專利名稱：一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋼管內(nèi)壁的吹掃裝置，尤其是一種利用壓縮空氣反作用達(dá)到自旋吹掃的鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置。
背景技術(shù)：
隨著石油、天然氣工業(yè)及城市管網(wǎng)的迅速發(fā)展，各種輸油、輸氣管線陸續(xù)開工，對輸送鋼管的要求也不斷提高。在直縫埋弧焊管生產(chǎn)企業(yè)，焊接質(zhì)量是直縫鋼管產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵，而對于焊接質(zhì)量的控制除焊接設(shè)備和焊接工藝的保障外，焊縫坡口的清潔度是焊接質(zhì)量控制的一個重要環(huán)節(jié)。由于國內(nèi)大部分直縫埋弧焊管企業(yè)都是遠(yuǎn)離鋼廠的，所需鋼板均需長途運(yùn)輸并進(jìn)行一定時期的室外儲存，在上線生產(chǎn)時鋼板表面有一定程度的銹蝕，并在運(yùn)輸、吊運(yùn)和儲存過程中產(chǎn)生一些油污、灰塵或草繩等污染物。這些鋼板上的雜質(zhì)雖然進(jìn)行過一定得清除清掃，當(dāng)部分銹皮等在鋼管在成型壓制過程中仍存在脫落的氧化皮、浮銹等，特別對于直縫鋼管的內(nèi)焊縫，在焊接過程中內(nèi)焊縫坡口處于六點(diǎn)鐘位置，雜質(zhì)容易掉落到內(nèi)焊縫坡口中，易使內(nèi)焊縫形成夾渣、氣孔等缺陷，對焊縫質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。 因此，在JCOE直縫焊管生產(chǎn)線上，在內(nèi)焊前增加了鋼管內(nèi)壁除塵工序，采用吹掃和吸塵結(jié)合模式進(jìn)行清除鋼管內(nèi)壁脫落的氧化皮、浮銹等雜質(zhì)。在現(xiàn)有的清鋼管內(nèi)壁除塵吹掃裝置中，內(nèi)壁吹掃不夠全面，或者由于鋼管內(nèi)壁的變化，不能達(dá)到全內(nèi)管壁的吹掃，使部分鋼管內(nèi)壁雜質(zhì)不能吹掃干凈，而且在吹掃過程中需要外界動力源，使吹掃裝置旋轉(zhuǎn)，達(dá)到全面清掃，不僅增加整體設(shè)備重量，而且浪費(fèi)能源，還有針對不同規(guī)格的鋼管，適應(yīng)性較差。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供能夠適應(yīng)不同管徑，全面吹掃鋼管內(nèi)壁且降低能耗節(jié)約能源的鋼管內(nèi)壁自旋轉(zhuǎn)式吹掃裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置，其特征在于包括絲杠升降裝置、三通氣腔和自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置；所述絲杠升降裝置包括設(shè)置有“T”形滑道的滑槽、與所述“T”形滑道滑動配合的絲母，以及與所述絲母螺紋配合的絲杠，所述絲杠與“T”形滑道平行放置；所述三通氣腔為一“T”形的中空管，左端口通過法蘭固定于所述絲母一端，下端口與壓縮空氣管道相連通，右端口與所述自旋轉(zhuǎn)裝置連接；所述自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置包括旋轉(zhuǎn)套、轉(zhuǎn)盤和噴嘴，所述轉(zhuǎn)盤為中空的圓形殼體，在圓盤的圓周面上均勻分布著用于固定噴嘴的安裝孔，一側(cè)底面的中心設(shè)置有與三通氣閥右端口連接的通氣孔；所述噴嘴包括氣噴頭、內(nèi)絲接頭和彎曲管桿，所述彎曲管桿一端通過內(nèi)絲接頭固接有氣噴頭，另一端設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)盤的安裝孔配合的螺紋，所述彎曲管桿為弧形彎管，其兩端面夾角為11(Γ130度；所述噴嘴的噴氣方向與所述轉(zhuǎn)盤軸線的安裝夾角為(Γ90度。本實用新型通過合理布置噴嘴的數(shù)量和角度，利用壓縮空氣的吹掃反作用力，使自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置達(dá)到自旋效果，并且通過調(diào)整壓縮空氣的流速和壓力，可以調(diào)整反作用大小控制自旋速度，通過綜合調(diào)整，可在旋轉(zhuǎn)吹掃過程中達(dá)到鋼管內(nèi)壁全面積吹掃的目的。