一种精密管道内壁高精度打磨废屑处理方法与流程

本发明属于管道内壁打磨技术领域，具体的说是一种精密管道内壁高精度打磨废屑处理方法。

背景技术：

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置，管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中，在对管道进行打磨时，管道的内部会产生许多打磨废屑，废屑四处飞溅，不仅影响打磨效果，同时会对打磨刀片造成损坏，故需对打磨过程中产生的废屑进行处理，现有的管道内壁打磨时，对于产生的废屑一般不做处理或是处理效果较差。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种精密管道内壁高精度打磨废屑处理方法。本发明主要用于解决打磨过程中产生的废屑处理效果较差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种精密管道内壁高精度打磨废屑处理方法，该方法包括如下步骤：

s1：在打磨设备中的软底座的两侧均固联储液环，储液环上设有单向阀，储液环用于储存打磨液；转动轴转动，带动软底座转动，从而带动储液环转动，打开单向阀，在离心力的作用下，使得储液环内部的打磨液甩出，并作用于管道内壁上，有利于提高打磨效果；

s2：s1中打磨液作用于管道内壁，在转动轴的空腔内设有气囊，气囊上连通有两个上下对称的导气管，导气管的另一端固联于一号内磁环的外部，导气管用于对打磨刀片吹气；液压油挤压内磁块的过程中，液压油同时对气囊进行挤压，挤压过程中气囊内部产生的气通过导气管输出，对打磨刀片进行吹气，打磨刀片在打磨过程中产生的废屑一部分通过排屑槽进行收集，一部分被气囊产生的气吹出打磨刀片，并在重力作用下落在管道的内底部，防止废屑落在打磨刀片的刀刃处，影响打磨效果，同时气囊产生的气对甩出的打磨液吹动，使得打磨液呈雾状喷洒在管道内壁上，增大了打磨液与管道内壁的接触面积，从而有利于打磨液发挥作用，进一步提高打磨效果；

s3：s2中导气管对打磨刀片吹气，将打磨刀片上的废屑吹落至管道内，在支撑座的底部设有电动推杆，电动推杆用于改变支撑座的高度；当打磨刀片停止打磨后，启动电动推杆，将支撑座撑起，使得支撑座呈倾斜状态，从而方便管道内部的废屑滑落，防止废屑在管道内部堆积，影响打磨；

s4：s3中改变高度后的支撑座，管道倾斜，管道内废屑滑落，在底座的外部设有废屑收集箱，废屑收集箱用于收集管道内滑落的废屑，从而完成废屑的处理；

其中，s1中采用的打磨设备包括底座、转动轴、打磨模块与位置调节模块，所述底座的顶部设有一号外磁环与二号外磁环，一号外磁环与二号外磁环分别位于底座的前端和末端，一号外磁环与二号外磁环的内部贯穿有转动轴；所述转动轴的一端贯穿一号外磁环并延伸至一号外磁环的外部，转动轴的另一端位于二号外磁环的内部，二号外磁环的底部固联有连接块，连接块通过铰接座与底座铰接；所述转动轴的两端分别设有一号内磁环与二号内磁环，一号内磁环位于一号外磁环的内部，一号内磁环与一号外磁环相互排斥，二号内磁环位于二号外磁环的内部，二号内磁环与二号外磁环相互排斥；所述转动轴由电机驱动，电机的一端固联有电机座，底座的顶部固联有固定板，固定板等距通过多个一号弹簧与电机座连接；所述底座的顶部固联有两个支撑座，管道放置于支撑座上，管道位于一号外磁环与二号外磁环的中间位置处，且转动轴贯穿管道；所述转动轴的内部设有内磁块，内磁块与外磁块相互吸引；所述打磨模块位于转动轴的外部；所述打磨模块包括套环、打磨刀片、一号液压缸、二号液压缸与一号泵，转动轴的外部通过多个外磁块与套环连接，套环的外部等角度固联有四个三号连杆，三号连杆的一端铰接有打磨刀片，打磨刀片的一侧等角度开设有多个凹槽，凹槽设为半径自打磨刀片的一端至另一端依次减小的圆弧结构；所述四组打磨刀片的一端均分别铰接有左右对称设置的一号连杆与二号连杆，转动轴的外部位于每两个打磨刀片的中间位置处均固联有软底座，软底座上固联有左右对称设置的一号液压缸与二号液压缸，一号液压缸的另一端与一号连杆固联，二号液压缸的另一端与二号连杆固联，三组一号液压缸的底端与二号液压缸的底端相连通，一组一号液压缸与二号液压缸通过一号输油管连通，一号输油管上设有一号泵和一号阀；所述转动轴上设有位置调节模块，位置调节模块用于调节打磨刀片的位置；所述底座的外部设有控制器，控制器用于控制电机、一号泵与二号泵的工作。

