专利名称：管道气动内对口器对口间隙可调机构的制作方法
技术领域：
本实用新型是钢质管道施工中实现管口组对的管道气动内对口器对口间 隙可调机构。涉及管道系统技术领域。
背景技术：
钢管的焊接是管道施工中的重要环节，直接关系到管道的质量及建成后 的运行安全和经济效益。钢管的焊接必须借助对口器才能使两根焊管对准、 定位。随着自动化焊接和高效焊接技术的曰益发展，焊接工艺对管道对口器 的对口质量提出了更高的要求，不但要两管口的圆度一致，要对的准、正，而 且还要间隙均匀。这是因为焊机在进行根焊时，要求有一定的对口间隙以保 证焊接的溶透。为解决这些问题，许多施工企业都在研究开发新技术，并已有 了多个专利。有的是只解决对口的，有的是解决对口及整形的。就解决间隙均
匀的问题，也已有了专利。如"内对口器间隙调整器"(ZL03206062.9)就是一 种结构简单、间隙调整连续、准确可靠、操作方便、快捷的间隙调整器技术。 但不足的是面对当前厚管壁、高钢级以及对间隙还要均匀、可调的高要求， 就显得不足了，主要是不能与大涨紧力的管道内对口器配套。另有"管道环 焊缝间隙双活塞调节机构"(ZL200520113990. 6)是为了解决与大涨紧力管道 内对口器的配套问题，关键是提高了间隙的调节力。它的技术方案是作内对 口器中心轴的间隙调整气缸釆用单缸体、单间隙活塞杆和前、后间隙活塞的 结构。其不足是结构有些复杂，略显笨重。
实用新型内容
本实用新型的目的是设计一种操作方便、安全、结构简单的管道气动内 对口器对口间隙可调机构。
目前管道气动内对口器技术已经相当完善，并已得到广泛的应用。它的 典型结构如图l所示，主要由储气罐l、刹车机构2、行走驱动机构3、后涨 紧机构4和前涨紧机构5五大部分组成。
本实用新型的技术路线就是充分利用己有管道气动内对口器的成熟技 术，在原有基础上增加了对口间隙可调机构，从而构成完整的对口间隙可调 的管道气动内对口器。本内对口器的间隙可调机构是加装在后涨紧机构4与前涨紧机构5之间(见图2)。它是间隙调整气缸采用单缸体、双间隙活塞 和双间隙活塞杆的结构。
该间隙可调机构的结构如图2所示，它主要由间隙侧气缸端盖6 、间隙调 整活塞7、间隙杆8、间隙侧气缸体9、间隙侧活塞IO、间隙恻活塞杆ll等 零件组成，并与非间隙侧活塞杆17、非间隙侧活塞18、非间隙侧气缸体19、 基盘20、导向套21、中间盘22等零件配合。间隙侧气缸体9右端与后涨紧 机构4的过渡盘12连接，间隙侧气缸体9左端由气缸端盖6盖封，缸体左腔 内有间隙调整活塞7，与间隙调整活塞7固连的间隙杆8穿过间隙侧气缸体9 及导向套21至右端，由杆端的凸环与导向套21固定在一起；缸体右腔内有间 隙侧活塞IO，与间隙侧活塞10固连的管状间隙恻活塞杆11套于导向套21夕卜。 而在前涨紧机构5 —侧非间隙侧气缸体19内与非间隙恻活塞18固连的非间 隙侧活塞杆17也套于导向套21外，并和间隙侧活塞杆11推动基盘20。
这是 一 种单间隙恻气缸体9 、双间隙调整活塞(间隙调整活塞7和间隙侧 活塞IO)、双活塞杆(间隙杆8、间隙侧活塞杆ll)结构。间隙侧气缸体9左 右侧各有间隙调整活塞7和间隙侧活塞10，间隙调整活塞7的活塞杆-间隙 杆8向右穿过间隙侧气缸体9、间隙侧活塞IO及间隙侧活塞杆ll，所以间隙 杆8与间隙侧气缸体9、间隙侧活塞IO之间应有动密封。
其中间隙侧气缸体9的结构如图5所示，其轴向截面成"工"字形， 体内形成左右两个缸腔，两腔之间有间隙杆8穿过的孔，间隙侧气缸体9的两 端外周各有一凸环，环上有多个孔；
间隙杆8的形状如图6所示，它是一端封堵且外有丝扣，另 一端开口且外 周有凸环的管状，而凸环上有多个连结孔；
间隙侧活塞杆11的形状如图8所示，它是一端封口且中心有间隙杆8穿
过的孔，另一端开口且外周有凸环的杯状，而凸环上有多个连结孔；
导向套21的形状如图9所示，它是一中部外周有凸环并凸环上有多个孔，
对应凸环的内部也有内凸环的管段；
