真空吸管器的制造方法
【专利摘要】本发明是一种用于管道敷设钢管的装卸、搬运、堆放和布管的真空吸管器，涉及直接将提升力作用于载荷表面的设备和管道系统【技术领域】。它由上装部件、下装部件和真空发生系统组成;上装部件与下装部件连接，真空发生系统安装在下装部件上。本发明不损伤钢管端部和涂层，避免操作人员安全风险，提高管道施工吊装作业效率和自动化水平。
【专利说明】真空吸管器
【技术领域】
[0001]本发明是一种用于管道敷设钢管的装卸、搬运、堆放和布管的真空吸管器，涉及直接将提升力作用于载荷表面的设备和管道系统【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在油气管道施工中，钢管的装卸、堆放、短距离搬运和现场布管、均以吊钩、钢丝绳、吊带等作为吊具，传统吊具的安装、拆卸以及钢管在空中平衡和地面定位均需要辅助人员操作控制，吊装过程繁琐且存在不安全因素；在吊装作业中，由于吊具、钢丝绳与钢管的接触摩擦，经常使钢管端口和防腐层受到损伤，影响了管道施工的质量和效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是设计一种不损伤钢管端部和涂层、避免操作人员安全风险、提高管道施工吊装作业效率和自动化水平的真空吸管器。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现:
[0005]真空吸管器如图1、图2所示，由上装部件、下装部件和真空发生系统组成。上装部件与下装部件连接，真空发生系统安装在下装部件上。
[0006]所述真空吸管器的上装部件如图1和图3所示，包括液压旋转器1、吊架2、上销轴
3、下销轴4 ；由上销轴3连接的吊架2的下端由下销轴4与液压旋转器I连接；吊架2的上销轴3与管道施工现场使用吊管起重设备联结、下销轴4连接液压旋转器I ;液压旋转器I油路与现场使用的吊管起重设备连接，为液压旋转器提液压动力；液压旋转器为一低转速大扭矩齿轮马达，驱动真空吸管器回转，可使钢管在空中平衡，定位找正地面起落点；通过现场吊管起重设备备用油泵为液压旋转器提供动力，驱动真空吸管器回转；在真空吸管器吊挂钢管后，液压旋转器回转，使钢管在空中平稳的调整姿态，定位地面起落点；
[0007]其中:
[0008]液压旋转器I为市销产品；
[0009]吊架2的形状是上成马鞍形，下为漏斗形；
[0010]所述真空吸管器下装部件如图1-图3所示；由蓄能罐5、吸盘6、支架7、扶正器9组成；液压旋转器I下端由机架25与支架7连接，蓄能罐5的两端各连接一支架7，支架7下连接平行的两连接板24，两连接板24之间有横板通过橡胶弹簧20和销轴I 21连接平衡梁22，平衡梁22下端由销轴II 23与扶正器9连接；扶正器9通过蓄能罐5两侧安装的销轴与吸盘6连接，扶正器9左右对称；扶正器9 一端有转轴，转轴的两边连有弹簧8 ;蓄能罐5与吸盘6通过管路连接；通过扶正器9对中找正钢管吊装位置，使吸盘6与钢管外表面贴合，形成吸附面；
[0011]其中:
[0012]蓄能罐5为圆弧面的矩形环状空腔；是一负压蓄能装置，为吸盘6提供负压吸力；
[0013]吸盘6为圆弧面的矩形环状盘，周边镶装橡胶密封胶条，与钢管形成密封面，管路II19与盘相通；
[0014]支架7为两支“Π”形架，Π”形架的顶端为可伸缩的套管与蓄能罐5连接；
[0015]扶正器9为两矩形架成直角相连，顶部矩形架的另一端连接“八”字形腿，腿的脚部安装有靠轮10 ；
[0016]平衡梁22是截面成“ T ”形的梁，其平顶中部有与销轴I 21配合的孔，底端有与销轴II 23配合的孔；
[0017]真空发生系统如图2所示，由管路I 14、真空泵15、传动轴16、连接器17、发动机18、管路II 19组成；发动机18输出轴连接连接器17，连接器17连接传动轴16，传动轴16连接真空泵15，真空泵15由管路I 14与蓄能罐5连接，蓄能罐5有管路II 19与吸盘6连接；
[0018]管路II 19 一端与蓄能罐5连接，另一端连接真空吸盘6，管路II 19中设置两位三通电磁阀13，利用电磁阀13，发动机18驱动真空泵15使蓄能罐5抽真空达到规定的真空度，遥控电磁阀13开启管路II 19，使吸盘6产生负压吸附钢管；