工作时，由于一号外磁环与一号内磁环相互排斥，二号外磁环与二号内磁环相互排斥，使得转动轴悬浮于空中，转动连接块，带动二号外磁环转动，将管道从转动轴的尾端插进，并套在转动轴的外部，同时管道的底部由支撑座支撑，再次转动连接块和二号外磁环至二号外磁环与底座相垂直，二号内磁环位于二号外磁环的内部，使得转动轴的尾端稳定悬浮于空中，控制器控制电机工作，电机带动转动轴转动，带动套环转动，从而带动打磨刀片转动，对管道的内部进行打磨，控制器控制一号泵工作，打开一号阀，将一号输油管一端连通的一号液压缸前空腔内的液压油输送至一号输油管另一端连通的二号液压缸的前空腔内，从而带动与二号液压缸一端连接的二号连杆向前伸出，并将打磨刀片的一端向前推动，引起打磨刀片的另一端向后缩回，使得打磨刀片上与管道内壁接触的凹槽改变，同时打磨刀片另一端的一号连杆向内缩回，使得一号液压缸的前空腔被挤压，由于一号液压缸与相邻一组上的二号液压缸的底端相连通，一号液压缸的前空腔被挤压，使得二者相连通的后空腔同样被挤压，接着相邻一组上的二号液压缸的前空腔被向前挤压，从而带动相邻一组上的二号液压缸的一号连杆向前推动，再将相邻一组上的打磨刀片的一端向前推动，引起打磨刀片的另一端向后缩回，从而使得相邻一组打磨刀片上与管道内壁接触的凹槽随之改变，如此循环，同时使得另外两组上打磨刀片上与管道内壁接触的凹槽也相应改变，由于凹槽的半径不同，与打磨刀片形成的刀尖角度不同，可改变对管道的打磨精细度，从而实现对管道内壁打磨的精细度的控制，方便打磨，通过一号阀开启的进油口的大小，来控制打磨刀片改变的角度大小，从而可调节至所需的位置，当打磨刀片调节至所需的位置时，关闭一号阀，使得打磨刀片固定于该位置，保证打磨时的稳定性。

所述位置调节模块包括外输油腔、二号泵与二号弹簧，转动轴的外部设有外输油腔，外输油腔的内空腔通过导油孔与转动轴的内空腔相连通；所述外输油腔的外部连通有二号输油管，二号输油管上设有二号泵与二号阀；所述内磁块的一端通过二号弹簧与转动轴连接，二号弹簧位于转动轴的空腔内，控制器控制二号泵工作，打开二号阀，将二号输油管内部的液压油挤压至外输油腔的内部，并通过导油孔进入转动轴的空腔内，液压油向右挤压内磁块，使得内磁块向右移动，并向右挤压二号弹簧，由于内磁块与外磁块相互吸引，带动外磁块一起向右移动，同时带动套环向右移动，并带动打磨刀片向右移动，从而改变对管道内壁的打磨位置，当打磨刀片向右移动至所需位置时，关闭二号阀，使得打磨刀片稳定的停留在所需位置进行打磨，接着控制器控制二号泵将输油管内部的液压油吸回，内磁块不再受到液压油的推动，在二号弹簧的弹性作用下，将内磁块向左弹回，从而带动打磨刀片向左移动，实现打磨刀片左右位置的任意调节，并且通过控制二号阀进油口的大小，来控制进入或吸回液压油的量，从而控制内磁块移动的距离，控制打磨刀片移动的距离，实现对管道内壁打磨位置的控制。

