一种压力管道内壁抛光装置的制作方法

1.本发明涉及管道加工技术领域，具体为一种压力管道内壁抛光装置。


背景技术：

2.管道在工业工程和日常生活中有着广泛的应用。为了延长金属管道的使用寿命以及避免造成机械运行故障，需要对管道内壁尤其是焊缝、铁锈等位置进行打磨抛光。然而，由于特殊的作业空间限制，管道内壁打磨抛光工作难以依靠人工完成，需要开发相应的打磨装置。
3.现有技术中的管道内壁打磨抛光装置，其适应范围小甚至无法适应不同的管径，且结构复杂，体积大，不便于运行操作。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种压力管道内壁抛光装置，其能够对不同管径的压力管道进行打磨抛光，且打磨抛光的运动轨迹为螺旋状，且结构简单紧凑，工作效率高。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种压力管道内壁抛光装置，包括：执行机构，执行机构是由若干个连杆铰接而成的正多边形连杆结构，连杆的外侧铰接处转动设置有抛光轮；驱动机构，用于驱动正多边形连杆结构伸缩。
6.进一步的，连杆的外侧铰接处还转动设置有螺旋轴，螺旋轴和抛光轮间隔设置。
7.进一步的，连杆的外侧铰接处转动设置有第一转轮和第三转轮，第一转轮和第三转轮间隔设置，连杆的内侧铰接处转动设置有第二转轮；第二转轮和第一转轮之间通过传动带传动，第二转轮和第三转轮之间通过传动带传动；螺旋轴装设于第一转轮上，抛光轮装设于第三转轮上。
8.进一步的，第一转轮由执行电机驱动，执行电机装设于连杆上。
9.进一步的，驱动机构包括：驱动电机，驱动电机的两端装设有输出轴；螺套，套设于输出轴上，螺套与输出轴螺纹连接；撑轴，撑轴能驱动正多边形连杆结构伸缩；撑杆，撑杆的两端分别与螺套和撑轴铰接。
10.进一步的，执行机构有两处，两处执行机构之间通过驱动机构连接。
11.进一步的，驱动电机装设于主架上，主架上开设有导槽，撑轴可滑动的贯穿导槽。
12.进一步的，撑轴的外端与第二转轮转动连接。
13.进一步的，螺旋轴为橡胶材质。
14.一种压力管道内壁抛光方法，包括如下步骤：a．输出轴转动，螺套向两端移动，撑杆将撑轴向外撑起；b．正多边形连杆结构向外撑起，抛光轮和螺旋轴压于压力管道的内壁上；c．螺旋轴转动驱动本装置在压力管道内进行螺旋运动，抛光轮转动对压力管道的内壁进行打磨抛光。
15.本发明的有益效果：（1）通过可伸缩变形的正多边形连杆结构将抛光轮压于管道内壁上，能够对不同管径的压力管道进行打磨抛光，且适应的压力管道的管径范围大，应用范围更广。
16.（2）通过可伸缩变形的正多边形连杆结构将螺旋轴也压于管道内壁上，螺旋轴转动能带动本装置整体在不同管径的压力管道内螺旋运动，从而使抛光轮的打磨抛光的运动轨迹为螺旋状，对管道内壁的打磨抛光范围更广、更全面彻底。
17.（3）执行电机能带动螺旋轴和抛光轮一起转动，且所有执行电机能一起合力驱动所有螺旋轴和抛光轮转动，能够以若干个较小功率的执行电机合力驱动螺旋轴实现较大扭矩的转动和驱动抛光轮实现较大转速的转动，从而使本装置在管道内的移动更加平稳，对管道内壁的打磨抛光效果更好，且正多边形连杆结构的伸缩变形不会影响执行电机和螺旋轴及抛光轮之间的传动。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
19.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的结构分解图；图3是本发明的执行机构的结构示意图；图4是本发明的执行机构的剖视图；图5是本发明的驱动机构的结构示意图；图6是本发明的驱动机构的剖视图。
20.图中：1.执行机构，2.螺旋轴，3.驱动机构101.连杆，102.第一转轮，103.第二转轮，104.传动带，105.执行电机，106.抛光轮，107.第三转轮301.主架，302.撑轴，303.撑杆，304.螺套，305.输出轴，306.驱动电机，307.导槽。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。
22.如图1、2所示，一种压力管道内壁抛光装置，包括设置于两端的执行机构1，两端的执行机构1之间通过驱动机构3连接。
23.如图3、4所示，执行机构1具体结构是由若干个连杆101铰接而成的正多边形连杆结构，具体实施例中为由十二个连杆101铰接成的正六角星形的正多边形连杆结构，连杆101的外侧铰接处转动设置有抛光轮106，正多边形连杆结构能够进行伸缩运动，从而使所有抛光轮106进行等间距的位置变化，从而使所有抛光轮106的外周圆能与不同直径的圆相
