一种基于三角结构的抱箍装置的制作方法

本发明涉及石油管道抱箍技术领域，更具体的是涉及一种基于三角结构的抱箍装置。

背景技术：

石油的运输需要依靠不同直径的石油管道，在石油行业中，需要铺设较长的管道来用于石油的运输，但是由于石油管道大多铺设在较为恶劣的环境中，常常会出现渗漏、破裂等情况；如果损伤较大，无法补焊时，就需要将破损的部分切割下来，及时更换新的管道，而在更换的过程中，需保证切割管道平整。但现有的工序一般通过一个人用圈带围住石油管道的外壁，另一个人用专门的石笔沿圈带画线，然后沿着画出的线进行切割。这种方式所存在的问题是当管径较大时，必须要两个人同时操作才能完成画线工作，浪费人力，且根据画出的线进行切割，往往无法保证平齐，影响最后与新管段的连接、密封效果。

现有技术中，申请号为cn201510147181.5的专利公开了一种用于石油管道的切割装置，包括套设在套设在石油管道上的抱箍，抱箍侧面开有圆环孔，抱箍还包括两个相对设置且分别固定在半圆形壳体a、半圆形壳体b圆弧面上的挂耳，挂耳设置在靠近半圆形壳体a、半圆形壳体b端面的圆弧面上；挂耳为l型结构，由水平段和垂直段组成，水平段固定在圆弧面上，垂直段垂直于水平段向外延伸，其中垂直段上开设有孔；半圆形壳体a、半圆形壳体b通过螺栓同时贯通分别位于半圆形壳体a、半圆形壳体b上的垂直段上的孔固定在一起；半圆形壳体b、半圆形壳体a的侧面均开有孔，半圆形壳体b、半圆形壳体a侧面开设的孔共同构成圆环孔。该技术方案中的抱箍将使得切割环位置固定不变，保证切刀平整切割石油管道，然而，该技术方案仍然存在以下不足之处：1、半圆形壳体a两端面分别滑动设置在半圆形壳体b的两端面内，使得抱箍的大小只能微调，在一定程度上可适应不同大小的石油管道，使得抱箍的应用具有较大局限性；2、卡槽前端虽然为弧形结构，使得抱箍能够更加稳固地套设在石油管道上，然而弧形机构固定，无法保证对石油管道夹持的稳定性。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于三角结构的抱箍装置，利用具有延展性的三角形抱箍机构，以实现对石油管道夹持的稳定性。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种基于三角结构的抱箍装置，包括用于抱在石油管道外围的支撑机构，以及用于调节支撑机构之间间距并进行锁紧的调节组件，所述支撑机构包括相对设置的上支撑板和下支撑板，所述上支撑板和下支撑板内侧设置有三个用于与石油管道接触的抱箍板和三组支撑抱箍板并与支撑板垂直连接的可调组件，三个抱箍板的材质均采用丁晴橡胶，三组所述可调组件均能够使得相对应的抱箍板沿石油管道径向调节，所述抱箍板内设有充填低熔点金属合金的空心腔，所述空心腔内设有用于对低熔点金属合金加热的加热器。

本发明基础方案的工作原理为：采用上述结构，支撑机构和用于调节支撑机构之间间距并进行锁紧的调节组件绕石油管道外围，通过支撑机构调节两组弧形机构之间间距并进行锁紧可调节适应不同直径的石油管道，避免现有技术中对石油管道进行箍紧的抱箍只能微调，可在较大程度上适应不同大小的石油管道，局限性小；进一步，上支撑板和下支撑板内侧设置有三个用于与石油管道接触的抱箍板和三组支撑抱箍板并与支撑板垂直连接的可调组件，三组所述可调组件均能够使得相对应的抱箍板沿石油管道径向调节，三个抱箍板在石油管道的同一径向对石油管道形成三个点支撑的三角结构，可从三个方向将石油管道抱紧；且抱箍板的材质采用丁晴橡胶，丁晴橡胶是耐油、耐老化性能较好的合成橡胶，适应石油管道大多铺设在较为恶劣的环境中，且丁晴橡胶耐磨性及柔软性好，可避免对箍紧的石油管道产生支撑不稳定或磨损的现象，此外，具丁晴橡胶有一定的延展性，通过可调组件的支撑调节可增加三个具有延展性的抱箍板对石油管道的支撑抱箍面面积，从而改变抱箍装置的抱紧直径，使其可适应多种尺寸的石油管道，保证对石油管道夹持的稳定性。

