一种大口径管道组对装置及组对方法与流程

本发明属于焊接辅助设备技术领域，特别涉及一种适用dn600mm以上的大口径管道组对装置及组对方法。

背景技术：

现代建筑规模越来越大，大口径能源输送管道也越来越多，管道在运输过程中以及由于自重原因，容易出现管口变形，导致大管道错缝焊接、试压漏点较多现象普遍存在，成为质量通病。另外，因为大管道自重以及长度长，不适用于在加工厂预制，除部分管件外的大部分焊接工作需要在工程施工现场进行。

目前，一般只能在现场组对焊接，而且常常是处于支架或横梁上的架空状态，常规的管口整圆及拖动管道方式都不是很便利，为此需要便携式的管道组对装置来解决此问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种大口径管道组对装置及组对方法，可以提高施工工效和施工质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种大口径管道组对装置，用于两个相对设置的管道组对焊接，包括移动小车、第一底座、第二底座、对拉螺杆、第一千斤顶组件、第二千斤顶组件、方轴、第一电动机、动力齿轮和传动齿轮，所述第一底座和第二底座均呈板状，并分别垂直设于移动小车的相对两端，所述第二底座通过滑动箍与移动小车连接，所述方轴从第一底座向第二底座的方向依次穿设动力齿轮、传动齿轮、第一底座、第一千斤顶组件、第二千斤顶组件和第二底座，所述动力齿轮与第一电机的输出端连接，多个所述对拉螺杆的一端与第二底座连接，另一端穿过第二底座且与动力齿轮啮合，以拉动第二底座轴向移动，所述第一千斤顶组件和第二千斤顶组件分别在第一底座和第二底座的径向均布有多个压力传感器，用于检测顶推力，所述动力齿轮和传动齿轮之间设有动力切换机构，以组对两个管道。

作为优选，所述第一千斤顶组件和第二千斤顶组件的结构相同，均包括千斤顶齿轮和千斤顶撑杆，所述千斤顶齿轮连接于方轴上，所述第一底座和第二底座上分别设有四个第一限位箍，四个所述千斤顶撑杆分别穿过四个第一限位箍，并相互搭接且在中部构成正方形，每个所述千斤顶撑杆朝向千斤顶齿轮的一侧均具有与千斤顶齿轮啮合的齿条，相交叉的两个所述千斤顶撑杆的其中一端设有压力传感器，以与管道的内壁抵接后检测顶推力。

作为优选，每个所述千斤顶撑杆上设有第二限位箍，用于所述千斤顶撑杆顶推管道内壁后的定位。

作为优选，所述千斤顶撑杆的末端设有弹簧钢板顶托，所述弹簧钢板顶托的横截面为弧形，所述压力传感器设于弹簧钢板顶托的凹面内。

作为优选，所述动力切换机构包括第二电动机、切换齿轮、带齿连杆、可移动齿轮限位杆和可移动齿轮，所述第二电动机的输出端与切换齿轮连接，所述切换齿轮连接于带齿连杆上，所述切换齿轮还连接有卡固件，用于卡入传动齿轮，所述带齿连杆远离切换齿轮的一端与可移动齿轮限位杆连接，所述可移动齿轮连接于可移动齿轮限位杆上。

作为优选，多个所述对拉螺杆环向设置，且设置为四个。

作为优选，所述第一底座和第二底座的形状为圆形。

一种大口径管道组对装置的组对方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选定相应规格的千斤顶撑杆，通过线控器控制移动小车从管道一端进入管道组对部位；

(2)启动第一电动机，驱动第一千斤顶齿轮，第一千斤顶齿轮通过方轴驱动第二千斤顶齿轮，结合管道壁厚利用压力传感器的数值显示来控制千斤顶撑杆的顶推力，确保管道圆整而不变形；

(3)然后通过第二电动机驱动传动齿轮，使带齿连杆带动可移动齿轮限位杆将可移动传动齿轮推到与动力齿轮的咬合位置，同时将卡固件锲入传动齿轮的齿位，以保证千斤顶撑杆的稳定状态；

(3)然后再利用第一电动机驱动动力齿轮，通过对拉螺杆拉动第二底座在底座滑动箍限位下使另一端焊接管道向其靠近，当管道达到相应间距要求后进行点焊固定，完成管道组对工作；

(4)组对完成后，通过第二电动机驱动传动齿轮带动可移动齿轮限位杆将可移动传动齿轮拉到与传动齿轮的咬合位置，同时将卡固件退出传动齿轮的齿位，反转第一电动机以驱动第一千斤顶组件的千斤顶撑杆回缩到初始状态，然后通过线控器控制移动小车退出管道。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明通过结构简单，制作方便，造价低，可操作性强，利用率高，可适用600mm以上管径的焊接连接的管道组对要求，以解决大管道现场组对移动及管口错缝严重的问题。

