一种海底管道强化研磨机

1.本发明涉及强化研磨技术领域，尤其是涉及一种海底管道强化研磨机。


背景技术：

2.强化研磨加工是一种基于复合加工方法的抗疲劳、抗腐蚀、抗磨损的金属材料表面强化加工方法，利用表面冲击或挤压的方式使材料表层发生剧烈塑性变形，诱发晶体内部缺陷发展为位错、亚晶界或晶界，引起表层材料晶粒细化，提升材料表面硬度，同时在材料表层引入残余压应力，抑制表层疲劳裂纹的萌生与发展，提高材料疲劳寿命。
3.海底管道在运行过程中可能会面临以下一些工况问题：
4.1、水动力负荷：海洋中的水流、浪涌和潮汐等因素会对海底管道施加水动力负荷，可能引起管道振动和应力集中。
5.2、冲刷和侵蚀：海洋中的水流和颗粒物可能对管道表面产生冲刷和侵蚀，降低管道的强度和耐久性。
6.目前的强化研磨设备无法在水下进行加工，而海底管道在海底的运行工况中又经常会遇到水动力负荷问题，导致海底管道振动和应力集中，还会由于海水的冲刷和侵蚀，导致管道的寿命下降，为了解决这一问题，因此设计一种可用于海底管道在海底对管道进行加工的强化研磨设备。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种海底管道强化研磨机，该研磨机能够解决现有技术中存在的问题。
8.本发明提供一种海底管道强化研磨机，其包括加工仓、强化研磨设备和排水设备；
9.所述加工仓为密闭结构，所述加工仓上具有两个对称设置的圆形缺口，海底管道从一个圆形缺口穿入加工仓，从另一圆形缺口穿出加工仓；
10.所述强化研磨设置在加工仓内，所述排水设备与加工仓的底部空间连通。
11.优选的，所述加工仓包括加工仓左盖、加工仓右盖、加工仓上盖、加工仓底盖、加工仓前盖和加工仓后盖；
12.所述加工仓前盖和加工仓后盖上分别设置一个圆形缺口。
13.优选的，所述强化研磨设备包括储料箱、研磨料运输管、喷头和高压泵；
14.所述储料箱通过研磨料运输管与喷头连接，喷头上装有一个高压泵。
15.优选的，所述强化研磨设备还包括环形滑块、在环形滑轨、加工设备滑块和加工设备滑轨；
16.所述喷头设置在环形滑块上，所述环形滑块与环形滑轨滑动连接，所述环形滑块带动喷头沿环形滑轨进行圆周运动；
17.所述环形滑轨与加工设备滑块固定连接，所述加工设备滑块与加工设备滑轨滑动连接，所述加工设备滑块带动环形滑轨沿海底管道的轴向运动。
18.优选的，所述储料箱固定在储料箱滑块上，储料箱滑块沿着储料箱滑轨做轴向运动。
19.优选的，所述加工设备滑块带动环形滑轨沿海底管道的轴向运动速度为v
x1
，储料箱滑块沿着储料箱滑轨做轴向运动速度为v
x2
，其中v
x1
＝v
x2
。
20.优选的，所述加工仓的底部设置有排水口，所述排水设备与排水口连通。
21.优选的，所述排水设备包括水管，以及与水管连通的抽水机。
22.优选的，所述水管和抽水机之间设置有单向阀。
23.优选的，所述加工仓底部设置有水位传感器。
24.有益效果：
25.能够在海底对海底管道进行加工，提升海底管道的表面质量，提升海底管道的抗腐蚀性，使得海底管道的寿命延长。
26.能够提升海底管道的强度，海底管道在使用过程中可能会被海底的碎石或其他物质冲刷，导致表面磨损严重，寿命严重下降，但是在使用该设备加工后可以提升海底管道的强度，增加寿命。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明具体实施方式提供的用于海底管道的强化研磨设备内部结构示意图；
29.图2为本发明具体实施方式提供的用于海底管道的强化研磨设备整体结构示意图；
30.图3为本发明具体实施方式提供的用于海底管道的强化研磨设备使用流程图。
31.附图标记说明：
32.1、加工仓左盖；2、加工仓上盖；3、加工仓底盖；4、加工仓后盖；5、加工仓右盖；6、研磨料运输管；7、储料箱滑块；8、储料箱滑轨；9、加工设备滑块；10、加工设备滑轨；11、海底管道；12、环形滑轨；13、水位感应器；14、水管；15、单向阀；16、进水管；17、抽水机；18、排水管；19、环形滑块；20、高压泵；21、喷头；22、储料箱；23、加工仓前盖。
具体实施方式
33.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.如图1至图2所示，本实施方式提供了一种用于海底管道的强化研磨设备，其由加工仓左盖1、加工仓右盖5、加工仓上盖2、加工仓底盖3、加工仓前盖23、加工仓后盖4构成一个密闭隔水的加工仓，在加工仓前盖23和加工仓后盖4上有两个圆形缺口，正好使得海底管道需要加工的部分固定在加工仓内，加工仓内含有一套强化研磨加工设备还连接了一个排水设备。
37.强化研磨设备
38.强化研磨设备的储料箱22通过研磨料运输管6与喷头21连接运输磨料，喷头21上装有一个高压泵20，能够使得运输到喷头21的研磨料可以高压射出，对海底管道11进行加工，喷头21通过螺栓连接在环形滑块12上，然后可以通过环形滑块19在环形滑轨12上进行圆周运动，可以设置圆周运动速度vr，然后环形滑轨12又通过螺栓固定在加工设备滑块9上，通过加工设备滑轨10使得加工设备可以沿着海底管道11进行轴向运动并且可以设置其运动速度v
x1
，储料箱22也固定在储料箱滑块7上，可以沿着储料箱滑轨8做轴向运动，并且可以设置其运动速度v
x2
,其中v
x1
＝v
x2