[0019]其中:
[0020]真空泵15、连接器17、发动机18均选市销产品。
[0021]本发明自带发动机动力，驱动真空泵，使蓄能罐抽真空形成负压，通过遥控操作电磁阀开启蓄能罐与吸盘之间的管路，使吸盘吸附钢管。该真空吸管器吊管作业过程，可使钢管在空中平衡，定位地面起落点，真空吸附仅需I~2秒钟，无需辅助人员，提高了吊装效率；吸盘通过橡胶密封条与钢管接触无摩擦，避免了钢管端部和涂层损伤，有效保护了钢管防腐层；真空泵为蓄能罐提供持续的负压能量，达到规定的负压后，吸盘正常工作，当真空动力系统出现故障，通过蓄能罐储存负压能量，仍可维持吸盘正常工作，实现了长输管道施工施工钢管吊装作业的高可靠性和安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1真空吸管器主视图
[0023]图2真空吸管器俯视图
[0024]图3真空吸管器剖面图
[0025]图4A-A剖面图
[0026]其中I一液压旋转器2—吊架
[0027]3—上销轴4 一下销轴
[0028]5—蓄能罐6—吸盘
[0029]7—支架8—弹簧
[0030]9 一扶正器10—靠轮
[0031]11一钢管12—橡胶垫
[0032]13 —电磁阀14一管路I
[0033]15—真空泵16—传动轴
[0034]17 一连接器18—发动机
[0035]19 一管路II20—橡胶弹簧
[0036]21—销轴I22—平衡梁[0037]23—销轴II24—连接板
[0038]25—机架
【具体实施方式】
[0039]实施例.本例为一试验样机，其构成如图1、图2所示。它由上装部件、下装部件和真空发生系统组成。上装部件与下装部件连接，真空发生系统安装在下装部件上。
[0040]所述真空吸管器的上装部件如图1和图3所示，包括液压旋转器1、吊架2、上销轴3、下销轴4 ；由上销轴3连接的吊架2的下端由下销轴4与液压旋转器I连接；吊架2的上销轴3与管道施工现场使用吊管起重设备联结、下销轴4连接液压旋转器I ;液压旋转器I油路与现场使用的吊管起重设备连接，为液压旋转器提液压动力；液压旋转器为一低转速大扭矩齿轮马达，驱动真空吸管器回转，可使钢管在空中平衡，定位找正地面起落点；通过现场吊管起重设备备用油泵为液压旋转器提供动力，驱动真空吸管器回转；在真空吸管器吊挂钢管后，液压旋转器回转，使钢管在空中平衡，定位地面起落点；
[0041]其中:
[0042]液压旋转器1，选额定吊重10t，油压32Mp，双向转动型液压旋转器；
[0043]吊架2的形状是上成马鞍形，下为漏斗形；主要尺寸为长3米宽0.8米高1.2米；
[0044]所述真空吸管器下装部件如图1-图3所示；由蓄能罐5、吸盘6、支架7、扶正器9组成；液压旋转器I下端由机架25与支架7连接，蓄能罐5的两端各连接一支架7，支架7下连接平行的两连接板24，两连接板24之间有横板通过橡胶弹簧20和销轴I 21连接平衡梁22，平衡梁22下端由销轴II 23与扶正器9连接；扶正器9通过蓄能罐5两侧安装的销轴与吸盘6连接，扶正器9左右对称；扶正器9 一端有转轴，转轴的两边连有弹簧8 ;蓄能罐5与吸盘6通过管路连接；通过扶正器9对中找正钢管吊装位置，使吸盘6与钢管外表面贴合，形成吸附面；
[0045]其中:
[0046]蓄能罐5为圆弧面的矩形环状空腔；是一负压蓄能装置，为吸盘6提供负压吸力；主要尺寸为长3米宽0.8米高0.26米；
[0047]吸盘6也为圆弧面的矩形环状盘；周边镶装橡胶密封胶条，与钢管形成密封面；主要尺寸为长4.2米宽0.72米；
[0048]支架7为两支“Π”形架在顶端相交成直角状；扶正器9为两矩形架成直角相连，顶部矩形架的另一端连接“八”字形腿，腿的脚部安装有靠轮10 ;主要尺寸轮距为0.8米；
[0049]平衡梁22是截面成“ T ”形的梁，其平顶中部有与销轴I 21配合的孔，底端有与销轴II 23配合的孔；销孔直径50mm;
[0050]真空发生系统如图2所示，由管路I 14、真空泵15、传动轴16、连接器17、发动机18、管路II 19组成；发动机18输出轴连接连接器17，连接器17连接传动轴16，传动轴16连接真空泵15，真空泵15由管路I 14与蓄能罐5连接，蓄能罐5有管路II 19与吸盘6连接；
