一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置的制作方法

1.本实用新型涉及特种设备检测技术领域，尤其是指一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置。


背景技术：

2.球形压力容器作为石化、冶金、燃气、航空工业用来储存气体、液体的容器，其直径大概在10-30m之间，在国民经济中起到重要作用，但是其投入使用一段时间后必须进行检验检测其安全性能确认，其检验前需要对容器内的物质进行排空并对其内部进行打磨除锈处理后进行无损检测判定其内部缺陷。
3.传统做法是采用在容器内部人工搭建脚手架并通过人工操作控制砂轮机进行打磨处理，再进行无损检测，一般从开始搭建检测装置到检测完成拆除需要20-30天时间，花费时间长，搭建检测结构较为麻烦。另外，也有技术人员在容器内部设置升降结构代替脚手架形式，如专利文件cn201610840594.6所公开的技术，通过滑轮组以及升降结构配合来实现控制打磨车移动的方式，虽然能够降低人工打磨的工作量，但还是需要在球罐内搭建结构，并且控制升降的结构也要搭建在球罐的顶部，也就是检测设备的搭建工作量还是比较大，拆装均需要一定的时间，因此总的检测时间还是较长。
4.现有技术也有采用磁吸式爬壁机器人携带专用打磨头和无损检测设备进行作业，一般是在球罐顶部搭建相应的检测配合结构，通过绳来配合爬壁机器人的移动，如专利文件cn202210819727.7所公开的技术，这种方式解决了容器内部搭建钢结构的问题，但是其承载能力有限且存在机器人坠落的风险，所以需要另外再设置保护机器人的结构措施。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术的问题提供一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，通过伸缩机构配合打磨检测机构，可以由球形压力容器的底部向内进行打磨和检测工作，无需搭建其他结构，使用更加方便，有助于缩短整个检测的周期。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，包括搬运机构、转盘机构、粉尘收集机构、伸缩机构以及打磨检测机构，所述打磨检测机构活动装设于伸缩机构的一端，所述伸缩机构的另一端铰接于转盘机构，所述粉尘收集机构装设于转盘机构并用于收集打磨掉落的粉尘，所述转盘机构转动装设于搬运机构；所述伸缩机构包括若干伸缩驱动器以及若干伸缩臂，所述伸缩驱动器与伸缩臂一一对应，所述伸缩驱动器用于驱动对应的伸缩臂伸长或缩短，相邻的所述伸缩臂之间铰接。
7.优选的，所述伸缩臂包括至少两个同轴设置的伸缩杆，至少两个所述伸缩杆的外径延其径向逐渐减小；相邻的所述伸缩杆之间，外径大的伸缩杆套设于外径小的伸缩杆的外周。
8.优选的，伸缩臂之间的连接处装设有角度检测装置，所述角度检测装置用于测量
相邻的伸缩臂的连接处的角度。
9.优选的，所述伸缩臂装设有激光测距结构，所述激光测距结构用于检测伸缩臂与球形压力容器的距离。
10.优选的，所述打磨检测机构包括机架、打磨头以及无损检测装置，所述打磨头和无损检测装置均装设于机架，所述打磨头设置有多个并且打磨头用于打磨球形压力容器的内壁，所述无损检测装置用于对球形压力容器的内壁进行无损检测，所述机架通过磁吸固定于球形压力容器的内壁，所述机架与伸缩机构连接。
11.优选的，所述打磨检测机构还包括装设于机架的图像采集装置，所述图像采集装置用于拍摄球形压力容器的内壁。
12.优选的，所述打磨检测机构还包括装设于机架的除尘风扇，所述除尘风扇用于将产生的粉尘吹落。
13.优选的，所述打磨检测机构还包括标记装置，所述标记装置用于标记检测出的隐患位置。
14.优选的，所述转盘机构包括转盘以及驱动转盘旋转的转盘驱动器，所述转盘装设于搬运机构，所述伸缩机构装设于转盘，所述转盘驱动器装设有旋转编码器。
