海上钢桩防腐施工用自动除锈清洁一体化装置的制作方法

本发明属于海洋工程防腐蚀研究领域，具体地说是一种海上钢桩防腐施工用自动除锈清洁一体化装置。

背景技术：

钢桩是码头的主要承力构件，它的腐蚀严重影响着码头的安全和使用寿命，因此必须对其施加有效的防护。海港码头钢管桩一般采用涂层与阴极保护联合的方法进行保护，也可对水下区域采用阴极保护，在潮差区以上采用防腐涂层保护。然而，由于腐蚀环境恶劣，海港码头钢结构的防腐设施通常在运行8～10年后就会失效，特别是浪花飞溅区和海水潮差区的钢桩表面腐蚀情况最为严重。海水中氯离子等腐蚀离子使得码头钢桩的平均腐蚀速率达到0.3～0.4mm/年，局部腐蚀速率甚至达到1mm/年；同时，栖居在海水潮差区的海生物也会加快钢桩的腐蚀速度。码头防腐蚀体系的修复则是一个难题，而浪花飞溅区及海水潮差区的施工环境十分恶劣，除了流急浪大的影响之外，施工时间受潮汐制约，最短只有几分钟，最长也不过几个小时，这是最难施工的区域；同时，浪溅区和潮差区也是码头钢桩腐蚀最严重的区域，是长期以来需要解决的问题。海上钢桩表面经过长时间的腐蚀后，在海洋大气区大量的腐蚀产物锈层附着在表面，在海水潮差区有腐蚀产物产生的同时，且伴有大量海生物、贝类、藤壶的附着。在进行进一步的防腐施工前，需要将这些腐蚀产物锈层和海生贝类、藤壶等去除干净。当前的海上钢桩的除锈装置均为工人手工，包括锤子、钢铲、钢丝刷等，手工除锈的效率非常低，因此发明一种可以电连接的、有效的自动化钢桩除锈装置是非常急迫的一项工作，具有重要的实际应用意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种海上钢桩防腐施工用自动除锈清洁一体化装置。该装置用于码头及海上平台钢桩修复防腐施工过程中的海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区的腐蚀产物锈层处理，以便于进行下一步的防腐涂层的涂装及施工，降低钢桩进一步发生腐蚀断裂的可能性，并且最大程度减少除锈作业过程对于钢桩基体破坏。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括腐蚀锈层去除砂轮、传动机构、电机、外壳、叶轮、水管路、喷头、喷水开关、除锈开关及扶手，其中腐蚀锈层去除砂轮转动设置在外壳上，所述电机安装在外壳内、并通过传动机构驱动腐蚀锈层去除砂轮旋转；所述外壳上分别安装有水管路及扶手，该水管路的一端为进水口，另一端连通有喷头，所述水管路内设有由电机驱动的叶轮；所述扶手上分别设有喷水开关及除锈开关，该喷水开关及除锈开关分别与所述电机电连接，分别控制电机驱动腐蚀锈层去除砂轮、叶轮旋转；

其中：所述腐蚀锈层去除砂轮的轮轴转动安装在外壳上，该轮轴通过所述传动机构与电机输出端的转轴相连，该转轴与所述叶轮连接；

所述传动机构为链轮链条传动机构，所述轮轴及转轴上分别连动有链轮，该轮轴上的链轮与转轴上的链轮通过链条相连；

所述轮轴通过支撑杆与电机的壳体连接，通过该支撑杆进行支撑定位；

所述水管路包括彼此连通的进水管路及输送管路，该进水管路垂直固定于所述外壳上，所述输送管路水平固定于外壳上，该进水管路的下端为进水口，所述输送管路的前端连通有喷头；

所述扶手包括前后设置的前扶手及后扶手，所述喷水开关及除锈开关均设置在后扶手上，并分别通过电源线与所述电机电连接；

所述电机设有外接电源，该外接电源与所述外壳之间有地线进行连接，对除锈施工作业过程中产生的电荷进行转移。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明的腐蚀锈层去除砂轮便于快速拆卸、安装，满足不同锈层厚度、不同锈层难度、不同海生物、贝类、藤壶等作业过程的需要，各部件可连续组装。

