适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备制造技术

本发明专利技术提供了一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备，包括遥控移动装置、远程操纵的修磨作业装置、定位装置和操纵控制装置，所述修磨作业装置设于所述遥控移动装置上，所述定位装置设于所述修磨作业装置或遥控移动装置上，所述操纵控制装置分别与所述遥控移动装置、修磨作业装置和定位装置相连。本发明专利技术的技术方案利用遥控技术，使操作人员在管道外面通过操纵控制箱来遥控管道内壁的修磨作业，并且能够对作业过程实时监控，从而在提高修磨作业效率、减轻劳动强度的同时，显著地提高了修磨质量，保证修磨质量达到相应要求。

【技术实现步骤摘要】
适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备
本专利技术属于管道内作业领域，涉及一种管道内遥控修磨设备，尤其涉及的是一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备。
技术介绍
近年来，随着石化、电力等行业的快速发展，广泛应用在各行各业的各种工业管道的生产量和使用量都大大增加。工业管道在生产加工的过程中容易在管道内壁上产生一些不光滑的凸起，如焊疤、飞边等，这些凸起严重影响了管道的正常使用，甚至会成为一些重大事故的隐患。因此，为了保证管道能够正常安全使用，管道加工之后必须将这些管道内壁上不光滑的凸起除去。目前管道内壁修磨的工作主要是由工人钻进管道内操作砂轮机进行作业，存在生产效率低、劳动强度大、工作环境恶劣、小内径的管道无法进行修磨作业等问题，而且人工修磨作业时，完全依赖工人的经验进行操作，修磨的质量难于进行量化评估。近年来各种管道内移动检测技术已经发展成熟，在各种管道中已经得到了非常广泛应用。然而，由于工业管道的内径变化较大，管道偏心(焊接起来的两段的管道，焊缝两端的管道内径不同轴)、管道内壁上的凸起分布不确定、凸起尺寸不确定，以及修磨过程中的振动等原因，目前还没有专门的设备能够代替人工进行管道内壁的修磨作业。因此，综合信息技术、图像识别与传输技术、3D设计技术、气动控制技术等，研制一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备是一项非常迫切的任务。经对现有技术的检索发现，中国文献：《机床与液压》第36卷第4期，2008年4月，王殿君等发表了《管道修磨设备的研究进展》，在该文中详细介绍国内外各种管道修磨设备的特点和发展状况，还对管道修磨设备的发展趋势做了较详细的阐述。《机械设计》，第24卷第1期，2007年1月，陆麒等发表了《适应管径变化的管道修磨设备》，在该文中介绍了一种利用行星轮系和蜗杆传动的适应管径变化的管道修磨设备，该修磨设备适用于公称直径100mm，变径范围为98mm—102mm的管道，然而，管道偏心问题和管道内壁上的凸起分布不确定，凸起尺寸不确定等问题目前尚无法有效解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于填补现有的技术空白，解决作业管道内径变化大、圆形管道的偏心、作业移动时需要越过高低不平的管道内壁、管道内壁上不光滑的凸起分布不确定等问题，提供了一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备，可以使操作人员在管道外面通过操纵控制箱来遥控管道内壁的修磨作业，并且能够对作业过程实时监控，从而保证修磨质量达到要求。本专利技术在提高修磨作业效率、减轻劳动强度的同时，显著地提高了修磨质量，从而保证了管道的正常使用。