本實用新型涉及一種用于管道內(nèi)壁表面處理的激光搭載裝置，尤其涉及一種可在彎管內(nèi)移動以對管道內(nèi)壁采用激光進行表面處理的激光搭載裝置。

背景技術(shù)：

管道在應(yīng)用于不同領(lǐng)域時，管道內(nèi)壁的表面質(zhì)量與清潔程度的要求也相應(yīng)的不同，往往需要對管道進行去毛刺處理以提高其表面質(zhì)量，或者是對管道內(nèi)壁進行去油污處理以提高其內(nèi)壁的清潔度，等等。

現(xiàn)有技術(shù)中，在對管道內(nèi)壁進行表面處理時，常見的有采用電化學(xué)、超聲波等方式，但電化學(xué)法對工件的腐蝕程度較大，且對環(huán)境易造成污染，而超聲波法則往往會因為沖擊力不均勻而導(dǎo)致管道內(nèi)壁毛刺、油污等去除的不徹底。

近年來，由于激光技術(shù)的快速發(fā)展，采用激光對管道內(nèi)壁進行去毛刺、去油污等處理也受到了廣泛的應(yīng)用，其具有許多優(yōu)點：（1）激光清洗是一種“干式”清洗，不需清潔液和其它化學(xué)溶液，因此沒有化學(xué)清洗產(chǎn)生的環(huán)境污染，是一種“綠色”清洗工藝。（2）激光清洗是一種非接觸處理，可通過光纖傳輸與機器人或機械手聯(lián)合，實現(xiàn)自動化操作，能清洗傳統(tǒng)方法不易達到的部位。（3）激光清洗能清除各種材料表面的不同類型的污物，達到很高的潔凈度，而且還可以選擇性地清洗材料表面的污物，不損傷材料的內(nèi)部組成和結(jié)構(gòu)，該方法相較于電化學(xué)法不但對工件的損傷小，而且也更環(huán)保，相較于超聲波法可以更徹底地去除毛刺，同時激光去油污效果也很好，因而被越來越廣泛地使用。

但是現(xiàn)有的激光處理管道內(nèi)壁技術(shù)仍存在不足之處，主要表現(xiàn)在激光搭載裝置上。由于管道布置中往往存在彎管，若激光搭載裝置沒有設(shè)計好的話，容易對激光分光鏡定位不穩(wěn)，激光分光鏡在進入彎管的彎道時很容易觸碰到管道內(nèi)壁，從而導(dǎo)致激光分光鏡損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種用于管道內(nèi)壁表面處理的激光搭載裝置，能夠?qū)Ψ止忡R實現(xiàn)定位，也可以保護分光鏡頭，避免其與管道內(nèi)壁接觸。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種用于管道內(nèi)壁表面處理的激光搭載裝置，所述激光搭載裝置包括激光分光鏡、分設(shè)于所述激光分光鏡兩端的兩根固定桿、分別設(shè)置在兩根所述固定桿上的兩組移動架組件，兩根所述固定桿的軸心線相互平行或共線延伸，每根所述固定桿沿自身軸向均具有與所述激光分光鏡固定連接的近端、遠離所述激光分光鏡的遠端，所述移動架組件設(shè)置在所述固定桿的所述遠端；

所述的移動架組件包括樞軸連接在所述固定桿上的安裝座、分設(shè)于所述安裝座兩側(cè)的兩組導(dǎo)向架，所述固定桿沿徑向位于兩側(cè)的所述導(dǎo)向架之間，每組所述的導(dǎo)向架均包括相互交叉且在交叉處通過轉(zhuǎn)軸相樞軸連接的兩根導(dǎo)向桿、設(shè)置在兩根所述導(dǎo)向桿之間用于提供兩根所述導(dǎo)向桿相對轉(zhuǎn)動所需彈性回復(fù)力的彈性件，每根所述導(dǎo)向桿的兩端均設(shè)置有滾輪，所述導(dǎo)向架通過所述轉(zhuǎn)軸樞軸連接在所述安裝座上，

當(dāng)所述激光搭載裝置在管道內(nèi)腔中移動時，每個所述移動架組件上，所有的所述滾輪均滾動地支撐在所述管道的內(nèi)壁上而使得所述激光分光鏡與所述管道內(nèi)壁之間始終保持著間距。

優(yōu)選地，同一組所述移動架組件上，兩側(cè)的所述導(dǎo)向架中所述的導(dǎo)向桿兩兩平行設(shè)置并分別通過連接桿固定連接。

進一步地，同一組所述移動架組件上，兩組所述導(dǎo)向架關(guān)于所述固定桿的軸心線對稱設(shè)置。

更進一步地，同一組所述導(dǎo)向架上，兩根所述導(dǎo)向桿的長度相同，且每根所述導(dǎo)向桿上位于所述轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的長度也相同。

