一种预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置及方法与流程

本发明涉及管道打磨技术领域，特别是涉及一种预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置及方法。

背景技术：

预应力钢筒混凝土管(prestressedconeretecylinderpipe)简称pccp，预应力钢筒混凝土管芯在制造过程中，当pccp中的钢筒制作完成后，需要经过混凝土浇筑、缠丝、喷砂浆保护层等工序，才能得到一根完整的管芯。在混凝土浇筑和喷浆过程中，pccp的承、插口会不可避免地附着较多的混凝土和砂浆，由于预应力钢筒混凝土管芯在埋入地下后，需要靠pccp承、插口的相互配合完成密封，这就要求承、插口具有高精度，同时承插口表面具有附着物也不能满足防腐的要求。因此，在后续的生产过程中，必须将承、插口表面的混凝土和砂浆清理干净，一是满足后续喷涂防腐材料的要求，二是保证预应力钢筒混凝土管道芯的承插口尺寸精度。

目前，现有的技术是采用人工打磨方法，在管芯的两端人工手持专用磨光机，对管芯插口的外壁、承口的内壁进行打磨"这种方法存在以下缺点:1、打磨的效率较低，2、需要较多的人工，3、打磨的精度受工人主观的影响较大，4、在打磨过程中不安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够很方便地将预应力钢筒混凝土管道承口与插口表面的混凝土和砂浆打磨、清理干净，降低操作人员的劳动强度并提高打磨效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置，包括机架、支架和移动架，所述支架包括竖直梁与水平梁，所述竖直梁下端固定在所述水平梁上且上端设置有钢丝拉紧座，所述水平梁两端分别设置有一个从动轮；所述机架上下两端分别设置有滑轮和主动轮，所述主动轮联接有第一驱动装置，所述第一驱动装置固设于所述机架上，所述机架能够沿所述竖直梁上下滑动，所述机架与所述钢丝拉紧座通过钢丝绳连接且所述钢丝绳的载荷部分在所述滑轮上绕过；所述移动架连接在所述支架上，所述移动架下端设置有一表面设置有钢丝的滚筒，所述滚筒联接有第二驱动装置，所述第二驱动装置固设于所述移动架上；所述主动轮、从动轮及滚筒均位于所述支架的同一侧且轴线平行。

优选地，所述移动架包括套管、插柱和横梁，所述插柱与所述横梁垂直且所述插柱一端固设于所述横梁上，所述套管套设于所述插柱上且固设于所述水平梁上，所述套管外壁设置有一螺母，所述横梁上设置有一丝杠与所述螺母配合。

优选地，所述竖直梁与所述水平梁焊接在一起，所述插柱与所述横梁焊接在一起。

优选地，所述第一驱动装置为电机，所述电机通过链传动机构带动所述主动轮转动，所述链传动机构包括设置在所述电机的输出轴上的第一链轮、设置在所述主动轮的主动轴上的第二链轮以及绕在所述第一链轮和所述第二链轮上的链条。

优选地，所述第一链轮的直径小于所述第二链轮的直径。

优选地，所述第二驱动装置为伺服电机，所述伺服电机通过带轮传动机构带动所述滚筒转动，所述带轮传动机构包括设置在所述伺服电机输出轴上的第一带轮、设置在所述滚筒的输入轴上的第二带轮以及绕在所述第一带轮和所述第二带轮上的传动带。

优选地，所述第一带轮的直径大于所述第二带轮的直径。

优选地，所述钢丝均匀分布在所述滚筒表面。

优选地，所述滑轮与所述主动轮轴线垂直。

本发明还提供一种基于上述预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置的预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨方法：需要打磨预应力钢筒混凝土管道承口时，使所述滚筒及两个所述从动轮均紧贴承口处的管口内壁，然后将所述钢丝拉紧座拉紧，使所述主动轮紧贴承口处的管口外壁，最后同时启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置；需要打磨预应力钢筒混凝土管道插口时，首先使所述主动轮紧贴插口处的管口内壁，将所述钢丝拉紧座拉紧使两个所述从动轮紧贴管口处的管口外壁，然后使所述滚筒紧贴插口处的管口外壁，最后同时启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置。