附图说明

图1为本发明中一种大口径管道组对装置的主视结构示意图；

图2为图1的a放大图；

图3为本发明中一种大口径管道组对装置的移动小车的俯视结构示意图；

图4为本发明中一种大口径管道组对装置的第一底座的侧视结构示意图；

图5为本发明中一种大口径管道组对装置的第二底座的侧视结构示意图；

图6为本发明中一种大口径管道组对装置的控制示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

如图1至图6所示，本发明的实施例公开了一种大口径管道组对装置，用于两个相对设置的管道组对焊接，包括移动小车1、第一底座3、第二底座4、对拉螺杆14、第一千斤顶组件、第二千斤顶组件、方轴15、第一电动机19、动力齿轮12和传动齿轮16，移动小车1为电动驱动小车，移动校车1上设有控制箱29，第一底座3和第二底座4均呈圆形的板状，并分别垂直设于移动小车1的相对两端，第二底座4通过滑动箍20与移动小车1连接，方轴15从第一底座3向第二底座4的方向依次穿设动力齿轮12、传动齿轮16、第一底座3、第一千斤顶组件、第二千斤顶组件和第二底座4，动力齿轮12通过滚轴17与方舟连接，且动力齿轮12与第一电机19的输出端啮合连接，多个对拉螺杆14相对第一底座3或第二底座4环向设置，本实施例中设置为四个。对拉螺杆14的一端与第二底座4固定连接，并通过螺母13拧紧，对拉螺杆14的另一端穿过第二底座4且与动力齿轮12啮合，以拉动第二底座4轴向移动，动力齿轮12驱动使第二千斤顶组件相对于第一千斤顶组件来回移动，从而带动第二底座4在移动小车1上来回滑动，以拖动两个管道相互靠近，完成管道对口工作。第一千斤顶组件和第二千斤顶组件分别在第一底座3和第二底座4的径向均布有多个压力传感器，用于检测顶推力，动力齿轮12和传动齿轮16之间设有动力切换机构，动力切换机构用于管道壁顶推整圆到位后切换动力给对拉螺杆14，使两段管道靠近组对点焊固定。

本实施例中，继续结合图1、图3和图4所示，第一千斤顶组件和第二千斤顶组件的结构相同，第一千斤顶组件包括第一千斤顶齿轮5和千斤顶撑杆7，第二千斤顶组件包括第二千斤顶齿轮6和千斤顶撑杆7，第一千斤顶齿轮5和第二千斤顶齿轮6均连接于方轴15上，第一底座3和第二底座4上分别设有四个第一限位箍9，第一底座3或第二底座4上的四个千斤顶撑杆7分别穿过四个第一限位箍9，并相互搭接且在中部构成正方形，每个千斤顶撑杆7朝向对应的千斤顶齿轮的一侧均具有与对应的千斤顶齿轮啮合的齿条，第一千斤顶齿轮5或第二千斤顶齿轮6位于正方形的中部并与每个千斤顶撑杆7的齿条啮合，第一千斤顶组件中相交叉的两个千斤顶撑杆7的其中一端分别设有第一压力传感器25和第二压力传感器26，第二千斤顶组件中相交叉的两个千斤顶撑杆7的一端分别设有第三压力传感器27和第四压力传感器28，以与管道的内壁抵接后检测顶推力。通过第一压力传感器25、第二压力传感器26、第三压力传感器27和第四压力传感器28的读数显示，将千斤顶的顶推力控制在允许范围，使其不至于过低而使管道未整圆和因顶推力过高而使管道变形。

本实施例中，每个千斤顶撑杆7上设有第二限位箍10，用于千斤顶撑杆7顶推管道内壁后的定位。千斤顶撑杆7的末端设有弹簧钢板顶托8，弹簧钢板顶托8的横截面为弧形，压力传感器设于弹簧钢板顶托8的凹面内。

本实施例中，继续结合图1和图2所示，动力切换机构包括第二电动机11、切换齿轮21、带齿连杆23、可移动齿轮限位杆24和可移动齿轮18，第二电动机11的输出端与切换齿轮21连接，切换齿轮21与带齿连杆23咬接，带齿连杆23还连接有卡固件22，用于卡入传动齿轮16，带齿连杆23远离切换齿轮的一端与可移动齿轮限位杆24连接，可移动齿轮18与可移动齿轮限位杆24连接。

本发明中的大口径管道组对装置的工作过程是：选定相应规格的千斤顶撑杆7，将电源线30插入电源插座，通过线控器31通过线缆32控制移动小车1从管道一端进入管道组对部位，启动第一电动机19，驱动第一千斤顶齿轮5，第一千斤顶齿轮5通过方轴15驱动第二千斤顶齿轮6，结合管道壁厚利用第一压力传感器25、第二压力传感器传感器26、第三压力传感器27和第四压力传感器28的数值显示来控制千斤顶撑杆7的顶推力，确保管道圆整而不变形；然后通过第二电动机11驱动传动齿轮21，使带齿连杆23带动可移动齿轮限位杆24将可移动传动齿轮18推到与动力齿轮12的咬合位置，同时将卡固件22锲入传动齿轮16的齿位，以保证千斤顶撑杆7的稳定状态；然后再利用第一电动机19驱动动力齿轮12，通过对拉螺杆14拉动第二底座4在底座滑动箍20限位下使另一端焊接管道向其靠近，当管道达到相应间距要求后进行点焊固定，完成管道组对工作。组对完成后，通过第二电动机11驱动传动齿轮21带动可移动齿轮限位杆24将可移动传动齿轮18拉到与传动齿轮16的咬合位置，同时将卡固件22退出传动齿轮16的齿位，反转第一电动机19以驱动第一千斤顶组件的千斤顶撑杆7回缩到初始状态，然后通过线控器31控制移动小车1退出管道。

本发明利用组合式千斤顶装置，至少4点以上对称布置，将焊接管道管口整圆，然后通过对拉螺杆14将两段管道拉近至规定间隙进行点焊固定，完成管道组对功能。结合焊接管道的管径及壁厚等参数，计算出管道整圆所需顶推力数值范围，便于指导现场控制该装置。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。