優(yōu)選地，所述彈性件為套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上并位于兩根所述導(dǎo)向桿之間的扭簧，所述扭簧的軸向兩端分別與兩側(cè)的所述導(dǎo)向桿相連接。

優(yōu)選地，兩根所述固定桿中的其中一根所述固定桿為具有中空腔且用于提供光纖導(dǎo)向的光纖導(dǎo)管，所述光纖穿入所述光纖導(dǎo)管而連接所述激光分光鏡與外部的激光設(shè)備。

進一步地，所述光纖導(dǎo)管的所述遠端上，所述的安裝座通過具有中空腔的中空軸樞軸連接在所述光纖導(dǎo)管上，且所述中空軸與所述安裝座相對固定地設(shè)置，該所述的安裝座上還開設(shè)有安裝孔，所述光纖穿過所述安裝孔并經(jīng)所述中空軸的中空腔穿入所述光纖導(dǎo)管中而與所述激光分光鏡相連接。

優(yōu)選地，兩根所述固定桿對稱地設(shè)置在所述激光分光鏡的兩側(cè)，兩根所述的固定桿軸心線共線延伸設(shè)置。

進一步地，所述激光搭載裝置還包括兩組限位架組件，兩組所述的限位架組件分別地設(shè)置在兩根所述固定桿的所述近端上，所述限位架組件至少包括分設(shè)于所述固定桿徑向兩側(cè)的兩根限位桿、設(shè)置在每根所述限位桿端部上的限位滾輪。

更進一步地，每組所述限位架組件還包括限位座，所述限位座沿所述固定桿的軸向位置可調(diào)地設(shè)置在所述固定桿的所述近端上，兩根所述限位桿分別固定地設(shè)置在所述限位座上且兩根所述限位桿的軸心線共線延伸。

由于上述技術(shù)方案的運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本實用新型提供的用于管道內(nèi)壁表面處理的激光搭載裝置，在分光鏡兩端分別加設(shè)移動架組件，對分光鏡實現(xiàn)穩(wěn)固定位，同時保護分光鏡而避免其與管道內(nèi)壁接觸。本激光搭載裝置尤其可用于彎管內(nèi)壁處理，尤其在經(jīng)過彎管彎道過程中能夠充分保護定位激光分光鏡，提高了管道內(nèi)壁清理質(zhì)量與效率。

附圖說明

附圖1為本實用新型的激光搭載裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本實用新型的移動架組件的透視示意圖；

附圖3為本實用新型的激光搭載裝置正視圖；

附圖4為本實用新型的激光搭載裝置進入彎管時的示意圖；

附圖5為本實用新型的激光搭載裝置處于彎管彎道時的示意圖；

附圖6為本實用新型的激光搭載裝置出彎管彎道后的示意圖。

其中： 1、激光分光鏡；2、固定桿；3、固定桿（光纖導(dǎo)管）；4、中空軸；

5、第一移動架組件；6、第一安裝座；7、第一導(dǎo)向架；71、第一導(dǎo)向桿；72、第一扭簧；73、第一滾輪；74、第一轉(zhuǎn)軸；8、第一連接桿；

9、第二移動架組件；10、第二安裝座；11、安裝孔；12、第二導(dǎo)向架；121、第二導(dǎo)向桿；122、第二扭簧；123、第二滾輪；124、第二轉(zhuǎn)軸；13、第二連接桿；14、限位架組件；141、限位座；142、限位桿；143、限位滾輪。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實施例來對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的闡述。

參見附圖1至附圖3所示，該激光搭載裝置包括激光分光鏡1、設(shè)于激光分光鏡1兩端的兩根固定桿2、3，以及分別設(shè)置在兩根固定桿2、3上的兩組移動架組件。其中，激光分光鏡1采用能夠發(fā)出環(huán)形激光束的環(huán)形激光分光鏡，以使其在經(jīng)過管道某一區(qū)域時對管道的該區(qū)域周向內(nèi)壁同時進行激光處理；固定桿3為光纖導(dǎo)管3，該光纖導(dǎo)管3具有中空腔以供光纖穿入并提供該光纖導(dǎo)向。并且，固定桿2和光纖導(dǎo)管3的軸心線相互平行或共線延伸，此處，固定桿2與光纖導(dǎo)管3的軸心線共線延伸。

固定桿2、光纖導(dǎo)管3沿自身軸向均具有與激光分光鏡1固定連接的近端、遠離激光分光鏡1的遠端。兩組移動架組件分別為設(shè)置在固定桿2遠端的第一移動架組件5、設(shè)置在光纖導(dǎo)管3遠端上的第二移動架組件7。

