专利名称：山地内对口器的气动比例控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种山地内对口器的气动控制系统。
背景技术：
气动内对口器是用在管线焊接施工中，从钢管内部以径向力把两根待组对管管口迅速组对，且满足管线焊接要求的一种专用机械。它是以压缩空气为动力源来实现设备的驱动与操作。现有的管道内对口器不能在坡度超过30°时行走，在上坡路行走时，由于刹车控制阀与行走控制阀互锁的控制方式造成的停车可靠性差，另外，下坡时易发生溜坡，有很大的安全隐患。山地管道施工时，由于坡度大，内对口器重量大，自行走困难非常大。
发明内容为了克服已有山地内对口器的气动控制系统的精度低、控制效果差的不足，本实用新型提供一种精度高、控制效果理想的山地内对口器的气动比例控制系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种山地内对口器的气动比例控制系统，包括气源，所述气源与闸阀连接，所述闸阀同时与第一两位两通阀、两位五通阀和阀块连接，所述第一两位两通阀与第一气动比例减压阀连接，所述第一气动比例减压阀与第一梭阀连接；所述两位五通阀同时与第一气缸、第二梭阀连接，所述第二梭阀与第二两位两通阀连接，所述阀块同时与第一两位三通手压阀、第二两位三通手压阀、第三两位三通手压阀和三位五通阀连接，所述第一两位三通手压阀与第二气缸连接；所述第二两位三通手压阀与第一两位两通阀连接，所述第三两位三通手压阀与第二两位两通阀连接，所述第二两位两通阀与第二气动比例减压阀连接，所述第二气动比例减压阀与第三梭阀连接，所述第一梭阀和第三梭阀分别与气动马达连接；所述三位五通阀与第三气缸连接。进一步，所述第一两位三通手压阀与第一两位三通电磁阀连接，所述第一两位三通电磁阀与第二气缸连接；所述第二两位三通手压阀与第二两位三通电磁阀连接，所述第二两位三通电磁阀与第一两位两通阀连接，所述第三两位三通手压阀与第三两位三通电磁阀连接，所述第三两位三通电磁阀与第二两位两通阀连接。本实用新型的“连接”是指气路连接关系，例如“所述气源与闸阀连接”是指从气路上，气源上设置出气管，所述出气管上设置闸阀。本实用新型的有益效果主要表现在精度高、控制效果理想。
图1是山地内对口器的气动比例控制系统的气路示意图。图2是气动内对口器的示意图。图3是行走段的轴向示意图。[0013]图4是储气罐的轴向示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。参照图1 图4，一种山地内对口器的气动比例控制系统，包括气源24，所述气源24与闸阀Vl连接，所述闸阀Vl同时与第一两位两通阀Vl1、两位五通阀V2和阀块BI连接，所述第一两位两通阀Vll与第一气动比例减压阀V12连接，所述第一气动比例减压阀V12与第一梭阀V13连接；所述两位五通阀V2同时与第一气缸Cl、第二梭阀VlO连接，所述第二梭阀VlO与第二两位两通阀V16连接，所述阀块BI同时与第一两位三通手压阀V3、第二两位三通手压阀V5、第三两位三通手压阀V7和三位五通阀V9连接，所述第一两位三通手压阀V3与第二气缸C2连接；所述第二两位三通手压阀V5与第一两位两通阀Vll连接，所述第三两位三通手压阀V7与第二两位两通阀V16连接，所述第二两位两通阀V16与第二气动比例减压阀V15连接，所述第二气动比例减压阀V15与第三梭阀V14连接，所述第一梭阀V13和第三梭阀V14分别与气动马达连接；所述三位五通阀V9与第三气缸C3连接。