一种管道内壁除锈设备的制作方法

1.本实用新型涉及管道除锈领域，具体涉及一种管道内壁除锈设备。


背景技术：

2.对于使用金属管道作为原材料进行生产制造的企业，在生产制造前往往都会预先囤积金属管道，而金属管道长时间暴露在具有一定湿度的空气中后，其内外避免均会产生铁锈；对于金属管道外壁的铁锈一般可以利用车床通过切削加工除去铁锈层，但这种方式却无法适用于金属管道的内壁除锈，因此对于金属管道内壁的铁锈，现有技术一般是往金属管道内壁灌注除锈剂或直接将金属管道浸泡在除锈剂中实现除锈的，然而这种方式不但会产生大量废液（包括除锈剂废液和反复冲洗金属管道产生的废液）污染环境，经处理后的金属管道还需要进行长时间沥干；显然有污染严重且效率低下的缺点。
3.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种管道内壁除锈设备，无需利用化学试剂便实现内壁除锈，减少了环境污染同时提高了除锈效率。
5.本技术的技术方案如下：
6.一种管道内壁除锈设备，用于清理金属管道内壁上的铁锈，包括：
7.机座，所述机座上设置有可相对所述机座绕一第一轴线旋转的涡旋螺纹盘，所述涡旋螺纹盘上啮合连接有多个卡爪，所述卡爪在所述涡旋螺纹盘旋转时可沿所述涡旋螺纹盘的径向方向往复移动；所述卡爪远离所述第一轴线的一端设置用于贴合所述管道内壁并可沿所述管道内壁的轴向方向滚动的滚轮；
8.激光发生器，所述激光发生器转动设置在所述机座沿所述管道内壁的轴向方向远离所述卡爪一侧的端面上，所述激光发生器可绕所述第一轴线转动；所述激光发生器用于产生沿所述管道内壁的径向方向发射的激光；
9.第一驱动装置，安装在所述机座上且用于驱动所述涡旋螺纹盘绕所述第一轴线旋转；
10.第二驱动装置，安装在所述机座上且用于驱动所述激光发生器绕所述第一轴线旋转；
11.第三驱动装置，安装在所述机座上且用于驱动所述滚轮转动。
12.本技术提供的管道内壁除锈设备，通过携带激光发生器沿金属管道的内壁行走，行走过程中激光发生器发出激光从而除去金属管道内壁的铁锈，处理过程无任何废液产生，除锈完成后金属管道也能够直接应用于生产制造。
13.进一步的，所述第一驱动装置包括驱动电机和第一转轴，所述驱动电机和第一转轴连接，所述第一转轴与所述涡旋螺纹盘键连接；所述驱动电机正对于所述涡旋螺纹盘的中心；所述驱动电机与所述机座之间连接有固定架且所述固定架将所述驱动电机架离于所
述机座靠近于所述驱动电机的表面。
14.驱动电机设置在涡旋螺纹盘中心且通过与涡旋螺纹盘键连接，其结构简单且装拆方便；同时设置固定架有利于进一步将驱动电机固定在机座上，也有利于避免驱动电机妨碍卡爪沿径向方向的移动。
15.进一步的，所述激光发生器包括伸缩装置和激光头，所述伸缩装置与所述激光头连接，所述伸缩装置转动设置在所述机座上，以使所述伸缩装置可绕所述第一轴线转动；所述伸缩装置用于带动所述激光头沿所述管道内壁的径向方向往复移动。
16.设置伸缩装置有利于使激光头在不同管径的管道内都能够靠近至管道内壁，能够确保激光束更集中，避免激光能量果度浪费。
17.进一步的，所述伸缩装置包括：
18.固定部，所述固定部转动设置在所述机座上，以使所述固定部可绕所述第一轴线转动；所述固定部内设置有沿所述管道内壁的径向方向延伸的第二转轴，所述第二转轴可相对所述固定部绕自身的第二轴线旋转；所述第二转轴上设置有沿所述第二轴线延伸的螺纹通孔；
19.移动部，所述移动部包括沿所述管道内壁的径向方向延伸的丝杆，所述丝杆插接在所述螺纹通孔中与所述螺纹通孔螺纹连接；所述激光头安装在所述丝杆的端部；
20.第四驱动装置，用于驱动所述第二转轴绕所述第二轴线旋转，以使所述第二转轴带动所述丝杆沿第二轴线的长度方向往复移动。
