[实用新型]一种管道外壁仿生沟槽表面加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道外壁仿生沟槽表面加工装置。

背景技术

随着科学技术的高速发展，以及海洋战略地位的显著提高，人类迈向对海洋资源开发的脚步也越来越快。广袤的海洋蕴含着丰富的石油及天然气资源，同时随着国民经济的快速发展，海底中石油和天然气等燃料的管道输送量日益增加，同时增设的管道也在逐年递增。由于长期处在复杂多变的海洋环境中，同时面对海水的冲击，管道可能出现过度屈服、疲劳损坏、脆性断裂，以及失稳和腐蚀等不同形式的损坏，还会增加管道的阻力。管道阻力的增加也使得石油、天然气管道运输的能耗增大，效率下降、管道壁面磨损严重、缩短管道使用寿命。

仿生减阻技术是减阻领域研究的新热点，其减阻效果已经得到了广泛认可。利用仿生学原理在管道表面加工仿生减阻结构可以大幅降低管道的阻力，降低管道外壁的压力脉动，达到减阻的作用。同时增大管道外壁的接触面积，可使涂在管道外壁的防锈防腐漆充分发挥作用。因此，研究在管道外壁加工仿生减阻结构的方法和加工设备对减阻节能以及相关产业的发展具有重要意义。因此，为解决上述技术问题，根据石油、天然气等燃料的输送管道的结构特点，本实用新型在分析、总结生物表面减阻结构特点和现有加工方法的基础上，提供一种管道外壁仿生沟槽表面加工装置，可降低能源消耗、提高管道输送的经济效益；同时降低污染排放，提高环境效益。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，操作容易，能够在管道外壁保护涂层表面上加工出仿生沟槽结构的管道外壁仿生沟槽表面加工装置。

本实用新型所述的一种管道外壁仿生沟槽表面加工装置，包括用于提供驱动力的驱动机构、用于连接驱动机构和支撑加工机构的支撑座、用于在加工管道外壁加工仿生沟槽的加工机构以及控制器，所述支撑座上方安装第一支撑台和第二支撑台，第一支撑台与第二支撑台同轴对称布置在支撑座的两端，且二者之间留有用于安装加工机构部分工件的安装区；所述驱动机构安装在支撑座下方；所述加工机构夹的安装在第一支撑台、第二支撑台之间；所述驱动机构以及所述加工机构均与控制器相应的控制端电连；

所述驱动装置包括驱动电机、承接轴、第一传动齿轮组、输入轴、第二传动齿轮组、连接轴、第三传动齿轮组、传动轴以及滚轮，所述驱动电机安装在支撑座的底部，并且所述驱动电机的输出轴通过联轴器与承接轴的一端相连，承接轴的另一端通过第一传动齿轮组与输入轴一端齿轮啮合；所述输入轴的另一端通过第二传动齿轮组与连接轴的一端齿轮啮合，所述连接轴的另一端通过第三传动齿轮组与传动轴齿轮啮合，实现驱动电机的驱动力的逐步传递；所述输入轴、所述输出轴的两端部均各配有相应的滚轮；所述驱动电机的控制端与所述控制器相应的控制引脚电连；

所述加工机构包括加工电机、电机支架、加工主动齿轮、加工被动齿轮、第一滚筒、第二滚筒以及气压控制装置，所述加工电机安装在所述第一滚筒顶部的所述电机支架上，所述加工电机的输出轴同轴安装加工主动齿轮；所述第一滚筒、所述第二滚筒分别同轴安装在第一支撑台、第二支撑台内端面，其中所述第一滚筒的外壁周向设有用于与加工主动齿轮啮合的加工被动齿轮；所述气缸的两端分别与所述第一滚筒、所述第二滚筒固接，所述气压控制装置包括空气压缩机、气缸、伸缩杆以及刀具，所述气缸为双层环形空腔，气缸径向均匀分布多个供伸缩杆贯穿的径向通孔，且径向通孔一端与双层环形空腔中间间隙连通，径向通孔另一端与气缸内腔连通；所述空气压缩机安装在所述气缸上，所述空气压缩机的出气口与双层环形空腔中间间隙连通；所述伸缩杆贯穿径向通孔，并与之滑动连接，其中伸缩杆的内端安装用于切割管内壁的刀具；所述加工电机的控制端、所述空气压缩机的控制端分别与所述控制器相应的引脚电连。

所述第一传动齿轮组包括第一传动齿轮、第二传动齿轮以及第一套筒，所述第一传动齿轮套装在所述承接轴的一端，并通过同样套在承接轴末端的套筒限制其轴向移动，所述第一传动齿轮的齿数小于所述第二传动齿轮的齿数；所述承接轴通过第一深沟球轴承、第二深沟球轴承支撑在所述支撑座的底部，并且第一深沟球轴承、第二深沟球轴承分别通过相应的第一端盖、第二端盖限制其轴向移动；所述输入轴两端通过第三深沟球轴承、第四深沟球轴承支撑在所述支撑座底部，并且第三深沟球轴承、第四深沟沟轴承分别通过相应的第三端盖、第四端盖限制其轴向移动，且第三深沟球轴承与第二传动齿轮之间的输入轴上套接第二套筒。