專利名稱：螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手。
背景技術(shù)：
石油和天然氣管道為了防腐，在表面涂有改性浙青等防腐層，在管道發(fā)生滲漏時(shí) 需要將表面的防腐層清除進(jìn)行堵漏處理。目前我國(guó)在清理防腐層時(shí)基本上都采用手工清 除，效率低、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，并影響工人的身體簡(jiǎn)況。美國(guó)采用高溫、高壓氣吹除法，雖較手工清 理方便，但設(shè)備和使用的費(fèi)用都很高。本發(fā)明的目的就是要提供一種能夠自動(dòng)清除管表面防腐層機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)管表面防 腐層清除工作的高效、低耗，并對(duì)作業(yè)人員的身健康沒(méi)有影響，為石油和天然氣等管道的維 修提供一種新型裝備。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī) 械手。它能夠自動(dòng)清除管道表面防腐層，提高工作效率，并對(duì)作業(yè)人員的身體健康沒(méi)有影 響，為石油和天然氣等管道的維修提供一種新型裝備。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括齒圈軌道、支架、主動(dòng)箱、從動(dòng)箱、絲杠、光杠、工作裝置和供電裝置，所 述齒圈軌道為兩個(gè)，主動(dòng)箱和從動(dòng)箱分別通過(guò)帶有滾輪的支架安裝在齒圈軌道上，主動(dòng)箱 中與電機(jī)減速器輸出軸連接的第一齒輪、安裝在光杠一端的第二齒輪和從動(dòng)箱中輸入軸上 的第四齒輪分別與齒圈軌道嚙合，沿齒圈軌道相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，光杠另一端與從動(dòng)箱的輸入軸連 接，絲杠一端與從動(dòng)箱的輸出軸連接，另一端支撐在主動(dòng)箱的箱體上，所述絲杠和光杠相互 平行，工作裝置安裝在絲杠和光杠上，沿絲杠和光杠作平移運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)箱和工作裝置分別與 供電裝置連接。所述的齒圈軌道為兩個(gè)半圓環(huán)構(gòu)成的分體式結(jié)構(gòu)，包括軌道架、齒圈及調(diào)節(jié)撐腳， 所述軌道架合成一體形成內(nèi)壁上帶有環(huán)形板，外壁上帶有腹板的環(huán)形結(jié)構(gòu)，在腹板上部設(shè) 有齒圈，沿內(nèi)壁環(huán)形板的圓周上設(shè)有至少三個(gè)調(diào)節(jié)撐腳，環(huán)形結(jié)構(gòu)兩側(cè)均帶有支架滾輪的 軌道。所述的調(diào)節(jié)撐腳包括連接銷軸、撐腳板、第一連接板和鎖定螺栓，所述撐腳板上固定 有兩塊第一連接板，軌道架內(nèi)壁上的環(huán)形板置于兩塊第一連接板中間，并通過(guò)連接銷軸連 接，鎖定螺栓安裝在撐腳板上，通過(guò)鎖定螺栓與管道固定。所述的支架包括兩組支腿和每個(gè)支腿上的兩個(gè)滾輪，每組支腿為兩個(gè)，分別位于 軌道架兩側(cè)，同一截面上的兩組支腿連線交于軌道架的圓心，滾輪位于軌道架的環(huán)形滑道 的內(nèi)外側(cè)，沿其做圓周運(yùn)動(dòng)。所述的主動(dòng)箱包括主動(dòng)箱體、主動(dòng)箱體內(nèi)的第一、第二齒輪及與主動(dòng)箱體連接的 電機(jī)減速器，第一齒輪安裝在電機(jī)減速器的輸出軸上，第二齒輪安裝在光杠一端，兩齒輪分 別和齒圈相嚙合，主動(dòng)箱體固定在支架的兩組支腿間，在主動(dòng)箱體上還設(shè)有絲杠軸座。
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所述的從動(dòng)箱包括從動(dòng)箱體及其箱體內(nèi)的四個(gè)齒輪軸、七個(gè)齒輪，所述四個(gè)齒輪 軸平行固定在從動(dòng)箱體內(nèi)，第一齒輪軸為輸入軸，第四齒輪軸為第二輸出軸，第四齒輪軸上 安裝有一個(gè)齒輪，其余三個(gè)齒輪軸上均安裝有兩個(gè)齒輪，光杠與第一齒輪軸連接，第一齒輪 軸上的第四齒輪與齒圈嚙合，其上第三齒輪與第二齒輪軸上的第五齒輪嚙合，第二齒輪軸 上的第六齒輪和第三齒輪軸上的第七齒輪嚙合，第三齒輪軸上的第八齒輪和第四齒輪軸上 的第九齒輪嚙合，第九齒輪通過(guò)第二輸出軸連接絲杠。