21.丝杆能够实现更加稳定的传动，有利于激光头沿径向方向稳定移动，同时丝杆能够实现更加精细的位置控制，有利于用户对激光头的位置实现微调。
22.进一步的，所述固定部上还设置有两个沿所述管道内壁的径向方向延伸的定位通孔；
23.所述移动部还包括两个沿所述管道内壁的径向方向延伸的定位杆，两个所述定位杆均与所述激光头连接；
24.每个所述定位通孔均对应插接一个所述定位杆，以使所述第二转轴稳定带动所述丝杆沿第二轴线的长度方向往复移动。
25.进一步的，所述丝杆和两个所述定位杆的长度相同，且所述丝杆和两个所述定位杆的长度大于所述固定部的长度。
26.进一步的，所述激光头包括发射端和底座，所述发射端转动设置在所述底座上，以使所述发射端可绕一第三轴线旋转。
27.本实用新型的有益效果：激光能够有效去除金属表面的铁锈，本技术的管道内壁除锈设备携带激光发生器在金属管道内壁中行走，同时配合驱动激光发生器绕第一轴线旋转使得激光束能够沿周面覆盖金属管道内壁，有利于确保整个金属管道内壁各个部分的铁锈都能够被去除；该除锈过程无需任何化学试剂，因此不会产生任何废液污染环境，同时在除锈完成后，金属管道也无需等待沥干即可投入生产。
附图说明
28.图1为本技术实施例提供的一种管道内壁除锈设备的其中一个视角的结构示意图。
29.图2为本技术实施例提供的一种管道内壁除锈设备的另一个视角的结构示意图。
30.图3为本技术实施例的一种管道内壁除锈设备的其中一个局部的爆炸图。
31.图4为本技术实施例的一种管道内壁除锈设备的另一个局部的爆炸图。
32.图5为图4中标号为a的局部结构示意图。
33.图6为图4中标号为b的局部结构示意图。
34.图7为图4中标号为c的局部结构示意图。
35.图8为图4中标号为d的局部结构示意图。
36.图9为本技术实施例的一种管道内壁除锈设备设置在管道中时沿管道轴向方向正视的示意图。
37.图10为本技术实施例的一种管道内壁除锈设备设置在管道中时沿管道轴向方向半剖管道的示意图。
38.标号说明：
39.100、机座；110、涡旋螺纹盘；120、卡爪；130、滚轮；140、固定架；150、红外传感器；200、激光发生器；210、激光头；211、发射端；212、底座；221、固定部；222、第二转轴；223、螺纹通孔；224、丝杆；225、定位通孔；226、定位杆；310、驱动电机；320、第一转轴。
具体实施方式
40.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
45.在某些实施例中，参考附图1、附图2、附图3、附图4、附图9和附图10，一种管道内壁除锈设备，用于清理金属管道内壁上的铁锈，包括：
46.机座100，机座100上设置有可相对机座100绕一第一轴线旋转的涡旋螺纹盘110，涡旋螺纹盘110上啮合连接有多个卡爪120，卡爪120在涡旋螺纹盘110旋转时可沿涡旋螺纹盘110的径向方向往复移动；卡爪120远离第一轴线的一端设置用于贴合管道内壁并可沿管道内壁的轴向方向滚动的滚轮130；
47.激光发生器200，激光发生器200转动设置在机座100沿管道内壁的轴向方向远离卡爪120一侧的端面上，激光发生器200可绕第一轴线转动；激光发生器200用于产生沿管道内壁的径向方向发射的激光；
48.第一驱动装置，安装在机座100上且用于驱动涡旋螺纹盘110绕第一轴线旋转；
49.第二驱动装置，安装在机座100上且用于驱动激光发生器200绕第一轴线旋转；
50.第三驱动装置，安装在机座100上且用于驱动滚轮130转动。