本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置及方法与现有技术相比取得了以下技术效果：

本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置结构简单、使用方便，利用本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置及方法能够很方便地将预应力钢筒混凝土管道承口与插口表面的混凝土和砂浆打磨、清理干净，在清理过程中只需控制电机和控制电机的开启与关闭即可，极大程度地降低了操作人员的劳动强度、提高了打磨效率，并保证了打磨精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置一种视角的结构示意图；

图2为本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置另一种视角的结构示意图；

图3为本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置中压紧机构的结构示意图；

图4为本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置中支撑机构的结构示意图；

图5为本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置中打磨机构的结构示意图；

其中，1-压紧机构，101-机架，102-电机，103-主动轮，104-主动轴，105-滑轮，11-链轮传动机构，111-第一链轮，112-第二链轮，2-支撑机构，201-支架，202-钢丝拉紧座，21-从动机构，211-从动轮，212-从动轴，3-打磨机构，301-移动架，302-伺服电机，303-滚筒，31-带轮传动机构，311-第二带轮，312-第一带轮，313-输入轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置及方法，以解决现有技术存在的问题，能够很方便地将预应力钢筒混凝土管道承口与插口表面的混凝土和砂浆打磨、清理干净，降低操作人员的劳动强度并提高打磨效率。

本发明提供一种预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置，包括机架、支架和移动架，所述支架包括竖直梁与水平梁，所述竖直梁下端固定在所述水平梁上且上端设置有钢丝拉紧座，所述水平梁两端分别设置有一个从动轮；所述机架上下两端分别设置有滑轮和主动轮，所述主动轮联接有第一驱动装置，所述第一驱动装置固设于所述机架上，所述机架能够沿所述竖直梁上下滑动，所述机架与所述钢丝拉紧座通过钢丝绳连接且所述钢丝绳的载荷部分在所述滑轮上绕过；所述移动架连接在所述支架上，所述移动架下端设置有一表面设置有钢丝的滚筒，所述滚筒联接有第二驱动装置，所述第二驱动装置固设于所述移动架上；所述主动轮、从动轮及滚筒均位于所述支架的同一侧且轴线平行。

本发明还提供一种基于上述预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置的预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨方法：需要打磨预应力钢筒混凝土管道承口时，使所述滚筒及两个所述从动轮均紧贴承口处的管口内壁，然后将所述钢丝拉紧座拉紧，使所述主动轮紧贴承口处的管口外壁，最后同时启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置；需要打磨预应力钢筒混凝土管道插口时，首先使所述主动轮紧贴插口处的管口内壁，将所述钢丝拉紧座拉紧使两个所述从动轮紧贴管口处的管口外壁，然后使所述滚筒紧贴插口处的管口外壁，最后同时启动所述第一驱动装置和所述第二驱动装置。

本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置结构简单、使用方便，利用本发明预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置及方法能够很方便地将预应力钢筒混凝土管道承口与插口表面的混凝土和砂浆打磨、清理干净。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和2所示，本实施例预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置包括压紧机构1、支撑机构2和打磨机构3；

其中，如图3所示，压紧机构1包括机架101、滑轮105、主动轮103和电机102，滑轮105和主动轮103分别设置在机架101的上下两端，在本实施例中滑轮105的轴线垂直于主动轮103的轴线，电机102固设于机架101上，电机102通过链传动机构带动主动轮103转动，链传动机构包括设置在电机102的输出轴上的第一链轮111、设置在主动轮103的主动轴104上的第二链轮112以及绕在第一链轮111和第二链轮112上的链条，第一链轮111的直径小于第二链轮112的直径。

如图4所示，支撑机构2包括支架201、钢丝拉紧座202和两个从动轮211，支架201包括竖直梁与水平梁，竖直梁下端焊接在水平梁上，钢丝拉紧座202设置于竖直梁上端，两个从动轮211分别设置于水平梁的两端，从动轮211与水平梁之间通过从动轴212连接，且从动轴212平行于主动轴104，从动轮211与从动轴212构成从动机构21。

机架101可滑动设置于支架201的竖梁上，机架101上连接有一钢丝绳，钢丝绳的另一端设置在钢丝拉紧座202上且钢丝绳的载荷部分在滑轮105上绕过，通过钢丝拉紧座202拉紧或放松钢丝绳能够调节机架101沿沿竖直梁上下滑动。

