犧牲陽極管卡夾具裝置的製作方法
2023-06-24 21:21:16 2
本實用新型屬於海洋金屬防腐領域，特別涉及一種用於海洋工程水下鋼結構防腐快速安裝犧牲陽極的犧牲陽極管卡夾具裝置。
背景技術：
海洋平臺、海底管線、港工碼頭等海洋金屬結構物在惡劣的海洋腐蝕環境中通常採用犧牲陽極陰極保護措施防止腐蝕破壞。為了監測犧牲陽極的保護效果，需要對海洋金屬結構物的陰極保護狀態進行周期性檢查。而在陰極保護狀態檢查時，常常會發現某一段或某一區域的鋼結構物的犧牲陽極已消耗殆盡，致使該區域處於欠保護狀態；有時也發現由於當初設計的相鄰兩處犧牲陽極間距較大，致使陽極中間管段處於欠保護狀態。上述局部欠保護導致的潛在安全隱患如不及時採取有效補救措施，將可能引發較大安全事故。由於需要補救的面積和範圍小，如果採用水下焊接犧牲陽極，不僅耗時費工，而且需要動用的多種水下水上設備配合協同作業，費用必將不菲。本申請的申請人於2014年2月24日遞交了中國實用新型專利申請No.201420078903.7『一種用於海洋金屬防腐的快速安裝犧牲陽極裝置』，該申請提供了一種快速安裝犧牲陽極裝置，但其由於結構形式的局限不能搭載大型的犧牲陽極，僅適用於短期保護和局部修復。對於這種情況，需要一種結構簡單，免水下焊接，搭載犧牲陽極數量大，使用方便，施工成本低的水下鋼結構犧牲陽極陰極保護裝置。
技術實現要素：
針對上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種結構簡單，免水下焊接，搭載犧牲陽極數量大，使用方便，大幅降低水下施工成本，減少水下施工工作量，提高工作效率，維修速度快的一種用於海洋工程水下鋼結構防腐快速安裝犧牲陽極的犧牲陽極管卡夾具裝置。
為了實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：
本實用新型提供一種犧牲陽極管卡夾具裝置，用於在管狀金屬結構物15上快速安裝犧牲陽極1，該裝置包括管卡夾具單體、連接板13和螺旋導電桿14。
至少兩個管卡夾具單體與連接板13構成一個帶開口的管狀空間，該空間可容納管狀金屬結構物15。
各管卡夾具單體至少包括「U」形板3和轉動板6，轉動板6設置在「U」形板3的開口處，可控制地固定管狀金屬結構物15。
多個螺旋導電桿14垂直穿過連接板13，並與連接板13構成螺紋連接。
兩個最外端的管卡夾具單體之間安裝有犧牲陽極1。
管卡夾具單體中，兩個並列設置的「U」形板3通過固定板4相互固接，固定板4分別位於「U」形板3的兩個卡臂部和弧形部。
所述管卡夾具單體進一步包括固定板4、防滑帽5、限位杆7、轉軸8和橡膠彈性體9，其中：
所述轉動板6通過轉軸8分別對稱設置在「U」形板3的兩個卡臂部上，且位於「U」形板3的兩個卡臂部的固定板4的下方；轉動板6的內端下方和外端下方分別設置有限位杆7和橡膠彈性體9；橡膠彈性體9與轉動板6的外端下方頂壓接觸，使轉動板6的內端下方頂壓在限位杆7上；轉動板6的內端端部插合連接有防滑帽5。
所述管卡夾具單體通過連接板13相互連接，連接板13固接在「U」形板3弧形部的固定板4上。
所述螺旋導電桿14的上部固接有限位墊圈11，彈簧12套接在螺旋導電桿14上，且位於限位墊圈11與連接板13之間；螺旋導電桿14的頂端和底端分別設置有旋轉把手和螺旋鑽頭。
兩個最外端的管卡夾具單體之間連接有陽極塊安裝板10；所述陽極塊安裝板10的兩端分別固接在「U」形板3卡臂部的固定板4上；所述陽極塊安裝板10上連接有犧牲陽極1。
所述犧牲陽極1通過與其一體成型澆鑄的鐵芯2與陽極塊安裝板10連接。
「U」形板3、轉動板6和連接板13為碳鋼材質；所述螺旋導電桿14為高強鋼材質。
所述固定板4、限位杆7和轉軸8為碳鋼材質。
所述防滑帽5為聚氨酯材質。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於：
本實用新型結構簡單，搭載犧牲陽極數量大，使用方便，大幅降低水下施工成本，減少水下施工工作量，提高工作效率，維修速度快。本實用新型用途廣泛，可以實現多種海洋金屬結構物陰極保護的局部修復，如海洋平臺、海底管線、港工碼頭等，可根據需要搭載不同形狀、大小的犧牲陽極，減少水下犧牲陽極安裝的工作量和安裝時間，在深海環境中可以採用ROV(水下機器人)施工，降低了安裝成本和安裝風險，可以更加有效的實現對海洋金屬結構物陰極保護的快速修復，使其免受腐蝕破壞。同時該裝置也可用於新建海洋金屬結構物的陰極保護中。