15.优选的，所述搬运机构包括移动车以及装设于移动车的升降组件，所述升降组件包括升降平台以及用于驱动升降平台动作的升降驱动器，所述粉尘收集机构和转盘机构均装设于升降平台。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型提供的一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，粉尘收集机构、伸缩机构和打磨检测机构均安装在搬运机构，从而便于搬运检测，检测时，将搬运机构移动到球形压力容器的下方，将打磨检测结构安置到球形压力容器内，并通过控制伸缩机构的伸缩，来辅助打磨检测机构移动到垂直方向上的不同位置，同时配合转盘机构来控制伸缩机构旋转，从而带动打磨检测机构旋转，移动到不同的水平位置进行打磨和无损检测，因此，通过伸缩机构和转盘机构的配合，可以使打磨检测机构移动到球形压力容器的内壁的不同位置进行打磨和检测，另外不需要搭建其他配合检测的结构，有助于缩短球形压力容器的检测周期，快速且全面进行检测工作。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图一；
19.图2为本实用新型的结构示意图二；
20.图3为本实用新型的信号控制框图。
21.在图1至图3中的附图标记包括：
22.1-搬运机构，2-转盘机构，3-粉尘收集机构，4-打磨检测机构，5-伸缩驱动器，6-伸缩臂，7-伸缩杆，8-角度检测装置，9-激光测距结构，10-机架，12-无损检测装置，13-图像采集装置，14-除尘风扇，15-标记装置，16-转盘，17-转盘驱动器，18-移动车，19-升降组件。
具体实施方式
23.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步
的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
24.本实施例提供的一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，如图1至图3，包括搬运机构1、转盘机构2、粉尘收集机构3、伸缩机构以及打磨检测机构4，打磨检测机构4装设于伸缩机构的一端，伸缩机构的另一端装设于转盘机构2，粉尘收集机构3装设于转盘机构2并用于收集打磨掉落的粉尘，转盘机构2转动装设于搬运机构1；伸缩机构包括若干伸缩驱动器5以及若干伸缩臂6，伸缩驱动器5与伸缩臂6一一对应，伸缩驱动器5用于驱动对应的伸缩臂6伸长或缩短，相邻的伸缩臂6之间铰接。具体地，本实施例的转盘机构2、粉尘收集机构3、伸缩机构和打磨检测机构4均安装在搬运机构1，搬运机构1可选采用现有技术中的搬运小车的结构，如电驱动车或柴油驱动车上，完成本实施例的装置的进场出场搬运、升降和容器内部设备的旋转支撑作业操作。
25.本实施例的具体工作原理为：检测时，将搬运机构1移动到球形压力容器的下方(一般球形压力容器的底部都会有个开口供操作)，将打磨检测结构安置到球形压力容器内，并通过控制伸缩机构的伸缩来使打磨检测机构4在球形压力容器内壁上升或下降，并通过转盘机构2的转动来带动伸缩机构转动，伸缩机构进而带动打磨检测机构4转动，从而实现对球形压力容器内壁的不同位置的打磨和检测工作。本实施例通过伸缩机构辅助打磨检测机构4移动到垂直方向上的不同位置，同时配合转盘机构2来控制伸缩机构旋转，从而带动打磨检测机构4旋转，移动到不同的水平位置进行打磨和无损检测，因此，通过伸缩机构和转盘机构2的配合，可以使打磨检测机构4移动到球形压力容器的内壁的不同位置进行打磨和检测，另外不需要搭建其他配合检测的结构，有助于缩短球形压力容器的检测周期，快速且全面进行检测工作。
26.可选的，本实施例的球罐的焊缝位置的识别不完全依赖打磨检测机构4，也不需要焊缝识别系统，依靠伸缩臂6的伸缩运动和转盘机构2共同控制，打磨检测机构4只需要完成打磨和检测工序即可，所以不受内部粉尘环境和焊缝识别系统的累计误差的限制，可以大大提高打磨和检测速度。作为本实施例的另一种实施方式，焊缝的识别也可以提前根据球罐的规格参数，预先设定焊缝位置，通过操纵伸缩臂以及转盘机构来配合打磨检测机构的运行，从而驱动打磨检测机构根据预设的路线运行。
27.其中，如图1所示，作为本实施例的一种实施方式，伸缩机构设置有若干的伸缩臂6，伸缩臂6与伸缩臂6的连接处为铰接的连接方式，因此，伸缩臂6通过折叠成不同的角度，打磨检测机构4则可以自动或者被动移动到不同的位置，打磨检测机构4通过与球形压力容器之间的磁吸力可以实现自动在球罐内行走；也可以通过伸缩机构和转盘机构2的配合，辅助打磨检测机构4改变位置，可以在一定程度上降低打磨检测机构4需要的磁吸力。进一步的，为了便于控制伸缩臂6伸长或缩短，本实施例设置伸缩驱动器5来驱动伸缩臂6的伸长和缩短，伸缩驱动器5如液压气缸等，伸缩臂6为现有技术的伸缩杆7结构，如图1所示，伸缩臂6包括至少两个同轴设置的伸缩杆7，至少两个伸缩杆7的外径延其径向逐渐减小；相邻的伸缩杆7之间，外径大的伸缩杆7套设于外径小的伸缩杆7的外周，也即若干伸缩杆7由外径大到外径小逐一套设，液压气缸和伸缩杆7的连接方式如图1和图2所示，一液压气缸与一伸缩臂6组成一伸缩组，则该液压气缸的驱动端与伸缩杆7驱动连接，该液压气缸的固定端铰接到另一组伸缩组的伸缩杆7的端部，从而可通过液压气缸来驱动伸缩杆7自动伸缩，且多组