所述第一两位三通手压阀V3与第一两位三通电磁阀V4连接,所述第一两位三通电磁阀V4与第二气缸C2连接；所述第二两位三通手压阀V5与第二两位三通电磁阀V6连接，所述第二两位三通电磁阀V6与第一两位两通阀Vll连接，所述第三两位三通手压阀V7与第三两位三通电磁阀V8连接，所述第三两位三通电磁阀V8与第二两位两通阀V16连接。本实施例的气动内对口器，这种智能型气动内对口器如图1所示，沿Z向分为三段，A段为对口工作部1，B段为行走段，C段为储气罐13。滑柱2安装在A段上，滑套3安装在B段上，A段与B段通过滑柱与滑套联接，B段与C段通过铰链12联接。从Z向看，三对滑柱2与滑套3在圆周上均布。气缸5通过连接板4推动滑柱2使对口工作部I能相对行走段移动。行走段具有圆柱笼形车架6，沿Z轴方向车架上依次布置两个履带式行走轮7、两个履带式驱动轮8、两个刹车块9和两个履带式行走轮7，径向分布如图2所示，两个行走轮的夹角为120°并关于Y轴对称，两个驱动轮(两个刹车块)的夹角也为120°并关于Y轴对称，驱动轮与行走轮的夹角为60°。4个行走轮直接安装在车架上。两个驱动轮分别通过销轴安装在驱动轮支撑臂20的一端，驱动轮支撑臂可以绕固定在车架上的回转轴转动，支撑臂的另一端通过铰链与滑套22联接。气马达19安装在机架上，气马达轴、轮支撑臂回转轴和驱动轮轴上安装链轮，通过链传动将动力从气马达传递到驱动轮上，车架安装了 2套驱动轮及其支撑臂。两个刹车块分别通过销轴安装在刹车块支撑臂18的一端，刹车块支撑臂可以绕固定在车架上的回转轴转动，刹车块支撑臂的另一端通过铰链与滑套17联接。储气罐上的滚轮径向分布如图3所示，各轮夹角也为120°并关于Y轴对称。若固定在中心机架上的气缸23活塞杆伸出时，推动滑套22并使轮支撑臂转动，驱动轮随着轮支撑臂的运动压在管道壁上，同时，也使4个行走轮轮子压在管道壁上。当气马达转动时，通过链传动带动驱动轮转动，从而牵引车架在管道内行走。当气缸I活塞杆退回，滑套2随着气缸23活塞杆的退回拉动轮支撑臂使驱动轮脱离管道壁。若固定在中心机架上的气缸15活塞杆伸出时，推动滑套17并使刹车块支撑臂转动，刹车块随着刹车块支撑臂的运动压在管道壁上，使行走器停止。当气缸15活塞杆退回，滑套17随着活塞杆的退回拉动刹车块支撑臂使刹车块脱离管道壁。 本实施例中，气动比例控制系统工作原理当闸阀Vl打开后，压缩空气经两位五通气动阀V2使第一气缸Cl (该气缸为刹车气缸)活塞杆伸出，推动滑套3在车架中心轴上滑动，通过铰链带动刹车臂将刹车块压在管道壁上，对口器停车。旋转第一两位三通手压阀V3 (或第一两位三通电磁阀V4得电)，阀左位工作，驱动轮压紧缸活塞杆伸出，推动滑套2在中心轴上滑动，通过铰链带动驱动轮臂将驱动轮压在管道壁上。平路(或上坡或坡度小于10°下坡)时，若对口器需要向前行走，压下第二两位三通手压阀V5(或第二两位三通电磁阀V6得电)，阀左位工作，使第一两位两通阀Vll通，同时经第二梭阀VlO使两位五通气动阀V2换向，刹车松开，压缩空气经第一气动比例减压阀V12和第一梭阀V13驱动气马达MD转动，使行走器向前行走，行走速度通过第一气动比例减压阀V12调节。坡度大于10°下坡时，若对口器需要向前行走，压下第三两位三通手压阀V7(或第三两位三通电磁阀V8得电)，阀左位工作，时经第二梭阀VlO使两位五通气动阀V2换向，刹车松开，对口器自由向下行走。当行走速度达到预设临界行走速度时，第二两位两通阀V16得电，第二气动比例减压阀V15工作，使气马达有一定的背压。