所述打磨刀片的内部开设有排屑槽，每个凹槽均通过排屑孔与排屑槽相连通，排屑孔的半径自打磨刀片的一端至另一端依次减小；所述打磨刀片的一侧固联有凸起，打磨刀片的打磨过程中产生的废屑，进入凹槽内部，通过排屑孔集中进入排屑槽，不仅可防止废屑在打磨过程中飞溅至打磨刀片的刀刃处，对打磨刀片造成损坏，起到保护打磨刀片的作用，保证打磨效果，同时方便对废屑集中处理，凸起可对管道的焊缝进行打磨，防止出现焊缝处不便打磨的情况。

所述排屑槽的内部通过三号弹簧与一号滚球连接，一号滚球上固联有多个一号软轴，每个一号软轴的另一端均分别贯穿排屑孔并延伸至凹槽的内部，一号软轴的另一端固联有二号滚球，打磨刀片转动时，一号滚球随之在排屑槽的内部移动，在三号弹簧的弹性作用下，一号滚球发生振动，带动一号软轴抽动，并带动二号滚球在凹槽的内部移动，对凹槽内部的废屑起到搅拌的作用，从而对凹槽进行疏通，同时一号软轴在排屑孔的内部抽动，可防止废屑在排屑孔处造成堵塞，保证排屑正常。

所述二号弹簧的外径大小不等，由于二号弹簧的外径大小不等，二号弹簧与转动轴的接触面积减小，使得二号弹簧与转动轴的摩擦力减小，方便二号弹簧的伸缩，减小二号弹簧与转动轴的磨损，同时便于散热，起到保护二号弹簧与转动轴的作用。

所述支撑座设为顶部未封闭的箱体结构，且支撑座的内部设有二号软轴，二号软轴上固联有多个滚珠，当管道放置在支撑座上时，管道的底部与二号软轴相接触，由于二号软轴具备一定的柔软性，可适应不同直径和不同形状的管道的放置，同时当将管道放置在支撑座上时，由于滚珠的设置，使得管道与支撑座之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减小摩擦，方便管道的放置，并且管道放置时有浮动，方便配合打磨装置进行打磨。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过发明一种精密管道内壁高精度打磨废屑处理方法，在打磨设备上的转动轴上设置储液环，并在转动轴的内部设置气囊，气囊产生气体使得储液环中甩出的打磨液呈雾状喷出，提高打磨效果，同时气囊产生的气体将打磨过程中产生的废屑吹落，并在底座外设置废屑收集箱进行收集，方便废屑的集中处理。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明支撑座的内部结构示意图；

图4是本发明打磨模块的结构示意图；

图5是本发明打磨刀片的内部结构示意图；

图中：底座1、固定板2、电机座3、电机4、一号弹簧5、一号外磁环6、二号外磁环7、一号内磁环8、二号内磁环9、转动轴10、支撑座11、管道12、打磨模块13、套环131、打磨刀片132、一号液压缸133、一号连杆134、二号液压缸135、二号连杆136、三号连杆137、软底座138、凹槽139、一号输油管1310、一号泵1311、一号阀1312、凸起1313、内磁块14、外磁块15、位置调节模块16、外输油腔161、二号输油管162、二号泵163、二号阀164、二号弹簧165、三号弹簧17、二号滚球18、一号滚球19、二号软轴20、滚珠21、排屑孔22、排屑槽23、一号软轴24、连接块25。

具体实施方式

使用如图1-图5对本发明一实施方式的一种精密管道内壁高精度打磨废屑处理方法进行如下说明。

如图1至图4所示，本发明所述的一种精密管道内壁高精度打磨废屑处理方法，该方法包括如下步骤：

s1：在打磨设备中的软底座的两侧均固联储液环，储液环上设有单向阀，储液环用于储存打磨液；转动轴转动，带动软底座转动，从而带动储液环转动，打开单向阀，在离心力的作用下，使得储液环内部的打磨液甩出，并作用于管道内壁上，有利于提高打磨效果；

