专利名称：在役原油管道喷涂装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在役原油管道防腐中应用的喷涂装置。
背景技术：
随着国家西气东输和能源战略的深入发展，我国输气、输油管道的建设必将会迎 来更大的发展。钢质管道需要很好的涂装，以保证油、气输送管道数十年的使用寿命。由于环境、涂层本身存在的缺陷以及钢材的自身性质，钢管的腐蚀是不可避免的。 钢管的涂层的性能和使用寿命除了涂料本身的质量以外，在很大程度上取决于涂漆前的表 面处理，据文献介绍，表面预处理在涂装质量中的重要性要达到60 %。但是，在役管道外表面喷砂清理施工困难，采用喷砂工人手持喷嘴清理的传统方 式无法接近管道，更无法实现对管道进行360度全方位清理。由于方法设备的局限，我国在 上世纪敷设的油、气管道大多没有经过很好的表面处理。为了继续发挥这些管道的作用，我 们需要对这些管道的涂层进行有效的修复。表面处理是这项修复工作的重要内容，而喷砂 清理被公认为是最有效的处理方法。目前，我国还缺乏在役管道涂层修复前处理的专用机械化设备。开发在役管道喷 砂清理的专用装置以及相应的喷涂装置就显得十分迫切。
发明内容本发明的主要技术特征为本装置通过夹紧机构能安装到管道上，用辅助支撑机 构保持平衡，通过行走机构在开挖后的原油管线自由行走，同时带有喷嘴的自由摆动机构 完成喷砂除锈或喷涂防腐材料作业，机构的行走速度和喷嘴的摆动速度可以调节，一台装 置两种用途，实现管道不停输在役防腐。具体技术方案为一种在役原油管道喷涂装置，其特征在于其由自由摆动机构、行走机构、夹紧机构 和辅助支撑机构组成。所述的在役原油管道喷涂装置，其特征在于其通过夹紧机构在能安装到管道上， 用辅助支撑机构保持平衡，通过行走机构在开挖后的原油管线自由行走，同时带有喷嘴的 自由摆动机构完成喷砂除锈或喷涂防腐材料作业。所述自由摆动机构，其特征在于自由摆动机构由变频器、电机、齿轮减速器、换向 连杆机构、增速传感器、驱动齿轮和框架结构组成，变频器控制电机转速，电机带动齿轮减 速器，齿轮减速器驱动换向连杆机构来回摆动，换向连杆机构连接增速传感器，将摆动速度 反馈给变频器来调节电机转速，增速传感器连接驱动齿轮来回转动，从而带动喷涂机构实 现往复运动，实现在役原油管道表面防腐层持续涂覆。所述自由摆动机构，其特征在于可调节摆动速度，可调喷头摆动速度2 12转/ 分。所述行走机构，其特征在于其采用变频器、电机、减速箱、链条传动和滚轮的驱动。
3[0013]所述行走机构，其特征在于可调节行走速度，可调速度0. 1 6m/min。所述夹紧机构，其特征在于，在周向上左、右对称布置两个加紧装置，与管道接触 点为包裹有聚胺脂的钢轮，通过控制汽缸来完成压紧动作。所述辅助支撑机构，其特征在于支撑点选在沟槽的上边沿，支撑用工业运输小车 滚轮，在竖直方向和横向为长度自动可调，根据实际沟槽尺寸控制汽缸调节两个方向的伸 出长度，竖直方向调节范围0. 8 2. 5m，横向调节范围0. 6 2. 5m。总之所述的装置包括自由摆动、行走、夹紧机构和辅助支撑机构。所述自由摆动机构包括变频器一台、电机一台、减速箱一台、铰链四杆机构一套、 增速箱一台、传动齿轮一套、支架一套。所述行走机构包括变频器一台、电机一台、减速箱一台、链条一条、滚轮四个、支
架一套。所述夹紧机构包括汽缸四个、聚胺脂钢轮四个、支架一套。所述辅助支撑机构包括汽缸两个、支撑轮一个、座椅一个、支架一套。一种在役原油管道喷涂装置，由摆动机构、行走机构、夹紧机构和辅助支撑机构组 成，通过夹紧机构安装在管道上，用辅助支撑机构保持平衡，在开挖后的暴露的原油管道上 自由行走，同时带有喷嘴的摆动机构完成喷砂除锈或喷涂防腐材料作业。该装置取代了大 型的喷砂除锈装置，可同时满足自动喷砂除锈和防腐作业需要，减少了施工人员数量，降低 了施工劳动强度，可有效满足野外输油管道防腐层修补需要。
图1自由摆动机构示意图 1-喷涂机构，2-驱动齿轮，3-增速传感器，4-换向连 杆机构，5-齿轮减速器，6-电机，7-框架结构，8-变频器，9-在役原油管道图2行走机构正向示意图10-链条，11-减速箱，12-电机，13-滚轮，14-框架结 构图3行走机构侧向示意图15-链轮，16-变频器图4夹紧机构示意图17-摆臂，18-压紧轮，19-在役管线，20-四支汽缸，21-铰 接图5辅助支撑机构正向示意图22-座椅，23-支撑轮图6辅助支撑机构A向示意图24-顶升汽缸，25-框架结构，26-导套图7辅助支撑机构B向示意图27-顶出汽缸，28-加强筋
具体实施方式