，储料箱滑轨8和加工设备滑轨10都是固定在加工仓前盖23和加工仓后盖4上，能够贯穿整个加工仓，使得能够完整的加工整个海底管道11。
39.排水设备
40.在加工仓右盖5底部有一个排水口，与水管14一头连接，水管14另一头连接了一个单向阀15，防止水倒流，单向阀15另一端连接进水管16，然后进水管16与抽水机17连接，抽水机17再与排水管18连接，在加工仓底盖上还装有一个水位感应器13，用于检测加工仓内抽水时水位情况，其中水位高度为h，最低工作水位高度h。
41.如图3所示，用于海底管道的强化研磨设备使用流程：先输入加工参数vr、v
x1
、v
x2
、h其中v
x1
＝v
x2
，然后打开抽水机17开始进行抽水，由水位感应器13检测水位高度h，当检测到h《h时，加工设备开始工作，储料箱22的研磨料通过研磨料管道6运输到喷头21，在高压泵20的作用下高压射出到海底管道11表面进行加工，同时环形滑块19在环形滑轨上，以设置的速度vr带着喷头21做圆周运动，对海底管道的表面进行360度的加工，同时整个加工设备和储料箱22则通过加工设备滑块9和储料箱滑块7以速度v
x1
(加工设备滑块速度)＝v
x2
(储料箱滑块速度)在加工设备滑轨10和储料箱滑轨8上沿着海底管道11做轴向运动，使得整个海底管道都能被加工到。
42.综上所述，本实施方式提供的研磨机包括以下效果：
43.能够在海底对海底管道进行加工，提升海底管道的表面质量，提升海底管道的抗腐蚀性，使得海底管道的寿命延长。
44.能够提升海底管道的强度，海底管道在使用过程中可能会被海底的碎石或其他物质冲刷，导致表面磨损严重，寿命严重下降，但是在使用该设备加工后可以提升海底管道的强度，增加寿命。
45.能够自动的进行加工，只要输入vx1、vx2、vr，设备会进行抽水，然后检测到水位低于h时根据设定的运动速度进行加工，节省了人力和时间。
46.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种海底管道强化研磨机，其特征在于，包括加工仓、强化研磨设备和排水设备；所述加工仓为密闭结构，所述加工仓上具有两个对称设置的圆形缺口，海底管道从一个圆形缺口穿入加工仓，从另一圆形缺口穿出加工仓；所述强化研磨设置在加工仓内，所述排水设备与加工仓的底部空间连通。2.根据权利要求1所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述加工仓包括加工仓左盖、加工仓右盖、加工仓上盖、加工仓底盖、加工仓前盖和加工仓后盖；所述加工仓前盖和加工仓后盖上分别设置一个圆形缺口。3.根据权利要求1所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述强化研磨设备包括储料箱、研磨料运输管、喷头和高压泵；所述储料箱通过研磨料运输管与喷头连接，喷头上装有一个高压泵。4.根据权利要求3所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述强化研磨设备还包括环形滑块、在环形滑轨、加工设备滑块和加工设备滑轨；所述喷头设置在环形滑块上，所述环形滑块与环形滑轨滑动连接，所述环形滑块带动喷头沿环形滑轨进行圆周运动；所述环形滑轨与加工设备滑块固定连接，所述加工设备滑块与加工设备滑轨滑动连接，所述加工设备滑块带动环形滑轨沿海底管道的轴向运动。5.根据权利要求4所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述储料箱固定在储料箱滑块上，储料箱滑块沿着储料箱滑轨做轴向运动。6.根据权利要求5所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述加工设备滑块带动环形滑轨沿海底管道的轴向运动速度为v
x1
，储料箱滑块沿着储料箱滑轨做轴向运动速度为v
x2
，其中v
x1
＝v
x2
。7.根据权利要求1所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述加工仓的底部设置有排水口，所述排水设备与排水口连通。8.根据权利要求7所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述排水设备包括水管，以及与水管连通的抽水机。9.根据权利要求8所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述水管和抽水机之间设置有单向阀。10.根据权利要求7所述的海底管道强化研磨机，其特征在于，所述加工仓底部设置有水位传感器。

技术总结
本发明涉及强化研磨技术领域，尤其是涉及一种海底管道强化研磨机。海底管道强化研磨机包括加工仓、强化研磨设备和排水设备；所述加工仓为密闭结构，所述加工仓上具有两个对称设置的圆形缺口，海底管道从一个圆形缺口穿入加工仓，从另一圆形缺口穿出加工仓；所述强化研磨设置在加工仓内，所述排水设备与加工仓的底部空间连通。该研磨机能够在海底对海底管道进行加工，提升海底管道的表面质量，提升海底管道的抗腐蚀性，使得海底管道的寿命延长。使得海底管道的寿命延长。使得海底管道的寿命延长。


技术研发人员：刘晓初 陈珂 梁忠伟 唐弓斌 萧金瑞 李少洋 孙澍龙
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/11