參見圖1至圖3所示，第一移動架組件5包括樞軸連接在固定桿2上的第一安裝座6，分設(shè)于第一安裝座6兩側(cè)的兩組第一導(dǎo)向架7。本實施例中，每組第一導(dǎo)向架7采用完全相同的結(jié)構(gòu)，其均包括相互交叉且在交叉處通過第一轉(zhuǎn)軸74相樞軸連接的兩根第一導(dǎo)向桿71、設(shè)置在兩根第一導(dǎo)向桿71之間用于提供第一導(dǎo)向桿71相對轉(zhuǎn)動所需彈性回復(fù)力的彈性件、設(shè)于每根第一導(dǎo)向桿71的兩端的第一滾輪73，第一導(dǎo)向架7通過第一轉(zhuǎn)軸74樞軸連接在第一安裝座6上。為了便于安裝和拆卸，兩側(cè)的第一導(dǎo)向架7上的第一轉(zhuǎn)軸74一體設(shè)置，且第一安裝座6通過該第一轉(zhuǎn)軸74樞軸連接在固定桿2的遠端上。

為了使激光搭載裝置能夠穩(wěn)定地定位激光分光鏡并在管道內(nèi)平穩(wěn)運行，需要使第一移動架組件5上所有的第一滾輪73均能夠滾動地支撐在管道內(nèi)壁上，因此彈性件設(shè)為套設(shè)在第一轉(zhuǎn)軸74上并位于兩根第一導(dǎo)向桿71之間的第一扭簧72。第一扭簧72的軸向兩端分別與兩側(cè)的第一導(dǎo)向桿71相連接，提供兩根第一向桿71相對轉(zhuǎn)動所需的彈力，以使激光搭載裝置放入管道內(nèi)時所有第一滾輪73緊貼管道內(nèi)壁。

在第一移動架組件5中，每組第一導(dǎo)向架7上的兩根第一導(dǎo)向桿71的長度相同，每根第一導(dǎo)向桿71位于第一轉(zhuǎn)軸74兩側(cè)的長度也相同，且兩組第一導(dǎo)向架7關(guān)于固定桿2的軸心線相對稱。同時，為了使兩側(cè)的第一導(dǎo)向桿71能夠同步轉(zhuǎn)動，位于固定桿2兩側(cè)的第一導(dǎo)向桿71兩兩平行設(shè)置，并分別通過第一連接桿8固定連接。

參見圖1至圖3所示，第二移動架組件9包括樞軸連接在光纖導(dǎo)管3遠端上的第二安裝座10、分設(shè)于第二安裝座10兩側(cè)的兩組第二導(dǎo)向架12。本實施例中，兩組第二導(dǎo)向架12采用完全相同的結(jié)構(gòu)，其均包括相互交叉且在交叉處通過第二轉(zhuǎn)軸124相樞軸連接的兩根第二導(dǎo)向桿121、設(shè)置在兩根第二導(dǎo)向桿121之間用于提供第二導(dǎo)向桿121相對轉(zhuǎn)動所需彈性回復(fù)力的彈性件、設(shè)于每根第二導(dǎo)向桿121的兩端的第二滾輪123，第二導(dǎo)向架12通過第二轉(zhuǎn)軸124樞軸連接在第二安裝座10上。

為了使激光搭載裝置能夠穩(wěn)定地定位激光分光鏡，并在管道內(nèi)平穩(wěn)運行，需要使第二移動架組件9上所有的第二滾輪123均能夠滾動地支撐在管道內(nèi)壁上，因此彈性件設(shè)為套設(shè)在第二轉(zhuǎn)軸124上并位于兩根第二導(dǎo)向桿121之間的第二扭簧122。第二扭簧122的軸向兩端分別與兩側(cè)的第二導(dǎo)向桿121相連接，提供兩根第二向桿121相對轉(zhuǎn)動所需的彈力，以使激光搭載裝置放入管道內(nèi)時，所有第二滾輪123均緊貼管道內(nèi)壁。

在第二移動架組件9中，每組第二導(dǎo)向架12上的兩根第二導(dǎo)向桿121的長度相同，每根第二導(dǎo)向桿121位于第二轉(zhuǎn)軸124兩側(cè)的長度也相同，且兩組第二導(dǎo)向架12關(guān)于光纖導(dǎo)管3的軸心線相對稱。同時，為了使兩側(cè)的第二導(dǎo)向桿121能夠同步轉(zhuǎn)動，位于光纖導(dǎo)管3兩側(cè)的第二導(dǎo)向桿121兩兩平行設(shè)置，并分別通過第二連接桿13固定連接。

