一种超长管件内壁抛光系统及其方法与流程

1.本发明涉及管道加工技术领域，尤其是涉及一种超长管件内壁抛光系统及其方法。


背景技术：

2.随着物理气相沉积硬质耐磨涂层技术的不断发展，涂层的应用也越来越广。现代机械制造行业为了适应和满足客户对于产品质量的不断追求，对于涂层的前处理提出更高的要求，特别是对于前处理中的抛光，这其中超长管件内壁的抛光一直都是行业难以解决的难题。工件表面的氧化层和腐蚀层与基体的结合强度差。在涂层处理前，若不去除超长管件内表面的氧化层或腐蚀层，待涂层处理后，受温度变化的影响及外界应力作用，涂层很容易随着氧化层或腐蚀层脱离工件表面，失去对基体的耐磨防护作用。因此，在涂层前需去除超长管件内表面的氧化层等杂质。另一方面，大部分的工件在加工后表面都会存在毛刺现象，若加工工件及加工参数选择适当，毛刺也会相对较少，当工件表面有毛刺时，不可直接涂层，需将表面毛刺清理掉，否则涂层后，涂层直接覆盖于毛刺上。使用工件时，毛刺连同其上的涂层很容易脱落，继而脱落点周围区域涂层也会在短时间内快速磨损崩裂，失去对工件的表面的保护作用。因此，工件表面的毛刺清理对于提高工件表面涂层的涂覆质量具有显著影响。工件的表面光洁度对于涂层的结合强度、抗冲蚀和抗高温氧化性能的影响较大，工件表面光洁度直接影响到涂层的生长，得到涂层的性能存在差异。对于表面粗糙度较大的工件，涂层的沉积往往随着沉积前表面粗糙度的增大而增大。若工件的表面粗糙度较大，涂层的表面结合力将减小，其抗冲蚀能力也将变差。此外，工件表面粗糙度较大，在高温条件下生产的热生长氧化物层的起伏较大，容易导致局部的热生长氧化物层快速增厚，发生应力集中的位置更多，涂层更容易失效。
3.经过检索中国专利cn215903309u，其公开了不锈钢领域的一种不锈钢管件内壁抛光装置，包括工作台，工作台的上表面固定连接有两组第一固定块，两组第一固定块相互靠近的一侧面共同固定连接有两个滑动柱，两个滑动柱的外表面共同滑动连接有滑动板，滑动板的上方放置有旋转电机，旋转电机的输出端转动连接有连接盘，连接盘的左侧面固定连接有旋转柱，旋转柱的外表面固定连接有打磨套，通过设置有放置环，实现按照轨道移动滑动板的效果，起到对需要抛光的不锈钢管件进行更均匀的抛光的作用。此专利很好的解决了内壁抛光的问题，但只能针对一些较短的管件，对于超长管件起不到作用，通过旋转来对管件内壁进行抛光也存在着抛光不均匀的问题，当前市场上并无大型的且适用于超长管件内表面的研磨抛光设备，超长管件长度跨度较大，且要保证内部的同轴度，所以对其表面光滑处理技术难度较大。但内孔研磨抛光设备所占空间较大，结构相对复杂，市场需求较小，受应用水平及技术条件限制，少有开展该设备的研制工作。
4.当前行业技术水平的限制，难以实现对于长管件深内孔的高精度、高光洁度研磨抛光处理。针对现有技术及能力的不足，需研制可实现大长径比管件研磨抛光设备，并开发适合于超长管件内表面研磨抛光工艺。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种通用性强、结构简单、生产效率高，且成本低的超长管件内壁抛光系统及其方法，实现对于长管件深内孔的高精度、高光洁度研磨抛光处理。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.一种超长管件内壁抛光系统，包括：喷头部1、支架部2、夹持部3、螺旋输送部4、提升部5、过滤净化部6、皮带运输部7以及喷丸部8，各部依次连接，形成闭环，所述的支架部2与夹持部3相连，所述的夹持部3内安装有待抛光的超长管件3-5，所述的喷头部1通过电机驱动在夹持部3中的超长管件3-5内部运动，所述的喷丸部8的输出端通过高压管道与喷头部1直接连接。
8.进一步地，所述的喷头部1包括框架结构和喷头主体，所述框架结构包括行动轮1-2、两组支撑杆1-3、车轴1-4和紧固环架1-6，紧固环架1-6内夹持有喷头主体，一组支撑杆1-3由两根交叉相连的支撑杆1-3组成，两组支撑杆1-3对称分布在喷头主体的两侧，紧固环架1-6的两侧分别与两组支撑杆1-3的交叉连接位置相连，通过电机驱动的行动轮1-2安装在支撑杆1-3的两端，两组支撑杆1-3的端部通过车轴1-4连接，行动轮1-2套接在车轴1-4的端部。
