大口径钢管半自动清刷机的制作方法

本实用新型涉及一种大口径钢管半自动清刷机。

背景技术：

科技创新永远是企业的第一生产力，随着2014年企业内部结构优化，大举内部市场化大旗帜，节约一切可节约的资源，修旧利废、变废为宝成了我们企业的头等大事。面对井下回收上井的成排的废旧管道，如何让这些东西变废为宝，钢管清刷机就解决了这一大问题。

原来职工除锈使用铁刷、焊有硬质合金的铁铲，劳动力繁重，耗时长，效率低，而且井下环境恶劣，回收过程又难免磕碰，大部分钢管都会有变形(局部变扁)或弯曲情况，现有的技术缺乏能够清理局部变形或弯曲的矿用钢管外壁上的锈迹、残漆等杂物的机械设备。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是如何填补现有技术的上述空白，提供一种大口径钢管半自动清刷机。

为解决上述技术问题，本大口径钢管半自动清刷机包括长机架、主轴箱、尾座箱和钢丝绳，所述长机架由底板和底板上的两条平行的工字钢或方钢构成，所述主轴箱、尾座箱底部分别固定在两条平行的工字钢或方钢两端，主轴箱内设有主轴、主轴驱动电机和主动钢丝绳绞筒，主轴前端设有卡盘，所述尾座箱上设有尾座顶轴、调节丝杠、滑动平台和被动滑轮，尾座顶轴轴心线与主轴及卡盘的轴心线重合，且尾座顶轴通过轴承安装在所述滑动平台上，该滑动平台滑配安装在一短滑轨上，滑动平台上开有螺纹通孔，所述调节丝杠包括前光轴段、丝杠段和后光轴段，前光轴段、丝杠段、后光轴段分别设有轴承，其丝杠段穿设在滑动平台的螺纹通孔内，后光轴段末端伸出尾座箱外，并固连在一调节手轮上，尾座顶轴前端设有锥部，

两条平行的工字钢或方钢之间还设有两条长滑轨和移动小车，所述移动小车下部设有四个导向轮，并通过上述导向轮架设在两条长滑轨上，移动小车上设有一个立柱，所述钢丝绳两端分别固定在移动小车或立柱上，形成一个闭环绳套，闭环绳套一端套在所述主动钢丝绳绞筒上，所述闭环绳套另一端套在所述被动滑轮上，所述主动钢丝绳绞筒配有第二驱动电机，

立柱顶部固定有多层组合铰接抱箍刷，该多层组合铰接抱箍刷包括m个上半圆弧形板和n个下半圆弧形板，其中m、n均为正整数，且二者数目相差一，且4≤m≤9，上、下半圆弧形板均呈内凹的半圆弧形，其上开有多个通孔，上、下半圆弧形板相互间隔设置，其外侧端开有铰接通孔，并通过穿设在该铰接通孔的铰接轴铰接，

上、下半圆弧形板内侧面设有多个钢丝刷，每个钢丝刷包括多个短钢丝绳段和一个抱箍，所述抱箍将短钢丝绳段并列箍成排刷状，且抱箍一侧钢丝绳短，抱箍另一侧的钢丝绳长，每个钢丝刷较长的钢丝绳分别插入相邻的上或下半圆弧形板之间，并被夹紧，

所有上半圆弧形板的通孔一一相对，并通过通孔或部分通孔内设有紧固螺栓固定在一起，其中一个上半圆弧形板内侧端连接有上卡板，

所有下半圆弧形板的通孔一一相对，并通过通孔或部分通孔内设有紧固螺栓固定在一起，其中一个下半圆弧形板内侧端连接有下卡板，

所述上卡板、下卡板上分别开有一个u形缺口，下卡板u形缺口内设有一个螺母，该螺母通过其两侧的横短轴铰接固定，该螺母上设有一个螺杆，螺杆顶部设有一个压盘，该压盘外径大于上卡板的u形缺口的宽度，所述压盘顶部通过一个转杆同轴固定在一夹紧手轮上，所述螺母、螺杆、压盘、转杆和夹紧手轮作为一个整体，可绕横短轴旋转，螺杆随同进或出上、下卡板的u形缺口，随着夹紧手轮的转动，所述压盘可卡在上卡板上，使上、下卡板靠拢，上、下半圆弧形板连同二者之间的钢丝刷将待清理的矿用大口径钢管夹紧，