为达到上述目的，具体技术方案如下：本专利技术提供了一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备，包括遥控移动装置、远程操纵的修磨作业装置、定位装置和操纵控制装置，所述修磨作业装置设于所述遥控移动装置上，所述定位装置设于所述修磨作业装置和/或遥控移动装置上，所述操纵控制装置分别与所述遥控移动装置、修磨作业装置和定位装置相连。优选的，所述遥控移动装置包括支撑顶升模块、两个主动轮模块、两个被动轮模块、手动调高模块、周向回转模块、径向调整模块，所述两个主动轮模块、两个被动轮模块、手动调高模块分别设于所述支撑顶升模块上，所述周向回转模块设于所述手动调高模块上，所述径向调整模块设于所述周向回转模块上。优选的，所述支撑顶升模块包括支撑底板、气缸、气缸衬套、气缸底板、立柱座、两个立柱、浮动接头、顶升板、缓冲垫块、把手、吊环螺钉，所述气缸通过气缸衬套和气缸底板设于所述支撑底板上，所述气缸的一部分沉在所述支撑底板下面，所述立柱座设于所述支撑底板上气缸两侧的位置，所述两个立柱通过直线轴承穿过立柱座，所述两个立柱的上端与所述顶升板连接，所述气缸的活塞杆通过浮动接头与顶升板连接，所述缓冲垫块设于顶升板上，所述把手设于支撑底板两侧，所述吊环螺钉设于所述支撑底板上。优选的，所述支撑底板上还设有电缆连接器和连接器联接板，所述电缆连接器通过连接器联接板设于所述支撑底板的后端。优选的，所述两个主动轮模块、两个被动轮模块分别设于所述支撑顶升模块底部的两侧，所述两个主动轮模块分别包括驱动电机、第一减速器、第一编码器、两个锥齿轮、固定支架、电机支座、摩擦轮，所述驱动电机、第一减速器、第一编码器、一个锥齿轮串联在一起，并通过电机支座设于固定支架上，所述摩擦轮与另一个锥齿轮串联，并通过轴承设于固定支架上，所述两个主动轮模块的中心线之间呈一定夹角，所述两个从动轮模块的中心线之间的夹角与所述主动轮模块的夹角相同。优选的，所述手动调高模块包括三角支撑架、横梁、丝杆、移动机座、第一螺母、导向柱、两个夹紧块、指针、标尺、锁紧块、安装板、伺服电机、第二减速器、第二编码器、外齿轮，所述三角支撑架下端设于所述支撑底板上的靠前位置处，所述三角支撑架的上端与横梁连接，所述丝杆穿过移动机座和第一螺母固定在横梁上，所述导向柱穿过移动机座和两个夹紧块，所述导向柱的下端固定在所述支撑底板的靠前位置处，所述导向柱的上端与横梁固定，所述第一螺母、两个夹紧块和指针设于移动机座上，所述标尺固定在三角支撑架的外侧，所述锁紧块固定在横梁上，所述安装板固定在移动机座的前端面上，所述伺服电机、第二减速器、第二编码器、外齿轮串联在一起，并固定在移动机座上。优选的，所述周向回转模块包括主轴、回转内齿轮、主轴轴套、主轴端盖、两个连接板、限位固定块、限位回转块，所述主轴中设有穿线孔，所述主轴设于所述移动机座上，所述主轴轴套通过轴承设于主轴上，所述回转内齿轮与所述伺服电机驱动的外齿轮啮合，并固定在主轴轴套上，所述主轴端盖设于主轴轴套上，所述两个连接板固定在主轴端盖的两侧，所述限位固定块和限位回转块固定在所述主轴上。优选的，所述径向调整模块包括径向底板、限位块、限位销、导柱支座、径向丝杆、径向电机、第三编码器、导柱、浮动支架、滑动支架、第二螺母、发信板、弹簧芯柱、弹簧、传感器固定板、力传感器、工作端固定板、连接垫块、第一线激光器，线激光器支架、所述限位块、限位销和导柱支座设于所述径向底板上，所述径向丝杆、径向电机与第三编码器通过电机支板固定在径向底板上，所述导柱通过导柱支座固定在径向底板上，所述浮动支架和滑动支架穿过导柱，所述第二螺母和发信板固定在滑动支架上，所述弹簧芯柱穿过滑动支架固定在传感器固定板上，所述力传感器通过工作端固定板、连接垫块固定在浮动支架上，所述线激光器通过线激光器支架固定在径向底板上。优选的，所述修磨作业装置包括上抱环、下抱环、马达、夹紧法兰、夹紧块、砂轮、砂轮护罩、传感器支架、相机、第二线激光器，所述上抱环和下抱环将马达夹紧固定，所述夹紧法兰和夹紧块将砂轮夹紧固定与所述马达的前端，所述砂轮护罩固定在马达上，所述传感器支架固定在下抱环上靠近马达后端的位置，所述相机和第二线激光器固定在传感器支架的两侧。