调节螺杆13的形状如图13所示，它是两端有丝扣的杆； 其它调节螺杆13、连杆14、顶杆15、非间隙侧活塞杆17、非间隙侧活 塞18、非间隙侧气缸体19、基盘20、导向套21、中间盘22等都是己有管道 气动内对口器的常用零件，设计已很成熟，在此只给出调节螺杆13(图13)、连 杆14(图10)、顶杆15(图11)、导向套21(图9)、中间盘22(图12)五个零件的形状图。
涨紧过程的实现
当需要实现涨紧动作时，在间隙侧气缸体9和非间隙侧气缸体19的进气 口进气，气压推动间隙侧活塞IO和非间隙侧活塞18向前运动，间隙侧活塞 IO和非间隙侧活塞18分别连接间隙侧活塞杆11和非间隙侧活塞杆17，间隙 侧活塞杆11和非间隙侧活塞杆17的内孔在导向套22的外圆柱面运动，并推 动基盘20，基盘20通过圆柱销带动连杆14实现角度摆动，顶杆15在连杆 14的带动下沿涨紧体23均勾分布的导向孔实现上下运动，在顶杆15上通过 螺紋标准件连接前后两排涨靴16，涨靴16直接和管道内壁接触完成管口的 涨紧组对。
对口间隙调整的实现
当压缩气体通过隙侧气缸端盖6中心的进气孔将压力作用在间隙调整活 塞7的无杆腔，间隙调整活塞7通过螺丝和间隙杆8连接为一体，气压推动 间隙调整活塞7运动时带动间隙杆8向前运动，间隙杆8通过螺紋连接和导 向套21联为一体，导向套21通过子口定位，螺紋连接和中间盘21连接为一 体，间隙杆8推动导向套21和中间盘22实现向前的运动，运动的距离就是 对口的间隙，其间隙的大小可以通过调节螺杆13两端的调节螺母来控制。
本实用新型有效、可靠地解决了管道对口时费时、对口间隙不一致的问 题，操作使用起来没有额外的操作要求，很是方便，提高了工作效率，减轻 了操作人员的劳动强度，效果良好。
图1管道气动内对口器简图
图2管道气动内对口器对口间隙可调机构
图3气缸端盖
图4间隙调整活塞
图5间隙侧气缸体
图6间隙杆
图7间隙侧活塞
图8间隙侧活塞杆
图9导向套图10连杆 图11顶杆 图12中间盘 图13调节螺杆 其中l一储气罐
3—行走驱动机构 5 —前涨紧机构 7—间隙调整活塞 9一间隙侧气缸体 ll一间隙侧活塞杆 13—调节螺杆 15—顶杆
17—非间隙侧活塞杆 19一非间隙侧气缸体 21 —导向套 23—涨紧体具体实施方式
实施例.以此实例进一步说明本对口器的具体实施方式
。这是一个cj) 1219mm对口间隙可调管道气动内对口器，其结构如图2~图12所示。是在常 用的(D 1219mm管道气动内对口器的后涨紧机构4与前涨紧机构5之间加装对 口间隙可调机构，该对口间隙可调机构是在原普通对口器的后涨紧机构4结 构进行了改动，增加了间隙调整活塞7，如图4所示。间隙活塞7是一个外 径cj)450mm,内径(|) 90mm的盘型零件，中间通过螺紋和间隙杆8连接为 一体。 间隙杆8如图6所示， 一侧与间隙调整活塞7连接，另一侧由一个cj)120mm 的定位台，和IO个均勾分部的10个M10mm的螺紋孔，通过M10mm的标准螺 丝将间隙杆8和导向套21固定在一起。导向套21的两个圆柱面上加工有螺
紋槽，用来储存润滑脂，减少其与间隙侧活塞杆11和非间隙侧活塞杆17内孔 的摩擦。通过导向套21上cj)320mm的定位台和10个M10mm的螺紋连接孔将 中间盘22固定在导向套21上。调节螺杆13是一个中间直径d)25mm,两端
2—刹车机构 4一后涨紧机构 6—气缸端盖 8—间隙杆 IO—间隙侧活塞 12 —过渡盘 14—连杆 16 —涨靴
18—非间隙侧活塞
20—基盘
22—中间盘M24mm螺紋的螺杆，两端分别用M24mm螺母将前、后涨紧机构的过渡盘12、涨 紧体23、中间盘22连为一体。当气压推动间隙调整活塞7运动时，通过间隙 杆8和导向套21带动中间盘22和前涨紧机构5运动，通过调整调节螺杆13 上的螺母，实现对口间隙的调整。当涨紧工作时，通过间隙气缸9和非间隙 侧气缸19上的进气口，推动间隙侧活塞IO和非间隙侧活塞18。间隙侧活塞 10如图7所示，是一个外径cj)450mm，内径(M20mm的盘型零件，非间隙侧活 塞18是一个外径4)450mm，内径(J) 135mm的盘型零件，通过M12mm的螺紋连 接间隙侧活塞杆11和非间隙侧活塞杆17推动基盘20。基盘20为一个外径 小525mm，内径小254mm,厚度5 61mm的阶梯型盘类零件，基盘20通过cj) 20X50mm标准圆柱销将直线运动传递给连杆14。连杆14为两孔中心距为 145mm的杆类零件，如图10所示，连杆14的另 一端也通过(f) 20X50mm标准 圆柱销将连杆14的角度旋转运动传递给直径为4)55mm顶杆15。顶杆15上端 有一个25X25mm的方，中间有一个M12mm的螺紋孔，用M12mm螺丝将顶杆15 和涨靴16连接，顶杆在圆周分布这24个cj)55mm的涨紧体23中实现上下运 动。
