一种水利施工管道外表面除锈装置的制作方法

1.本发明涉及水利管道施工技术领域，具体涉及一种水利施工管道外表面除锈装置。


背景技术：

2.水利施工管道在使用过程中外表面会发生锈蚀，为了重新涂覆防腐层需要先将除去水利施工管道外表面的锈蚀。
3.目前针对水利管道在施工时除锈的方式一般包括人工手拿粗砂布擦拭、喷砂以及打磨设备，其中，完全利用人工进行管道的除锈打磨显然工作效率比较低，且容易出现缺打磨或者少打磨的位置，这种情况下容易加速管道周边表面的锈蚀；通过喷砂的方式虽然能够在一定程度上提高打磨效率，但人工操作的喷砂头进行管道喷砂使得管道的表面除锈不均匀，并且无论是喷砂或者人工打磨都需要进行管道的翻转。当然通过纯自动化机械设备的打磨方式，在管道较长时，能够很好的避免人工除锈的低效率和喷砂除锈的不均匀性问题，但由于纯自动化机械打磨设备通常需要架设在平地上，对于管道相对较短、对不同的水利架设环境有便捷性方面的要求的来说，架设纯自动化机械设备打磨以及进行便捷的转移和运输显然不具备优势。
4.综上所述，现有技术中无法有效解决管道长度相对较短且具备便捷性运输要求的管道除锈的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种水利施工管道外表面除锈装置，以解决现有技术中，由于管道长度相对较短且具备便捷性运输要求而导致的水利施工管道除锈工作效率较差的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
7.一种水利施工管道外表面除锈装置，包括：
8.箍形安装架，数量为两个，分别安装于待除锈管道的两端；
9.打磨主体，安装在待除锈管道上；
10.驱动组件，设置在所述箍形安装架上，且与所述打磨主体连接，用于驱动所述打磨主体在两个所述箍形安装架之间的所述待除锈管道上移动，所述打磨主体与待除锈管道的表面之间进行摩擦接触的除锈动作。
11.作为本发明的一种优选方案，所述驱动组件包括第一驱动部和第二驱动部，所述第一驱动部设置在一端的所述箍形安装架上，所述第二驱动部设置在另一端的所述箍形安装架上，所述第一驱动部和所述第二驱动部的输出端均连接在所述打磨主体上；
12.其中，所述第一驱动部和所述第二驱动部用于驱动所述打磨主体沿所述打磨主体发生沿待除锈管道的轴向和周向的耦合运动。
13.作为本发明的一种优选方案，所述第一驱动部和所述第二驱动部均包括安装在所
述箍形安装架上的轴承器，所述轴承器上绕制有弹力绳，所述弹力绳的一端连接所述打磨主体，所述弹力绳的另一端连接有拉手；
14.其中，所述轴承器的轴向两端通过角度适应座安装在所述箍形安装架上，所述角度适应座用于提供所述轴承器在受力时以所述轴承器质心为转动中心的转动。
15.作为本发明的一种优选方案，所述轴承器包括安装在所述角度适应座内的框体以及平行设置在所述框体上的第一轴承体和第二轴承体，所述第一轴承体的两端均通过弹簧组件安装在所述框体上，所述第二轴承体的端部固定连接所述框体；
16.其中，所述弹力绳从所述第一轴承体绕向第二轴承体，且从所述第二轴承体绕出的所述弹力绳的端部连接所述拉手；
17.通过所述拉手对所述弹力绳施加沿所述弹力绳长度方向的拉力时，所述第一轴承体压缩两端的所述弹动组件，使得所述第一轴承体和所述第二轴承体靠近；
18.且所述第一轴承体与所述待除锈管道轴心的距离小于所述弹力绳和所述打磨主体的连接处与所述待除锈管道轴心的距离。
19.作为本发明的一种优选方案，所述打磨主体包括筒形件，所述筒形件套装在所述待除锈管道上，所述筒形件的两端均设置有打磨环，所述打磨环的内侧表面与所述待除锈管道的外表面接触。
20.作为本发明的一种优选方案，所述可调弹动件包括弓形件，所述弓形件的两端对应铰接在所述打磨环的两端，所述弓形件的中间连接有调节螺栓；
21.其中，所述筒形件的内壁上设置有安装所述打磨环和所述弓形件的装配槽。
22.作为本发明的一种优选方案，所述筒形件的内壁周向上分布有多个打磨环，且所述打磨环在所述筒形件的轴向上呈螺旋分布，且相邻两个所述打磨环与所述筒形件的同一侧端部存在轴向的距离差。
23.作为本发明的一种优选方案，所述角度适应座包括设置在箍形安装架上且与所述箍形安装架的径向保持一致的轴承环座，所述轴承环座的内壁上设置有导向弧槽，所述框体的外侧边缘嵌入所述导向弧槽。
24.作为本发明的一种优选方案，所述第一轴承体包括轴承体，所述轴承体上套装有轴套，所述轴套的表面设置有螺旋凹槽，所述轴套的周向上设置有弧形挡板；