[0051]管路II 19 一端与蓄能罐5连接，另一端连接真空吸盘6，管路II 19中设置两位三通电磁阀13，利用电磁阀13，发动机18驱动真空泵15使蓄能罐5抽真空达到规定的真空度，遥控电磁阀13开启管路II 19，使吸盘6产生负压吸附钢管；[0052]其中:
[0053]真空泵15选抽速100m3/h;
[0054]连接器17 选 18Kw 3600rpm/min 皮碗式；
[0055]发动机18选186F型。
[0056]本例经试验，它不损伤钢管端部和涂层，避免操作人员安全风险，提高管道施工吊装作业效率和自动化水平。
【权利要求】
1.一种用于管道敷设钢管的装卸、搬运、堆放和布管的真空吸管器，其特征在于它由上装部件、下装部件和真空发生系统组成；上装部件与下装部件连接，真空发生系统安装在下装部件上； 所述上装部件包括液压旋转器(I)、吊架(2)、上销轴(3)、下销轴(4);由上销轴(3)连接的吊架(2)的下端由下销轴(4)与液压旋转器(I)连接；吊架(2)的上销轴(3)与管道施工现场使用吊管起重设备联结、下销轴(4)连接液压旋转器(I);液压旋转器(I)为一低转速大扭矩齿轮马达，液压旋转器(I)油路与现场使用的吊管起重设备连接，为液压旋转器提液压动力；在真空吸管器吊挂钢管后，液压旋转器回转，定位地面起落点； 所述下装部件由蓄能罐(5 )、吸盘(6 )、支架(7 )、扶正器(9 )组成；液压旋转器(I)下端由机架(25 )与支架(7 )连接，蓄能罐(5 )的两端各连接一支架(7 )，支架(7 )下连接平行的两连接板(24)，两连接板(24)之间有横板通过橡胶弹簧(20)和销轴I (21)连接平衡梁(22)，平衡梁(22)下端由销轴II (23)与扶正器(9)连接；扶正器(9)通过蓄能罐(5)两侧安装的销轴与吸盘(6)连接，扶正器(9)左右对称；扶正器(9)一端有转轴，转轴的两边连有弹簧(8);蓄能罐(5)与吸盘(6)通过管路连接；通过扶正器(9)对中找正钢管吊装位置，使吸盘(6)与钢管外表面贴合，形成吸附面；所述真空发生系统由管路I (14)、真空泵(15)、传动轴(16)、连接器(17)、发动机(18)、管路II(19)组成；发动机(18)输出轴连接连接器(17)，连接器(17)连接传动轴(16)，传动轴(16)连接真空泵(15)，真空泵(15)由管路I (14)与蓄能罐(5)连接；管路II(19)一端与蓄能罐(5)连接，另一端连接真空吸盘(6)，管路II (19)中设置两位三通电磁阀(13)，发动机(18)驱动真空泵(15)使蓄能罐(5)抽真空达到规定的真空度，遥控电磁阀(13)开启管路II (19)，使吸盘(6)产生负压吸附钢管。
2.根据权利要求1所述的真空吸管器，其特征在于所述吊架(2)的形状是上成马鞍形，下为漏斗形。
3.根据权利要求1所述的真空吸管器，其特征在于所述蓄能罐(5)为圆弧面的矩形环状的空腔负压蓄能装置。
4.根据权利要求1所述的真空吸管器，其特征在于所述吸盘(6)为圆弧面的矩形环状盘；周边镶装橡胶密封胶条，与钢管形成密封面，管路II (19)与盘相通。
5.根据权利要求1所述的真空吸管器，其特征在于所述支架(7)为两支“Π”形架，Π”形架的顶端为可伸缩的套管与蓄能罐(5)连接。
6.根据权利要求1所述的真空吸管器，其特征在于所述扶正器(9)为两矩形架成直角相连，顶部矩形架的另一端连接“八”字形腿，腿的脚部安装有靠轮(10)。
7.根据权利要求1所述的真空吸管器，其特征在于所述平衡梁(22)是截面成“T ”形的梁，其平顶中部有与销轴I (21)配合的孔，底端有与销轴II (23)配合的孔。
【文档编号】B66C1/02GK103569843SQ201210262065
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月26日 优先权日:2012年7月26日
【发明者】孙克刚, 王鲁君, 马征宾, 贾治民, 杨文会, 马根, 刘涛 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局