2.本发明具有除锈开关和喷水开关，可以同时操控进行除锈和冲水清洗；在除锈同时，可在施工作业的现场直接抽取海水，可以进一步清洁钢桩表面，为下一步的防腐施工做准备。

3.本发明的腐蚀锈层去除砂轮由支撑杆连接固定，更换方便快捷，提高除锈的效率，缩短工作时间，结构紧凑便于安装、拆卸，可以适应超长时间加载，加载稳定。

4.本发明的安装和操作非常简便、安全灵活可靠性高；经济效益高，应用范围广，产业化前景好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制原理图；

其中：1为腐蚀锈层去除砂轮，2为链条，3为支撑杆，4为电机，5为外接电源，6为外壳，7为转轴，8为单级泵叶轮，9为进水管路，10为输送管路，11为喷头，12为电源线，13为喷水开关，14为除锈开关，15为前扶手，16为后扶手，17为进水口，18为电磁继电器a，19为电磁继电器b，20为离合器a，21为离合器b。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1、图2所示，本发明包括腐蚀锈层去除砂轮1、传动机构、电机4、外壳6、叶轮、水管路、喷头11、喷水开关13、除锈开关14及扶手，其中腐蚀锈层去除砂轮1转动设置在外壳6上，电机4安装在外壳6内、并通过传动机构驱动腐蚀锈层去除砂轮1旋转；外壳6上分别安装有水管路及扶手，该水管路的一端为进水口17，另一端连通有喷头11，水管路内设有由电机4驱动的叶轮。扶手上分别设有喷水开关13及除锈开关14，该喷水开关13及除锈开关14分别与电机4电连接，分别控制电机4驱动腐蚀锈层去除砂轮1、叶轮旋转。本发明的腐蚀锈层去除砂轮1有三种，即陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮，可以根据码头钢桩表面锈层的厚度、强度及数量随时进行更换，选取不同摩擦力的砂轮进行除锈作业。本发明的电机4设有外接电源5，外壳6与外接电源5之间有地线进行连接，可以对除锈施工作业过程中产生的电荷进行转移。

本发明的腐蚀锈层去除砂轮1的轮轴转动安装在外壳6上，该轮轴通过传动机构与电机4输出端的转轴7相连，该转轴7还与叶轮连接。本实施例的传动机构为链轮链条传动机构，轮轴及转轴7上分别连动有链轮，该轮轴上的链轮与转轴7上的链轮通过链条相连。轮轴通过支撑杆3与电机4的壳体连接，即支撑杆3的一端固定在电机4的壳体上，另一端设有套在轮轴上的轴套，轮轴通过轴承与轴套转动连接。腐蚀锈层去除砂轮1通过该支撑杆3及链条2进行定位连接，腐蚀锈层去除砂轮1的转动速度由电机4的速度决定。

本发明的水管路包括彼此连通的进水管路9及输送管路10，该进水管路9垂直固定于外壳6上，输送管路10水平固定于外壳6上，该进水管路9的下端为进水口17，输送管路10的前端连通有喷头11。本发明的叶轮为单级泵叶轮8，喷头11为海水花洒式喷头。

本发明的扶手包括前后设置的前扶手15及后扶手16，喷水开关13及除锈开关14均设置在后扶手16上，并分别通过电源线12与电机4电连接。本发明的前扶手15及后扶手16均为聚四氟乙烯材质，可以有效地控制本发明在除锈作业过程中的绝缘保护。

本发明的工作原理为：

本发明可以对服役设定时间后的码头及海洋平台用钢桩，实现去除腐蚀产物锈层和喷水清洁功能的一体化。

如图2所示，根据腐蚀产物锈层的多少，选取不同摩擦力的腐蚀锈层去除砂轮1进行除锈作业。按下除锈开关14，电磁继电器b19及离合器b21导通，电机4输出端的转轴7通过链轮、链条2驱动腐蚀锈层去除砂轮1旋转进行除锈。在除锈的同时，可以进一步清洁钢桩表面，为下一步的防腐施工做准备；即，按下喷水开关13，电磁继电器a18及离合器ba导通，电机4通过转轴7带动单级泵叶轮8旋转，进水管路9下端的进水口7插入工作现场的海水中，在工作现场直接抽取海水，经输送管路10、喷头11喷出，清洗除锈作业的钢桩表面。