一種用於噴砂除鏽設備的浮動式驅動機構的製作方法

2023-05-30 21:26:36 1

本實用新型涉及管道除鏽領域，特別涉及一種用於噴砂除鏽設備的浮動式驅動機構。

背景技術：

在石油天然氣管道補口工藝中，為了獲得良好的補口質量，通常採用自動噴砂除鏽設備對管道表面進行除鏽處理。該自動噴砂除鏽設備以壓縮空氣為動力，將磨料高速噴射到待處理的管道表面，利用磨料本身的硬度和衝擊韌性將管道表面的鏽跡除去，進而獲得滿足要求的管道表面。自動噴砂除鏽設備為本領域所常見的。舉例來說，目前常用的管道用自動噴砂除鏽設備一般包括四驅動行走裝置、除靜電裝置、橫向行走裝置和限位機構等，其中，四驅動行走裝置為一多瓣式迭接圈形開合結構，由以旋轉軸連接的兩片多瓣式迭接開合的環形板架(也可稱為開合架)構成，並且在相對的環形板架之間，設置有橫向行走裝置和浮動式驅動機構，噴槍架設置在橫向行走裝置上。應用時，使用開合架卡住待補口的管道，使噴槍架在橫向行走裝置上進行橫向運動來對管道的部分外壁進行噴砂除鏽處理，待完成該部分的除鏽作業後，利用浮動式驅動機構使該噴砂除鏽設備繞著管道轉動一定的角度，對管道另外部分的管壁進行除鏽作業。可見，為了保證自動噴砂除鏽設備在管道上順利地周向運動，有必要提供一種浮動式驅動機構。

現有技術(CN103016905A)提供了這樣一種浮動式驅動機構，包括：設置在相對的兩個開合架之間的支撐杆、與支撐杆平行相對的傳動杆、可轉動地套裝在支撐杆和傳動杆上的傳動箱、設置在傳動箱中的電機，用於驅動傳動杆進行轉動、可轉動地設置在傳動杆兩端的擺動支承座、與擺動支承座連接的驅動輪、與擺動支承座連接的彈片、設置在開合架上的擋塊，其中彈片伸入到擋塊的擋腔內，並與螺紋設置在擋塊頂部的螺栓相抵。應用時，通過調節螺栓伸入到擋塊的擋腔內部的深度來調節彈片的位置並對其進行限位，在彈片的壓力作用下下壓擺動支承座連接和驅動輪，使驅動輪與管道表面接觸，然後開啟電機帶動驅動輪轉動，即可實現浮動式驅動機構在管道表面的轉動。

設計人發現現有技術至少存在以下問題：

現有技術使驅動輪分別設置在傳動杆兩端，在利用彈片調節一個驅動輪與管道表面的壓緊力後，很難保證另外一個驅動輪所對應的彈片也能調節到相同的壓緊程度，進而造成驅動輪與管道表面出現摩擦力不足的「打滑」現象，影響噴砂除鏽設備的正常工作。

技術實現要素：

本實用新型實施例所要解決的技術問題在於，提供了一種能確保位於傳動杆兩側的彈片達到相同的壓緊程度，從而保證驅動輪與管道表面獲得足夠摩擦力的浮動式驅動機構。具體技術方案如下：

一種用於噴砂除鏽設備的浮動式驅動機構，包括：設置在相對的兩個開合架之間的支撐杆、與所述支撐杆平行相對的傳動杆、可轉動地套裝在所述支撐杆和所述傳動杆上的傳動箱、設置在所述傳動箱上以驅動所述傳動杆轉動的電機、設置在所述開合架上的擋塊、與所述擋塊的頂部螺紋連接的調節螺栓，所述浮動式驅動機構還包括：兩端分別與所述支撐杆和所述傳動杆的端部可轉動連接的兩個擺動塊；