所述轉(zhuǎn)盤的圓周面上均勻分布6 20個噴嘴。通過實踐的驗證，根據(jù)鋼管直徑的要求，可以對本實用新型中的噴嘴設(shè)置至少6個，使噴射的氣流達(dá)到對鋼管內(nèi)壁的全面覆蓋， 根據(jù)圓周的大小，可最多容納20個噴嘴。根據(jù)鋼管內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，需要設(shè)置不同數(shù)目的噴嘴來完成內(nèi)壁的吹掃，在實際應(yīng)用中，設(shè)計了兩套本實用新型，分別為6個噴嘴和8個噴嘴的裝置，前者用于直徑508-914mm 之間的管徑鋼管的內(nèi)壁除塵吹掃，后者用于直徑大于914mm的管徑鋼管的內(nèi)壁除塵吹掃， 這兩種形式的裝置即可滿足日常需求。所述彎曲管桿兩端面夾角為120度。通過數(shù)值計算和實際驗證，在彎曲管桿的彎曲度在120度時，噴射氣流的有效作用力和自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到最佳，鋼管內(nèi)壁清潔效果最佳。所述旋轉(zhuǎn)套為一側(cè)設(shè)有邊沿的套筒，所述套筒處通過密封軸承與所述三通氣腔的右端口處配合，在轉(zhuǎn)盤和三通氣腔的接頭處設(shè)有密封圈，所述旋轉(zhuǎn)套的邊沿通過螺栓與轉(zhuǎn)盤固定。所述絲杠的四周設(shè)有防護(hù)罩，這樣可以對調(diào)整自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置高度的工作人員有保護(hù)作用，也防止了外界灰塵的侵入，影響調(diào)整效果。本實用新型與懸臂推桿配合，使整個裝置在水平方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給操作，通過絲杠升降裝置，來實現(xiàn)垂直方向上的調(diào)整，兩者結(jié)合來完成不同工況下鋼管內(nèi)壁清掃工作。為減少設(shè)備控制程序，降低投資，本實用新型中噴嘴的噴氣方向與所述轉(zhuǎn)盤軸線設(shè)置有夾角(其范圍為(Γ90度)，夾角角度是向絲杠升降裝置傾斜，首先利用壓縮空氣將雜質(zhì)飄浮，然后再回收處理。直接利用壓縮空氣的反作用力原理，將噴嘴與鋼管內(nèi)壁圓周方向形成一個角度(通常為120° )，在壓縮空氣噴出的同時，反作用力可以使自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置自行旋轉(zhuǎn)，以便對全部的鋼管內(nèi)壁進(jìn)行吹掃，不僅解決了吹掃面積問題，而且采用非動力結(jié)構(gòu)，降低消耗節(jié)約能源；然后結(jié)合噴嘴的前后運(yùn)動，達(dá)到鋼管內(nèi)壁的全方位、全覆蓋面的吹掃除塵除銹作用。本實用新型通過封閉的箱體結(jié)構(gòu)和合理的吸塵設(shè)備的布置，除塵效果和環(huán)境防護(hù)效果良好。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于(1)旋轉(zhuǎn)吹掃可以使吹掃面積更大， 通過控制懸臂推桿的進(jìn)給速度，結(jié)合自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置的自旋速度和噴嘴角度，可以保證吹掃過程的鋼管內(nèi)壁全面積覆蓋；(2)自旋轉(zhuǎn)利用的是吹掃過程中噴嘴噴出的壓縮空氣反作用力，產(chǎn)生的動力而達(dá)到旋轉(zhuǎn)效果，無需電機(jī)或馬達(dá)等動力源，降低了能耗；(3)整體結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，降低了懸臂的負(fù)重，并且少量的調(diào)整可適用多種管徑規(guī)格鋼管。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3是
圖1中A-A截面示意圖；圖4是
圖1中B-B截面示意圖；圖5是噴嘴的結(jié)構(gòu)放大示意圖；[0023]圖6是8個噴嘴的工作示意圖；其中，1、絲杠升降裝置，1-1、滑槽，1-2、絲杠，1-3、絲母，2、噴嘴，2-1、氣噴頭，2-2、 內(nèi)絲接頭，2-3、彎曲管桿，3、三通氣腔，4、轉(zhuǎn)盤，5、旋轉(zhuǎn)套，6、壓縮空氣管道，7、懸臂推桿，8、鋼管。
具體實施方式
根據(jù)附