进一步地，所述调节组件包括垂直连接在上支撑板和下支撑板之间的两个锁紧螺杆和锁紧螺母，且所述上支撑板和下支撑板上对应设有第一条形孔和第二条形孔，所述第一条形孔和第二条形孔的直径均小于锁紧螺母的直径。利用上支撑板、下支撑板和分别连接上支撑板与下支撑板的两个锁紧螺杆构成的矩形框架对石油管道待切割位置进行箍紧，并可在矩形框架上设置刻度尺，实现对切割位置进行精确定位，保证切割面的平整性；且两个锁紧螺杆分别通过第一条形孔和第二条形孔在上支撑板和下支撑板上水平移动，可在较大范围内调节抱紧石油管道，对不同直径的石油管道进行有效的夹持；两个锁紧螺杆分别与上支撑板和下支撑板通过锁紧螺母连接，保证连接的稳定性。

进一步地，所述三个可调组件包括两个对称设置在上支撑板上的上可调组件和设置在下支撑板上的下可调组件，两组上可调组件分别通过上支撑板与上抱箍板构成三角形可调结构。将待切割位置的石油管道放置在下支撑板上的下可调组件上，通过两个对称设置在上支撑板上的上可调组件分别通过与上支撑板和上抱箍板构成三角形可调结构，改变抱箍板的转动角度，使得相对应的抱箍板沿石油管道径向调节，三角形可调结构可加强对石油管道支撑的稳定性，且方便可调。

进一步地，所述下可调组件包括支撑设置在下抱箍板两端的可调螺杆和可调螺母。支撑稳定，调节方便。

进一步地，所述加热器为多个半导体加热片，且所述多个半导体加热片均匀分布在所述抱箍板的空心腔内。空心腔内的低熔点金属合金受热均匀，且半导体加热片具有体积小加热块的特点，实用性好。

进一步地，所述低熔点金属合金包括47℃低熔点合金、55℃低熔点合金、65℃低熔点合金和92℃低熔点合金。可利用半导体加热片对不同熔点的低熔点合金进行加热，可通过控制加热温度来控制抱紧石油管道的抱箍板的延展性，而采用较低熔点的低熔点合金作为充填物可使得低熔点合金在加热情况下较容易受热膨胀，且保证抱箍板具有较好的刚性强度，保证对石油管道夹持的稳定性。

进一步地，三个所述抱箍板靠近石油管道一侧均设有耐磨层，且耐磨层的材质采用丁晴橡胶，且耐磨层厚度为3.6cm。抱箍板与石油管道长时间接触具有一定的摩擦损耗，设置丁晴橡胶的耐磨层，使得抱箍板使用寿命长，且耐磨层的厚度优选为3.6cm，根据申请人多次实验可得，耐磨层厚度设为3.6cm，可对石油管道抱箍稳定的同时使用寿命长。

进一步地，每组所述上可调组件均包括对称设置在抱箍板两端的两组耳座和设置在抱箍板与上支撑板之间的竖直支撑板，所述抱箍板通过耳座一端与上支撑板铰接，另一端通过耳座与竖直支撑板铰接，通过竖直支撑板调节抱箍板的转动角度并在调节完成后通过调节螺母将其锁紧。可通过竖直支撑板上下移动改变抱箍板的转动角度，通过竖直支撑板的调节支撑抱箍板的转动角度并在调节完成后将其锁紧，根据不同直径的石油管道壳体调试出较大面积的支撑抱箍面。

进一步地，所述两组耳座上均穿设有转轴，所述转轴设置在每组耳座之间并通过轴承转动连接，所述两个竖直支撑板上均固定设置有轴套，所述轴套套设在每组耳座之间的转轴上并与转轴间隙配合。轴套与转轴之间以及转轴与耳座之间的转动配合稳定，灵活度高，方便竖直支撑板调节支撑抱箍板的灵活性。