51.本实施例中，在实际应用时，用户将管道内壁除锈设备置于管道中，然后控制第一驱动装置驱动涡旋螺纹盘110旋转（机座100保持静止），随着涡旋螺纹盘110旋转，与其啮合的卡爪120会沿径向方向往复移动，位于卡爪120端部的滚轮130逐渐沿径向方向伸出并靠近管道内壁，最终与管道内壁面贴合，从而将整个管道内壁除锈设备固定在管道内（各个卡爪120同步移动，在所有卡爪120尺寸规格一致的情况下，管道内壁除锈设备一般被固定在管道沿径向方向的截面中心上），而因为卡爪120在径向方向上有一定行程，进而使得管道内壁除锈设备能够适用于多种管径的管道，大大增加了管道内壁除锈设备的适用性；实际应用时，卡爪120贴近管道内壁后，控制第三驱动装置即可驱动滚轮130沿管道的轴向方向滚动，进而驱动管道内壁除锈设备在管道中移动。
52.管道内壁除锈设备固定到管道中后，控制启动激光发生器200使其产生激光束灼烧管道内部上的铁锈，同时控制第二驱动装置带动激光发生器200绕第一轴线转动，使得激光束能够周向覆盖管道内壁的周面，当激光发生器200旋转一圈或多圈（根据实际需求由用户预设）后，激光束扫过的该段管道的内壁周面已完成除锈，此时第三驱动装置驱动滚轮130滚动以带动管道内壁除锈设备沿管道的轴向方向移动至管道的下一段，重复执行上述操作，直至整个管道内壁完成除锈。
53.需要说明的是，涡旋螺纹盘110为现有技术，一般应用于车床的卡盘中，在此不再赘述。此外，第一轴线指得是涡旋螺纹盘110的中轴线，管道内壁除锈设备位于管道沿径向方向的截面中心上时，第一轴线与管道的中轴线重合，激光发生器200绕第一轴线转动即相当于激光发生器200绕管道的中轴线转动。
54.在某些实施例中，机座100靠近激光发生器200的一侧还设置有红外感应器150，红外感应器150用于判断激光发生器200的旋转次数。激光发生器200绕第一轴线完整旋转一周后，必然经过红外感应器150，红外感应器150感应激光发生器200的位置从而向控制系统发送信号，使得控制系统能够累计激光发生器200的旋转次数进而在达到预设的旋转次数后（例如对于铁锈较多的管道内壁，用户可设定旋转次数为3次，累计激光发生器200的旋转3次后，则认为该段管道的内壁铁锈已完全清除）自动控制第三驱动装置驱动滚轮130滚动使管道内壁除锈设备移动到管道的下一段。
55.需要说明的是，感应激光发生器200的旋转次数并不仅限于使用红外感应器150，还可以使用限位开关、激光感应器等。
56.在某些实施例中，参考附图1、附图2和附图3，第一驱动装置包括驱动电机310和第一转轴320，驱动电机310和第一转轴320连接，第一转轴320与涡旋螺纹盘110键连接；驱动电机310正对于涡旋螺纹盘110的中心；驱动电机310与机座100之间连接有固定架140且固定架140将驱动电机310架离于机座100靠近于驱动电机310的表面。
57.本实施例中，第一转轴320以键连接的方式插接在涡旋螺纹盘110的中心处，在驱动电机310的驱动作用下实现涡旋螺纹盘110的旋转，键连接结构简单且装拆方便；同时为了避免驱动电机310影响卡爪120在径向方向上的移动，利用固定架140进一步将驱动电机310稳固在机座100上；同时，驱动电机310架离于机座100靠近于驱动电机310的表面即驱动电机310与机座100之间存在间隔，也有利于避免驱动电机310妨碍卡爪120的移动。
58.在某些实施例中，参考附图1、附图2和附图4，激光发生器200包括伸缩装置和激光头210，伸缩装置与激光头210连接，伸缩装置转动设置在机座100上，以使伸缩装置可绕第一轴线转动；伸缩装置用于带动激光头210沿管道内壁的径向方向往复移动。