s2：s1中打磨液作用于管道内壁，在转动轴的空腔内设有气囊，气囊上连通有两个上下对称的导气管，导气管的另一端固联于一号内磁环的外部，导气管用于对打磨刀片吹气；液压油挤压内磁块的过程中，液压油同时对气囊进行挤压，挤压过程中气囊内部产生的气通过导气管输出，对打磨刀片进行吹气，打磨刀片在打磨过程中产生的废屑一部分通过排屑槽进行收集，一部分被气囊产生的气吹出打磨刀片，并在重力作用下落在管道的内底部，防止废屑落在打磨刀片的刀刃处，影响打磨效果，同时气囊产生的气对甩出的打磨液吹动，使得打磨液呈雾状喷洒在管道内壁上，增大了打磨液与管道内壁的接触面积，从而有利于打磨液发挥作用，进一步提高打磨效果；

s3：s2中导气管对打磨刀片吹气，将打磨刀片上的废屑吹落至管道内，在支撑座的底部设有电动推杆，电动推杆用于改变支撑座的高度；当打磨刀片停止打磨后，启动电动推杆，将支撑座撑起，使得支撑座呈倾斜状态，从而方便管道内部的废屑滑落，防止废屑在管道内部堆积，影响打磨；

s4：s3中改变高度后的支撑座，管道倾斜，管道内废屑滑落，在底座的外部设有废屑收集箱，废屑收集箱用于收集管道内滑落的废屑，从而完成废屑的处理；

其中，s1中采用的打磨设备包括底座1、转动轴10、打磨模块13与位置调节模块16，所述底座1的顶部设有一号外磁环6与二号外磁环7，一号外磁环6与二号外磁环7分别位于底座1的前端和末端，一号外磁环6与二号外磁环7的内部贯穿有转动轴10；所述转动轴10的一端贯穿一号外磁环6并延伸至一号外磁环6的外部，转动轴10的另一端位于二号外磁环7的内部，二号外磁环7的底部固联有连接块25，连接块25通过铰接座与底座1铰接；所述转动轴10的两端分别设有一号内磁环8与二号内磁环9，一号内磁环8位于一号外磁环6的内部，一号内磁环8与一号外磁环6相互排斥，二号内磁环9位于二号外磁环7的内部，二号内磁环9与二号外磁环7相互排斥；所述转动轴10由电机4驱动，电机4的一端固联有电机座3，底座1的顶部固联有固定板2，固定板2等距通过多个一号弹簧5与电机座3连接；所述底座1的顶部固联有两个支撑座11，管道12放置于支撑座11上，管道12位于一号外磁环6与二号外磁环7的中间位置处，且转动轴10贯穿管道12；所述转动轴10的内部设有内磁块14，内磁块14与外磁块15相互吸引；所述打磨模块13位于转动轴10的外部；所述打磨模块13包括套环131、打磨刀片132、一号液压缸133、二号液压缸135与一号泵1311，转动轴10的外部通过多个外磁块15与套环131连接，套环131的外部等角度固联有四个三号连杆137，三号连杆137的一端铰接有打磨刀片132，打磨刀片132的一侧等角度开设有多个凹槽139，凹槽139设为半径自打磨刀片132的一端至另一端依次减小的圆弧结构；所述四组打磨刀片132的一端均分别铰接有左右对称设置的一号连杆134与二号连杆136，转动轴10的外部位于每两个打磨刀片132的中间位置处均固联有软底座138，软底座138上固联有左右对称设置的一号液压缸133与二号液压缸135，一号液压缸133的另一端与一号连杆134固联，二号液压缸135的另一端与二号连杆136固联，三组一号液压缸133的底端与二号液压缸135的底端相连通，一组一号液压缸133与二号液压缸135通过一号输油管1310连通，一号输油管1310上设有一号泵1311和一号阀1312；所述转动轴10上设有位置调节模块16，位置调节模块16用于调节打磨刀片132的位置；所述底座1的外部设有控制器，控制器用于控制电机4、一号泵1311与二号泵163的工作。

