一种海工混凝土柱表层处理装置及方法与流程

本发明涉及海工混凝土柱表层处理，尤其涉及一种海工混凝土柱表层处理装置及方法。

背景技术：

1、在海洋工程中，混凝土柱结构常常需要具有一定的耐久性和抗风化性能。由于海洋环境的特殊性，海工混凝土柱结构很容易受到海水侵蚀、氯离子渗透、海浪冲刷等因素的影响，导致海工混凝土柱结构的表面造成破坏，导致使用寿命缩短，质量下降，所以需要一种海工混凝土柱表层处理装置及方法。

技术实现思路

1、基于现有的技术问题，本发明提出了一种海工混凝土柱表层处理装置及方法。

2、本发明提出的一种海工混凝土柱表层处理装置，包括混凝土柱，所述混凝土柱的圆弧表面分别设置有伸缩调节夹紧机构、爬行机构、圆周喷涂转动调节机构、无线连接导电机构、鱼鳞轨迹行走机构、喷涂机构。

3、所述伸缩调节夹紧机构实现调节所述爬行机构与所述混凝土柱夹紧力的动作。

4、所述爬行机构实现在所述混凝土柱的圆弧表面爬行的动作。

5、所述圆周喷涂转动调节机构实现所述喷涂机构在所述混凝土柱的圆弧外表面进行圆周旋转喷涂的动作。

6、所述无线连接导电机构实现所述圆周喷涂转动调节机构、所述鱼鳞轨迹行走机构和所述喷涂机构无线连接通电的动作。

7、所述鱼鳞轨迹行走机构实现所述喷涂机构按照鱼鳞轨迹的方向行走喷涂的动作。

8、所述喷涂机构实现在所述混凝土柱的圆弧外表面喷涂的动作。

9、优选地，所述伸缩调节夹紧机构包括半圆形安装板，每两个所述半圆形安装板的两端相对表面均相互挤压组成圆形环状，且两个圆形环状均叠加分布，以及顶部的圆形环状的相交点位于底部圆形环状的中部，形成交叉错位分布，两个圆形环状之间通过螺钉螺纹连接安装，两个圆形环状均与所述混凝土柱活动套接，且位于同轴心。

10、优选地，两个所述半圆形安装板的顶部均环形阵列分布有u型座，四个所述u型座的底部均通过螺钉与顶部的两个所述半圆形安装板安装，所述u型座的两侧相对内壁均通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的一端固定安装有爬行齿轮。

11、优选地，两个所述半圆形安装板的顶部还固定安装有导轨，所述导轨的内壁滑动插接有齿条，所述齿条的齿槽与所述爬行齿轮的轮齿啮合，所述齿条的一端固定安装有伸缩杆，两个所述半圆形安装板的一侧表面固定安装有连接板，多个所述连接板的一端均固定安装有驱动环管，所述驱动环管的一端固定安装有进气管，所述进气管的表面设置有电磁阀；

12、所述驱动环管的内壁环形阵列分布有驱动直管，四个所述驱动直管的一端均与所述驱动环管的内壁固定连通，所述伸缩杆的一端与所述驱动直管的一端滑动插接，所述伸缩杆的一端还固定安装有活塞，所述活塞的表面通过密封圈与所述驱动直管的内壁滑动插接，所述活塞的一侧还固定安装有弹簧，所述弹簧的一端与所述驱动直管的内壁固定安装，所述弹簧与所述伸缩杆活动套接。

13、优选地，所述爬行机构包括爬行轮，所述爬行轮的表面设置滚花，多个所述爬行轮的表面均与所述混凝土柱的表面相挤压，所述转轴的圆弧表面固定安装有铰接座，所述铰接座的一端开设有转接槽，所述转接槽的两侧内壁均通过轴承转动连接有爬行轴，所述爬行轴的圆弧表面与所述爬行轮的表面固定安装，其中一个所述爬行轴的一端贯彻并延伸至铰接座的外表面，且所述铰接座的外表面固定安装有爬行电机，所述爬行电机的输出轴通过联轴器与相对所述爬行轴的一端固定安装。

14、优选地，所述圆周喷涂转动调节机构包括半圆形滑轨环，两个所述半圆形滑轨环的两端均相互接触构成圆形滑轨环，两个所述半圆形滑轨环的顶部均与底部两个所述半圆形安装板的表面通过螺钉螺纹安装，两个所述半圆形滑轨环所构成的圆形滑轨环内壁滑动插接有弧形滑块；

15、两个所述半圆形滑轨环的底部还固定安装有半圆形齿环，两个所述半圆形齿环构成圆形齿环，所述弧形滑块的一侧圆弧表面固定安装有电机底板，所述电机底板的表面固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴通过联轴器固定安装有旋转轴，所述旋转轴的一端固定安装有旋转齿轮，两个所述半圆形齿环所构成的圆形齿环齿槽均与所述旋转齿轮的轮齿啮合。

16、优选地，所述无线连接导电机构包括半圆形导电环，所述半圆形滑轨环的圆弧表面固定安装有半圆形绝缘环，所述半圆形绝缘环的圆弧表面与所述半圆形导电环的表面固定安装，所述电机底板的顶部固定安装有碳刷，两个所述半圆形导电环的表面均与所述碳刷的导电端滑动插接，且两个所述半圆形导电环的表面均还与所述碳刷的导电端电性连接，所述碳刷与所述旋转电机电性连接。