伸缩组之间铰接，可通过折叠的方式收纳，其中本实施例伸缩的控制结构为现有技术，只要能够实现伸缩的功能即可，本实施例不做赘述。本实施例的本实施例的伸缩臂6为可伸缩的结构，因此能够满足不同大小的球形压力容器的检测工作，且伸缩臂6之间的连接角度可调节，能够满足打磨检测机构4移动到不同位置的需求，灵活性高。
28.作为本实施例的另一种实施方式，可在相邻的伸缩臂6的连接处装设伸缩臂6的转动驱动器，可通过转动驱动器控制伸缩臂6之间的连接处转动一定的角度，便可以使打磨检测机构4移动到对应的位置。这种方式可以进一步降低打磨检测机构4与球形压力容器之间的磁吸力，通过伸缩机构和转盘机构2来控制打磨检测机构4的移动便可，降低打磨检测机构4坠落的概率。
29.本实施例的伸缩臂6之间的连接处装设有角度检测装置8，角度检测装置8为角度仪或编码器等可以检测角度的装置，如图1所示，角度检测装置8用于测量相邻的伸缩臂6的连接处的角度，便于通过准确控制伸缩臂6的折叠位置来控制打磨检测机构4的移动位置。进一步的，本实施例的伸缩臂6还装设有激光测距结构9，激光测距结构9用于检测伸缩臂6与球形压力容器的距离，可以进一步判断伸缩臂6与球形压力容器的内壁之间的距离，从而控制伸缩臂6动作。
30.如图1至图3所示，为本实施例的转盘机构2的结构示意图，转盘机构2包括转盘16以及驱动转盘16旋转的转盘驱动器17，转盘16装设于搬运机构1，伸缩机构装设于转盘16，转盘驱动器17装设有旋转编码器(附图中未示出)。
31.具体地，转盘驱动器17可选为电机等常用驱动结构，通过转盘驱动器17控制转盘16旋转，转盘16进而带动伸缩机构转动，伸缩机构进而带动打磨检测机构4转动。其中，转盘驱动器17设置的旋转编码器，便于控制和判断转盘16的转动角度，实现对打磨检测机构4的位置调整的控制。
32.本实施例提供的一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，如图1至图3，打磨检测机构4包括机架10、打磨头(附图中未示出)以及无损检测装置12，打磨头和无损检测装置12均装设于机架10，打磨头设置有多个并且打磨头用于打磨球形压力容器的内壁，无损检测装置12用于对球形压力容器的内壁进行无损检测，机架10通过磁吸固定于球形压力容器的内壁，机架10与伸缩机构连接。
33.具体地，打磨头和无损检测装置12均为现有技术，通过打磨头进行球罐内壁的除锈工作，再通过无损检测装置12进行球罐的无损检测，从而达到对球罐的整体的检测和维护的工作，若是在打磨除锈或者无损检测过程中，发现有隐患，则通过设置标记装置15来进行隐患的标记，如通过油漆标记等方式，只要能在隐患处设置标记即可，本实施例不做限制。进一步的，本实施例在机架10上装设图像采集装置13，在机架10移动的过程中，可以通过获取球罐内壁的影像、图片资料，来进一步判断球罐内壁的情况，并且便于存档保存，便于后续维护中的比对工作。更进一步的，机架10上还设置有除尘风扇14，便于将产生的粉尘吹落，由粉尘收集机构3进行回收，避免粉尘堆砌在球罐内，也降低粉尘对打磨检测工作的精度的影响。实际应用中，还可以在打磨检测机构4安装备用电池，当外部电源断电等特殊紧急情况下，为打磨检测机构4提供电力，使其能够自动返回基点位置。
34.如图1和图2所示，本实施例的搬运机构1包括移动车18以及装设于移动车18的升降组件19，升降组件19包括升降平台以及用于驱动升降平台动作的升降驱动器，粉尘收集
机构3和转盘机构2均装设于升降平台。
35.具体地，将转盘机构2、粉尘收集机构3、伸缩机构以及打磨检测机构4均集成在搬运机构1上，便于移动和使用。进一步的，设置升降平台，可以根据不同的高度需求，控制转盘16、粉尘收集机构3以及伸缩机构的高度，灵活性高。
36.本实施例中，如图3所示，可设置一总控制器，通过总控制器控制转盘机构2、粉尘收集机构3、伸缩机构以及打磨检测机构4等需要控制的结构，如设置一遥控终端，检测人员通过遥控终端则可以实现对球罐内的检测工作的工作，具体的控制方式为现有技术，本实施例不做赘述。另外，为了便于工作人员了解球罐内的情况，总控制器以球罐为一立体的空间设置三维坐标，通过三维坐标来标记打磨检测机构8的位置，可以将打磨检测机构8所有的移动轨迹记录并显示出来，并将作出隐患标记的位置标识出来，可以快速的让人员判定隐患点的位置并借助实际的标记位置来确定隐患位置。其中设置三维空间坐标、显示移动轨迹为现有技术。
