一种多级撑开式管道整形机的制作方法

本发明涉及一种多级撑开式管道整形机，用于失稳管道、局部变形管道、变形筒体的整形修复施工。

背景技术：

在流体介质输送中，与罐输方式相比，管道输送具有输送量大、输送连续、运营成本低等优点，并被广泛应用于油、水、气等流体的输送。通常管道采用埋地铺设，在遇到山体滑坡、泥石流、重载挤压等特殊工况下，管道会发生挤压变形，甚至产生失稳性大变形。变形管道严重影响介质输送和管道安全，目前对于变形管道并没有可行的修复技术，只能对变形管段采取切管更换的方式进行维修。这种修复方式通常需要介质停输，作业时间长，维修成本高。

管道用钢通常选用塑性和延展性极好的管道专用钢材，如X60、X80型管材等。管道变形相当于进行一次冷弯处理，变形以后管道材质和性能变化不大。在管道失稳变形不剧烈的情况下，采用内撑式恢复方式让管道回到原来的状态，管道同样能够满足低压输送的要求。

基于以上背景，研制管道内撑式修复装置具有现实意义和广泛前景。

技术实现要素：

本发明的目的：为失稳管道、局部变形管道提供一种修复装置。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种多级撑开式管道整形机，包括前基座、连杆A、前滚轮、外端油缸、连杆B、后基座、连杆C、后滚轮、连杆D、前端油缸、前端盖、外筒、内筒、中间油缸、卡瓦、后端油缸、安装板、后端盖、连接环，前端盖一端安装外筒另一端安装前端油缸，前端油缸另一端安装后基座，后基座另一端安装外端油缸，外端油缸另一端安装前基座，前滚轮通过连杆A和连杆B铰接到前基座和后基座之间，后滚轮通过连杆C和连杆D铰接到后基座和前端盖之间，中间油缸一端固定到前端盖另一端通过安装板固定到内筒，后端盖径向设置T形槽并安装卡瓦，后端盖和卡瓦之间设置后端油缸，后端盖外侧安装连接环；其特征在于：

前端盖一端安装外筒另一侧中心位置安装前端油缸；前端油缸另一端安装后基座，后基座另一端安装外端油缸，外端油缸另一端安装前基座；连杆A一端铰接到前基座另一端铰接到前滚轮，连杆B一端铰接到后基座另一端铰接到前滚轮，连杆C一端铰接到后基座另一端铰接到后滚轮，连杆D一端铰接到后滚轮另一端铰接到前端盖；

内筒套在外筒内部，内筒固定到后端盖中心位置；中间油缸一端固定到前端盖中心位置另一端固定到安装板中心位置，所述安装板为圆形板并用螺钉与内筒连接；

后端盖径向设置T形滑槽，卡瓦安装在所述T形滑槽内，卡瓦端部设置带牙齿的弧形板；后端盖中间位置设置凸台，后端油缸布置在后端盖径向位置，后端油缸一端固定到后端盖中间的凸台上另一端固定到卡瓦上，后端盖外侧中心位置安装连接环；

更为优化的，后端盖、安装板和前端盖都设置轴向通孔用于安装液压管线。

本发明具有的有益效果是：1、本发明采用滚轮整形，滚轮相对于变形管道可以滚动，这样能够降低滚轮对变形管段的损伤；2、本发明可以连续作业，能够对长距离管道进行修复作业；3、本发明采用油缸径向推动卡瓦，推动力大，整形力量大，轴向卡紧可靠；4、多级撑开，前端设置的前滚轮能够对挤扁的管道进行整形，然后在用后侧的后滚轮最终整形，能够适应大变形、严重失稳管道的整形作业；5本发明各个卡瓦由单个油缸驱动，径向伸出距离可以单独调节，整形过程可以考虑管道变形部位的回弹，整形效果更好。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

图2为图1的A-A剖视。

图3为图1的B-B剖视。

图中：1.前基座；2.连杆A；3.前滚轮；4.外端油缸；5.连杆B；6.后基座；7.连杆C；8.后滚轮；9.连杆D；10.前端油缸；11.前端盖；12.外筒；13.内筒；14.中间油缸；15.卡瓦；16.后端油缸；17.安装板；18.后端盖；19.连接环。

具体实施方式

本发明不受下述实施实例的限制，可以根据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。下面结合图1、图2、图3对本发明作以下描述。上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布局方向来确定的。

前端盖11整体为圆盘形，前端盖11一端安装外筒12并用螺栓连接，前端盖11另一侧中心位置安装前端油缸10并用螺栓连接。前端油缸10另一端安装后基座6并用螺栓连接，后基座6另一端安装外端油缸4并用螺栓连接，外端油缸4另一端安装前基座1并用螺栓连接。连杆A 2一端铰接到前基座1另一端铰接到前滚轮3，连杆B 5一端铰接到后基座6另一端铰接到前滚轮3，连杆C 7一端铰接到后基座6另一端铰接到后滚轮8，连杆D 9一端铰接到后滚轮8另一端铰接到前端盖11。

内筒13套在外筒12内部，内筒13固定到后端盖18中心位置。中间油缸14设置在内筒13里面，中间油缸14一端固定到前端盖11中心位置另一端固定到安装板17中心位置，所述安装板17为圆形板并用螺钉与内筒13连接。

后端盖18径向设置T形滑槽，卡瓦15安装在所述T形滑槽内，卡瓦15端部设置带牙齿的弧形板。后端盖18中间位置设置凸台，后端油缸16布置在后端盖18径向位置，后端油缸16一端固定到后端盖18中间的凸台上另一端固定到卡瓦15上。后端盖18外侧中心位置安装连接环19，所述连接环19用于连接后端液压站等辅助设备。

更为优化的，后端盖18设置轴向通孔用于安装液压管线，安装板17设置轴向通孔用于安装液压管线，前端盖11设置轴向通孔用于安装液压管线。

在到达工作管段以后，本发明所述机构工作原理分为以下步骤：

1、后端油缸16撑开并张开卡瓦15，卡瓦15挤压管道内壁并将整个装置在管道内轴向固定，同时卡瓦15进一步将管道圆整；

2、外端油缸4和前端油缸10收拢并通过连杆机构撑开前滚轮3和后滚轮8，后滚轮8顶在管道内壁并保持一定张开直径；

3、中间油缸14轴向推动内筒13和外筒12，前滚轮3和后滚轮8相对于卡瓦15轴向向前推进并将凹陷管道撑开；

4、后端油缸16收拢并收回卡瓦15，卡瓦15离开管道内壁；

5、中间油缸14收拢并将卡瓦15轴向推进。

通过控制液压系统，重复以上5个步骤，就能实现失稳管道、变形管道的整形。