所述立柱顶部设有顶板，所述顶板两侧设有立板，所有下半圆弧形板中段均位于两个立板之间，并通过贯穿下半圆弧形板的两个销轴，固定在立板上，进而实现多层组合铰接抱箍刷与立柱之间的固定。

将矿用废旧钢丝绳，切割成多段，然后并排放置，最后钢条箍在一起，即可制成所述钢丝刷，如图2所示。

用本实用新型大口径钢管半自动清刷机，可以将待清理的钢管(主要是回收的井下煤浆管、排水管等)上的锈迹、残漆等污物，以类似车削加工的方式，快速清理干净。清理口径较大的钢管时，调整多层组合铰接抱箍刷内的各个钢丝刷的夹持位置，使各个钢丝刷向主轴轴心移动，至适当位置即可；反之清理口径较大的钢管时，调整多层组合铰接抱箍刷内的各个钢丝刷的夹持位置，使各个钢丝刷远离主轴轴心，至适当位置即可，非常方便。

如此设计，由于本实用新型中的钢丝刷有弹性，因此，即使待清理的钢管有轻微变形，也不影响清理效果。

作为优化，所述第二驱动电机配用正反控制电路，该正反控制电路包括行程开关a、行程开关b和plc控制系统，所述行程开关a为所述第二驱动电机的正转控制开关，所述行程开关b为第二驱动电机的反转控制开关，所述行程开关a与所述行程开关b内部包括动断触点及动合触点，所述行程开关a、行程开关b及第二驱动电机分别与plc控制系统连接，所述行程开关a、行程开关b分别安装在两条长滑轨的两端的移动小车行程的左止点和右止点上，

所述第二驱动电机通过plc控制系统控制行程开关a与行程开关b的动断触点及动合触点的开/闭控制运行。如此设计，便于第二驱动电机自动往复运动，不必人工控制第二驱动电机。

作为优化，所述立柱为高度可调的套管结构。如此设计，若待清理的钢管局部有较大弯曲，移动小车经过较大弯曲部时，所述立柱可以自动伸缩，防止因待清理的钢管局部较大弯曲，造成装置无法运行。

作为优化，所述上卡板还设有一手柄。如此设计，便于借助手柄，掀起上卡板及所有上半圆弧形板。

作为优化，所述前光轴段下方基板两侧分别设有两个铰接臂，两个铰接臂内侧分别设有弧形刹车抱板，其还包括可调铰接连杆，该可调铰接连杆由一个双头螺栓和两个铰接连接板构成，所述铰接连接板包括连接板和铰接板，且连接板和铰接板成90度相交，每个铰接连接板的连接板上开有通孔，并通过该通孔与双头螺栓相连，每个接连接板的铰接板上开有铰接通孔，可调铰接连杆一端的铰接板铰接在一个铰接臂的顶部，另一铰接臂顶部外侧设有挡板，该挡板上开有长槽形通孔，而可调铰接连杆另一端的铰接板穿过所述长槽形通孔后，铰接在一铰接轴上，该铰接轴上套有一凸轮，凸轮上固连有一锁定手柄，扳动锁定手柄，可以带动弧形刹车抱板，抱紧或释放前光轴段，借以实现锁定或解锁滑动平台。

本实用新型利用前述大口径钢管半自动清刷机清理矿用大口径钢管的方法，包括下述步骤：

①.根据待清理的矿用大口径钢管的外径，适当调整所述钢丝刷在上或下半圆弧形板之间的夹持位置，使上、下卡板并拢后，各个钢丝刷的内侧钢丝端部至所述主轴的轴心线的距离均小于待清理矿用大口径钢管的金属外圆周的半径；

②.松开夹紧手轮，并将与其相连接的螺杆转出上、下卡板u形缺口，然后掀开上卡板和与之相连的上半圆弧形板，将多层组合铰接抱箍刷打开，

③.选取待清理的矿用大口径钢管较清洁的一端，装入所述卡盘内，并加以固定，将待清理的矿用大口径钢管放置在打开的多层组合铰接抱箍刷内，通过调节手轮，调整尾座顶轴伸出长度，使尾座顶轴前端的锥部插入待清理的矿用大口径钢管另一端，并顶紧，

