一种压力容器焊缝打磨清理装置的制作方法

本发明涉及焊缝打磨，具体为一种压力容器焊缝打磨清理装置。

背景技术：

1、压力容器焊缝的打磨清理质量直接影响容器的密封性能和使用寿命，因此对焊缝打磨装置的精度和可调性提出了较高要求。现有的压力容器焊缝打磨装置通常采用双电机独立驱动系统（即底部滚轮电机强制驱动容器自转，顶部打磨电机负责法向切削）。

2、大型压力容器具有转动惯量和滚动摩擦力，当打磨轮遇到焊缝余高突变（即焊缝不规则凸起）时，打磨阻力瞬间剧增。

3、此时，如果底部驱动系统仍以设定速度强制旋转，极易导致打磨头瞬间切穿母材，造成昂贵的压力容器报废；或者引发剧烈的高频颤振，导致打磨面产生波浪纹。

技术实现思路

1、本发明提供了一种压力容器焊缝打磨清理装置，解决了上述背景技术所提出的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种压力容器焊缝打磨清理装置，包括主导轨，所述主导轨的顶部滑动套接有滑动座；所述滑动座的中部以及端部分别固定装配有中部支撑梁和端部支撑梁；所述中部支撑梁和所述端部支撑梁的顶部内壁滑动套接有移动滑板，所述滑动座的两侧顶部固定装配有用于支撑压力容器的滚轮架；所述移动滑板上装配有升降调节组件，所述升降调节组件的底端固定装配有打磨执行头；其中，所述滚轮架上设有主动滚轮及驱动其旋转的旋转电机，所述旋转电机配置为转矩控制模式以输出基础偏置扭矩；所述打磨执行头上设有偏角控制电机，所述偏角控制电机配置为调节磨削作业轮的偏航角，以使所述磨削作业轮的切削力产生切向分力驱动压力容器自转。

3、作为本发明的一种优选技术方案：所述滚轮架包括摇臂，所述摇臂的一端转动连接有伸缩推杆，另一端转动连接有第一铰接座；所述伸缩推杆和第一铰接座远离摇臂的一端均与所述滑动座的顶部固定装配；所述摇臂远离滑动座的一侧两端分别转动连接有从动托辊和所述主动滚轮，所述旋转电机固定装配于摇臂的中部外壁。

4、作为本发明的一种优选技术方案：所述摇臂、第一铰接座和伸缩推杆构成曲柄摇块机构，配置为通过所述伸缩推杆的伸缩驱动摇臂绕第一铰接座摆动，以自适应调整所述主动滚轮和从动托辊与压力容器的接触位置及支撑角度。

5、作为本发明的一种优选技术方案：所述打磨执行头包括两组对称设置的执行支架，所述执行支架的两端分别设置有动力马达和所述磨削作业轮；两组执行支架的外壁固定装配有连接环板，所述连接环板的两端开设有安装环槽，中部外壁固定装配有传动齿盘；所述安装环槽的内壁转动连接有旋转吊架；所述偏角控制电机固定装配于旋转吊架内壁，其输出端通过齿轮与所述传动齿盘相啮合。

6、作为本发明的一种优选技术方案：所述旋转吊架的顶端与所述升降调节组件的底端固定装配；配置为通过偏角控制电机驱动传动齿盘转动，带动连接环板及执行支架绕旋转吊架摆动，从而改变所述磨削作业轮与压力容器母线方向的夹角。

7、作为本发明的一种优选技术方案：所述升降调节组件由至少4组气体伸缩杆呈金字塔形态所组成；所述气体伸缩杆的缸体顶端与移动滑板转动连接，活塞杆底端与所述打磨执行头转动连接；所述气体伸缩杆配置为利用气体可压缩性提供恒定的法向背压以吸收压力容器形变引起的径向跳动和高频颤振。

8、作为本发明的一种优选技术方案：所述旋转电机输出的基础偏置扭矩被标定为微小于压力容器在主动滚轮上的静摩擦阻力矩，使压力容器处于旋转临界平衡态；所述偏航角产生的切向分力配置为补偿打破该临界平衡态的动力，在焊缝余高增大导致切向分力减小时物理性放缓压力容器自转速度，实现自适应同步进给。