25.其中，所述弹力绳的一端从所述螺旋凹槽的一端绕入，从所述螺旋凹槽的另一端绕出。
26.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
27.本发明在使用时将两个箍形安装架置于管道端部，通过连接螺栓连接固定，能够有效的针对待除锈管道较短的快速组装打磨除锈操作的需求，并且通过设置位于待除锈管道端部的箍形安装架，安装在待除锈管道上的打磨主体，通过驱动组件驱动打磨间在两个箍形安装架之间往复移动进行摩擦接触的除锈动作，能够通过反复驱动打磨主体的方式对管道进行打磨，由于筒形打磨件的打磨轨迹呈螺旋弧形，能够更好的适配管道表面，提升了打磨效率和打磨效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方
式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
29.图1为本发明实施例的整体结构示意图；
30.图2为本发明实施例的角度适应座与轴承器的装配结构示意图；
31.图3为本发明实施例的筒形件的纵截面结构示意图；
32.图4为本发明实施例的弧形挡板和轴承体的位置结构示意图。
33.图中的标号分别表示如下：
34.1-箍形安装架；2-打磨主体；3-驱动组件；4-可调弹动组件；
35.21-筒形件；22-打磨环；
36.31-第一驱动部；32-第二驱动部；33-轴承器；34-弹力绳；35-拉手；36-角度适应座；37-轴承环座；38-导向弧槽；
37.331-框体；332-第一轴承体；333-第二轴承体；334-弹簧组件；335-轴承体；336-轴套；337-螺旋凹槽；338-弧形挡版；
38.41-弓形件；42-调节螺栓；43-装配槽。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.如图1至图4所示，本发明提供了一种水利施工管道外表面除锈装置，包括针对较短的管道的除锈操作。
41.箍形安装架1，数量为两个，分别安装于待除锈管道的两端。
42.打磨主体2，安装在待除锈管道上。
43.驱动组件3，设置在箍形安装架1上，且与打磨主体2连接，用于驱动打磨主体2在两个箍形安装架1之间的待除锈管道上移动，打磨主体2与待除锈管道的表面之间进行摩擦接触的除锈动作。
44.本发明在使用时将两个箍形安装架1置于待除锈管道端部，通过连接螺栓连接固定，当然为了能够对整个待除锈管道进行表面的除锈打磨，箍形安装架1通过支架结构连接待除锈管道的端部内壁表面，能够有效的针对待除锈管道较短的快速组装打磨除锈设备的需求。
45.通过设置位于待除锈管道端部的箍形安装架1，安装在待除锈管道上的打磨主体2，通过驱动组件2驱动打磨间在两个箍形安装架1之间往复移动进行摩擦接触的除锈动作，能够通过反复驱动打磨主体的方式对管道进行打磨，由于筒形打磨件的打磨轨迹呈螺旋弧形，能够更好的适配管道表面，提升了打磨效率和打磨效果。
46.驱动组件3包括第一驱动部31和第二驱动部32，第一驱动部31设置在一端的箍形安装架1上，第二驱动部32设置在另一端的箍形安装架1上，第一驱动部31和第二驱动部32的输出端均连接在打磨主体2上。
47.其中，第一驱动部31和第二驱动部32用于驱动打磨主体2沿打磨主体2发生沿待除锈管道的轴向和周向的耦合运动。
48.在实际的水利管道的除锈过程中，针对上述的情况，虽然第一驱动部31和第二驱动部32直接采用电机或者气压缸和伸缩杆的方式也能够实现对于打磨主体2的驱动，但是需要进行安装和装配，在转移的过程中可能还需要进行拆卸，最直接和快速的方式，则是通过人工手动牵拉的方式使的打磨主体2在待除锈管道上移动来实现，并且手动牵拉的方式只需要提供一个牵拉位置和传动件(例如把手或者拉环，传动件可以是杆体或者牵引绳等)。
49.因此，本发明中的第一驱动部31和第二驱动部32均包括安装在箍形安装架1上的轴承器33，轴承器33上绕制有弹力绳34，弹力绳34的一端连接打磨主体2，弹力绳34的另一端连接有拉手35，通过手动拉动拉手，弹力绳34进行力的传递，轴承器33提供滑动支点，从而完成对打磨主体2的牵引拉动。