④.然后，将多层组合铰接抱箍刷的上半圆弧形板扣在待清理的矿用大口径钢管上，将与夹紧手轮相连的螺杆，转入上、下卡板u形缺口内，旋转夹紧手轮，使所述压盘压在上卡板上，使上、下卡板靠拢，上、下半圆弧形板连同二者之间的钢丝刷将待清理的矿用大口径钢管夹紧，

⑤.启动主轴驱动电机，带动主轴及待清理的矿用大口径钢管旋转；然后启动第二驱动电机，带动移动小车在主轴箱和尾座箱之间往复运动，直至待清理的矿用大口径钢管上的锈迹、残漆均被磨除，得到清理完的矿用大口径钢管，

⑥.停止主轴驱动电机和第二驱动电机，反转夹紧手轮，旋松与夹紧手轮相连的螺杆，并将与其相连接的螺杆转出上、下卡板u形缺口，然后掀开上卡板和与之相连的上半圆弧形板，将多层组合铰接抱箍刷打开，摇动调节手轮，使尾座顶轴退出清理完的矿用大口径钢管，最后取出清理完的矿用大口径钢管，然后回到第③步，继续清理其他的待清理的矿用大口径钢管，直至清理完所有的待清理的矿用大口径钢管。

如此设计，用本实用新型大口径钢管半自动清刷机，可以将待清理的钢管上的锈迹、残漆等污物，以类似车削加工的方式，快速刷干净。

如此设计，清理口径较大的钢管时，调整多层组合铰接抱箍刷内的各个钢丝刷的夹持位置，使各个钢丝刷向主轴轴心移动，至适当位置即可；反之清理口径较大的钢管时，将调速多层组合铰接抱箍刷内的各个钢丝刷的夹持位置，使各个钢丝刷远离主轴轴心，至适当位置即可，非常方便。

由于本实用新型中的钢丝刷有弹性，因此，即使待清理的钢管有轻微变形，也不影响清理效果。

本实用新型大口径钢管半自动清刷机可以将待清理的钢管上的锈迹、残漆等污物，以类似车削加工的方式，快速刷干净，待清理的钢管上局部有弯曲，也不影响清理，广泛适用于井下各种回收大口径钢管的外壁清理作业中。

附图说明

下面结合附图对本实用新型大口径钢管半自动清刷机作进一步说明：

图1是本大口径钢管半自动清刷机的尾座箱、移动小车、立柱及多层组合铰接抱箍刷的立体结构示意图；

图2是本大口径钢管半自动清刷机中钢丝刷的立体结构示意图；

图3是本大口径钢管半自动清刷机的整体及局部放大结构示意图；

图4是本大口径钢管半自动清刷机的尾座顶轴抱锁机构的结构示意图；

图5是本大口径钢管半自动清刷机的移动小车、长机架、长滑轨和立轴的结构示意图。

图中：1为主轴箱、2为尾座箱、3为钢丝绳、4为底板、5为工字钢、6为主动钢丝绳绞筒、7为卡盘、8为尾座顶轴、9为被动滑轮、10为调节手轮、11为锥部、12为长滑轨、13为移动小车、14为导向轮、15为多层组合铰接抱箍刷、151为上半圆弧形板、152为下半圆弧形板、153为铰接轴、154为钢丝刷、155为短钢丝绳段、156为抱箍、16为通孔、17为紧固螺栓、18为上卡板、19为下卡板、20为u形缺口、21为螺母、22为横短轴、23为螺杆、24为压盘、25为转杆、26为夹紧手轮、27为矿用大口径钢管、28为立柱、281为顶板、282为立板、29为销轴、30为手柄、31为两个铰接臂、32为弧形刹车抱板、33为双头螺栓、34为连接板、35为铰接板、36为挡板、37为长槽形通孔、38为铰接轴、39为凸轮、40为锁定手柄、41为前光轴段、42为基板。