所述的工作裝置包括滑動(dòng)架、托架、壓力彈簧、平衡重、鋼刷輪及其驅(qū)動(dòng)裝置，滑動(dòng) 架分別與絲杠和光杠連接，并沿絲杠和光杠滑動(dòng)，壓力彈簧置于壓力彈簧罩內(nèi)，壓力彈簧桿 一端與滑動(dòng)架連接，另一端的壓力彈簧罩與穿過(guò)滑動(dòng)架的托架一端連接，托架上裝設(shè)鋼刷 輪及其驅(qū)動(dòng)裝置，在托架上連接壓力彈簧罩的一端還設(shè)有平衡重。所述的滑動(dòng)架帶有兩個(gè) 分別與絲杠和光杠連接的套管，和絲杠連接的套管一端設(shè)有絲母，所述絲母為分體雙扣合 螺母，與絲杠配合連接。所述的鋼刷輪及其驅(qū)動(dòng)裝置為角磨機(jī)。本機(jī)械手以鋼刷輪為工作裝置，用高速旋轉(zhuǎn)的鋼刷輪刷除管道表面的防腐層，鋼 刷輪驅(qū)動(dòng)裝置被安裝到托架上，滑動(dòng)架隨托架在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下沿管道圓周做螺旋運(yùn) 動(dòng)，絲杠每一螺距小于或等于鋼刷輪的寬度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)清除管道表面防腐層的目的。為實(shí)現(xiàn) 這一功能，在管道上固定了兩齒圈軌道作為導(dǎo)行與驅(qū)動(dòng)的支撐，在兩軌道上布置主動(dòng)驅(qū)動(dòng) 裝置與從動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。主動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置直接驅(qū)動(dòng)小齒輪帶動(dòng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)沿軌道作圓周運(yùn) 動(dòng)。同時(shí)，裝到主動(dòng)箱中與軌道齒圈齒輪嚙合的另一齒輪被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)光杠旋轉(zhuǎn)，通 過(guò)光杠驅(qū)動(dòng)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置中齒輪，帶動(dòng)從動(dòng)端與主動(dòng)端同步運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)齒輪減速，以從動(dòng) 端的末端齒輪驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠的另一端支撐到主動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的箱體上，絲杠的旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)移動(dòng)架沿管道的軸向移動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)繞管道旋轉(zhuǎn)一周，絲桿也旋轉(zhuǎn)一周，保證了鋼刷輪沿 管道作螺旋運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在管道上布置兩齒圈軌道作為導(dǎo)行基礎(chǔ)，在兩個(gè)軌道上分別布置主動(dòng)箱和 從動(dòng)箱，主動(dòng)箱通過(guò)光杠驅(qū)動(dòng)從動(dòng)箱，從動(dòng)箱的輸出端帶動(dòng)絲杠，絲杠和光杠相互平行，工 作裝置安裝在絲桿和光杠上，絲杠和光杠在主從動(dòng)箱的帶動(dòng)下沿齒圈軌道實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)， 并在絲杠的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)沿管道軸線平移，實(shí)現(xiàn)管道表面的自動(dòng)清理，即省時(shí)、省力，又清理 的徹底，滿足需求。本發(fā)明中的齒圈軌道為分體式，易于安裝。其上的調(diào)節(jié)撐腳，方便本發(fā)明固定在需 清理的不同管徑的管道上。其上的軌道結(jié)構(gòu)，便于支架滾輪的滾動(dòng)。在支架同一截面上的 兩組支腿連線交于軌道架的圓心，使?jié)L輪始終沿軌道架圓周滾動(dòng)。本發(fā)明采用滑線環(huán)供電，確保系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多周圓周運(yùn)動(dòng)。