50.其中，如图1所示，由于两个箍形安装架1上的轴承器33并不在同一条圆柱体的母线的两端，而是存在相位差(将两个箍形安装架1在左视图或者右视图上的投影来看)，而弹力绳34的牵引力的方向是沿待除锈管道的轴向，在其中一端的弹力绳受力时，另一端的弹力绳不受力(只受到对应侧的轴承器33的转动惯性力或者受力尽可能的小，其目的是约束打磨主体2的周向转动，避免打磨主体2过快的完成了周向转动，表现为受力的弹力绳34和待除锈管道的母线保持平行)，这样两端的轴承器33在一端弹力绳受力，另一端弹力绳34不受力的交替发生的情况下对打磨主体2的运动轨迹进行约束，在打磨行程(也就是待除锈管道的轴向距离)内完成打磨主体2沿打磨主体2发生沿待除锈管道的轴向和周向的耦合运动。
51.当然可以通过调节两个轴承器33之间的相位差来进行调节上述的耦合动作。
52.进一步地，本发明中还可以通过在一侧的箍形安装架1上设置两个第一驱动部31(或者第二驱动部32)，使得上述的耦合运动过程中的打磨主体2受力更加均匀，当然同一箍形安装架1上的两个第一驱动部31以箍形安装架1的圆心中心对称，第一驱动部31的弹力绳34在图1的正视图上的投影存在夹角。
53.轴承器33的轴向两端通过角度适应座36安装在箍形安装架1上，角度适应座36用于提供轴承器33在受力时以轴承器33质心为转动中心的转动。轴承器33的作用是对弹力绳34在牵引的过程中的力的导向以及产生稳定的阻尼，使得弹力绳34在牵拉时的张力变化稳定(在弹力绳34的牵引方向沿所述轴承器33的圆周转动的切向，并且保持在同一竖直平面内)。
54.在上述的技术方案中，由于打磨主体2发生了耦合运动，那么如果轴承器33是固定连接在箍形安装架1上，则弹力绳34在轴承器33上的缠绕动作将并不规则，或者说轴承器33无法适应弹力绳34因打磨主体2的周向转动而发生的角度变化(受力的弹力绳34的最终状态是与待除锈管道的母线保持平行，随后切换另一端的弹力绳34进行受力牵引动作)，会产生弹力绳34的磨损以及张力不均，或者脱离轴承器33。
55.因此，本发明中提供了轴承器33来解决上述问题：
56.如图2所示(表示一端的箍形安装架1上的轴承器33，两端的箍形安装架1上的轴承器33呈镜像设置)，轴承器33包括安装在角度适应座36内的框体331以及平行设置在框体
331上的第一轴承体332和第二轴承体333，第一轴承体332的两端均通过弹簧组件334安装在框体331上，第二轴承体333的端部固定连接框体331。
57.在上述轴承器33的实施例中，弹力绳34从第一轴承体332绕向第二轴承体333，且从第二轴承体333绕出的弹力绳的端部连接拉手35。
58.这样弹力绳34在受到拉力时，会通过弹力绳34在第一轴承体332上的绕线部分对第一轴承体332的作用力沿所述第一轴承体332的径向朝向第二轴承体333，从而使得第一轴承体332压缩所述弹簧组件334(具体为带有导向的弹簧)，使得第一轴承体332和第二轴承体333之间的距离减小。
59.其目的是，绕向第一轴承体332的弹力绳34是连接打磨主体2的，那么希望打磨主体2在耦合运动的过程中能够增大与待除锈管道表面的作用力，则需要弹力绳34和第一轴承体332的连接处相较于弹力绳34和打磨主体2的连接处更靠近待除锈管道的轴心，这样使得打磨主体2在受到弹力绳34的拉力时，还能够产生沿待除锈管道径向上的分力，来增大打磨主体2与待除锈管道表面之间的摩擦力。
60.同时，弹力绳34在第一轴承体332上的部分在受力时会使得第一轴承体332发生旋转趋势(在箍形安装架1所在的平面内)，因此通过角度适应座36来实现第一轴承体332的适应性的转动。
61.角度适应座36，具体为一个轴承或者环形阻尼结构，包括两个同心安装的圆环，为了具体说明角度适应座36的功能，本发明提供了一种角度适应座36的实施例，包括设置在箍形安装架1上且与箍形安装架1的径向保持一致的轴承环座37，轴承环座37的内壁上设置有导向弧槽38，框体331的外侧边缘嵌入导向弧槽38，框体331在上述第一轴承体332受力时在导向弧槽38中转动。
62.通过拉手35对弹力绳34施加沿弹力绳34长度方向的拉力时，第一轴承体332压缩两端的弹动组件，使得第一轴承体332和第二轴承体333靠近。
63.且第一轴承体332与待除锈管道轴心的距离小于弹力绳34和打磨主体2的连接处与待除锈管道轴心的距离。
64.现有中的打磨主体2的实施方式有很多中，可以是弧形板(用于贴合待除锈管道的柱形表面)或者环形板，为了更清楚地说明上述技术方案，本发明提供了一种打磨主体2的具体实施例，包括筒形件21，筒形件21套装在待除锈管道上，筒形件21的两端均设置有打磨环22，打磨环22的内侧表面与待除锈管道的外表面接触。