9、作为本发明的一种优选技术方案：所述移动滑板的两侧端部分别固定装配有所述升降调节组件和抛光设备；所述滑动座的顶部还固定装配有导向架，所述导向架配置为引导压力容器移动至滚轮架的顶部。

10、本发明具备以下有益效果：

11、该压力容器焊缝打磨清理装置，通过设置包括偏角控制电机和传动齿盘的打磨执行头，利用偏角控制电机驱动齿轮与传动齿盘啮合，带动执行支架和磨削作业轮绕旋转吊架在安装环槽内转动，从而实现了磨削作业轮与压力容器焊缝偏角的精确控制；

12、具体而言，偏角控制电机根据预设偏角信号输出相应扭矩，通过齿轮传动驱动传动齿盘旋转，进而带动连接环板及执行支架整体偏转，从而将磨削作业轮调整至与焊缝表面相适配的角度；

13、此过程无需人工干预，实现了偏角的自动化自定义调整，克服了现有技术中打磨头偏角固定、无法适应不规则焊缝的缺陷，显著提升了打磨精度和清理效果；

14、同时，通过升降调节组件的配合，能够进一步微调打磨执行头的位置，确保磨削作业轮与焊缝的精准对位，从而全面提高了装置的适应性和打磨质量；

15、通过将底部的旋转电机配置为转矩控制模式输出基础偏置扭矩，并利用偏角控制电机自定义磨削作业轮的偏航角产生切向驱动力，实现利用打磨力驱动容器自转，当遇到余高较大的焊缝时，打磨阻力剧增导致切向驱动力分量急剧减小，容器转速瞬间纯物理地自动放缓，延长了打磨时间；打磨平整后转速自动恢复。

1.一种压力容器焊缝打磨清理装置，包括主导轨（1），所述主导轨（1）的顶部滑动套接有滑动座（2）；所述滑动座（2）的中部以及端部分别固定装配有中部支撑梁（5）和端部支撑梁（10）；所述中部支撑梁（5）和所述端部支撑梁（10）的顶部内壁滑动套接有移动滑板（6），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的压力容器焊缝打磨清理装置，其特征在于：所述滚轮架（4）包括摇臂（401），所述摇臂（401）的一端转动连接有伸缩推杆（403），另一端转动连接有第一铰接座（402）；

3.根据权利要求2所述的压力容器焊缝打磨清理装置，其特征在于：所述摇臂（401）、第一铰接座（402）和伸缩推杆（403）构成曲柄摇块机构，配置为通过所述伸缩推杆（403）的伸缩驱动摇臂（401）绕第一铰接座（402）摆动，以自适应调整所述主动滚轮（405）和从动托辊（404）与压力容器的接触位置及支撑角度。

4.根据权利要求1所述的压力容器焊缝打磨清理装置，其特征在于：所述打磨执行头（9）包括两组对称设置的执行支架（901），所述执行支架（901）的两端分别设置有动力马达（902）和所述磨削作业轮（903）；

5.根据权利要求4所述的压力容器焊缝打磨清理装置，其特征在于：所述旋转吊架（907）的顶端与所述升降调节组件（7）的底端固定装配；配置为通过偏角控制电机（908）驱动传动齿盘（906）转动，带动连接环板（904）及执行支架（901）绕旋转吊架（907）摆动，从而改变所述磨削作业轮（903）与压力容器母线方向的夹角。

6.根据权利要求1所述的压力容器焊缝打磨清理装置，其特征在于：所述旋转电机（406）输出的基础偏置扭矩被标定为微小于压力容器在主动滚轮（405）上的静摩擦阻力矩，使压力容器处于旋转临界平衡态；所述偏航角产生的切向分力配置为补偿打破该临界平衡态的动力，在焊缝余高增大导致切向分力减小时，物理性放缓压力容器自转速度，实现自适应同步进给。

7.根据权利要求1所述的压力容器焊缝打磨清理装置，其特征在于：所述移动滑板（6）的两侧端部分别固定装配有所述升降调节组件（7）和抛光设备（8）；所述滑动座（2）的顶部还固定装配有导向架（3），所述导向架（3）配置为引导压力容器移动至滚轮架（4）的顶部。