本对口器使用方便，可靠，进行了大量的室内和室外实验，颇受焊接工 人好评。可见，本实用新型有效、可靠地解决了管道对口时费时，对口间隙 不一致的问题，搡作使用起来没有额外的操作要求，很是方便，提高了工作 效率，减轻了操作人员的劳动强度，效果良好。
权利要求1. 一种管道气动内对口器对口间隙可调机构，其特征是它加装在后涨紧机构(4)与前涨紧机构(5)之间，它由间隙侧气缸端盖(6)、间隙调整活塞(7)、间隙杆(8)、间隙侧气缸体(9)、间隙侧活塞(10)、间隙侧活塞杆(11)组成，并与非间隙侧活塞杆(17)、非间隙侧活塞(18)、非间隙侧气缸体(19)、基盘(20)、导向套(21)、中间盘(22)零件配合，间隙侧气缸体(9)右端与后涨紧机构(4)的过渡盘(12)连接，间隙侧气缸体(9)左端由气缸端盖(6)盖封，缸体左腔内有间隙调整活塞(7)，与间隙调整活塞(7)固连的间隙杆(8)穿过间隙侧气缸体(9)及导向套(21)至右端，由杆端的凸环与导向套(21)固定在一起；缸体右腔内有间隙侧活塞(10)，与间隙侧活塞(10)固连的管状间隙侧活塞杆(11)套于导向套(21)外；而在前涨紧机构(5)一侧非间隙侧气缸体(19)内与非间隙侧活塞(18)固连的非间隙侧活塞杆(17)也套于导向套(21)外，并和间隙侧活塞杆(11)推动基盘(20)。
2. 根据权利要求1所述的管道气动内对口器对口间隙可调机构，其特征是所 述间隙侧气缸体(9)为轴向截面成"工"字形，体内形成左右两个缸腔，两腔之间有 间隙杆(8)穿过的孔，间隙侧气缸体(9)的两端外周各有一凸环，环上有多个孔。
3. 根据权利要求1所述的管道气动内对口器对口间隙可调机构，其特征是 所述间隙杆(8)的形状是一端封堵且外有丝扣，另一端开口且外周有凸环的管状， 而凸环上有多个连结孔。
4. 根据权利要求1所述的管道气动内对口器对口间隙可调机构，其特征是 所述间隙侧活塞杆(11)的形状是一端封口且中心有间隙杆(8)穿过的孔，另一端开 口且外周有凸环的杯状，而凸环上有多个连结孔。
5. 根据权利要求1所述的管道气动内对口器对口间隙可调机构，其特征是 所述导向套(21)的形状是一中部外周有凸环并凸环上有多个孔，对应凸环的内部 也有内凸环的管段。
专利摘要本实用新型是管道气动内对口器对口间隙可调机构。涉及管道系统技术领域。它加装在后涨紧机构(4)与前涨紧机构(5)之间，间隙侧气缸体(9)右端与后涨紧机构(4)的过渡盘(12)连接，间隙侧气缸体(9)左端由气缸端盖(6)盖封，缸体左腔内有间隙调整活塞(7)，与间隙调整活塞(7)固连的间隙杆(8)穿过间隙侧气缸体(9)及导向套(21)至右端，由杆端的凸环与导向套(21)固定在一起；缸体右腔内有间隙侧活塞(10)，与间隙侧活塞(10)固连的管状间隙侧活塞杆(11)套于导向套(21)外；而在前涨紧机构(5)一侧非间隙侧气缸体(19)内与非间隙侧活塞(18)固连的非间隙侧活塞杆(17)也套于导向套(21)外，并和间隙侧活塞杆(11)推动基盘(20)。
文档编号B23K37/047GK201224009SQ200820080679
公开日2009年4月22日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者天 乐, 铁 尹, 锋 张, 梁君直, 梁天军, 苗新刚, 欣 邹, 政 闫, 江 陈 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油天然气管道局