37.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：包括搬运机构、转盘机构、粉尘收集机构、伸缩机构以及打磨检测机构，所述打磨检测机构活动装设于伸缩机构的一端，所述伸缩机构的另一端铰接于转盘机构，所述粉尘收集机构装设于转盘机构并用于收集打磨掉落的粉尘，所述转盘机构转动装设于搬运机构；所述伸缩机构包括若干伸缩驱动器以及若干伸缩臂，所述伸缩驱动器与伸缩臂一一对应，所述伸缩驱动器用于驱动对应的伸缩臂伸长或缩短，相邻的所述伸缩臂之间铰接。2.根据权利要求1所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：所述伸缩臂包括至少两个同轴设置的伸缩杆，至少两个所述伸缩杆的外径延其径向逐渐减小；相邻的所述伸缩杆之间，外径大的伸缩杆套设于外径小的伸缩杆的外周。3.根据权利要求1所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：伸缩臂之间的连接处装设有角度检测装置，所述角度检测装置用于测量相邻的伸缩臂的连接处的角度。4.根据权利要求1所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：所述伸缩臂装设有激光测距结构，所述激光测距结构用于检测伸缩臂与球形压力容器的距离。5.根据权利要求1所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：所述打磨检测机构包括机架、打磨头以及无损检测装置，所述打磨头和无损检测装置均装设于机架，所述打磨头设置有多个并且打磨头用于打磨球形压力容器的内壁，所述无损检测装置用于对球形压力容器的内壁进行无损检测，所述机架通过磁吸固定于球形压力容器的内壁，所述机架与伸缩机构连接。6.根据权利要求5所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：所述打磨检测机构还包括装设于机架的图像采集装置，所述图像采集装置用于拍摄球形压力容器的内壁。7.根据权利要求5所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：所述打磨检测机构还包括装设于机架的除尘风扇，所述除尘风扇用于将产生的粉尘吹落。8.根据权利要求5所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：所述打磨检测机构还包括标记装置，所述标记装置用于标记检测出的隐患位置。9.根据权利要求1所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：所述转盘机构包括转盘以及驱动转盘旋转的转盘驱动器，所述转盘装设于搬运机构，所述伸缩机构装设于转盘，所述转盘驱动器装设有旋转编码器。10.根据权利要求1所述一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，其特征在于：所述搬运机构包括移动车以及装设于移动车的升降组件，所述升降组件包括升降平台以及用于驱动升降平台动作的升降驱动器，所述粉尘收集机构和转盘机构均装设于升降平台。

技术总结
本实用新型涉及特种设备检测技术领域，尤其是指一种用于球形压力容器的打磨与检测的装置，粉尘收集机构、伸缩机构和打磨检测机构均安装在搬运机构，便于搬运检测；检测时，将搬运机构移动到球形压力容器的下方，将打磨检测结构安置到球形压力容器内，并通过控制伸缩机构的伸缩，来辅助打磨检测机构移动到垂直方向上的不同位置，同时配合转盘机构来控制伸缩机构旋转，从而带动打磨检测机构旋转，移动到不同的水平位置进行打磨和无损检测，因此，通过伸缩机构和转盘机构的配合，可以使打磨检测机构移动到球形压力容器的内壁的不同位置进行打磨和检测，另外不需要搭建其他配合检测的结构，有助于缩短球形压力容器的检测周期。有助于缩短球形压力容器的检测周期。有助于缩短球形压力容器的检测周期。


技术研发人员：殷彦斌
受保护的技术使用者：广东省特种设备检测研究院东莞检测院
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/9/1