供電裝置采用分體式 環(huán)形滑環(huán)，安裝方便。采用雙組電刷結(jié)構(gòu)，兩組電刷用彈簧片壓緊在環(huán)形軌道上，壓緊彈簧 片具有保證電刷與環(huán)形軌道保持接觸的作用。從動(dòng)箱內(nèi)齒輪排列方式，使得從動(dòng)箱隨主動(dòng) 箱同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還對(duì)絲杠形成驅(qū)動(dòng)作用。本發(fā)明工作裝置中滑動(dòng)架上的絲母是分體雙扣合螺母，在拆裝過(guò)程中和需要平移 時(shí)將絲母解開(kāi)，可推動(dòng)滑動(dòng)架沿兩杠平移到需要的位置。壓力彈簧分別與滑動(dòng)架和托架連 接，且托架上設(shè)有平衡重，平衡重保證托架上在支軸兩邊的重量對(duì)支軸形成的力矩相等，避 免支軸兩端重量產(chǎn)生的力矩不平衡對(duì)刷輪與管道的接觸力產(chǎn)生影響，確保鋼刷輪與管道在任何位置的接觸力都是由彈簧力產(chǎn)生的，從而保證了清除質(zhì)量的一致性。


圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖.圖2為圖1中支架結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖3為圖2中齒圈軌道的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1中齒圈軌道和主動(dòng)箱裝配結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖5為圖1中主動(dòng)箱結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖1中主動(dòng)箱和支架連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明中主動(dòng)箱的供電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖7的A-A剖視放大示意圖。圖9為圖1中從動(dòng)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為圖9中齒輪排布展開(kāi)示意圖。圖11為圖1中工作裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為圖11中托架結(jié)構(gòu)示意圖。圖13為圖12的俯視圖。圖14為圖11中滑動(dòng)架結(jié)構(gòu)示意圖。圖15為圖14俯視示意圖。圖中1.齒圈軌道，101.軌道架，102.齒圈，103.調(diào)節(jié)撐腳，104.內(nèi)壁，105.環(huán)形板， 106.外壁，107腹板，108.凸臺(tái)，109.軌道，110.連接銷軸，111.撐腳板，112.鎖定螺栓， 113.第一連接板，114.定位銷軸，115.第二連接板，116.螺栓；2.支架，201.支腿，202.滾輪，203.螺桿，204.滾動(dòng)軸承，205.軸套；3.主動(dòng)箱，301.主動(dòng)箱體，302.第一齒輪，303.第二齒輪，304.電機(jī)減速器，305. 第一輸出軸，306.絲杠軸座；4.光杠，5.工作裝置，501.滑動(dòng)架，502.平衡重，503.壓力彈簧，504.托架，505.鋼刷輪， 506.壓力彈簧罩，507.壓力彈簧桿，508.絲母，509.第三連接板，510.定位孔，511.第一耳 板，512.第二耳板，513.第三耳板，514.螺母鎖定螺桿，515.第四耳板，516.第五耳板，517. 第六耳板；6.絲杠，7.從動(dòng)箱，701.第一齒輪軸，702.第二齒輪軸，703.第三齒輪軸，704.第四齒輪 軸，705.第三齒輪，706.第四齒輪，707.第五齒輪，708.第六齒輪，709.第七齒輪，710.第 八齒輪，711.第九齒輪；8.管道，9.供電裝置，901.環(huán)形軌道，902.電刷，903.彈性片，904.銅滑環(huán)，905.絕緣層， 906.環(huán)形連接板，907.撐腳，908.拖桿，909.電刷絕緣罩，910.撐腳。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。