工作时，由于一号外磁环6与一号内磁环8相互排斥，二号外磁环7与二号内磁环9相互排斥，使得转动轴10悬浮于空中，转动连接块25，带动二号外磁环7转动，将管道12从转动轴10的尾端插进，并套在转动轴10的外部，同时管道12的底部由支撑座11支撑，再次转动连接块25和二号外磁环7至二号外磁环7与底座1相垂直，二号内磁环9位于二号外磁环7的内部，使得转动轴10的尾端稳定悬浮于空中，控制器控制电机4工作，电机4带动转动轴10转动，带动套环131转动，从而带动打磨刀片132转动，对管道12的内部进行打磨，控制器控制一号泵1311工作，打开一号阀1312，将一号输油管1310一端连通的一号液压缸133前空腔内的液压油输送至一号输油管1310另一端连通的二号液压缸135的前空腔内，从而带动与二号液压缸135一端连接的二号连杆136向前伸出，并将打磨刀片132的一端向前推动，引起打磨刀片132的另一端向后缩回，使得打磨刀片132上与管道12内壁接触的凹槽139改变，同时打磨刀片132另一端的一号连杆134向内缩回，使得一号液压缸133的前空腔被挤压，由于一号液压缸133与相邻一组上的二号液压缸135的底端相连通，一号液压缸133的前空腔被挤压，使得二者相连通的后空腔同样被挤压，接着相邻一组上的二号液压缸135的前空腔被向前挤压，从而带动相邻一组上的二号液压缸135的一号连杆134向前推动，再将相邻一组上的打磨刀片132的一端向前推动，引起打磨刀片132的另一端向后缩回，从而使得相邻一组打磨刀片132上与管道12内壁接触的凹槽139随之改变，如此循环，同时使得另外两组上打磨刀片132上与管道12内壁接触的凹槽139也相应改变，由于凹槽139的半径不同，与打磨刀片132形成的刀尖角度不同，可改变对管道12的打磨精细度，从而实现对管道12内壁打磨的精细度的控制，方便打磨，通过一号阀1312开启的进油口的大小，来控制打磨刀片132改变的角度大小，从而可调节至所需的位置，当打磨刀片132调节至所需的位置时，关闭一号阀1312，使得打磨刀片132固定于该位置，保证打磨时的稳定性。

如图2所示，所述位置调节模块16包括外输油腔161、二号泵163与二号弹簧165，转动轴10的外部设有外输油腔161，外输油腔161的内空腔通过导油孔与转动轴10的内空腔相连通；所述外输油腔161的外部连通有二号输油管162，二号输油管162上设有二号泵163与二号阀164；所述内磁块14的一端通过二号弹簧165与转动轴10连接，二号弹簧165位于转动轴10的空腔内，控制器控制二号泵163工作，打开二号阀164，将二号输油管162内部的液压油挤压至外输油腔161的内部，并通过导油孔进入转动轴10的空腔内，液压油向右挤压内磁块14，使得内磁块14向右移动，并向右挤压二号弹簧165，由于内磁块14与外磁块15相互吸引，带动外磁块15一起向右移动，同时带动套环131向右移动，并带动打磨刀片132向右移动，从而改变对管道12内壁的打磨位置，当打磨刀片132向右移动至所需位置时，关闭二号阀164，使得打磨刀片132稳定的停留在所需位置进行打磨，接着控制器控制二号泵163将输油管内部的液压油吸回，内磁块14不再受到液压油的推动，在二号弹簧165的弹性作用下，将内磁块14向左弹回，从而带动打磨刀片132向左移动，实现打磨刀片132左右位置的任意调节，并且通过控制二号阀164进油口的大小，来控制进入或吸回液压油的量，从而控制内磁块14移动的距离，控制打磨刀片132移动的距离，实现对管道12内壁打磨位置的控制。

如图5所示，所述打磨刀片132的内部开设有排屑槽23，每个凹槽139均通过排屑孔22与排屑槽23相连通，排屑孔22的半径自打磨刀片132的一端至另一端依次减小；所述打磨刀片132的一侧固联有凸起1313，打磨刀片132的打磨过程中产生的废屑，进入凹槽139内部，通过排屑孔22集中进入排屑槽23，不仅可防止废屑在打磨过程中飞溅至打磨刀片132的刀刃处，对打磨刀片132造成损坏，起到保护打磨刀片132的作用，保证打磨效果，同时方便对废屑集中处理，凸起1313可对管道12的焊缝进行打磨，防止出现焊缝处不便打磨的情况。