切，即所有抛光轮106能够同时压于压力管道的内壁上，且能够适应不同管径的压力管道。
24.连杆101的外侧铰接处还转动设置有橡胶材质的螺旋轴2，螺旋轴2的外周开设有螺旋状的螺纹，当螺旋轴2转动时，能够驱动本装置整体在压力管道内进行圆周转动的同时还能进行轴向的平移，即本装置整体在压力管道内实现螺旋运动。橡胶材质有一定的伸缩弹性且与内管壁之间的摩擦力大，能够保证螺旋轴2在内管壁上的可靠滚动，螺旋轴2的两端分别与两端的执行机构1的连杆101的外侧铰接处转动连接。为了受力平衡和装置运行更加平稳，螺旋轴2和抛光轮106间隔设置，具体实施例中，螺旋轴2有三个，抛光轮106有三个，螺旋轴2和抛光轮106间隔设置正好占据正六角星形的正多边形连杆结构的六个外铰接处。
25.具体实施中，螺旋轴2的外周圆略大于抛光轮106的外周圆，从而保证正多边形连杆结构伸展时，当抛光轮106与内管壁轻微接触时，螺旋轴2已与内管壁之间产生紧密的压接，当打磨抛光时，抛光轮106与内管壁之间的摩擦力远小于螺旋轴2与内管壁之间的摩擦力，从而保证打磨抛光时，螺旋轴2转动能够带动本装置整体在压力管道内进行平稳可靠的螺旋运动。
26.为了驱动每个螺旋轴2和抛光轮106转动，可以单独在每个螺旋轴2和抛光轮106上设置电机，而且还需要保证电机之间的转速同步，此种方式结构复杂，零部件多，增加装置的重量还提高了制造成本。本技术采用的具体方式是在连杆101的外侧铰接处转动设置有第一转轮102和第三转轮107，第一转轮102和第三转轮107间隔设置，螺旋轴2装设于第一转轮102上，抛光轮106装设于第三转轮107上，即螺旋轴2和抛光轮106也为间隔设置。连杆101的内侧铰接处转动设置有第二转轮103；第二转轮103和相邻的第一转轮102之间通过传动带104传动，第二转轮103和相邻的第三转轮107之间通过传动带104传动，这样所有的第一转轮102、第二转轮103和第三转轮107之间通过传动带104的连接，组成了能够共同进行同步转动的整体。每个第一转轮102都有一个装设于连杆101上的执行电机105进行驱动，第一转轮102的转动能带所有动第一转轮102、第二转轮103和第三转轮107进行同步转动，且其转动的原动力是所有执行电机105的合力，能够以若干个较小功率的执行电机105合力驱动螺旋轴2实现较大扭矩的转动和驱动抛光轮106实现较大转速的转动，从而使本装置在管道内的移动更加平稳，对管道内壁的打磨抛光效果更好。相较于单独在每个螺旋轴2和抛光轮106上设置电机，其能够更方便的实现所有螺旋轴2的同速同步转动和所有抛光轮106的同速同步转动，并且节约了电机的数量。通过更换不同尺寸的第一转轮102和第三转轮107能够分别调节螺旋轴2和抛光轮106的转速。
27.如图5、6所示，为了驱动正多边形连杆结构进行伸缩的同时保持其正多边形的形状不变，实现其更大的伸缩行程的同时节省空间，本装置还包括用于驱动正多边形连杆结构进行伸缩的驱动机构3。驱动机构3的具体结构包括驱动电机306，驱动电机306装设于主架301上，驱动电机306的两端装设有输出轴305，输出轴305上套装有螺套304，螺套304与输出轴305螺纹连接。驱动电机306的两端的输出轴305的螺纹旋向相反，螺距相同，从而使两端的螺套304能够进行同步的镜像运动。
28.主架301上开设有导槽307，导槽307中贯穿设置有可沿导槽307滑动的撑轴302，导槽307能够防止撑轴302相对于驱动电机306产生圆周方向的移动，撑轴302的外端与第二转轮103转动连接。螺套304和撑轴302之间通过撑杆303连接，撑杆303的两端分别与螺套304和撑轴302铰接，且两端的撑杆303呈八字形排布。输出轴305的转动能够通过撑轴302驱动
正多边形连杆结构伸缩。
29.对压力管道的内壁进行抛光的具体方法包括如下步骤：a．驱动电机306驱动输出轴305转动，输出轴305驱动螺套304向两端镜像移动，撑杆303将撑轴302向外撑起；b．正多边形连杆结构向外撑起，抛光轮106和螺旋轴2压于压力管道的内壁上；c．抛光轮106转动，对所在位置处的压力管道的内壁进行打磨抛光，螺旋轴2转动驱动本装置整体在压力管道内进行螺旋运动，从而使抛光轮106的打磨抛光的运动轨迹也为螺旋状，在螺旋运动过程中，实现对管道内壁的全面彻底的打磨抛光。
30.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。