實(shí)施例1 如圖1 圖4所示，本發(fā)明包括齒圈軌道1、支架2、主動(dòng)箱3、從動(dòng)箱7、 絲杠6、光杠4、工作裝置5和供電裝置9，所述齒圈軌道1為兩個(gè)，分別通過(guò)螺栓固定在管道 上，主動(dòng)箱3和從動(dòng)箱7分別通過(guò)帶有滾輪的支架2支撐在齒圈軌道1上，主動(dòng)箱3中與電 機(jī)減速器輸出軸連接的第一齒輪、安裝在光杠一端的第二齒輪和從動(dòng)箱7中輸入軸上的第 四齒輪分別與齒圈軌道1嚙合，沿齒圈軌道1相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，光杠4另一端與從動(dòng)箱7的輸入軸 連接，絲杠6 —端與從動(dòng)箱的輸出軸連接，另一端支撐到主動(dòng)箱的箱體上，所述絲杠6和光 杠4相互平行，工作裝置5支撐在絲杠6和光杠4上，在絲杠6的驅(qū)動(dòng)下沿絲杠和光杠作平 移運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)箱3和工作裝置5分別與供電裝置9連接，由供電裝置9通過(guò)拖桿908帶動(dòng)電 刷902沿供電滑環(huán)軌道901移動(dòng)并實(shí)施供電。如圖2、圖3、圖4所示，所述的齒圈軌道1為兩個(gè)半環(huán)式的分體結(jié)構(gòu)。如圖3所示 為兩半環(huán)的齒圈軌道1的連接方式，在半環(huán)的齒圈軌道1的一端帶有定位銷軸114，與其配 合的另一半環(huán)齒圈軌道1上開(kāi)有與所述定位銷軸114相配合的孔，通過(guò)定位銷軸114定位， 在兩半環(huán)齒圈軌道1的內(nèi)壁環(huán)形板105端部分別帶有第二連接板115，通過(guò)螺栓116連接。 齒圈軌道1包括軌道架101、齒圈102及調(diào)節(jié)撐腳103，所述軌道架101合成一體形成內(nèi)壁 104上帶有環(huán)形板105，外壁106上帶有腹板107的環(huán)形結(jié)構(gòu)，在腹板107上設(shè)有齒圈102， 沿內(nèi)壁環(huán)形板105的圓周上設(shè)有四個(gè)調(diào)節(jié)撐腳103，環(huán)形結(jié)構(gòu)兩側(cè)的內(nèi)、外壁104、106上均 帶有凸臺(tái)108，形成支架2的軌道109。所述的調(diào)節(jié)撐腳103包括連接銷軸110、撐腳板111、 第一連接板113和鎖定螺栓112，所述撐腳板111上固定有兩塊第一連接板113，兩塊第一 連接板113將軌道架內(nèi)壁104上的環(huán)形板105夾在中間，并通過(guò)連接銷軸110連接到一起， 鎖定螺栓112安裝在撐腳板111上，通過(guò)鎖定螺栓112將本發(fā)明與管道8固定到一起。通 過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)撐腳103的高度和鎖定螺栓112的長(zhǎng)度可以使本發(fā)明在一定范圍內(nèi)適應(yīng)于不同 直徑的管道8。如圖2、圖6所示，所述的支架2包括兩組支腿201和每個(gè)支腿201上的兩個(gè)滾輪 202，每組支腿201為兩個(gè)，分別位于軌道架101兩側(cè)，同一截面上的兩組支腿201連線交于 軌道架101的圓心，其上的滾輪202通過(guò)滾動(dòng)軸承204安裝在支腿201的螺桿203上，滾輪 202位于軌道架101的環(huán)形軌道109的內(nèi)外側(cè)，沿其圓周滾動(dòng)。如圖5、圖6所示，所述的主動(dòng)箱3包括主動(dòng)箱體301、主動(dòng)箱體301內(nèi)的第一、第 二齒輪302、303及與主動(dòng)箱體301連接的電機(jī)減速器304，所述電機(jī)和供電裝置305的電刷 通過(guò)導(dǎo)線連接，第一齒輪302安裝在電機(jī)減速器304的第一輸出軸305上，第二齒輪303安 裝在光杠4 一端，兩齒輪分別和齒圈軌道1的齒圈102相嚙合，主動(dòng)箱體301固定在支架2 的兩組支腿201間，在主動(dòng)箱體301上還設(shè)有絲杠軸座306。如圖7、圖8所示，所述的供電裝置包括分體式環(huán)形軌道901、兩組電刷902、彈性片 903、銅滑環(huán)904、絕緣層905和拖桿908，所述環(huán)形軌道901為環(huán)形鋼板，其內(nèi)壁帶有環(huán)形連 接板906，環(huán)形連接板906上連接有至少兩個(gè)撐腳907，與齒圈軌道1的環(huán)形板105上連接 的調(diào)節(jié)撐腳103結(jié)構(gòu)相同，外壁上依次設(shè)置有絕緣層905和銅滑環(huán)904，在銅滑環(huán)904上安 裝有兩組電刷902，在兩組電刷902上分別固定有通過(guò)彈性片903連接的電刷絕緣罩909， 彈性片903上設(shè)有與從動(dòng)箱7連接的拖桿908，彈簧片903可保證電刷902與銅滑環(huán)904保持接觸的作用，供電裝置9通過(guò)電刷902將銅滑環(huán)904的電力分別傳輸?shù)街鲃?dòng)箱3的電機(jī)、 工作裝置5的驅(qū)動(dòng)裝置。