参照附图，详细叙述本发明的具体实施方案。一种在役原油管道喷涂装置，其特征在于其包括自由摆动机构1、行走机构2、夹 紧机构3和辅助支撑机构4组成部分。所述在役原油管道喷涂装置，其特征在于其通过夹紧机构3在能安装到管道上， 用辅助支撑机构4保持平衡，通过行走机构2在开挖后的原油管线自由行走，同时带有喷嘴 的自由摆动机构1完成喷砂除锈或涂覆防腐材料作业，实现管道不停输在役防腐。[0033]自由摆动装置采用变频器、电机、齿轮减速器、换向连杆机构、增速传感器、驱动齿 轮、喷涂机构和框架机构组成，通过变频器控制电机的转速，通过换向连杆机构实现摆动速 度的调节，通过变频器可实现速度的自动调整。行走机构由变频器、电机、减速箱、链条、滚轮、链轮和钢框架组成，通过变频器控 制电机转速，电机驱动链轮，链条带动滚轮，可实现喷涂装置在原油管道上的自由行走和速 度的自动调整。加紧机构采用周向上左、右对称布置两个加紧装置，与管道接触点为包裹有聚胺 脂的钢轮，压紧动作通过控制汽缸来完成，汽缸选用市场上成熟的产品。整套装置通过自身 重量压紧在管线上，左右通过汽缸推动连杆机构顶紧管线。辅助支撑机构根据设计要求与户外作业实际情况，考虑到施工时，必须用挖土机 先将埋于地下的管线挖出，再实行作业。管道现场横截面为U型截面，支撑点选在沟槽的上 边沿，支撑用工业运输小车滚轮，在挖掘时保证槽沟上边沿预留出导向轮行走平整轨道，这 一点是可以做到的。同时考虑到，现场挖掘的尺寸不是严格相等，在竖直方向和横向设计为 长度自动可调，根据实际沟槽尺寸调节两个方向的伸出长度，通过控制汽缸顶出调节尺寸。 为方便操作者操作在支撑机构上设计有座椅，操作者可以坐在支撑机构上现场操作，同时 还起到稳定支撑的作用。实施例1、在役原油管线喷涂装置在鲁宁输油管道进行在役管道试验，施工单位 管道技术作业分公司，本装置通过夹紧机构能安装到Φ720管道上，用辅助支撑机构的支 撑轮放在开挖沟槽的边缘保持平衡，通过调节行走机构的变频器实现装置在在开挖后的原 油管线自由行走，行走速度0. 1 6m/min可调，同时带有喷嘴的自由摆动机构完成喷砂除 锈和喷涂防腐材料作业，喷头摆动速度2 12转/分可调节，根据不同的作业要求机构的 行走速度和喷嘴的摆动速度可以调节，共同来实现不同的作业任务，喷砂质量达到标准的 Sa2. 5级，喷涂涂料厚度均勻，无气泡和流挂，符合管道防腐标准的要求。一台装置两种用 途，实现管道不停输在役防腐。
权利要求1.一种在役原油管道喷涂装置，其特征在于其包括自由摆动机构(1)、行走机构O)、 夹紧机构(3)和辅助支撑机构(4)。
2.根据权利要求1所述的在役原油管道喷涂装置，其特征在于通过夹紧机构(3)安装 到原油管道上，辅助支撑机构(4)保持平衡，通过行走机构(2)在开挖后的原油管道自由行 走，同时带有喷嘴的自由摆动机构(1)完成喷砂除锈或喷涂防腐材料作业。
3.根据权利要求1或2所述的在役原油管道喷涂装置，其特征在于自由摆动机构(1) 由变频器、电机、齿轮减速器、换向连杆机构、增速传感器、驱动齿轮和框架结构组成，变频 器控制电机转速，电机带动齿轮减速器，齿轮减速器驱动换向连杆机构来回摆动，换向连杆 机构连接增速传感器，将摆动速度反馈给变频器来调节电机转速，增速传感器连接驱动齿 轮来回转动，从而带动喷涂机构实现往复运动，实现在役原油管道表面连续喷涂作业。
4.根据权利要求1或2所述的在役原油管道喷涂装置，其特征在于自由摆动机构(1) 可根据需要由变频器调节喷涂机构摆动速度，喷涂机构摆动速度2 12转/分。
5.根据权利要求1或2所述的在役原油管道喷涂装置，其特征在于行走机构O)由链 条、减速箱、电机、滚轮、框架结构、链轮和变频器组成，变频率器控制电机转速，电机带动减 速箱，减速箱驱动链轮，链轮通过链条驱动滚轮，滚轮在原油管道上移动，实现喷涂装置沿 管道运动。
6.根据权利要求1或2所述的在役原油管道喷涂装置，其特征在于行走机构(2)可调 节行走速度，可调速度0. 1 6m/min。
7.根据权利要求1或2所述的在役原油管道喷涂装置，其特征在于夹紧机构(3)其由 摆臂、压紧轮、四支汽缸和铰接组成，在周向上左、右分别对称布置两个汽缸、汽缸通过铰接 固定在摆臂上与压紧轮相连，汽缸控制压紧轮完成压紧动作。
8.根据权利要求1或2所述的在役原油管道喷涂装置，其特征在于辅助支撑机构(4) 的支撑点选在沟槽的上边沿，支撑用工业运输小车滚轮，在竖直方向和横向为长度自动可 调，通过控制气缸顶出调节尺寸。
专利摘要一种在役原油管道喷涂装置，由摆动机构、行走机构、夹紧机构和辅助支撑机构组成，通过夹紧机构安装在管道上，用辅助支撑机构保持平衡，在开挖后的暴露的原油管道上自由行走，同时带有喷嘴的摆动机构完成喷砂除锈或喷涂防腐材料作业。该装置取代了大型的喷砂除锈装置，可同时满足自动喷砂除锈和防腐作业需要，减少了施工人员数量，降低了施工劳动强度，可有效满足野外输油管道防腐层修补需要。
文档编号B24B3/06GK201815925SQ20092021850
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者刘保余, 成文峰, 李淑梅, 袁龙春, 许志军, 陶月红, 顾春琳, 马云修 申请人:中石化管道储运公司徐州管道技术作业分公司