參見附圖2所示，第二安裝座10通過具有中空腔的中空軸4樞軸連接在光纖導(dǎo)管3的遠端上，該中空軸4與第二安裝座10之間相對固定地設(shè)置。第二安裝座10上開設(shè)有安裝孔11，中空軸4上還開設(shè)有供光纖穿過且連通其中空腔與光纖導(dǎo)管3內(nèi)腔的孔（圖中未示出）。這樣，光纖的一端便可自第二安裝座10的安裝孔11穿入中空軸4的中空腔中，然后穿入光纖導(dǎo)管3的內(nèi)腔中而與激光分光鏡1相連接，光纖的另一端則與外部的激光設(shè)備相連接。

如附圖1至附圖3所示，為了使激光搭載裝置能夠更加穩(wěn)固地定位激光分光鏡1，尤其防止其應(yīng)用于彎管時觸碰到管道內(nèi)壁，可分別在固定桿2和光纖管道3的近端上設(shè)置限位架組件14。該限位架組件14至少包括設(shè)于固定桿2/光纖導(dǎo)管3近端上的限位座141，分設(shè)于限位座141兩側(cè)并沿固定桿2/光纖導(dǎo)管3徑向延伸的兩根限位桿142、設(shè)置在每根限位桿142端部上的限位滾輪143。兩根限位桿142分別固定地設(shè)置在限位座121上，并且兩根限位桿122的軸心線共線延伸，同時兩根限位桿142的軸心線延伸方向與連接桿8的軸心線延伸方向相垂直。優(yōu)選的，限位滾輪143的軸向與滾輪73的軸向相平行。具體設(shè)置時，還可以使得限位座141在固定桿2/光纖導(dǎo)管3上軸向位置可調(diào)地設(shè)置，以根據(jù)實際應(yīng)用場合來調(diào)整限位座141與激光分光鏡1之間的間距。

以下簡要說明下本實施例的激光搭載裝置的工作原理及工作過程：

如附圖4所示的激光搭載裝置進入彎管時的示意圖，先根據(jù)彎管的彎曲情況調(diào)節(jié)兩個限位架組件14距離激光分光鏡1的距離，然后將激光搭載裝置裝入管道內(nèi)，置入管道時采用第一移動架組件5在前、第二移動架組件9在后的順序。第一移動架組件5上的兩根第一導(dǎo)向桿71在第一扭簧72的作用下張開，設(shè)于第一導(dǎo)向桿71端部所有的第一滾輪73均滾動地支撐在管道內(nèi)壁上；設(shè)于第二移動架組件9上的所有第二滾輪123與設(shè)于第一移動架組件5上的所有第一滾輪73相似，也滾動地支撐在管道內(nèi)壁上。第一移動架組件5和第二移動架組件9對激光分光鏡1形成穩(wěn)定限位，使得激光分光鏡1位于管道的中間，而不會在移動的過程中碰觸到管道的內(nèi)壁。激光分光鏡1發(fā)出環(huán)形激光并跟隨激光搭載裝置沿著管道運動，對管道內(nèi)壁進行去毛刺、去油污等處理。

如附圖5所示的激光搭載裝置處于彎管彎道時的示意圖，當(dāng)激光搭載裝置進入彎管的彎道時，第一移動架組件5上兩第一導(dǎo)向桿71相對轉(zhuǎn)動并使得所有的第一滾輪73保持著與管道內(nèi)壁接觸，第二移動架組件9上的兩第二導(dǎo)向桿121相對轉(zhuǎn)動并使得所有的第二滾輪123保持著與管道內(nèi)壁接觸，同時，設(shè)于激光分光鏡1兩端的兩個限位架組件14支撐在激光分光鏡1與管道內(nèi)彎曲部的內(nèi)壁之間，進一步避免激光分光鏡1與管道內(nèi)彎曲部相接觸，從而對激光分光鏡1起到了保護作用，使得激光分光鏡1能夠順利通過彎道并對彎道進行去毛刺、去油污等處理。

如附圖6所示的激光搭載裝置出彎管彎道后的示意圖，激光搭載裝置出彎管彎道后，依舊保持第一移動架組件5在前、第二移動架組件9在后的順序沿管道向前運動而對管道內(nèi)壁表面進行去毛刺、去油污等處理。

綜上，本實用新型提供的用于管道內(nèi)壁表面處理的激光搭載裝置，其中通過在激光分光鏡1兩端分別加設(shè)移動架組件，能夠?qū)す夥止忡R1實現(xiàn)穩(wěn)固定位，使其位于管道的中間而實現(xiàn)對管道內(nèi)壁表面的激光處理。同時，該激光搭載裝置還能夠保證激光分光鏡1在經(jīng)過彎管區(qū)域時不會碰觸到管道內(nèi)壁而造成損壞，有效地提高了清理管道內(nèi)壁質(zhì)量與效率。將該激光搭載裝置置入管道中并使其沿管道的延伸方向行進，便可實現(xiàn)對管道內(nèi)壁表面的激光處理。

上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。