如上所述，本发明的有益效果如下：

1、本发明中支撑板和下支撑板内侧设置有三个用于与石油管道接触的抱箍板和三组支撑抱箍板并与支撑板垂直连接的可调组件，三组所述可调组件均能够使得相对应的抱箍板沿石油管道径向调节，三个抱箍板在石油管道的同一径向对石油管道形成三个点支撑的三角结构，可从三个方向将石油管道进行稳定抱紧；且抱箍板的材质采用丁晴橡胶，通过可调组件的支撑调节可增加三个具有延展性的抱箍板对石油管道的支撑抱箍面面积，使其可适应多种尺寸的石油管道，保证对石油管道夹持的稳定性。

2、本发明中两组上可调组件分别通过上支撑板与上抱箍板构成三角形可调结构，通过改变抱箍板的转动角度，使得相对应的抱箍板沿石油管道径向调节，三角形可调结构可加强对石油管道支撑的稳定性，不仅可抱紧不同直径的石油管道，也可通过每个上可调组件实现抱箍中心的偏移，以达到最好的抱箍效果。

3、本发明中两组抱箍板的材质均采用丁晴橡胶，丁晴橡胶是耐油、耐老化性能较好的合成橡胶，适应石油管道大多铺设在较为恶劣的环境中，且丁晴橡胶耐磨性好，具有一定的延展性，可对箍紧的石油管道有效的箍紧，且避免对石油管道造成摩擦损坏；进一步，抱箍板内设有充填低熔点金属合金的空心腔，空心腔内均匀设有多个半导体加热片，从而可在利用具有延展性的调节抱箍板对石油管道箍紧后，利用半导体加热片对空心腔内的低熔点金属合金进行加热，受热后的低熔点金属合金产生膨胀，空心腔内膨胀的低熔点金属合金可使得抱箍板沿石油管道径向进一步延伸微调，进一步使得抱箍能够更加稳固地套设在石油管道上，保证对石油管道夹持的稳定性，适用性好。

4、本发明中抱箍板靠近石油管道一侧设有耐磨层，耐磨层的材质采用丁晴橡胶，且耐磨层的厚度优选为3.6cm。三个抱箍板与石油管道长时间接触均具有一定的摩擦损耗，设置丁晴橡胶的耐磨层，使得抱箍板使用寿命长，且耐磨层的厚度为3.6cm，经申请人多次实验，可保证具有较好的耐磨性，通用性好.

附图说明

图1为本发明一种基于三角结构的抱箍装置实施例的结构示意图；

图2为本发明一种基于三角结构的抱箍装置实施例中上支撑板的示意图；

图3为本发明一种基于三角结构的抱箍装置实施例中下支撑板的示意图；

图4为本发明一种基于三角结构的抱箍装置实施例中上可调组件与抱箍板的连接示意图。

附图标记：01-石油管道、02-支撑机构、021-上支撑板、022-下支撑板、023-锁紧螺杆、024-锁紧螺母、025-第一条形孔、026-第二条形孔、03-抱箍板、04-耐磨层、05-半导体加热片、06-空心腔、07-上可调组件、071-耳座、072-竖直支撑板、073-转轴、074-轴套、075-调节螺母、076-上调节孔、08-下可调组件、081-可调螺杆、082-可调螺母、083-下调节孔。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。

请参考图1至图4所示，本实施例提供一种基于三角结构的抱箍装置，包括用于抱在石油管道01外围的支撑机构02，以及还包括用于调节支撑机构02之间间距并进行锁紧的调节组件，具体地，支撑机构02包括上支撑板021和下支撑板022，调节组件包括垂直连接在上支撑板021和下支撑板022之间的两个锁紧螺杆023和锁紧螺母024，且上支撑板021和下支撑板022上对应设有第一条形孔025和第二条形孔026，第一条形孔025和第二条形孔026的直径均小于锁紧螺母024的直径。利用上支撑板021、下支撑板022和分别连接上支撑板021与下支撑板022的两个锁紧螺杆023构成的矩形框架对石油管道01待切割位置进行箍紧，可对石油管道01切割位置进行准确定位，并可在矩形框架上设置刻度尺，实现对切割位置进行精确定位，保证切割面的平整性；两个锁紧螺杆023分别与上支撑板021和下支撑板022通过锁紧螺母024连接，保证连接的稳定性。