9.进一步地，所述的喷头主体包括喷头接口1-1和喷头1-5，所述的喷头接口1-1通过高压管道与喷丸部8的输出端相连，所述的喷头接口1-1和喷头1-5之间通过管道相连。
10.进一步地，所述的支架部2由矩形管焊接而成，包括导轨2-1、两根活动横梁2-2和三根固定横梁，导轨2-1连接三根固定横梁，活动横梁2-2设置在两根固定横梁之间，导轨2-1和活动横梁2-2滑动连接。
11.进一步地，所述的夹持部3包括：基座3-1、盖板3-2、紧固螺栓3-3、夹持螺钉3-4和超长管件3-5，基座3-1安装在支架部2上，盖板3-2安装在基座3-1上，盖板3-2上部安装有用于固定超长管件3-5的紧固螺栓3-3，盖板3-2侧部安装有用于支撑超长管件3-5的夹持螺钉3-4，调节夹持部3的紧固螺栓3-3，使其能够适应多种外径的超长管件的抛光处理。
12.进一步地，所述的两根交叉相连的支撑杆1-3的交叉连接位置安装有可调节的中间螺母1-7，调节中间螺母1-7，改变两根支撑杆1-3之间的夹角，使其能够适应多种内径的超长管件的抛光处理。
13.进一步地，所述的螺旋输送部4设有封闭箱体，箱体内包含一组螺旋输送机构，螺旋输送机构与提升部5相连，所述提升部5含垂直箱体和斗式提升机，斗式提升机的出料口直接与过滤净化部6相连。
14.进一步地，所述的过滤净化部6包括用于除尘净化喷料的分离装置，所述皮带运输部7由一组皮带运输机和封闭罩组成，皮带运输机两端分别连接着过滤净化部6和喷丸部8，所述的喷丸部8设有一整套喷丸机构。
15.进一步地，所述的喷头部1的喷头1-5顶部开有一周细小的喷孔，实现了超长管件内壁抛光的均匀化处理，进一步保证超长管件内壁的加工质量。
16.进一步地，所述的支架部2的导轨2-1和活动横梁2-2的滑动连接面上涂有氮化铝钛耐磨涂层，通过涂附特种涂层，增加整个滑动副耐磨性和寿命。
17.进一步地，一种超长管件内壁抛光方法包括以下步骤：s1将待抛光超长管件固定
在夹持部3；s2将喷头部1放置在待抛光管件管口，启动喷丸部8使抛光材料通过高压管道输送至喷头部1；s3喷头部1通过电机驱动向超长管件内前进，同时喷出抛光材料，对管件内壁进行抛光处理；s4喷头部1在前进过程中同步通过高压将抛光材料和杂质传送到螺旋输送部4；s5抛光材料和杂质被螺旋输送部4的螺旋输送机构运输到提升部5，之后进入过滤净化部6；s6过滤净化部6将抛光材料和杂质进行过滤，将过滤后的抛光材料传输到皮带运输部7；s7皮带运输部7将抛光材料输送到抛丸部8，实现抛光材料的循环利用；s8喷头部1通过电机驱动到达超长管件的另一端，完成抛光工作。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.1.本发明通过安装在行动轮1-2上的电机驱动喷头部1在超长管件内部运动，实现对超长管件内壁的抛光处理，喷头部1、支架部2、夹持部3、螺旋输送部4、提升部5、过滤净化部6、皮带运输部7以及喷丸部8，各部依次连接，形成闭环，结构简单，易于操作，使得抛光材料可重复使用，节省资源。
20.2.本发明通过调节喷头部1的中间螺母1-7，改变支撑杆1-3的角度，使得在管件内部运动的喷头部1更加贴合管件内径，可以针对不同内径的管件进行抛光处理，适用性广泛。
21.3.本发明通过调节夹持部3的紧固螺栓3-3，根据实际管件外径的大小进行松紧的调整，可以适用于不同外径的管件，实现对不同外径管件的抛光处理，适用性广泛。
22.3.本发明可以根据实际管件长度的不同，通过调节支架部2的活动横梁2-2，实现对不同长度管件的支撑，从而进行后续的抛光处理，实用性强。
23.4.本发明中的超长管件3-5与螺旋输送部4直接相连，保证了加工环境的清洁，降低了车间的除尘压力。
24.5.本发明通过在支架部2的导轨2-1和活动横梁2-2的滑动连接面上使用氮化铝钛耐磨涂层，增加了整个滑动连接面的耐磨性，延长了管件的使用寿命。
附图说明
25.图1为本发明的轴测图；
26.图2为本发明的喷头部(1)轴测图；
27.图3为本发明的支架部(2)轴测图及剖视图；
