[实用新型]一种管道内壁仿生沟槽表面加工装置

权利要求书

1.一种管道内壁仿生沟槽表面加工装置，其特征在于：包括用于提供驱动力的驱动机构、用于支撑在所述管道内壁面的行走机构、用于在加工管道内壁加工仿生沟槽的加工机构，以及控制器，驱动机构通过螺栓安装在行走机构上；加工机构通过螺栓与行走机构固接；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；

所述驱动机构包括驱动电机、蜗轮、蜗杆、支撑架、传递轴以及滚轮，所述驱动电机安装在所述支撑架上；所述驱动电机的输出轴通过联轴器与传递轴相连；所述蜗轮同轴固装在传递轴上；所述蜗杆与支撑架转动连接，并与所述蜗轮啮合；所述滚轮安装在所述蜗杆的两轴端；所述驱动电机的控制端与所述控制器相应的控制端电连；

所述行走机构包括支架和两个行走单元，其中一个行走单元作为前行走单元，另一个行走单元作为后行走单元，并且两个行走单元的结构一致，所述前行走单元、所述后行走单元分别通过相应的衔接轴安装在加工机构的两端，并与之转动连接；所述支架上部与前行走单元的底部固接，下部设有用于调整支撑架纵向高度的滑槽，所述支架的下部通过卡入滑槽内的螺栓与所述支撑架一端固接，实现支撑架纵向限位；所述行走单元包括用于卡在管内壁的行走架和用于传递连接的衔接轴，所述行走架为三爪卡盘，包括安装组件、多个移动爪以及多个支撑杆，所述安装组件与所述支撑架的上端固接，所述移动爪与所述安装组件滑动连接；所述移动爪与所述支撑杆一一对应，并且支撑杆的内端分别与相应的移动爪固接，外端装有用于压在管内壁的滑轮；所述衔接轴的另一端与加工机构前端转动连接；

所述加工机构包括空心滚筒、加工电机、电机支撑架、齿轮、伸缩机构以及刀具，所述空心滚筒的前端与所述前行走单元的衔接轴转动连接，所述空心滚筒的后端与所述后行走单元的衔接轴转动连接；所述加工电机、电机支撑架、齿轮、伸缩机构均设置在所述空心滚筒内，所述电机支撑架与所述空心滚筒内腔前端固接，所述加工电机安装在所述电机支撑架上，所述加工电机输出轴安装齿轮，所述齿轮与所述空心滚筒内壁周向设置的齿啮合；所述伸缩机构的伸缩杆沿空心滚筒径向移动，伸缩杆的外端贯穿空心滚筒后装有用于加工管内壁的刀具；所述伸缩机构的控制端与所述控制器的相应控制端电连。

2.如权利要求1所述的一种管道内壁仿生沟槽表面加工装置，其特征在于：所述伸缩机构包括伸缩杆、直线电机、滑台、导轨、传动轴、电机支撑台、托架以及斜板，直线电机安装在滑台上；导轨两端均用两个螺栓固定在支撑台上，支撑台为空心滚筒内一个凸台结构，滑台安放在导轨上，保持直线电机沿空心滚筒的轴向作直线往复运动；传动轴一端与滑台相连，所述传动轴的另一端同轴安装用于调整伸缩杆伸出长度的斜板，且斜板的倾斜方向一致；每根伸缩杆对应一块斜板，空心滚筒内壁上周向均匀布置多个通孔，且每个通孔对应配有一根伸缩杆，所述伸缩杆沿空心滚筒径向贯穿空心滚筒的通孔，并且伸缩杆的内端与相应斜板滑动连接，外端安装刀具；每个伸缩杆的顶端开有一个孔，轴向端面一侧开有一个凹槽；刀具插入到孔内，在凹槽内用两个竖直方向布置的螺栓进行固定。

3.如权利要求2所述的一种管道内壁仿生沟槽表面加工装置，其特征在于：所述空心滚筒的两端分别设有用于嵌入圆锥滚子轴承的安装通孔，并且所述安装通孔中心轴与空心滚筒的中心轴重合；所述安装通孔内嵌有套环，且所述套环的凸肩卡在空心滚筒相应的端面处，所述套环内装有圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承的外端面配有相应的端盖，所述端盖、所述套环通过螺栓与所述空心滚筒的端面固接。

4.如权利要求1所述的一种管道内壁仿生沟槽表面加工装置，其特征在于：对于加工短距离管道时，长度范围在3-5m内，行走单元采用机械三爪卡盘结构，安装组件包括大锥齿轮和小锥齿轮，所述大锥齿轮与所述支撑架的上端固接；移动爪周向有均匀的沟槽，并与大锥齿轮的环形沟槽相啮合，使得所述支撑杆沿大锥齿轮的径向布置；小锥齿轮与大锥齿轮相啮合，并且小锥齿轮外端开有扳手插入方孔。

5.如权利要求1所述的一种管道内壁仿生沟槽表面加工装置，其特征在于：对于长距离管道，长度范围在5m以上，行走单元选用气压三爪卡盘，安装组件包括空心主轴、带气缸的卡盘、气管、主轴连接套以及带仪表的气压控制器，空心主轴一端连接卡盘，二者周向固定；另一端与主轴连接套相连，主轴连接套后端连有气压控制器；气管置于空心主轴中，一端连通卡盘，另一端穿过主轴连接套连接在气压控制器上；所述移动爪与卡盘连通。

6.如权利要求1所述的一种管道内壁仿生沟槽表面加工装置，其特征在于：所述衔接轴为阶梯状，穿过支撑架的两个凸台中的轴承孔，均配有角接触球轴承，在传递轴的轴端相应配有端盖；所述蜗杆布置在支撑架的下方，支撑架的两端面分别设有中心通孔，每个中心通孔内嵌角接触球轴承，外配与支撑架相应端面固接的端盖，且所述蜗杆的两端通过端盖以及角接触球轴承与所述支撑架转动连接。