进一步地，上支撑板021和下支撑板022上对应设有第一条形孔025和第二条形孔026，第一条形孔025和第二条形孔026的直径均小于锁紧螺母024的直径。两个锁紧螺杆023分别通过第一条形孔025和第二条形孔026在上支撑板021和下支撑板022上水平移动，并通过锁紧螺母024进行箍紧，可在较大范围内调节抱紧石油管道01，对不同直径的石油管道01进行有效的夹持；两个锁紧螺杆023分别与上支撑板021和下支撑板022通过锁紧螺母024连接，保证连接的稳定性。

进一步地，上支撑板021和下支撑板022内侧设置有三个用于与石油管道01接触的抱箍板03和三组支撑抱箍板03并与支撑板垂直连接的可调组件，三组可调组件均能够使得相对应的抱箍板03沿石油管道01径向调节，三个抱箍板03在石油管道01的同一径向对石油管道01形成三个点支撑的三角结构，可从三个方向将石油管道01抱紧；且抱箍板03的材质采用丁晴橡胶，丁晴橡胶是耐油、耐老化性能较好的合成橡胶，适应石油管道01大多铺设在较为恶劣的环境中，且丁晴橡胶耐磨性及柔软性好，可避免对箍紧的石油管道01产生支撑不稳定或磨损的现象，此外，丁晴橡胶有一定的延展性，通过可调组件的支撑调节可增加三个具有延展性的抱箍板03对石油管道01的支撑抱箍面面积，从而改变抱箍装置的抱紧直径，使其可适应多种尺寸的石油管道01，保证对石油管道01夹持的稳定性。

具体地，三个可调组件包括两个对称设置在上支撑板021上的上可调组件07和设置在下支撑板022上的下可调组件08，两组上可调组件07分别通过上支撑板021与上抱箍板03构成三角形可调结构。将待切割位置的石油管道01放置在下支撑板022上的下可调组件08上，通过两个对称设置在上支撑板021上的上可调组件07分别通过与上支撑板021和上抱箍板03构成三角形可调结构，改变抱箍板03的转动角度，使得相对应的抱箍板03沿石油管道01径向调节，三角形可调结构可加强对石油管道01支撑的稳定性，且方便可调。

其中，下可调组件08包括支撑设置在下抱箍板03两端的可调螺杆081和可调螺母082，下支撑板022上设有供可调螺杆081穿过的下调节孔083，可调螺杆081穿过下调节孔083并通过可调螺母082固定，支撑稳定，调节方便；每组上可调组件07均包括对称设置在抱箍板03两端的两组耳座071和设置在抱箍板03与上支撑板021之间的竖直支撑板072，抱箍板03通过耳座071上端与上支撑板021通过上支撑板021上固定设置的固定座铰接，下端通过耳座071与竖直支撑板072铰接，上支撑板021上设有上调节孔076，通过竖直支撑板072在上调节孔076中的上下移动调节抱箍板03的转动角度并在调节完成后通过调节螺母075将其锁紧；具体地，两组耳座071上均穿设有转轴073，转轴073设置在每组耳座071之间并通过轴承转动连接，两个竖直支撑板072上均固定设置有轴套074，轴套074套设在每组耳座071之间的转轴073上并与转轴073间隙配合。轴套074与转轴073之间以及转轴073与耳座071之间的转动配合稳定，灵活度高，方便竖直支撑板072调节支撑抱箍板03的灵活性可通过竖直支撑板072上下移动改变抱箍板03的转动角度，通过竖直支撑板072的调节支撑抱箍板03的转动角度并在调节完成后将其锁紧，根据不同直径的石油管道01壳体调试出较大面积的支撑抱箍面。

进一步地，抱箍板03的材质采用丁晴橡胶，丁晴橡胶是耐油、耐老化性能较好的合成橡胶，适应石油管道01大多铺设在较为恶劣的环境中，且丁晴橡胶耐磨性好，具有一定的延展性，可对箍紧的石油管道01有效的箍紧，且避免对石油管道01造成摩擦损坏；支撑组件绕石油管道01支撑设置在支撑机构02上，且每组支撑组件均对称设置在抱箍板03两端并能够支撑抱箍板03沿石油管道01径向调节，从而可通过支撑组件在支撑机构02上调节移动改变具有延展性的两个抱箍板03的转动角度，增加两个抱箍板03对石油管道01的支撑抱箍面，保证对石油管道01夹持的稳定性。