28.图4为本发明的支架部(2)主视图及左视图；
29.图5为本发明的夹持部(3)轴测图；
30.图1中标号所示：
31.喷头部(1)、支架部(2)、夹持部(3)、螺旋输送部(4)、提升部(5)、过滤净化部(6)、皮带运输部(7)、喷丸部(8)；
32.图2中标号所示：
33.喷头接口(1-1)、行动轮(1-2)、支撑杆(1-3)、车轴(1-4)、喷头(1-5)、紧固环架(1-6)、中间螺母(1-7)、车轴螺母(1-8)；
34.图3中标号所示：
35.导轨(2-1)、活动横梁(2-2)；
36.图5中标号所示：
37.基座(3-1)、盖板(3-2)、紧固螺栓(3-3)、夹持螺钉(3-4)、超长管件(3-5)。
具体实施方式
38.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
39.实施例
40.如图1至图5所示，一种超长管件内壁抛光系统，包括：喷头部、支架部、夹持部、螺旋输送部、提升部、过滤净化部、皮带运输部以及喷丸部，各部依次连接，形成闭环，所述的支架部与夹持部相连；所述的夹持部内安装有待抛光的超长管件；所述的喷头部通过电机驱动在夹持部中的超长管件内部运动，所述的喷丸部的输出端通过高压管道与喷头部直接连接。
41.喷头部包括框架结构和喷头主体，所述框架结构包括行动轮、两组支撑杆、车轴和紧固环架，紧固环架内夹持有喷头主体，一组支撑杆由两根交叉相连的支撑杆组成，两组支撑杆对称分布在喷头主体的两侧，紧固环架的两侧分别与两组支撑杆的交叉连接位置相连，通过电机驱动的行动轮安装在支撑杆的两端，两组支撑杆的端部通过车轴连接，行动轮套接在车轴的端部。
42.所述喷头主体包括喷头接口和喷头，所述的喷头接口通过高压管道与喷丸部的输出端相连，所述的喷头接口和喷头之间通过管道相连。
43.所述支架部由矩形管焊接而成，包括导轨、两根活动横梁和三根固定横梁，导轨连接三根固定横梁，活动横梁设置在两根固定横梁之间，导轨和活动横梁滑动连接。
44.所述夹持部包括：基座、盖板、紧固螺栓、夹持螺钉和超长管件，基座安装在支架部上，盖板安装在基座上，盖板上部安装有用于固定超长管件的紧固螺栓，盖板侧部安装有用于支撑超长管件的夹持螺钉。
45.所述的螺旋输送部设有封闭箱体，箱体内包含一组螺旋输送机构，螺旋输送机构与提升部相连；所述提升部含垂直箱体和斗式提升机，斗式提升机的出料口直接与过滤净化部相连。所述的过滤净化部包括用于除尘净化喷料的分离装置；所述皮带运输部由一组皮带运输机和封闭罩组成，皮带运输机两端分别连接着过滤净化部和喷丸部，所述的喷丸部设有一整套喷丸机构。
46.该系统在工作时，借助起重设备将超长管件放置在盖板的下半部分，然后调整超长管件的位置，使超长管件的一端插入螺旋输送部，根据超长管件的长度，调节支架部分，而支架部分包括三根固定横梁和两根活动横梁，活动横梁和导轨的接触面滑动连接。通过设置活动横梁，可以使该系统能够应用于不同长度的管件进行加工，增加了其应用范围。随后通过夹持螺钉对工件进行定位和支撑，再借助紧固螺栓对超长管件进行紧固。将工件固定好后，喷头部通过电机驱动在超长管件的内壁进行均匀工作，首先喷头部从超长管件的最外端开始进行抛光处理，来自喷丸部的抛光材料通过高压管道向喷头四周的细小喷头喷出抛光材料，对管件内壁进行抛光处理。喷头部通过行动轮向超长管件的内壁前进，进行深入抛光处理。借助喷头部的冲击力可将抛光材料和抛光下来的杂质带到螺旋输送部，抛光材料和抛光下来的杂质被螺旋输送部的螺旋输送机构运输到提升部，然后进入过滤净化
部，通过过滤净化部可将抛光材料与抛光杂质进行过滤，过滤掉杂质，保存可重复使用的抛光材料。过滤净化部紧接着皮带运输部，皮带运输部与喷丸部分相连，将过滤完的抛光材料，通过皮带运输部输送到抛丸部，喷丸部的输出端通过高压管道与喷头部直接连接，将抛光材料再次通过高压管道输送到喷头部，从而形成一个闭环。待喷头部的行动轮将其带入超长管件的另一端，使整个超长管件的内壁可被均匀抛光后，通过喷头部的行动轮将其退出超长管件的内壁，从而完成整个抛光工作。
47.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。