65.当然，如果打磨环22是硬性连接筒形件21，在打磨的过程中，则由于应力变化而使得打磨环22发生变形，以及打磨过程中发生打磨损耗，使得打磨环22和待除锈表面之间存在间隙，容易使得打磨环22在打磨的过程中发生振动，影响打磨效果，为此，打磨环22通过可调弹动件4安装在筒形件21上，可调弹动件4用于在拉手35对弹力绳34施加沿弹力绳34长度方向的拉力时，调节打磨环22与待除锈管道表面之间摩擦力的大小。
66.可调弹动件4包括弓形件41，弓形件41的两端对应铰接在打磨环22的两端，弓形件41的中间连接有调节螺栓42。
67.其中，筒形件21的内壁上设置有安装打磨环22和弓形件41的装配槽43。
68.在本发明中，为了进一步地提高单次驱动打磨主体2对于待除锈管道的打磨程度或者在待除锈管道的周向上单次轴向驱动打磨主体2获得多次打磨效果，筒形件21的内壁
周向上分布有多个打磨环22，且打磨环22在筒形件21的轴向上呈螺旋分布，这样在驱动打磨主体2沿打磨主体2发生沿待除锈管道的轴向和周向的耦合运动时，多个打磨环22的打磨面能够发生重叠，获得待除锈管道的同一周向表面的多次打磨效果。
69.相邻两个打磨环22与筒形件21的同一侧端部存在轴向的距离差，这样在打磨的过程中，前一个打磨环22产生的打磨屑会跑向下一个打磨环22，这样便于将打磨的锈屑排出筒形件21的内部。
70.在上述技术方案中，第一轴承体332起到对于弹力绳34的导向，当然在实际的牵引弹力绳34的过程中，希望弹力绳34能够在第一轴承体332上按照一定规律进行缠绕以及在每一次牵引弹力绳34的过程中都能够稳定驱动第一轴承体332转动。
71.为此，本发明提供过一种第一轴承体332的具体实施例：
72.包括轴承体335，轴承体335上套装有轴套336，轴套336的表面设置有螺旋凹槽337，轴套337的周向上设置有弧形挡板338。
73.其中，弹力绳34的一端从螺旋凹槽337的一端绕入，从螺旋凹槽337的另一端绕出。
74.也就是说，轴承体335优选为柱形轴承，在轴向上具备一定的长度，可以是滚珠轴承、滚子轴承或者直线轴承中的任意一种，由于弹力绳34是绕制在轴承体335上的，因此在牵引弹力34的过程中，弹力绳34会对轴承体335产生轴向的驱动趋势(轴套336与轴承体335的外圈部分固定连接，也就是轴套336产生轴向位移趋势)，因此优选地是直线轴承。
75.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。

技术特征：
1.一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，包括：箍形安装架(1)，数量为两个，分别安装于待除锈管道的两端；打磨主体(2)，安装在待除锈管道上；驱动组件(3)，设置在所述箍形安装架(1)上，且与所述打磨主体(2)连接，用于驱动所述打磨主体(2)在两个所述箍形安装架(1)之间的所述待除锈管道上移动，所述打磨主体(2)与待除锈管道的表面之间进行摩擦接触的除锈动作。2.根据权利要求1所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述驱动组件(3)包括第一驱动部(31)和第二驱动部(32)，所述第一驱动部(31)设置在一端的所述箍形安装架(1)上，所述第二驱动部(32)设置在另一端的所述箍形安装架(1)上，所述第一驱动部(31)和所述第二驱动部(32)的输出端均连接在所述打磨主体(2)上；其中，所述第一驱动部(31)和所述第二驱动部(32)用于驱动所述打磨主体(2)沿所述打磨主体(2)发生沿待除锈管道的轴向和周向的耦合运动。3.根据权利要求2所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述第一驱动部(31)和所述第二驱动部(32)均包括安装在所述箍形安装架(1)上的轴承器(33)，所述轴承器(33)上绕制有弹力绳(34)，所述弹力绳(34)的一端连接所述打磨主体(2)，所述弹力绳(34)的另一端连接有拉手(35)；其中，所述轴承器(33)的轴向两端通过角度适应座(36)安装在所述箍形安装架(1)上，所述角度适应座(36)用于提供所述轴承器(33)在受力时以所述轴承器(33)质心为转动中心的转动。4.