动作用。本专利技术工作装置中滑动架上的丝母是分体双扣合螺母，在拆装过程中和需要平移 时将丝母解开，可推动滑动架沿两杠平移到需要的位置。压力弹簧分别与滑动架和托架连 接，且托架上设有平衡重，平衡重保证托架上在支轴两边的重量对支轴形成的力矩相等，避 免支轴两端重量产生的力矩不平衡对刷轮与管道的接触力产生影响，确保钢刷轮与管道在任何位置的接触力都是由弹簧力产生的，从而保证了清除质量的一致性。 附图说明图1为本专利技术立体结构示意图.图2为图1中支架结构剖视示意图。图3为图2中齿圈轨道的连接结构示意图。图4为图1中齿圈轨道和主动箱装配结构剖视示意图。图5为图1中主动箱结构示意图。图6为图1中主动箱和支架连接结构示意图。图7为本专利技术中主动箱的供电装置结构示意图。图8为图7的A-A剖视放大示意图。图9为图1中从动箱内部结构示意图。图10为图9中齿轮排布展开示意图。图11为图1中工作装置结构示意图。图12为图11中托架结构示意图。图13为图12的俯视图。图14为图11中滑动架结构示意图。图15为图14俯视示意图。图中1.齿圈轨道，101.轨道架，102.齿圈，103.调节撑脚，104.内壁，105.环形板， 106.外壁，107腹板，108.凸台，109.轨道，110.连接销轴，111.撑脚板，112.锁定螺栓， 113.第一连接板，114.定位销轴，115.第二连接板，116.螺栓；2.支架，201.支腿，202.滚轮，203.螺杆，204.滚动轴承，205.轴套；3.主动箱，301.主动箱体，302.第一齿轮，303.第二齿轮，304.电机减速器，305. 第一输出轴，306.丝杠轴座；4.光杠，5.工作装置，501.滑动架，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种螺旋运动式管道表面清理机械手，其特征在于：包括齿圈轨道、支架、主动箱、从动箱、丝杠、光杠、工作装置和供电装置，所述齿圈轨道为两个，主动箱和从动箱分别通过带有滚轮的支架安装在齿圈轨道上，主动箱中与电机减速器输出轴连接的第一齿轮、安装在光杠一端的第二齿轮和从动箱中输入轴上的第四齿轮分别与齿圈轨道啮合，沿齿圈轨道相对转动，光杠另一端与从动箱的输入轴连接，丝杠一端与从动箱的输出轴连接，另一端支撑在主动箱的箱体上，所述丝杠和光杠相互平行，工作装置安装在丝杠和光杠上，沿丝杠和光杠作平移运动，主动箱和工作装置分别与供电装置连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，廖颖哲，洪晋平，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。