如图5所示，所述排屑槽23的内部通过三号弹簧17与一号滚球19连接，一号滚球19上固联有多个一号软轴24，每个一号软轴24的另一端均分别贯穿排屑孔22并延伸至凹槽139的内部，一号软轴24的另一端固联有二号滚球18，打磨刀片132转动时，一号滚球19随之在排屑槽23的内部移动，在三号弹簧17的弹性作用下，一号滚球19发生振动，带动一号软轴24抽动，并带动二号滚球18在凹槽139的内部移动，对凹槽139内部的废屑起到搅拌的作用，从而对凹槽139进行疏通，同时一号软轴24在排屑孔22的内部抽动，可防止废屑在排屑孔22处造成堵塞，保证排屑正常。

如图2所示，所述二号弹簧165的外径大小不等，由于二号弹簧165的外径大小不等，二号弹簧165与转动轴10的接触面积减小，使得二号弹簧165与转动轴10的摩擦力减小，方便二号弹簧165的伸缩，减小二号弹簧165与转动轴10的磨损，同时便于散热，起到保护二号弹簧165与转动轴10的作用。

如图3所示，所述支撑座11设为顶部未封闭的箱体结构，且支撑座11的内部设有二号软轴20，二号软轴20上固联有多个滚珠21，当管道12放置在支撑座11上时，管道12的底部与二号软轴20相接触，由于二号软轴20具备一定的柔软性，可适应不同直径和不同形状的管道12的放置，同时当将管道12放置在支撑座11上时，由于滚珠21的设置，使得管道12与支撑座11之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减小摩擦，方便管道12的放置，并且管道12放置时有浮动，方便配合打磨装置进行打磨。

具体操作流程如下：

工作时，由于一号外磁环6与一号内磁环8相互排斥，二号外磁环7与二号内磁环9相互排斥，使得转动轴10悬浮于空中，转动连接块25，带动二号外磁环7转动，将管道12从转动轴10的尾端插进，并套在转动轴10的外部，同时管道12的底部由支撑座11支撑，再次转动连接块25和二号外磁环7至二号外磁环7与底座1相垂直，二号内磁环9位于二号外磁环7的内部，使得转动轴10的尾端稳定悬浮于空中，控制器控制电机4工作，电机4带动转动轴10转动，带动套环131转动，从而带动打磨刀片132转动，对管道12的内部进行打磨，控制器控制一号泵1311工作，打开一号阀1312，将一号输油管1310一端连通的一号液压缸133前空腔内的液压油输送至一号输油管1310另一端连通的二号液压缸135的前空腔内，从而带动与二号液压缸135一端连接的二号连杆136向前伸出，并将打磨刀片132的一端向前推动，引起打磨刀片132的另一端向后缩回，使得打磨刀片132上与管道12内壁接触的凹槽139改变，同时打磨刀片132另一端的一号连杆134向内缩回，使得一号液压缸133的前空腔被挤压，由于一号液压缸133与相邻一组上的二号液压缸135的底端相连通，一号液压缸133的前空腔被挤压，使得二者相连通的后空腔同样被挤压，接着相邻一组上的二号液压缸135的前空腔被向前挤压，从而带动相邻一组上的二号液压缸135的一号连杆134向前推动，再将相邻一组上的打磨刀片132的一端向前推动，引起打磨刀片132的另一端向后缩回，从而使得相邻一组打磨刀片132上与管道12内壁接触的凹槽139随之改变，如此循环，同时使得另外两组上打磨刀片132上与管道12内壁接触的凹槽139也相应改变，由于凹槽139的半径不同，与打磨刀片132形成的刀尖角度不同，可改变对管道12的打磨精细度，从而实现对管道12内壁打磨的精细度的控制，方便打磨，通过一号阀1312开启的进油口的大小，来控制打磨刀片132改变的角度大小，从而可调节至所需的位置，当打磨刀片132调节至所需的位置时，关闭一号阀1312，使得打磨刀片132固定于该位置，保证打磨时的稳定性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。