圖1、附圖2和附圖5可知，本實用新型具體涉及一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置，包括絲杠升降裝置1、三通氣腔3和自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置，所述絲杠升降裝置包括一側(cè)設(shè)置有“T”形滑道的滑槽1-1、與所述“T”形滑道滑動配合的絲母1-3，以及與所述絲母1-3螺紋配合的絲杠1-2，所述絲杠1-2與“T”形滑道平行放置；所述三通氣腔3為一“T”形的中空管，左端口通過法蘭固定于絲杠升降裝置1的絲母1-3 —端，下端口與壓縮空氣管道6相連通，右端口與所述自旋轉(zhuǎn)裝置連接；所述自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置包括旋轉(zhuǎn)套5、轉(zhuǎn)盤4和噴嘴2， 所述轉(zhuǎn)盤4為中空的圓形殼體，在圓盤4的圓周面上均勻分布著用于固定噴嘴2的安裝孔， 一側(cè)底面的中心設(shè)置有與三通氣閥3右端口連接的通氣孔；所述噴嘴2包括氣噴頭2-1、內(nèi)絲接頭2-2和彎曲管桿2-3，所述彎曲管桿2-3 —端通過內(nèi)絲接頭2-2固接有氣噴頭2_1， 另一端設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)盤4的安裝孔配合的螺紋，所述彎曲管桿2-3為弧形彎管，其兩端面夾角為11(Γ130度；所述噴嘴2的噴氣方向與所述轉(zhuǎn)盤4軸線的安裝夾角為(Γ90度。根據(jù)附圖3可知，所述轉(zhuǎn)盤4的圓周面上均勻分布6 20個噴嘴2。根據(jù)附圖5可知，本實用新型的彎曲管桿2-3兩端面夾角為120度。所述旋轉(zhuǎn)套5為一側(cè)設(shè)有邊沿的套筒，所述套筒處通過密封軸承與所述三通氣腔 3的右端口處配合，在轉(zhuǎn)盤4和三通氣腔3的接頭處設(shè)有密封圈，所述旋轉(zhuǎn)套5的邊沿通過螺栓與轉(zhuǎn)盤4固定。所述絲杠1-2的四周設(shè)有防護(hù)罩。本實用新型具體實施方式
為首先根據(jù)鋼管8調(diào)整自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置的高度，通過絲杠升降裝置1，旋轉(zhuǎn)絲杠1-2來使自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置中心與鋼管8管徑中心保持一致；然后把壓縮空氣管道6通過懸臂推桿7的內(nèi)腔與三通氣腔3的下端口連接，壓縮空氣通過三通氣腔3進(jìn)入自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置，在壓縮空氣吹掃的反作用力下使自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置自行旋轉(zhuǎn)吹掃。通常壓縮空氣的使用壓力范圍為0.2、. 5 Mpa0本實用新型的特點(diǎn)在于自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，鋼管8內(nèi)壁上的塵土和浮銹需要一定的吹掃力度才能打掉，并使塵屑揚(yáng)起后通過吸塵設(shè)備吸走，故選擇具有大推力壓縮空氣噴射效果的思萬特氣噴頭。要達(dá)到鋼管內(nèi)壁全面吹掃，有兩種辦法一是增加噴嘴 2的數(shù)量使吹掃面積覆蓋鋼管8整個內(nèi)壁，二是采用自旋轉(zhuǎn)吹掃方式，通過合理計算旋轉(zhuǎn)的速率和懸臂進(jìn)給速度，使吹掃面積覆蓋鋼管8內(nèi)壁。通過模擬計算，增加噴嘴2的數(shù)量雖然能達(dá)到吹掃面積覆蓋鋼管8整個環(huán)壁的情況，但要根據(jù)每一種鋼管管徑設(shè)計不同的吹掃裝置；而采用旋轉(zhuǎn)吹掃方式，在工作速度為最高5m/min時，旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到50r/min，Φ914mm以下的管徑只需設(shè)計六個噴嘴(如圖3所示)，Φ914πιπι及以上則需設(shè)計八個噴(如圖6所示)， 兩套裝置即可滿足所有規(guī)格的管徑。對于旋轉(zhuǎn)的動力，若采用電機(jī)或馬達(dá)驅(qū)動，造成吹掃裝置的體積和重量太大，而通過噴嘴2的噴氣方向和角度設(shè)計，結(jié)合思萬特可調(diào)氣噴頭的調(diào)節(jié)，利用壓縮空氣的反作用力，配合密封的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，使吹掃過程中吹掃裝置快速的自旋。通過控制壓縮空氣的壓力和流速，調(diào)節(jié)吹掃裝置的吹掃力和自旋速度，達(dá)到鋼管8內(nèi)壁的全方位、全覆蓋面的吹掃除塵除銹效果。