根据权利要求3所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述轴承器(33)包括安装在所述角度适应座(36)内的框体(331)以及平行设置在所述框体(331)上的第一轴承体(332)和第二轴承体(333)，所述第一轴承体(332)的两端均通过弹簧组件(334)安装在所述框体(331)上，所述第二轴承体(333)的端部固定连接所述框体(331)；其中，所述弹力绳(34)从所述第一轴承体(332)绕向第二轴承体(333)，且从所述第二轴承体(333)绕出的所述弹力绳的端部连接所述拉手(35)；通过所述拉手(35)对所述弹力绳(34)施加沿所述弹力绳(34)长度方向的拉力时，所述第一轴承体(332)压缩两端的所述弹动组件，使得所述第一轴承体(332)和所述第二轴承体(333)靠近；且所述第一轴承体(332)与所述待除锈管道轴心的距离小于所述弹力绳(34)和所述打磨主体(2)的连接处与所述待除锈管道轴心的距离。5.根据权利要求1或2所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述打磨主体(2)包括筒形件(21)，所述筒形件(21)套装在所述待除锈管道上，所述筒形件(21)的两端均设置有打磨环(22)，所述打磨环(22)的内侧表面与所述待除锈管道的外表面接触。6.根据权利要求5所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述打磨环(22)通过可调弹动件(4)安装在所述筒形件(21)上，所述可调弹动件(4)用于在所述拉手(35)对所述弹力绳(34)施加沿所述弹力绳(34)长度方向的拉力时，调节所述打磨环(22)与所述待除锈管道表面之间摩擦力的大小。7.根据权利要求6所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述可调弹动件(4)包括弓形件(41)，所述弓形件(41)的两端对应铰接在所述打磨环(22)的两端，所述
弓形件(41)的中间连接有调节螺栓(42)；其中，所述筒形件(21)的内壁上设置有安装所述打磨环(22)和所述弓形件(41)的装配槽(43)。8.根据权利要求7所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述筒形件(21)的内壁周向上分布有多个打磨环(22)，且所述打磨环(22)在所述筒形件(21)的轴向上呈螺旋分布，且相邻两个所述打磨环(22)与所述筒形件(21)的同一侧端部存在轴向的距离差。9.根据权利要求4所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述角度适应座(36)包括设置在箍形安装架(1)上且与所述箍形安装架(1)的径向保持一致的轴承环座(37)，所述轴承环座(37)的内壁上设置有导向弧槽(38)，所述框体(331)的外侧边缘嵌入所述导向弧槽(38)。10.根据权利要求4所述的一种水利施工管道外表面除锈装置，其特征在于，所述第一轴承体(332)包括轴承体(335)，所述轴承体(335)上套装有轴套(336)，所述轴套(336)的表面设置有螺旋凹槽(337)，所述轴套(337)的周向上设置有弧形挡板(338)；其中，所述弹力绳(34)的一端从所述螺旋凹槽(337)的一端绕入，从所述螺旋凹槽(337)的另一端绕出。

技术总结
本发明公开了一种水利施工管道外表面除锈装置，包括：箍形安装架，数量为两个，分别安装于待除锈管道的两端；打磨主体，安装在待除锈管道上；驱动组件，设置在所述箍形安装架上，且与所述打磨主体连接，用于驱动所述打磨主体在两个所述箍形安装架之间的所述待除锈管道上移动，所述打磨主体与待除锈管道的表面之间进行摩擦接触的除锈动作。本发明在使用时将两个箍形安装架置于管道端部，通过连接螺栓连接固定，能够有效的针对待除锈管道较短的快速组装打磨除锈设备的需求，通过驱动组件驱动打磨主体在两个箍形安装架之间往复移动进行摩擦接触的除锈动作，由于筒形打磨件的打磨轨迹呈螺旋弧形，能够更好的适配管道表面，提升打磨效率和效果。效率和效果。效率和效果。


技术研发人员：李文 李伟伟 张登榜 师名贵
受保护的技术使用者：河南省顺弘水利工程有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/9/9