附圖說明
圖1為本實用新型犧牲陽極管卡夾具裝置的結構示意圖；
圖2為本實用新型犧牲陽極管卡夾具裝置的俯視圖；
圖3為圖2的A-A向剖視圖；
圖4為本實用新型犧牲陽極管卡夾具裝置的主視圖。
其中的附圖標記為：
1 犧牲陽極 2 鐵芯
3 「U」形板 4 固定板
5 防滑帽 6 轉動板
7 限位杆 8 轉軸
9 橡膠彈性體 10 陽極塊安裝板
11 限位墊圈 12 彈簧
13 連接板 14 螺旋導電桿
15 管狀金屬結構物
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步說明。
如圖1-圖4所示，本實用新型的犧牲陽極管卡夾具裝置用於海洋工程水下鋼結構防腐，在管狀金屬結構物15上快速安裝犧牲陽極1，該裝置包括管卡夾具單體、連接板13、陽極塊安裝板10和螺旋導電桿14。
所述管卡夾具單體包括「U」形板3、固定板4、防滑帽5、轉動板6、限位杆7、轉軸8和橡膠彈性體9。
兩個並列設置的「U」形板3通過固定板4相互固接，固定板4分別位於「U」形板3的兩個卡臂部和弧形部。
所述轉動板6通過轉軸8分別對稱設置在「U」形板3的兩個卡臂部上，且位於「U」形板3的兩個卡臂部的固定板4的下方；轉動板6的內端下方和外端下方分別設置有限位杆7和橡膠彈性體9；限位杆7的水平高度高於轉軸8的水平高度；橡膠彈性體9與轉動板6的外端下方頂壓接觸，使轉動板6的內端下方頂壓在限位杆7上。轉動板6的內端端部插合連接有防滑帽5，用於接觸管狀金屬結構物15。
兩個並列的管卡夾具單體通過連接板13相互連接，連接板13固接在「U」形板3弧形部的固定板4上。
多個螺旋導電桿14垂直穿過連接板13，並與連接板13構成螺紋連接；螺旋導電桿14的上部固接有限位墊圈11，彈簧12套接在螺旋導電桿14上，且位於限位墊圈11與連接板13之間。螺旋導電桿14的頂端和底端分別設置有旋轉把手和螺旋鑽頭。
兩個並列的管卡夾具單體之間連接有陽極塊安裝板10；所述陽極塊安裝板10的兩端分別固接在「U」形板3卡臂部的固定板4上。所述陽極塊安裝板10上連接有犧牲陽極1；優選地，犧牲陽極1通過與其一體成型澆鑄的鐵芯2與陽極塊安裝板10連接。
「U」形板3、固定板4、轉動板6、限位杆7、轉軸8和連接板13為碳鋼材質；所述螺旋導電桿14為高強鋼材質；所述防滑帽5為聚氨酯材質。
本實用新型的工作過程如下：
根據工程需要選擇合適的犧牲陽極1，將犧牲陽極1用螺栓固定在陽極塊安裝板10上，將陽極塊安裝板10的兩端用螺栓固定在「U」形板3卡臂部的固定板4上。
進行安裝時，將犧牲陽極管卡夾具裝置置於管狀金屬結構物15上方，轉動板6的防滑帽5接觸管狀金屬結構物15，在此位置，橡膠彈性體9保持轉動板6頂壓在限位杆7上，橡膠彈性體9未發生形變。
然後向下推動犧牲陽極管卡夾具裝置，使轉動板6內端向上移動，此時橡膠彈性體9被轉動板6下端壓縮，繼續推動犧牲陽極管卡夾具裝置直至管狀金屬結構物15接觸螺旋導電桿14底端的螺旋鑽頭位置，此時橡膠彈性體9鬆開，轉動板6再次被壓回頂緊在限位杆7上；
向下旋動旋轉手柄使螺旋導電桿14底端的螺旋鑽頭推動管狀金屬結構物15向轉動板6方向移動，直至轉動板6和螺旋導電桿14牢牢固定管狀金屬結構物15，此時，彈簧12被壓縮使螺旋導電桿14和管狀金屬結構物15間不會鬆動；在此過程中，防滑帽5可以防止轉動板6相對於管狀金屬結構物15移動；
繼續向下旋動螺旋導電桿14，直至螺旋導電桿14底端的螺旋鑽頭破開管狀金屬結構物15的塗層直接和管狀金屬結構物15本體接觸，形成良好的電連接；同時，螺旋導電桿14也會加強犧牲陽極管卡夾具裝置和管狀金屬結構物15間的穩固性；保持兩者良好的電連接。
拆卸時，首先，反向旋動螺旋導電桿14，使其脫離管狀金屬結構物15；繼續反向旋動螺旋導電桿14至初始位置；然後，向下壓動轉動板6的外端，使轉動板6內端向上移動，同時，向上拉動犧牲陽極管卡夾具裝置，即可將其拆下。