具体实施方式

实施方式一：如图1-4所示：本大口径钢管半自动清刷机包括长机架、主轴箱1、尾座箱2和钢丝绳3，所述长机架由底板4和底板4上的两条平行的工字钢5构成，所述主轴箱1、尾座箱2底部分别固定在两条平行的工字钢5两端，主轴箱1内设有主轴、主轴驱动电机(图中未示出)和主动钢丝绳绞筒6，主轴前端设有卡盘7，所述尾座箱2上设有尾座顶轴8、调节丝杠、滑动平台(图中未示出)和被动滑轮9，尾座顶轴8轴心线与主轴及卡盘7的轴心线重合，且尾座顶轴8通过轴承安装在所述滑动平台上，该滑动平台滑配安装在一短滑轨上，滑动平台上开有螺纹通孔，所述调节丝杠包括前光轴段41、丝杠段和后光轴段，前光轴段41、丝杠段、后光轴段分别设有轴承，其丝杠段穿设在滑动平台的螺纹通孔内，后光轴段末端伸出尾座箱外，并固连在一调节手轮10上，尾座顶轴8前端设有锥部11。

两条平行的工字钢5之间还设有两条长滑轨12和移动小车13，所述移动小车13下部设有四个导向轮14，并通过上述导向轮14架设在两条长滑轨12上，移动小车13上设有一个立柱28，所述钢丝绳3两端分别固定在移动小车13或立柱28上，形成一个闭环绳套，闭环绳套一端套在所述主动钢丝绳绞筒6上，所述闭环绳套另一端套在所述被动滑轮9上，所述主动钢丝绳绞筒6配有第二驱动电机(图中未示出)。

(当然工字钢5也可以用方钢代替，略)

如图1所示：立柱28顶部固定有多层组合铰接抱箍刷15，该多层组合铰接抱箍刷包括m个上半圆弧形板151和n个下半圆弧形板152，其中m、n均为正整数，且二者数目相差一，且4≤m≤9，上、下半圆弧形板151、152均呈内凹的半圆弧形，其上开有多个通孔16，上、下半圆弧形板151、152相互间隔设置，其外侧端开有铰接通孔，并通过穿设在该铰接通孔的铰接轴153铰接，

上、下半圆弧形板151、152内侧面设有多个钢丝刷154，每个钢丝刷154包括多个短钢丝绳段155和一个抱箍156，所述抱箍156将短钢丝绳段155并列箍成排刷状，且抱箍一侧钢丝绳短，抱箍另一侧的钢丝绳长，每个钢丝刷较长的钢丝绳分别插入相邻的上半圆弧形板151或下半圆弧形板152之间，并被夹紧。

所有上半圆弧形板151的通孔16一一相对，并通过通孔16或部分通孔16内设有紧固螺栓17固定在一起，其中一个上半圆弧形板151内侧端连接有上卡板18。

所有下半圆弧形板152的通孔16一一相对，并通过通孔16或部分通孔16内设有紧固螺栓17固定在一起，其中一个下半圆弧形板152内侧端连接有下卡板19。

所述上卡板18、下卡板19上分别开有一个u形缺口20，下卡板u形缺口20内设有一个螺母21，该螺母21通过其两侧的横短轴22铰接固定，该螺母21上设有一个螺杆23，螺杆23顶部设有一个压盘24，该压盘24外径大于上卡板18的u形缺口20的宽度，所述压盘24顶部通过一个转杆25同轴固定在一夹紧手轮26上，所述螺母21、螺杆23、压盘24、转杆25和夹紧手轮26作为一个整体，可绕横短轴22旋转，螺杆23随同进或出上、下卡板19的u形缺口，随着夹紧手轮26的转动，所述压盘24可卡在上卡板18上，使上、下卡板18、19靠拢，上、下半圆弧形板151、152连同二者之间的钢丝刷将待清理的矿用大口径钢管27夹紧。

所述立柱28顶部设有顶板281，所述顶板281两侧设有立板282，所有下半圆弧形板152中段均位于两个立板之间，并通过贯穿下半圆弧形板的两个销轴29，固定在立板282上，进而实现多层组合铰接抱箍刷15与立柱28之间的固定。