优选的，所述操纵控制装置包括设于所述支撑顶升模块上的控制模块。本专利技术相比现有技术具有以下优点：1、本专利技术可以使操作人员在管道外面，通过操纵控制装置来遥控修磨作业装置进行管道内壁的修磨作业，代替人工进行管道内壁的修磨工作；2、本专利技术通过相机与线激光器来实现修磨设备在管道内不光滑位置处的精确定位，以及检查修磨质量，保证修磨质量达到相应要求；3、本专利技术工作过程中，通过旋转丝杆来调节移动机座与支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备，其特征在于，包括遥控移动装置、远程操纵的修磨作业装置、定位装置和操纵控制装置，所述修磨作业装置设于所述遥控移动装置上，所述定位装置设于所述修磨作业装置和/或遥控移动装置上，所述操纵控制装置分别与所述遥控移动装置、修磨作业装置和定位装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备，其特征在于，包括遥控移动装置、远程操纵的修磨作业装置、定位装置和操纵控制装置，所述修磨作业装置设于所述遥控移动装置上，所述定位装置设于所述修磨作业装置和/或遥控移动装置上，所述操纵控制装置分别与所述遥控移动装置、修磨作业装置和定位装置相连；所述遥控移动装置包括支撑顶升模块、两个主动轮模块、两个被动轮模块、手动调高模块、周向回转模块、径向调整模块，所述两个主动轮模块、两个被动轮模块、手动调高模块分别设于所述支撑顶升模块上，所述周向回转模块设于所述手动调高模块上，所述径向调整模块设于所述周向回转模块上；所述支撑顶升模块包括支撑底板、气缸、气缸衬套、气缸底板、立柱座、两个立柱、浮动接头、顶升板、缓冲垫块、把手、吊环螺钉，所述气缸通过气缸衬套和气缸底板设于所述支撑底板上，所述气缸的一部分沉在所述支撑底板下面，所述立柱座设于所述支撑底板上气缸两侧的位置，所述两个立柱通过直线轴承穿过立柱座，所述两个立柱的上端与所述顶升板连接，所述气缸的活塞杆通过浮动接头与顶升板连接，所述缓冲垫块设于顶升板上，所述把手设于支撑底板两侧，所述吊环螺钉设于所述支撑底板上。2.根据权利要求1所述的一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备，其特征在于，所述支撑底板上还设有电缆连接器和连接器联接板，所述电缆连接器通过连接器联接板设于所述支撑底板的后端。3.根据权利要求2所述的一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备，其特征在于，所述两个主动轮模块、两个被动轮模块分别设于所述支撑顶升模块底部的两侧，所述两个主动轮模块分别包括驱动电机、第一减速器、第一编码器、两个锥齿轮、固定支架、电机支座、摩擦轮，所述驱动电机、第一减速器、第一编码器、一个锥齿轮串联在一起，并通过电机支座设于固定支架上，所述摩擦轮与另一个锥齿轮串联，并通过轴承设于固定支架上，所述两个主动轮模块的中心线之间呈一定夹角，所述两个从动轮模块的中心线之间的夹角与所述主动轮模块的夹角相同。4.根据权利要求3所述的一种适应大范围管径的管道内壁修磨作业遥控设备，其特征在于，所述手动调高模块包括三角支撑架、横梁、丝杆、移动机座、第一螺母、导向柱、两个夹紧块、指针、标尺、锁紧块、安装板、伺服电机、第二减速器、第二编码器、外齿轮，所述三角支撑架下端设于所述支撑底板上的靠前位置处，所述三角支撑架的上端与横梁连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，徐子力，申纯太，吴小辉，石飞，黄蓉，薛卉，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：