權(quán)利要求1.一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置，其特征在于包括絲杠升降裝置(1)、三通氣腔(3) 和自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置；所述絲杠升降裝置包括設(shè)置有“T”形滑道的滑槽(1-1)、與所述“T”形滑道滑動配合的絲母(1-3)，以及與所述絲母(1-3)螺紋配合的絲杠(1-2)，所述絲杠(1-2)與“T”形滑道平行放置；所述三通氣腔(3)為一“T”形的中空管，左端口通過法蘭固定于所述的絲母(1-3) — 端，下端口與壓縮空氣管道(6 )相連通，右端口與所述自旋轉(zhuǎn)裝置連接；所述自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置包括旋轉(zhuǎn)套(5)、轉(zhuǎn)盤(4)和噴嘴(2)，所述轉(zhuǎn)盤(4)為中空的圓形殼體，在圓盤(4)的圓周面上均勻分布著用于固定噴嘴(2)的安裝孔，一側(cè)底面的中心設(shè)置有與三通氣閥(3 )右端口連接的通氣孔；所述噴嘴(2)包括氣噴頭(2-1)、內(nèi)絲接頭(2-2)和彎曲管桿(2-3)，所述彎曲管桿 (2-3)—端通過內(nèi)絲接頭(2-2)固接有氣噴頭(2-1)，另一端設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)盤(4)的安裝孔配合的螺紋，所述彎曲管桿(2-3)為弧形彎管，其兩端面夾角為11(Γ130度；所述噴嘴(2) 的噴氣方向與所述轉(zhuǎn)盤(4)軸線的安裝夾角為(Γ90度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)盤(4)的圓周面上均勻分布6 20個噴嘴(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置，其特征在于所述彎曲管桿 (2-3)兩端面夾角為120度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)套(5) 為一側(cè)設(shè)有邊沿的套筒，所述套筒處通過密封軸承與所述三通氣腔(3)的右端口處配合，在轉(zhuǎn)盤(4)和三通氣腔(3)的接頭處設(shè)有密封圈，所述旋轉(zhuǎn)套(5)的邊沿通過螺栓與轉(zhuǎn)盤(4) 固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置，其特征在于所述絲杠(1-2) 的四周設(shè)有防護(hù)罩。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼管內(nèi)壁自旋式吹掃裝置，包括絲杠升降裝置、三通氣腔和自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置，自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置通過三通氣腔與絲杠升降裝置連接，自旋轉(zhuǎn)噴嘴裝置包括旋轉(zhuǎn)套、轉(zhuǎn)盤和噴嘴，噴嘴包括氣噴頭、內(nèi)絲接頭和彎曲管桿，彎曲管桿一端通過內(nèi)絲接頭固接有氣噴頭，另一端設(shè)置有與轉(zhuǎn)盤的安裝孔配合的螺紋，彎曲管桿兩端面夾角為120度，噴嘴的噴氣方向與轉(zhuǎn)盤軸線的安裝夾角0-90度。本實用新型通過合理布置噴嘴數(shù)量和角度，利用壓縮空氣的吹掃反作用力，通過調(diào)整壓縮空氣的流速和壓力，來控制自旋速度，達(dá)到鋼管內(nèi)壁全面積吹掃的目的，而且無需電機(jī)或馬達(dá)等動力源，降低了能耗，整體結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，降低了懸臂的負(fù)重。
文檔編號B08B9/032GK202185437SQ20112026423
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者劉文靜, 呂成秀, 張寶利, 武占芳, 郭錦龍, 龔健 申請人:中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司, 南京巨龍鋼管有限公司, 巨龍鋼管有限公司