與所述擺動塊連接，並且水平伸入到所述擋塊的擋腔內部與所述調節螺栓相抵的彈片；

固定套裝在所述傳動杆兩端的兩個驅動輪。

具體地，作為優選，所述驅動輪的表面包覆有橡膠層。

具體地，作為優選，所述橡膠層上設置有溝紋結構。

具體地，作為優選，所述傳動箱的兩端可轉動地套裝在所述支撐杆和所述傳動杆的中部。

具體地，作為優選，所述擺動塊包括連接段和對稱設置在所述連接段兩端的兩個輪轂段；

兩個所述輪轂段內分別設置有一個軸承，兩個所述軸承分別套裝在所述支撐杆和所述傳動杆的端部。

具體地，作為優選，所述連接段的側壁上設置有一個扁槽，利用第一固定螺栓將所述彈片的一端固定在所述扁槽內。

具體地，作為優選，所述擋塊包括豎直側板以及與所述豎直側板的頂部和底部垂直連接的水平頂板和水平底板，以配合形成方形結構的所述擋腔；

所述豎直側板固定在所述開合架上，使所述彈片伸入到所述擋腔內部。

具體地，作為優選，通過使用第二固定螺栓將所述豎直側板固定在所述開合架上。

具體地，作為優選，所述水平頂板上呈對稱幾何結構地設置有多個所述調節螺栓。

具體地，作為優選，所述傳動箱包括順次連接的小徑端、過渡段和大徑端；

所述小徑端上設置有用於可轉動地穿過所述支撐杆的通孔；

所述大徑端上設置有用於可轉動地穿過所述傳動杆的通孔。

本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本實用新型實施例通過將擺動塊同時與支撐杆和傳動杆可轉動連接，能夠確保兩個調節螺栓的調節程度一致，進而確保兩個彈片達到相同的壓緊程度，保證了驅動輪與管道表面獲得良好的摩擦力。並且，由於擺動塊同時與支撐杆和傳動杆可轉動連接，在彈片的預緊力作用下，即使管道表面存在凹凸不平的現象，也能確保驅動輪始終與管道表面相抵，有效避免驅動輪的打滑現象，使噴砂除鏽設備在管道表面穩定地行走。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的浮動式驅動機構的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的設置有浮動式驅動機構的噴砂除鏽設備的局部結構示意圖。

附圖標記分別表示：

1 支撐杆，

2 傳動杆，

3 傳動箱，

4 電機，

5 擋塊，

6 調節螺栓，

7 擺動塊，

8 彈片，

9 驅動輪，

10 開合架。

具體實施方式

除非另有定義，本實用新型實施例所用的所有技術術語均具有與本領域技術人員通常理解的相同的含義。為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

本實用新型實施例提供了一種浮動式驅動機構，如附圖1所示，該浮動式驅動機構包括：設置在相對的兩個開合架10之間的支撐杆1、與支撐杆1平行相對的傳動杆2、可轉動地套裝在支撐杆1和傳動杆2上的傳動箱3、設置在傳動箱3中以驅動傳動杆2轉動的電機4、設置在開合架10上的擋塊5、與擋塊5的頂部螺紋連接的調節螺栓6。進一步地，該浮動式驅動機構還包括：兩端分別與支撐杆1和傳動杆2的端部可轉動連接的兩個擺動塊7；與擺動塊7連接，並且水平伸入到擋塊5的擋腔內部與調節螺栓6相抵的彈片8；固定套裝在傳動杆2兩端的兩個驅動輪9。

需要說明的是，噴砂除鏽設備一般具有四個開合架10，其中，兩個開合架10面面相對構成一組，兩組開合架10對稱設置在定位架兩端，並與定位架可轉動連接來實現兩個開合架10的開與合，以卡住待補口的管道。每一組開合架10上均設置有一個本實用新型實施例提供的浮動式驅動機構，以下就該浮動式驅動機構的工作原理給予描述：

在使用噴砂除鏽設備對待補口的管道進行噴砂除鏽時，將開合架10卡在管道上，使該驅動機構中的驅動輪9與管道表面接觸。為了使驅動輪9與管道表面之間獲得較大的摩擦力，旋擰調節螺栓6來調節其伸入到擋塊5的擋腔內部的深度，從而將彈片8下壓特定距離，使彈片8調節至合適的壓緊程度。在彈片8下壓的過程中，擺動塊7的兩端將分別繞著支撐杆1和傳動杆2轉動，直至固定套裝在傳動杆2上的驅動輪9向下運動至與管道表面緊緊相抵。此時，在彈片8提供的預緊力作用下，驅動輪9與管道表面將始終保持緊密相抵的關係，保證了驅動輪9與管道表面之間獲得足夠的摩擦力。

兩個驅動輪9分別靠近一個擺動塊7設置在傳動杆2的兩端，在利用傳動杆2一端的彈片8調節該位置處的驅動輪9與管道表面之間的壓緊力後，由於擺動塊7同時與支撐杆1和傳動杆2可轉動連接，即支撐杆1和傳動杆2同步轉動，這樣位於傳動杆2另一端的彈片8也將隨之下壓特定距離，此時將與該彈片8對應的調節螺栓6旋擰至與彈片8相抵，即可使位於傳動杆2另一端的驅動輪9與管道表面緊緊相抵。可見，本實用新型實施例通過將擺動塊7同時與支撐杆1和傳動杆2可轉動連接，能夠確保兩個調節螺栓6的調節程度一致，進而確保兩個彈片8達到相同的壓緊程度，保證了驅動輪9與管道表面獲得良好的摩擦力。並且，由於擺動塊7同時與支撐杆1和傳動杆2可轉動連接，在彈片8的預緊力作用下，即使管道表面存在凹凸不平的現象，也能確保驅動輪9始終與管道表面相抵，有效避免驅動輪9的打滑現象，使噴砂除鏽設備在管道表面穩定地行走。