如圖9、圖10所示，所述的從動(dòng)箱7包括從動(dòng)箱體及其箱體內(nèi)的四個(gè)齒輪軸、七個(gè) 齒輪，所述四個(gè)齒輪軸平行固定在從動(dòng)箱體內(nèi)，第一齒輪軸701為輸入軸，第四齒輪軸704 為第二輸出軸，第四齒輪軸704上安裝有一個(gè)第九齒輪711，其余三個(gè)齒輪軸上均安裝有兩 個(gè)齒輪，光杠4與第一齒輪軸701連接，第一齒輪軸701上的第四齒輪706與齒圈102嚙合， 其上第三齒輪705與第二齒輪軸702上的第五齒輪707嚙合，第二齒輪軸702上的第六齒 輪708和第三齒輪軸703上的第七齒輪709嚙合，第三齒輪軸703上的第八齒輪710和第 四齒輪軸704上的第九齒輪711嚙合，第九齒輪711通過(guò)第四齒輪軸704連接絲杠6。如圖11所示，所述的工作裝置5包括滑動(dòng)架501、托架504、壓力彈簧503、平衡重 502和鋼刷輪505，滑動(dòng)架501分別與絲杠6和光杠5連接，并沿絲杠6和光杠5滑動(dòng)，壓力 彈簧503置于壓力彈簧罩506內(nèi)，壓力彈簧桿507 —端與滑動(dòng)架501的第三耳板513連接， 另一端壓力彈簧罩506與穿過(guò)滑動(dòng)架501的托架504 —端連接，托架504上安裝鋼刷輪505 及其驅(qū)動(dòng)裝置，本例鋼刷輪505及其驅(qū)動(dòng)裝置采用的是角磨機(jī)，與供電裝置9的電刷通過(guò)導(dǎo) 線連接，由供電裝置9供電；在托架504上連接壓力彈簧罩506的一端還設(shè)有平衡重502。 如圖12、圖13所示，為托架504結(jié)構(gòu)示意圖，其一端設(shè)有用于連接鋼刷輪505的第三連接板 509，第三連接板509上開(kāi)有定位孔510，用于固定鋼刷輪505，在托架504上設(shè)有用于分別 連接壓力彈簧罩506和滑動(dòng)架501的第一、第二耳板511、512 ；如圖14、圖15所示，所述的 滑動(dòng)架501帶有兩個(gè)分別與絲杠6和光杠5連接的套管，和絲杠6連接的套管上設(shè)有第三 耳板513，且其一端設(shè)有絲母508，所述絲母508為分體雙扣合螺母，固定在滑動(dòng)架501的第 五、第六耳板516、517上，絲母508合上時(shí)用螺母鎖定螺桿514，內(nèi)部螺紋與絲杠6配合，形 成傳動(dòng)關(guān)系，滑動(dòng)架501上還設(shè)有與托架504的第二耳板位置對(duì)應(yīng)的第四耳板515，用于滑 動(dòng)架501和托架504的連接?；瑒?dòng)架501上的絲母采用分體雙扣合螺母，在拆裝過(guò)程中和 需要平移時(shí)將絲母解開(kāi)，可推動(dòng)滑動(dòng)架501沿兩杠平移到需要的位置。本發(fā)明的工作過(guò)程如圖1所示，將本發(fā)明安裝在需清理的管道8上，供電裝置通過(guò)拖桿908固定在從 動(dòng)箱7上，在管道8上布置的兩齒圈軌道1作為導(dǎo)行基礎(chǔ)。通過(guò)電機(jī)減速器304的輸出軸帶 動(dòng)第一齒輪302轉(zhuǎn)動(dòng)，與其嚙合的齒圈102轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與齒圈102嚙合的第二齒輪303轉(zhuǎn)動(dòng)， 通過(guò)光杠4帶動(dòng)從動(dòng)箱7的第一齒輪軸701 (輸入軸)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第四齒輪706與齒圈102 嚙合，帶動(dòng)從動(dòng)箱7與主動(dòng)箱3同步轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)從動(dòng)箱7內(nèi)齒輪間的嚙合傳動(dòng)，使第四齒輪軸 704 (第二輸出軸)帶動(dòng)絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)，與其連接的工作裝置5隨同絲杠6與主動(dòng)箱3、從動(dòng)箱7 沿齒圈軌道1的圓周同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由于絲杠6與工作裝置5間通過(guò)雙扣絲母508連接，使得工作 裝置5在絲杠6的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)沿管道8軸線平移。