进一步地，抱箍板03内设有充填低熔点金属合金的空心腔06，空心腔06内设有用于对低熔点金属合金加热的加热器，加热器优选为多个半导体加热片05，且多个半导体加热片05均匀分布在抱箍板03内的空心腔06内，空心腔06内的低熔点金属合金受热均匀，且半导体加热片05具有体积小加热块的特点，实用性好；从而可在利用具有延展性的调节抱箍板03对石油管道01箍紧后，利用半导体加热片05对空心腔06内的低熔点金属合金进行加热，受热后的低熔点金属合金产生膨胀，空心腔06内膨胀的低熔点金属合金可使得抱箍板03沿石油管道01径向进一步延伸，进一步使得抱箍能够更加稳固地套设在石油管道01上，保证对石油管道01夹持的稳定性，适用性好。

具体地，低熔点金属合金包括47℃低熔点合金、55℃低熔点合金、65℃低熔点合金和92℃低熔点合金。可利用半导体加热片05对不同熔点的低熔点合金进行加热，可通过控制加热温度来控制抱紧石油管道01的抱箍板03的延展性，而采用较低熔点的低熔点合金作为充填物可使得低熔点合金在加热情况下较容易受热膨胀，且保证抱箍板03具有较好的刚性强度，保证对石油管道01夹持的稳定性。

此外，两组抱箍板03靠近石油管道01一侧均设有耐磨层04，且耐磨层04的材质采用丁晴橡胶，且耐磨层04厚度为3.6cm。抱箍板03与石油管道01长时间接触具有一定的摩擦损耗，设置丁晴橡胶的耐磨层04，使得抱箍板03使用寿命长，且耐磨层04的厚度优选为3.6cm，根据申请人多次实验可得，耐磨层04厚度设为3.6cm，可对石油管道01抱箍稳定的同时使用寿命长好。

本例中，采用上述结构，使用时，支撑机构02和用于调节支撑机构02之间间距并进行锁紧的调节组件绕石油管道01外围，两个锁紧螺杆023分别通过第一条形孔025和第二条形孔026在上支撑板021和下支撑板022上水平移动，可在较大范围内调试抱紧石油管道01，对不同直径的石油管道01进行有效的夹持；且上支撑板021和下支撑板022内侧设置的有三个用于与石油管道01接触的抱箍板03和三组支撑抱箍板03并与支撑板垂直连接的可调组件，三组可调组件均能够使得相对应的抱箍板03沿石油管道01径向调节，三个抱箍板03在石油管道01的同一径向对石油管道01形成三个点支撑的三角结构，可从三个方向将石油管道01进行稳定抱紧；且抱箍板03的材质采用丁晴橡胶，通过可调组件的支撑调节可增加三个具有延展性的抱箍板03对石油管道01的支撑抱箍面面积，使其可适应多种尺寸的石油管道01，保证对石油管道01夹持的稳定性。

进一步地，两组上可调组件07分别通过上支撑板021与上抱箍板03构成三角形可调结构，通过改变抱箍板03的转动角度，使得相对应的抱箍板03沿石油管道01径向调节，三角形可调结构可加强对石油管道01支撑的稳定性，不仅可抱紧不同直径的石油管道01，也可通过每个上可调组件07实现抱箍中心的偏移，以达到最好的抱箍效果。

此外，抱箍板03内充填有47℃低熔点合金、55℃低熔点合金、65℃低熔点合金和92℃低熔点合金，空心腔06内均匀设有多个半导体加热片05，从而可在利用丁晴橡胶材质的上抱箍板03和下抱箍板03对石油管道01箍紧后，利用半导体加热片05对空心腔06内的低熔点金属合金进行加热，受热后的低熔点金属合金产生膨胀，空心腔06内膨胀的低熔点金属合金可使得抱箍板03沿石油管道01径向进一步延伸，进一步使得抱箍能够更加稳固地套设在石油管道01上，保证对石油管道01夹持的稳定性，适用性好；且三个抱箍板03靠近石油管道01一侧耐磨层04的厚度均为3.6cm，保证上抱箍板03和下抱箍板03均具有较好的耐磨性和延展性。

进一步地，可通过切割装置对夹持好的石油管道01进行切割，并利用上支撑板021、下支撑板022和分别连接上支撑板021与下支撑板022的两个锁紧螺杆023构成的矩形框架对石油管道01待切割位置进行定位，并可在矩形框架上设置刻度尺，实现对切割位置进行精确定位，保证切割面的平整性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。