所述第二驱动电机配用正反控制电路，该正反控制电路包括行程开关a、行程开关b和plc控制系统，所述行程开关a为所述第二驱动电机的正转控制开关，所述行程开关b为第二驱动电机的反转控制开关，所述行程开关a与所述行程开关b内部包括动断触点及动合触点，所述行程开关a、行程开关b及第二驱动电机分别与plc控制系统连接，所述行程开关a、行程开关b分别安装在两条长滑轨的两端的移动小车行程的左止点和右止点上，所述第二驱动电机通过plc控制系统控制行程开关a与行程开关b的动断触点及动合触点的开/闭控制运行，图略，参见cn206139040u。

所述上卡板18还设有一手柄30。

如图4所示，所述前光轴段41下方基板42两侧分别设有两个铰接臂31，两个铰接臂31内侧分别设有弧形刹车抱板32，其还包括可调铰接连杆，该可调铰接连杆由一个双头螺栓33和两个铰接连接板构成，所述铰接连接板包括连接板34和铰接板35，且连接板34和铰接板35成90度相交，每个铰接连接板的连接板34上开有通孔，并通过该通孔与双头螺栓33相连，每个接连接板的铰接板35上开有铰接通孔，可调铰接连杆一端的铰接板铰接在一个铰接臂31的顶部，另一铰接臂31顶部外侧设有挡板36，该挡板36上开有长槽形通孔37，而可调铰接连杆另一端的铰接板35穿过所述长槽形通孔37后，铰接在一铰接轴38上，该铰接轴38上套有一凸轮39，凸轮39上固连有一锁定手柄40，扳动锁定手柄40，可以带动弧形刹车抱板32，抱紧或释放前光轴段41，借以实现锁定或解锁滑动平台。

实施方式二：如图5所示，所述立柱28为高度可调的套管结构，其余结如实施方式一所述，略。

本实用新型利用前述大口径钢管半自动清刷机清理矿用大口径钢管的方法，包括下述步骤：

①.根据待清理的矿用大口径钢管27的外径，适当调整所述钢丝刷154在上半圆弧形板151或下半圆弧形板152之间的夹持位置，使上、下卡板并拢后，各个钢丝刷154的内侧钢丝端部至所述主轴的轴心线的距离均小于待清理矿用大口径钢管27的金属外圆周的半径；

②.松开夹紧手轮26，并将与其相连接的螺杆23转出上、下卡板18、19的u形缺口20，然后掀开上卡板18和与之相连的上半圆弧形板151，将多层组合铰接抱箍刷15打开。

③.选取待清理的矿用大口径钢管27较清洁的一端，装入所述卡盘7内，并加以固定，将待清理的矿用大口径钢管27放置在打开的多层组合铰接抱箍刷内，通过调节手轮，调整尾座顶轴8伸出长度，使尾座顶轴8前端的锥部插入待清理的矿用大口径钢管27另一端，并顶紧。

必要时扳动锁定手柄40，锁紧滑动平台，防止尾座顶轴8在清理过程中松脱。

④.然后，将多层组合铰接抱箍刷15的上半圆弧形板151扣在待清理的矿用大口径钢管27上，将与夹紧手轮26相连的螺杆23，转入上、下卡板18、19的u形缺口20内，旋转夹紧手轮26，使所述压盘24压在上卡板18上，使上、下卡板18、19靠拢，上、下半圆弧形板151、152连同二者之间的钢丝刷154将待清理的钢管夹紧。

⑤.启动主轴驱动电机，带动主轴及待清理的矿用大口径钢管27旋转；然后启动第二驱动电机，带动移动小车13在主轴箱1和尾座箱2之间往复运动，直至待清理的矿用大口径钢管27上的锈迹、残漆均被磨除，得到清理完的矿用大口径钢管27。

⑥.停止主轴驱动电机和第二驱动电机，反转夹紧手轮26，旋松与夹紧手轮26相连的螺杆23，并将与其相连接的螺杆23转出上、下卡板18、19的u形缺口20，然后掀开上卡板18和与之相连的上半圆弧形板151，将多层组合铰接抱箍刷15打开，

反向扳动锁定手柄40，然后摇动调节手轮10，使尾座顶轴8退出清理完的矿用大口径钢管27，最后取出清理完的矿用大口径钢管27，然后回到第③步，继续清理其他的待清理的矿用大口径钢管27，直至清理完所有的待清理的矿用大口径钢管27。