管道自动除锈装置的制作方法

[0001]
本发明涉及预应力钢筒混凝土管技术领域，特别涉及管道自动除锈装置。


背景技术：

[0002]
预应力钢筒混凝土管(prestressed concrete cylinder pipe)简称pccp，是一种新型的钢性管材。它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。根据钢筒在管芯中位置的不同，可分为两种：内衬式预应力钢筒混凝土管(pccpi)、埋置式预应力钢筒混凝土管(pccpe)。预应力钢筒混凝土管具有合理的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，被工程界所关注，广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、工业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比，pccp具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行费用低，基本不漏水等优点。
[0003]
pccp输水管道预应力缠丝机的钢丝通过导丝小车进行牵引，即采用紧固在导丝小车上的链条牵引的方式运行。同时pccp输水管道旋转，从而实现pccp输水管道的缠丝。
[0004]
其中由于pccpl管的特点，浇筑成型以后再外面存放养护期间不可避免的造成钢衬筒出现生锈现象，人工进行打磨的话，既费时又费力，且效率比较低。
[0005]
且打磨的过程中容易产生锈铁屑和金属灰尘，若被打磨人员吸入，不利于打磨人员的身体健康。


技术实现要素：

[0006]
针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供管道自动除锈装置，解决人工打磨pccpl管的钢衬筒上的铁锈导致的打磨效率低下的问题。
[0007]
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：管道自动除锈装置，包括缠丝机的导丝小车、驱动机构、箱体以及水池，所述缠丝机的导丝小车在驱动机构的驱动下往复直线运动，所述缠丝机的导丝小车上固定有角向磨光机，所述角向磨光机的打磨块与钢衬筒接触；所述箱体漂浮在水池内部，所述箱体的轴线沿水平方向布置，所述箱体在水平方向上被限位；所述箱体上设置有单向进气阀和单向出气阀；所述箱体的一侧壁上设置有配重块，所述配重块所在的侧壁上设置有自动阀，自动阀的出口与外界连通；所述箱体的外周固定套设有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合第二锥齿轮，第二锥齿轮由固定于水池底部的第一电机驱动；所述第一电机可正转与反转；所述箱体内部滑动密封连接有活塞，所述活塞上固定有沿水平方向布置的活塞杆，所述活塞杆在驱动机构的驱动下往复直线运动；所述活塞杆可相对于驱动机构上下滑动；所述单向进气阀通过软管连接有吸嘴，所述吸嘴固定在角向磨光机上；所述水池的底部固定有开关，所述第一电机以及所述自动阀均通过时间继电器与所述开关电性连接，当所述开关被按压时，所述自动阀打开并且所述第一电机周期性往
复旋转3-10分钟后自动阀关闭并且第一电机停止旋转；所述单向出气阀的进口端设置有滤网。
[0008]
本技术方案的技术原理为：驱动机构驱动缠丝机的导丝小车往复直线运动实现缠丝；同时驱动机构通过活塞杆驱动活塞往复直线运动，箱体在水平方向上被限位，从而活塞可相对于箱体往复滑动，缠丝机的导丝小车牵引钢丝的过程中同时带动角向磨光机对钢衬筒进行打磨，同时活塞向远离单向进气阀和单向出气阀的方向运动，单向进气阀打开，单向出气阀关闭，箱体内部产生负压，箱体内部通过软管和吸嘴可吸入打磨屑和灰尘；当缠丝机的导丝小车返回的过程中，活塞向靠近单向进气阀和单向出气阀的方向运动，单向进气阀关闭，单向出气阀打开，箱体内部产生正压，箱体内部排出空气，打磨屑和灰尘则留在箱体内部；随着加工的pccpl的数量的增加，箱体内部的打磨屑和灰尘积累得越来越多，箱体在自身重力下向下运动；当箱体按压到开关时，自动阀打开并且所述第一电机周期性往复旋转，第一电机周期性正转与反转驱动第一锥齿轮周期性正转与反转，使箱体产生晃动，将箱体内部的打磨屑和灰尘排出，此过程中驱动机构继续运动，活塞推动打磨屑和灰尘，帮助箱体内部的打磨屑以及灰尘的排出，箱体排气的时候，气体还可从自动阀排出，辅助打磨屑以及灰尘的排出；3-10分钟后自动阀关闭并且第一电机停止旋转；箱体内部可再次储存打磨屑和灰尘。