59.本实施例中，激光束从激光头210中发出，在实际应用时，管道有各种各样的管径，若激光头210距离管道内壁较远，其传播路程太远导致激光束过于分散进而浪费大量激光能量，使得落在管道内壁上的激光能量不足，无法有效清除铁锈，影响除锈效果；因此本实施例将激光头210搭载在伸缩装置上，使得激光头210也能沿径向方向往复移动从而更靠近于管道内壁，有利于激光束能量集中，实现较好的除锈效果。
60.在某些实施例中，参考附图4、附图5、附图6、附图7、附图8、附图9和附图10，伸缩装置包括：
61.固定部221，固定部221转动设置在机座100上，以使固定部221可绕第一轴线转动；固定部221内设置有沿管道内壁的径向方向延伸的第二转轴222，第二转轴222可相对固定部221绕自身的第二轴线旋转；第二转轴222上设置有沿第二轴线延伸的螺纹通孔223；
62.移动部，移动部包括沿管道内壁的径向方向延伸的丝杆224，丝杆224插接在螺纹通孔223中与螺纹通孔223螺纹连接；激光头210安装在丝杆224的端部；
63.第四驱动装置，用于驱动第二转轴222绕第二轴线旋转，以使第二转轴222带动丝杆224沿第二轴线的长度方向往复移动。
64.本实施例中，控制第四驱动装置驱动第二转轴222旋转从而带动丝杆224沿径向方向往复移动，进而带动激光头210靠近或远离管道内壁；此外，丝杆224拥有较高精度，有利于实现更稳定的传动外还有利于实现更加精细的位置控制，方便用户微调激光头210与管道内壁之间的距离，避免激光头210过于靠近管道内壁导致过分灼烧管道以致管道被损坏，
或避免激光头210过于远离管道内壁导致到达管道内壁的激光能力不足以完全清除铁锈以致除锈效果不佳。
65.需要说明的是，第二轴线指的是第二转轴222的中轴线。
66.在某些实施例中，参考附图4、附图5、附图6、附图7和附图8，固定部221上还设置有两个沿管道内壁的径向方向延伸的定位通孔225；
67.移动部还包括两个沿管道内壁的径向方向延伸的定位杆226，两个定位杆226均与激光头210连接；
68.每个定位通孔225均对应插接一个定位杆226，以使第二转轴222稳定带动丝杆224沿第二轴线的长度方向往复移动。
69.本实施例中，通过设置两个定位杆226能够有效避免第二转轴222转动时带动丝杆224转动，导致第二转轴222与丝杆224相对静止进而使丝杆224无法正常沿径向方向移动；同时设置定位杆226也能够准确限位丝杆224，使得丝杆224的中轴线总是平行于第二转轴222的中轴线，有利于避免丝杆224的中轴线与第二转轴222的中轴线形成夹角导致两者之间的摩擦力增大进而导致丝杆224移动受阻，因此设置定位杆226有利于确保丝杆224总是能保持沿径向方向的平稳移动。
70.在某些实施例中，参考附图2和附图10，丝杆224和两个定位杆226的长度相同，且丝杆224和两个定位杆226的长度大于固定部221的长度。
71.本实施例中，丝杆224和定位杆226的长度大于固定部221的长度能够使激光头210在径向方向上拥有更大的行程以适配更多不同管径的管道，有利于提高管道内壁除锈设备的适用性。
72.在某些实施例中，参考附图4、附图5、附图6、附图7和附图8，激光头210包括发射端211和底座212，发射端211转动设置在底座212上，以使发射端211可绕一第三轴线旋转。
73.本实施例中，激光束从发射端211中发出，将其转动设置在底座212上能够便于用户根据实际需求调节激光束扫过管道内壁的面积。
74.需要说明的是，第三轴线指的是发射端211在底座212上相对底座212转动时所绕的旋转轴线。
75.综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以上述所界定的范围为准。