17、优选地，所述鱼鳞轨迹行走机构包括导柱，两个所述导柱的顶部分别与弧形滑块的两端底部固定安装，两个所述导柱的底部均固定安装有平衡限位杆，所述弧形滑块的底部和所述平衡限位杆的顶部均通过轴承转动连接有垂直螺杆，所述垂直螺杆的表面螺纹连接有螺套，所述平衡限位杆的底部固定安装有轨迹电机，所述轨迹电机的输出轴通过联轴器与所述垂直螺杆的底部固定安装，所述轨迹电机与所述碳刷电性连接；

18、其中一个所述导柱的表面滑动插接有导套，所述导套的表面与所述螺套的表面均固定安装有水平横板，所述水平横板的表面开设有限位滑槽，所述水平横板的两端均固定安装有轴承座，两个所述轴承座的相对表面均通过轴承转动连接有水平螺杆，其中一个所述轴承座的表面固定安装有水平电机，所述水平电机的输出轴通过联轴器与所述水平螺杆的相对表面固定安装，所述水平螺杆的圆弧表面螺纹连接有移动座，所述移动座的表面与所述限位滑槽的内壁滑动插接，所述水平电机与所述碳刷电性连接。

19、优选地，所述喷涂机构包括喷箱，所述喷箱的一侧表面与所述移动座的表面固定安装，所述喷箱的底端一侧固定安装有喷枪，所述喷枪与所述喷箱连通，所述喷箱的顶部固定安装有加料管，所述加料管的表面设置有阀门，所述喷枪与所述碳刷电性连接，所述喷箱的内部设置有镀锌喷涂料。

20、本发明提出的一种海工混凝土柱表层处理装置的方法，步骤一、在混凝土柱浇筑成型后，对其表面进行准备，确保其干燥、清洁和光滑，在清洁干净的混凝土柱表面上涂刷一层防腐底漆，等底漆干燥成型后在其混凝土柱的底端圆弧表面进行安装本装置，通过设置的多个半圆形结构平装成套接在混凝土柱表面的环形。

21、步骤二、安装后，启动伸缩调节夹紧机构工作，控制气泵的气压进气到进气管，打开电磁阀使气压流入到驱动环管的内部进行分流，均匀分布到多个驱动直管的内部，形成气压通过气压增大使其推动活塞挤压弹簧运动，同时控制四个伸缩杆进行延伸运动，带动齿条移动从而推动爬行齿轮转动，进而带动转轴旋转，同步驱动多个铰接座以转轴的轴心为圆心摆动，控制铰接座一端的爬行轮的表面挤压在混凝土柱的表面，使其四个爬行轮同时挤压混凝土柱形成挤压力，进而控制本装置附着在混凝土柱的表面。

22、步骤三、在同时控制鱼鳞轨迹机构和喷涂机构工作，利用plc程序进行控制水平电机和轨迹电机转动工作，使其移动座进行鱼鳞状形态轨迹行走，带动喷涂机构进行鱼鳞状轨迹行走喷涂，从而在喷枪喷射下控制镀锌喷涂料喷射在混凝土柱的圆弧表面，形成鱼鳞状防护层。

23、步骤四、当第一个鱼鳞状防护层喷涂结束后，进行控制喷涂装夹进行圆周方向运动调节，使其在混凝土柱的圆弧表面形成环形分布的多个相连鱼鳞状防护涂层，圆周转动中，通过控制旋转电机工作带动旋转轴转动，从而带动旋转齿轮旋转，进而在啮合下控制旋转齿轮在两个半圆形齿环的表面进行移动，从而使喷涂机构进行以混凝土柱的轴心为圆心旋转调节喷涂。

24、步骤五、当混凝土柱的圆周方向喷涂结束后进行爬行垂直方向喷涂操作，爬行中通过驱动爬行电机工作带动爬行轴转动，从而带动爬行轮旋转，通过多个爬行轮始终挤压混凝土柱的表面和滚花设置，增大了之间的摩擦力，从而使其爬行轮在混凝土柱的表面进行垂直方向爬行，带动喷涂机构垂直移动进行喷涂操作。

25、步骤六、直到混凝土柱的表面喷涂结束后进行拆除本装置，此时混凝土柱的圆弧表面喷涂形成多个环形圆周和垂直分布的鱼鳞状防护涂层。

26、本发明中的有益效果为：

27、本装置通过在混凝土柱的外圆弧表面设置自动爬行以及圆周旋转，控制喷涂机构进行圆周运动的同时鱼鳞状轨迹行走喷涂操作，使其混凝土柱的表面形成多个相连的鱼鳞状镀锌防护层，通过鱼鳞状防护镀锌层提供了额外的保护层，可以减少海水中的盐分和湿度对混凝土柱的腐蚀作用。鱼鳞状设计可以增加表面积，进一步减少腐蚀的可能性；鱼鳞状表面的凹凸形状可以改变海水流动的方式，减少流体对柱体的冲击力。这有助于减少海水对混凝土柱的侵蚀和损坏程度；还可以增加混凝土柱与海水之间的摩擦力，提高结构的稳定性和抗滑移性能；鱼鳞状防护镀锌层能够有效减少混凝土柱表面的腐蚀和损坏，降低了维护和修复的频率和成本。