当对口器行走速度增大，第二气动比例减压阀V15输出压力调高，当对口器行走速度减小，第二气动比例减压V15输出压力调低，使对口器匀速下行。平路(或下坡或坡度小于10°上坡)时，若对口器需要向后行走，压下第三两位三通手压阀V7 (或第三两位三通电磁阀V8和第二两位两通阀V16得电)，阀左位工作，经第二梭阀VlO使两位五通气动阀V2换向，刹车松开，压缩空气经第二气动比例减压阀V15和第三梭阀V14驱动气马达MD转动，使行走器向前后走，行走速度通过第二气动比例减压阀V15调节。坡度大于10°上坡时，若对口器需要向后行走，压下第三两位三通手压阀V7(或第三两位三通电磁阀V8得电)，阀左位工作，时经第二梭阀VlO使两位五通气动阀V2换向，刹车松开，对口器自由向后并向下行走。当行走速度达到预设临界行走速度时，第二两位两通阀V16得电，第一气动比例减压阀V12工作，使气马达有一定的背压。当对口器行走速度增大，第一气动比例减压阀V12输出压力调高，当对口器行走速度减小，第一气动比例减压阀V12输出压力调低，使对口器匀速下行。接近管道口时，接近开关的控制信号给控制器，控制器按一定的方式调节第一气动比例减压V12或第二气动比例减压V15进行减速。到达对口位置，各手控阀复位，各电磁阀失电，对口器停止。操纵三位五通阀V9使第三气缸C3动作，控制对口工作进行精确位置调节。
权利要求1.一种山地内对口器的气动比例控制系统，其特征在于所述气动比例控制系统包括气源，所述气源与闸阀连接，所述闸阀同时与第一两位两通阀、两位五通阀和阀块连接，所述第一两位两通阀与第一气动比例减压阀连接，所述第一气动比例减压阀与第一梭阀连接；所述两位五通阀同时与第一气缸、第二梭阀连接，所述第二梭阀与第二两位两通阀连接，所述阀块同时与第一两位三通手压阀、第二两位三通手压阀、第三两位三通手压阀和三位五通阀连接，所述第一两位三通手压阀与第二气缸连接；所述第二两位三通手压阀与第一两位两通阀连接，所述第三两位三通手压阀与第二两位两通阀连接，所述第二两位两通阀与第二气动比例减压阀连接，所述第二气动比例减压阀与第三梭阀连接，所述第一梭阀和第三梭阀分别与气动马达连接；所述三位五通阀与第三气缸连接。
2.如权利要求1所述的山地内对口器的气动比例控制系统，其特征在于所述第一两位三通手压阀与第一两位三通电磁阀连接，所述第一两位三通电磁阀与第二气缸连接；所述第二两位三通手压阀与第二两位三通电磁阀连接，所述第二两位三通电磁阀与第一两位两通阀连接，所述第三两位三通手压阀与第三两位三通电磁阀连接，所述第三两位三通电磁阀与第二两位两通阀连接。
专利摘要一种山地内对口器的气动比例控制系统，包括气源，气源与闸阀连接，闸阀同时与第一两位两通阀、两位五通阀和阀块连接，第一两位两通阀与第一气动比例减压阀连接，第一气动比例减压阀与第一梭阀连接；两位五通阀同时与第一气缸、第二梭阀连接，第二梭阀与第二两位两通阀连接，阀块同时与第一两位三通手压阀、第二两位三通手压阀、第三两位三通手压阀和三位五通阀连接，第二两位两通阀与第二气动比例减压阀连接，第二气动比例减压阀与第三梭阀连接，第一梭阀和第三梭阀分别与气动马达连接；三位五通阀与第三气缸连接。本实用新型提供一种精度高、控制效果理想的山地内对口器的气动比例控制系统。
文档编号F16L1/09GK202834388SQ20122036275
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者邢彤, 孟彬 申请人:浙江工业大学