管道周向精密旋轉控制機構的製作方法
2024-02-24 15:40:15
專利名稱：管道周向精密旋轉控制機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種管道周向精密旋轉控制機構，可以安裝於核能、化工、油、氣和水輸送等行業的在線、在役、封閉或超長管道並完成圓周方向精密旋轉運動，攜帶焊接設備、切割設備、檢測設備等可以完成管道圓周方向焊接、切割及檢測等工業。屬於機電技術領域。
為實現這樣的目的，本發明採用行星齒輪機構來實現圓周方向旋轉運動，同時採用剖分結構來適應在線、在役、封閉及超長管道的安裝，並設計了快速定位連接裝置保證安裝拆卸方便快捷及剖分前後機構的功能不會發生改變。
本發明的旋轉機構由剖分式大齒輪圈、行星小齒輪、剖分式上連接板、剖分式下連接板、電動機及快速定位連接裝置等組成。大齒輪圈、上連接板及下連接板由於採用剖分結構適應在線、在役、封閉及超長管道安裝，設計了快速定位連接裝置保證剖分前後機構的功能不會發生改變。大齒輪圈和上、下連接板沿直徑方向剖分為結構對稱的兩部分，上連接板和下連接板分別嵌入大齒輪圈的兩個凹槽內，採用螺栓將上連接板和下連接板連接成為一個整體。上下連接板可以繞大齒輪圈的軸心線自由旋轉，電動機法蘭盤固定在下連接板上，行星小齒輪固定在電動機輸出軸上，實現軸向固定，並可在上、下連接板之間形成的空腔內繞大齒輪圈外嚙合自由旋轉。
電動機通電後，驅動行星小齒輪繞大齒輪圈外嚙合旋轉，同時帶動上、下連接板繞大齒輪圈軸線旋轉，實現繞管道圓周方向旋轉的功能。焊接設備、切割設備及檢測設備固定在與電動機對稱的下連接板的另一側。電動機通電後，驅動行星小齒輪繞管道實現圓周方向運動的同時，攜帶焊接設備、切割設備或檢測設備等實現繞管道圓周方向的焊接、切割及檢測等高精度運動。
本高精度旋轉控制機構可以應用於在線、在役、封閉及超長管道周向旋轉運動的焊接、切割及檢測作業，定位精度高；安裝拆卸方便快捷、結構簡單、性能可靠；適應大範圍內管道直徑變化，可應用於在線、在役、封閉及超長管道安裝，極大在擴大了該旋轉機構的應用範圍；具有較高的承載能力，可以作為管道焊接、切割及檢測等作業的運動控制機構及承載平臺，還可應用於其它圓柱體形物體圓周方向旋轉運動的控制機構。
圖1中，1為電動機，2為行星小齒輪，3為下連接板，4為上連接板，5為大齒輪圈，6為剖分式固定支座，7為管道，8為附加設備(如焊接設備、切割設備或檢測設備)的安裝位置。
圖2為管道周向精密旋轉控制機構總體圖。
圖2中，1為電動機，2為行星小齒輪，3為下連接板，4為上連接板，5為大齒輪圈，8為附加設備的安裝位置，9為快速定位連接裝置。
本發明的結構如圖1所示，主要由電動機、行星小齒輪2、下連接板3、上連接板4、大齒輪圈5等部件組成。電動機1法蘭盤固定在下連接板3上，行星小齒輪2固定在電動機的輸出軸上，並進行軸向固定，上連接板4與下連接板3通過螺栓固定成為一個整體，上連接板4、下連接板3分別嵌入大齒輪圈5的兩個凹槽內，並且可以繞大齒輪圈5的軸心線旋轉，行星小齒輪2可以在上下連接板之間形成的空腔內，繞大齒輪圈5外嚙合自由旋轉，大齒輪圈5則通過螺栓固定在安裝平臺6上。
圖2為本發明的總體圖。
如圖2所示，本發明採用剖分結構，大齒輪圈5、上連接板4和下連接3沿直徑方向剖分為結構對稱的兩部分，被剖分的大齒輪圈5和上、下連接板分別採用快速定位連接裝置9定位連接成為一個整體，保證剖分前後功能不會發生改變。
本發明的機構安裝時，將安裝平臺6固定夾緊在管道7上，由於大齒輪圈5通過螺栓與安裝平臺6連接起來，大齒輪圈5也隨之固定在管道7上，採用快速定位連接裝置9將剖分的大齒輪圈5定位連接成為一個整體。隨後將上連接板4與下連接板3剖分後的兩部分分別安裝在大齒輪圈5的兩個凹槽內，再採用一個快速定位連接裝置9將剖分後的兩部分定位連接成為一個整體。焊接設備、切割設備或檢測設備等安裝在位置8處，與電動機1對稱地安裝在下連接板3兩側。
電動機1通電後，驅動行星小齒輪2繞大齒輪圈5外嚙合旋轉，帶動上連接板4、下連接板3及固定在下連接板上的焊接設備、切割設備或檢測設備繞管道7的軸心線旋轉，實現繞管道圓周方向旋轉運動，在旋轉過程中，各機構的中心距保持不變，保證了較高的旋轉精度。
拆卸時，將連接固定上連接板4、下連接板3的快速定位連接裝置9拆卸下來，即可將上連接板4、下連接板3從大齒輪圈5上拆卸下來，隨後將大齒輪圈5的快速定位連接裝置9拆卸下來，最後將安裝平臺6從管道7上拆卸下來，即完成整個旋轉控制機構的拆卸，實現安裝拆卸方便快捷，並保證了較高的定位精度。
權利要求
1.一種管道周向精密旋轉控制機構，其特徵在於電動機(1)的法蘭盤固定在下連接板(3)上，行星小齒輪(2)固定在電動機(1)的輸出軸上，上連接板(4)與下連接板(3)通過螺栓固定成為一個整體，行星小齒輪(2)可在上、下連接板之間形成的空腔自由旋轉，上連接板(4)、下連接板(3)分別嵌入大齒輪圈(5)的兩個凹槽內，並可繞大齒輪圈(5)的軸心線旋轉，大齒輪圈(5)通過螺栓固定在安裝平臺(6)上，大齒輪圈(5)、上連接板(4)與下連接板(3)均採用剖分結構，通過快速定位連接裝置(9)定位連接成為一個整體，行星小齒輪(2)可繞大齒輪圈(5)外嚙合旋轉。
全文摘要
一種管道周向精密旋轉控制機構，行星小齒輪固定在電動機的輸出軸上，並可在上、下連接板之間形成的空腔內自由旋轉，上下連接板嵌入大齒輪圈的凹槽內，可繞大齒輪圈的軸心線旋轉，大齒輪圈固定在安裝平臺上，大齒輪圈及上下連接板均採用剖分結構，通過快速定位連接裝置定位連接成一個整體，行星小齒輪可繞大齒輪圈外嚙合旋轉。本發明採用剖分結構來適應在線、在役、封閉及超長管道安裝，設計了快速連接裝置保證安裝拆卸方便快捷及剖分前後功能不會發生改變，保證了較高的精度和較大的承載能力，可應用於核工業、石油化學工業、天然氣等行業的管道圓周方向焊接、切割及檢測等。
文檔編號F16L55/00GK1477326SQ0312927
公開日2004年2月25日 申請日期2003年6月12日 優先權日2003年6月12日
發明者顏國正, 鄢波, 丁國清, 顏德田, 付西光, 劉華 申請人:上海交通大學