[0009]
本方案产生的有益效果是：现有的钢衬筒采用人工进行打磨，既费时又费力，且效率比较低，且打磨的过程中容易产生锈铁屑和金属灰尘，若被打磨人员吸入，不利于打磨人员的身体健康；而本申请方案中用驱动机构驱动缠丝机的牵引小车替代传统采用链条驱动缠丝机的牵引小车，同时驱动机构可驱动活塞在箱体内往复滑动，箱体间歇性吸入打磨屑和灰尘并且过滤后排出，随着箱体内部打磨屑和灰尘的量的增加，箱体向下移动，当箱体按压到开关时，自动阀打开并且所述第一电机周期性往复旋转，箱体产生晃动，将箱体内部的打磨屑和灰尘排出；3-10分钟后自动阀关闭并且第一电机停止旋转；箱体内部可再次储存打磨屑和灰尘；本申请方案利用缠丝机的驱动机构实现钢衬筒的打磨，同时将打磨产生的打磨屑和灰尘收集起来并且自动排出，避免影响打磨人员的身体健康。
[0010]
进一步，所述驱动机构包括齿条，所述齿条沿水平方向布置，所述缠丝机的导丝小车固定在所述齿条上，所述齿条啮合有平角齿轮，所述平角齿轮由第二电机驱动；所述齿条的一端固定有沿竖直方向布置的固定块，所述固定块上靠近活塞杆的一侧开设有横截面为球形的凹槽；所述活塞杆上靠近固定块的一端上固定有球形卡块，所述球形卡块卡入横截面为球形的凹槽并且可沿着横截面为球形的凹槽滑动。
[0011]
齿条齿轮为常见的往复直线运动机构，横截面为球形的凹槽与球形卡块配合使活塞杆可上下移动。
[0012]
进一步，所述箱体的内侧壁上开设有与所述第一锥齿轮相配合的条形凹槽，条形凹槽沿竖直方向布置，所述条形凹槽的数量设置为两个并且关于第一锥齿轮对称分布，所述第一锥齿轮被两个条形凹槽限位，第一锥齿轮与条形凹槽转动连接，且第一锥齿轮可沿着条形凹槽上下滑动。
[0013]
两个条形凹槽配合使第一锥齿轮可上下运动并且可旋转，但是不可左右移动。
[0014]
进一步，所述第一锥齿轮的数量设置为两个并且对称分布在箱体上。
[0015]
设置两个第一锥齿轮使箱体受力平衡。
[0016]
进一步，箱体的材质透明。方便观察箱体内部的情况。
[0017]
进一步，所述水池的底部设置有排污阀。设置排污阀方便将水池内部的水排出。
附图说明
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图1为整体结构图。
具体实施方式
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下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0020]
说明书附图中的附图标记包括：pccpl管10、缠丝机的导丝小车11、支撑杆12、角向磨光机13、齿条14、齿轮15、固定块16、箱体20、单向进气阀21、单向出气阀22、自动阀24、第一锥齿轮25、条形凹槽26、活塞27、活塞杆28、球形卡块29、第一电机30、第一转轴31、第二锥齿轮32、水池40、排污阀41、开关42。
[0021]
实施例基本如附图1所示：
[0022]
管道自动除锈装置，包括缠丝机的导丝小车11、驱动机构、箱体20以及水池40。
[0023]
如图1所示，pccpl管10转动连接在缠丝机的机架上，缠丝机包括导丝小车，缠丝机的导丝小车11上通过圆柱状的支撑杆12固定有角向磨光机13，角向磨光机13的打磨块与钢衬筒接触；缠丝机的导丝小车11在驱动机构的驱动下左右往复直线运动。
[0024]
驱动机构包括齿条14，如图1所示，齿条14沿水平方向布置，导丝小车固定在齿条14上，齿条14啮合有平角齿轮15，缠丝机的机架上固定有第二电机，第二电机的输出轴固定有第二转轴，第二转轴上固定有平角齿轮15。第二电机为伺服电机，第二电机可周期性正转与反转。启动第二电机，第二电机驱动平角齿轮15周期性正转与反转，平角齿轮15驱动齿条14左右往复移动。
[0025]