當(dāng)主、從動(dòng)箱3、7帶動(dòng)絲杠6和光桿4上 的工作裝置5繞管道8圓周旋轉(zhuǎn)一圈，絲杠6自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的平移距離與鋼刷輪寬度相一致(可 以略小)，鋼刷輪在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對(duì)管表面的連續(xù)螺旋式清刷運(yùn)動(dòng)。在工作裝置5上設(shè)置的壓力彈簧503是可以根據(jù)管道直徑和鋼刷輪505對(duì)管道壓力 的需要進(jìn)行調(diào)整的，使得一套機(jī)械手能夠滿足清理多種不同直徑的管道和不同附著力的防腐 層。實(shí)施例2 本例整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同的是本例中所述的鋼刷輪505為鋼刷。所述齒圈軌道1上的調(diào)節(jié)撐腳為3個(gè)，均布在軌道架內(nèi)壁104的環(huán)形板105上；供電 裝置9的環(huán)形軌道901撐腳910為4個(gè)，均布在其環(huán)形連接板906上。實(shí)施例3 本例整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同的是本例中所述齒圈軌道1上的 調(diào)節(jié)撐腳為5個(gè)，均布在軌道架內(nèi)壁104的環(huán)形板105上；主動(dòng)箱3中供電裝置305的撐腳 314為5個(gè)，均布在其環(huán)形連接板313上。實(shí)施例4 本例整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同的是本例中所述齒圈軌道1上的 調(diào)節(jié)撐腳為4個(gè)，均布在軌道架內(nèi)壁104的環(huán)形板105上；主動(dòng)箱3中供電裝置305的撐腳 314為6個(gè)，均布在其環(huán)形連接板313上。實(shí)施例5 本例整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同的是本例中所述齒圈軌道1上的 調(diào)節(jié)撐腳為6個(gè)，均布在軌道架內(nèi)壁104的環(huán)形板105上；主動(dòng)箱3中供電裝置305的撐腳 314為4個(gè)，均布在其環(huán)形連接板313上。實(shí)施例6 本例整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同的是本例中所述齒圈軌道1上的 調(diào)節(jié)撐腳為3個(gè)，均布在軌道架內(nèi)壁104的環(huán)形板105上；主動(dòng)箱3中供電裝置305的撐腳 314為3個(gè)，均布在其環(huán)形連接板313上。
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權(quán)利要求
一種螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于包括齒圈軌道、支架、主動(dòng)箱、從動(dòng)箱、絲杠、光杠、工作裝置和供電裝置，所述齒圈軌道為兩個(gè)，主動(dòng)箱和從動(dòng)箱分別通過(guò)帶有滾輪的支架安裝在齒圈軌道上，主動(dòng)箱中與電機(jī)減速器輸出軸連接的第一齒輪、安裝在光杠一端的第二齒輪和從動(dòng)箱中輸入軸上的第四齒輪分別與齒圈軌道嚙合，沿齒圈軌道相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，光杠另一端與從動(dòng)箱的輸入軸連接，絲杠一端與從動(dòng)箱的輸出軸連接，另一端支撐在主動(dòng)箱的箱體上，所述絲杠和光杠相互平行，工作裝置安裝在絲杠和光杠上，沿絲杠和光杠作平移運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)箱和工作裝置分別與供電裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于所述的齒圈 軌道為兩個(gè)半圓環(huán)構(gòu)成的分體式結(jié)構(gòu)，包括軌道架、齒圈及調(diào)節(jié)撐腳，所述軌道架合成一體 形成內(nèi)壁上帶有環(huán)形板，外壁上帶有腹板的環(huán)形結(jié)構(gòu)，在腹板上部設(shè)有齒圈，沿內(nèi)壁環(huán)形板 