如图5所示，打磨机构3包括移动架301、滚筒303和伺服电机302，移动架301包括套管、插柱和横梁，插柱与横梁垂直且插柱一端焊接在横梁上，套管套设于插柱上且固设于支架201水平梁上，套管外壁设置有一螺母，横梁上设置有一丝杠与螺母配合；滚筒303设置于横梁上，滚筒303表面均匀设置有钢丝，滚筒303与横梁通过输入轴313连接，该输入轴313平行于从动轮211的从动轴212，伺服电机302设置于机架101上，伺服电机302通过带轮传动机构31带动滚筒303转动，带轮传动机构31包括设置在伺服电机302输出轴上的第一带轮312、设置在滚筒303的输入轴313上的第二带轮311以及绕在第一带轮312和第二带轮311上的传动带，第一带轮312的直径大于第二带轮311的直径；通过旋转螺母可以使插柱在套管中上下移动，从而对横梁与水平梁之间的距离进行调节，即实现对滚筒303位置的调节。

值得注意的是，主动轮103、从动轮211及滚筒303均位于支架201的同一侧。

本实施例还提供一种基于上述预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置的预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨方法：

一、在需要打磨预应力钢筒混凝土管道承口时，将支撑机构2和打磨机构3放置在承口内侧，首先使两个从动轮211均紧贴承口处的管口内壁；然后将钢丝拉紧座202拉紧，使主动轮103紧贴承口处的管口外壁，管口壁被卡在主动轮103和从动轮211之间；然后旋转螺母通过丝杠螺母结构调节打磨机构3上下移动，使滚筒303紧贴承口处的管口内壁，最后同时启动电机102和伺服电机302，电机102通过链轮传动机构11带动主动轮103沿管口外壁移动，同时伺服电机302通过带轮传动机构31带动滚筒303不停转动，滚筒303表面的钢丝与承口内壁的混凝土、胶砂等激烈摩擦，使混凝土、胶砂等从承口内壁脱落，主动轮103沿管口外壁移动的过程中还会带动从动轮211、滚筒303沿承口内壁移动，从而将整个承口内壁清理干净；

二、在需要打磨预应力钢筒混凝土管道插口时，将压紧机构1放置在插口内侧，首先使主动轮103紧贴插口处的管口内壁，将钢丝拉紧座202拉紧两个从动轮211紧贴插口处的管口外壁；然后旋转螺母通过丝杠螺母结构调节打磨机构3上下移动，使滚筒303紧贴插口处的管口外壁，最后同时启动电机102伺服电机302，电机102通过链轮传动机构11带动主动轮103沿管口内壁移动，同时伺服电机302通过带轮传动机构31带动滚筒303不停转动，滚筒303表面的钢丝与插口外壁的混凝土、胶砂等激烈摩擦，使混凝土、胶砂等从插口外壁脱落，主动轮103沿管口内壁移动的过程中还会带动从动轮211、滚筒303沿插口外壁移动，从而将整个插口外壁清理干净。

值得注意的是，在使用本实施例预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置打磨预应力钢筒混凝土管道承口处的管口内壁时，采用较长的从动轮211紧贴承口处的管口内壁；而在使用本实施例预应力钢筒混凝土管道承口与插口打磨装置打磨预应力钢筒混凝土管道插口处的管口外壁时，由于有些预应力钢筒混凝土管道插口处的管口外壁上还设置有密封槽，较长的从动轮211无法稳定与插口处的管口外壁贴合，故在打磨插口处的管口外壁时会将每个较长的从动轮都替换为两个间隔设置的、较短的从动轮，即支撑机构2上共设置四个短从动轮，使内侧的两个短从动轮卡在密封槽内，外侧的两个短从动轮紧贴在管口外壁上，这样可以使打磨装置整体稳定地将预应力钢筒混凝土管道的插口管壁夹紧，从而进行后续的打磨工作。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“横”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具存特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本发明中打磨机构的上下调节的方式不以本实施例为限，本领域技术人员在知晓本发明核心思想的基础上能够想到通过其它方式对实现打磨机构即滚筒的上下调节，应落在本发明的保护范围之内。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。