支撐杆1、傳動杆2均優選為鋼製柱體，以提高兩者的強度，為了使兩者容易地發生轉動，傳動箱3、擺動塊7和驅動輪9均採用輕質金屬材料，例如鋁材。作為優選，在驅動輪9的表面包覆一層橡膠層，這樣不僅基於橡膠層的彈性提高其與管道表面之間的摩擦力，並且即使在面對管道表面存在凹凸不平的情況時，驅動輪9與管道表面仍然有較大的接觸面積和抓緊力，有效防止驅動輪9的打滑現象。進一步地，在橡膠層上設置有溝紋結構，利用該溝紋結構提高驅動輪9的輪面粗糙度，更利於提高其與管道表面之間的摩擦力。該溝紋結構可以如汽車輪面上的紋路相似，只要其不影響驅動輪9的正常行走，且能保證提高摩擦力即可。

本實用新型實施例通過在傳動箱3上設置電機4來驅動傳動杆2轉動，為了確保傳動杆2兩端的驅動輪9同步地轉動，將傳動箱3的兩端可轉動地套裝在支撐杆1和傳動杆2的中部，這樣分別靠近兩個擺動塊7設置的兩個驅動輪9距離電機4的距離相等，更利於兩者的同步轉動。

在本實用新型實施例中，通過設置擺動塊7來為該驅動機構賦予浮動性，以確保驅動輪9始終與管道表面緊緊相抵。作為一種實施方式，擺動塊7包括連接段和對稱設置在連接段兩端的兩個輪轂段，兩個輪轂段內分別設置有一個軸承，兩個軸承分別套裝在支撐杆1和傳動杆2的端部。本領域技術人員可以理解的是，上述軸承為本領域常見的滾動軸承，其外圈固定在輪轂段內，其內圈套裝在支撐杆1或者傳動杆2的端部，以使擺動塊7繞著支撐杆1和傳動杆2轉動。

在擺動塊7設置成上述結構的基礎上，為了便於彈片8的安裝與拆卸，在連接段的側壁上設置有一個扁槽，利用第一固定螺栓將彈片8的一端固定在扁槽內。具體地，在扁槽的頂壁和彈片8的一端設置多個連通的內螺紋孔，將第一固定螺栓與這些內螺紋孔螺紋連接，即可將彈片8固定在扁槽內。

本實用新型實施例通過採用擋塊5來為彈片8提供彈性上調和下壓空間，具體地，擋塊5包括豎直側板以及與豎直側板的頂部和底部垂直連接的水平頂板和水平底板，以配合形成方形結構的擋腔；豎直側板固定在開合架10上，並使彈片伸入到擋腔內部。通過將擋塊5設置成如上所述的結構，以形成開口面向彈片8的擋腔，以使彈片8伸入到擋腔內部，並利用設置在水平頂板上的調節螺栓6來對其進行壓緊調節。可以理解的是，擋腔的高度即為彈片8的調節高度，根據實際需求來設計即可。

為了確保擋塊5在開合架10上的安裝與拆卸，通過使用第二固定螺栓將豎直側板固定在開合架10上。具體地，在豎直側板和開合架10的板體上設置多個連通的內螺紋孔，使第二固定螺栓穿過並固定在內螺紋孔內即可實現擋塊5的安裝。

為了使彈片8受力均勻，以被調節螺栓6穩定地壓緊，在水平頂板上呈對稱幾何結構地設置有多個調節螺栓6，舉例來說，可以將四個調節螺栓6構成對稱的四邊形設置在水平頂板上，或者將三個調節螺栓構成等邊三角形設置在水平頂板上。其中，彈片8選用本領域常見的不鏽鋼彈簧片即可，厚度優選在2-4mm，形狀優選長方形，這樣通過下調調節螺栓6即可容易地實現壓緊彈片8，同時確保彈片8具有一定的預緊力。

在本實用新型實施例中，使用傳動箱3裝載電機4，同時還與支撐杆1及傳動杆2可轉動連接，為了實現上述連接關係，同時確保傳動箱3的體積較小，該傳動箱3包括順次連接的小徑端、過渡段和大徑端，小徑端上設置有用於可轉動地穿過支撐杆1的通孔，大徑端上設置有用於可轉動地穿過傳動杆2的通孔。由於電機4的轉子套設在主動齒輪內，而傳動杆2的中部套裝有從動齒輪，主動齒輪和從動齒輪在傳動箱3的過渡段和大徑端內相嚙合，所以當電機4轉動時則帶動主動齒輪轉動，進而驅動從動齒輪帶動傳動杆2轉動。通過將傳動箱對應支撐杆1的端部設置成小徑端以利用支撐杆1提供支撐，通過設置大徑端和過渡段以便於容納上述電機4的轉子、主動齒輪和從動齒輪等。上述大徑端和小徑端上設置的通孔的大小以恰好能使支撐杆1和傳動杆2能夠轉動為宜。進一步地，為了便於電機4的安裝，該傳動箱3整體結構由可拆卸連接的箱體和蓋體構成。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型的保護範圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。