如图1所示，齿条14的左端固定有沿竖直方向布置的固定块16，固定块16的外形为长方体形状，固定块16的左侧面开设有横截面为球形的凹槽。如图1所示，水池40和箱体20的外形均为长方体形状，水池40内部盛装有水，箱体20漂浮在水池40内部，箱体20的轴线沿水平方向布置，箱体20的左顶部设置有单向进气阀21和单向出气阀22；箱体20的底部设置有配重块和自动阀24，自动阀24的出口通过排尘pccpl管10与外界连通，排尘pccpl管10与水池40的底部滑动密封连接；箱体20的外周固定套设有第一锥齿轮25，第一锥齿轮25与箱体20同轴设置，第一锥齿轮25啮合第二锥齿轮32，水池40的底部固定有第一电机，第一电机的输出轴上固定有第一转轴31，第一转轴31贯穿水池40的底部并且与水池40转动密封连接，第二锥齿轮32固定在第一转轴31上，第一电机为伺服电机，第一电机可正转与反转；水池40的内侧壁上开设有与第一锥齿轮25相配合的条形凹槽26，条形凹槽26沿竖直方向布置，条形凹槽26的数量设置为两个并且关于第一锥齿轮25对称分布，第一锥齿轮25被两个条形凹槽26限位，第一锥齿轮25与条形凹槽26转动连接，且第一锥齿轮25可沿着条形凹槽26上下滑动，从而使箱体20在水平方向上被限位。两个条形凹槽26配合使第一锥齿轮25可上下运动并且可旋转，但是不可左右移动。箱体20内部滑动密封连接有活塞27，活塞27上固定有沿水平方向布置的活塞杆28，活塞杆28的右端上固定有球形卡块29，球形卡块29卡入横截面为球形的凹槽并且可沿着横截面为球形的凹槽滑动。单向进气阀21通过软管连接有吸嘴，软管为钢丝软管，吸嘴固定在角向磨光机13上；水池40的底部固定有开关42，第一电
机30以及自动阀24均通过时间继电器与开关42电性连接，当开关42被按压时，自动阀24打开并且第一电机30周期性往复旋转，5分钟后自动阀24关闭并且第一电机30停止旋转；单向出气阀22的进口端卡接有滤网。
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齿条14驱动缠丝机的导丝小车11左右往复直线运动实现缠丝；同时齿条14通过活塞杆28驱动活塞27左右往复直线运动，由于箱体20在水平方向上被限位，从而活塞27可相对于箱体20往复滑动，缠丝机的导丝小车11牵引钢丝的过程中同时带动角向磨光机13对钢衬筒进行打磨，同时活塞27向右运动时，单向进气阀21打开，单向出气阀22关闭，箱体20内部产生负压，箱体20内部通过软管和吸嘴可吸入打磨屑和灰尘；当缠丝机的导丝小车11返回的过程中，活塞27向左运动，单向进气阀21关闭，单向出气阀22打开，箱体20内部产生正压，箱体20内部的空气经滤网过滤后排出，打磨屑和灰尘则留在箱体20内部；随着加工的pccpl的数量的增加，箱体20内部的打磨屑和灰尘积累得越来越多，箱体20在自身重力下向下运动；当箱体20按压到开关42时，自动阀24打开并且第一电机30周期性往复旋转，第一电机30周期性正转与反转驱动第一锥齿轮25周期性正转与反转，使箱体20产生晃动，将箱体20内部的打磨屑和灰尘排出，此过程中驱动机构继续运动，活塞27推动打磨屑和灰尘，帮助箱体20内部的打磨屑以及灰尘的排出，箱体20排气的时候，气体还可从自动阀24排出，辅助打磨屑以及灰尘的排出；5分钟后自动阀24关闭并且第一电机30停止旋转；箱体20内部可再次储存打磨屑和灰尘。实现打磨屑和灰尘的自动收集以及集中排出。
[0027]
为了使箱体20受力平衡，如图1所示，第一锥齿轮25的数量设置为两个并且对称分布在箱体20的左部和右部。
[0028]
本实施例中，箱体20的材质透明，方便观察箱体20内部的情况。
[0029]
如图1所示，水池40的底部设置有排污阀41，排污阀41为截止阀。排污阀41的设置方便将水池40内部的水排出。
[0030]
具体实施过程如下：
[0031]
将本除锈装置安装好后，启动缠丝机，启动第二电机，并且将第一电机30接通电源。
[0032]
齿条14驱动缠丝机的导丝小车11左右往复直线运动实现缠丝；缠丝机的导丝小车11牵引钢丝的过程中同时带动角向磨光机13对钢衬筒进行打磨，同时齿条14驱动活塞27左右往复直线运动，箱体20间歇吸入打磨屑、灰尘以及排出干净的空气，打磨屑和灰尘留在箱体20内部，随着加工的pccpl的数量的增加，箱体20内部的打磨屑和灰尘积累得越来越多，箱体20在自身重力下向下运动；当箱体20按压到开关42时，自动阀24打开并且第一电机30周期性往复旋转，第一电机30通过第一锥齿轮25使箱体20产生晃动，将箱体20内部的打磨屑和灰尘排出；5分钟后自动阀24关闭并且第一电机30停止旋转；箱体20内部可再次储存打磨屑和灰尘。实现打磨屑和灰尘的自动收集以及集中排出。
[0033]
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。