的圓周上設(shè)有至少三個(gè)調(diào)節(jié)撐腳，環(huán)形結(jié)構(gòu)兩側(cè)均帶有支架滾輪的軌道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于所述的調(diào)節(jié) 撐腳包括連接銷軸、撐腳板、第一連接板和鎖定螺栓，所述撐腳板上固定有兩塊第一連接 板，軌道架內(nèi)壁上的環(huán)形板置于兩塊第一連接板中間，并通過(guò)連接銷軸連接，鎖定螺栓安裝 在撐腳板上，通過(guò)鎖定螺栓與管道固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于所述的支架 包括兩組支腿和每個(gè)支腿上的兩個(gè)滾輪，每組支腿為兩個(gè)，分別位于軌道架兩側(cè)，同一截面 上的兩組支腿連線交于軌道架的圓心，滾輪位于軌道架的環(huán)形滑道的內(nèi)外側(cè)，沿其做圓周 運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于所述的主動(dòng) 箱包括主動(dòng)箱體、主動(dòng)箱體內(nèi)的第一、第二齒輪及與主動(dòng)箱體連接的電機(jī)減速器，第一齒輪 安裝在電機(jī)減速器的輸出軸上，第二齒輪安裝在光杠一端，兩齒輪分別和齒圈相嚙合，主動(dòng) 箱體固定在支架的兩組支腿間，在主動(dòng)箱體上還設(shè)有絲杠軸座。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于所述的從動(dòng) 箱包括從動(dòng)箱體及其箱體內(nèi)的四個(gè)齒輪軸、七個(gè)齒輪，所述四個(gè)齒輪軸平行固定在從動(dòng)箱 體內(nèi)，第一齒輪軸為輸入軸，第四齒輪軸為第二輸出軸，第四齒輪軸上安裝有一個(gè)齒輪，其 余三個(gè)齒輪軸上均安裝有兩個(gè)齒輪，光杠與第一齒輪軸連接，第一齒輪軸上的第四齒輪與 齒圈嚙合，其上第三齒輪與第二齒輪軸上的第五齒輪嚙合，第二齒輪軸上的第六齒輪和第 三齒輪軸上的第七齒輪嚙合，第三齒輪軸上的第八齒輪和第四齒輪軸上的第九齒輪嚙合， 第九齒輪通過(guò)第二輸出軸連接絲杠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于所述的工作 裝置包括滑動(dòng)架、托架、壓力彈簧、平衡重、鋼刷輪及其驅(qū)動(dòng)裝置，滑動(dòng)架分別與絲杠和光杠 連接，并沿絲杠和光杠滑動(dòng)，壓力彈簧置于壓力彈簧罩內(nèi)，壓力彈簧桿一端與滑動(dòng)架連接， 另一端的壓力彈簧罩與穿過(guò)滑動(dòng)架的托架一端連接，托架上裝設(shè)鋼刷輪及其驅(qū)動(dòng)裝置，在 托架上連接壓力彈簧罩的一端還設(shè)有平衡重。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于所述的滑動(dòng) 架帶有兩個(gè)分別與絲杠和光杠連接的套管，和絲杠連接的套管一端設(shè)有絲母，所述絲母為 分體雙扣合螺母，與絲杠配合連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，其特征在于所述的鋼刷輪及其驅(qū)動(dòng)裝置為角磨機(jī)。
全文摘要
一種螺旋運(yùn)動(dòng)式管道表面清理機(jī)械手，包括齒圈軌道、支架、主動(dòng)箱、從動(dòng)箱、絲杠、光杠、工作裝置和供電裝置，所述齒圈軌道為兩個(gè)，主動(dòng)箱和從動(dòng)箱分別通過(guò)帶有滾輪的支架安裝在齒圈軌道上，主動(dòng)箱中與電機(jī)減速器輸出軸連接的第一齒輪、安裝在光杠一端的第二齒輪和從動(dòng)箱中輸入軸上的第四齒輪分別與齒圈軌道嚙合，沿齒圈軌道相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，光杠另一端與從動(dòng)箱的輸入軸連接，絲杠一端與從動(dòng)箱的輸出軸連接，另一端支撐在主動(dòng)箱的箱體上，所述絲杠和光杠相互平行，工作裝置安裝在絲杠和光杠上，沿絲杠和光杠作平移運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)箱和工作裝置分別與供電裝置連接。本發(fā)明能自動(dòng)清除管道表面防腐層，省時(shí)、省力。適用于石油和天然氣等管道的維修清理。
文檔編號(hào)B08B9/023GK101934279SQ20101024692
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者廖穎哲, 李斌, 洪晉平 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)