管道对口装置及使用方法与流程

本发明涉及管道安装技术领域，尤其是涉及一种管道对口装置及使用方法。

背景技术：

随着城市建设发展规模的不断扩大，市政、水利等工程中大口径管应用范围和规模不断扩大，在大型管道铺设施工当中，管道对接以焊缝对接为主，由于大口径管具有重量大，长度较一般的管道长，且施工操作面狭小的特点，因此在一般的施工操作过程中，由于环境、材料、施工工艺等影响，影响安装质量；不仅如此，大口径管道由吊装机械吊装放入坑槽中，在进行对口作业时，不易在坑道内直接进行水平拖拽，各个管段高度不一致、同心度及直线度控制和调节难、施工复杂、安装耗时较多、对口紧固不佳，管道管口周长大容易变形，导致管道安装对口操作难度大，管口的对接焊接质量难以保证。

技术实现要素：

本发明的目的是提供管道对口装置及使用方法，该装置具有操作简便，安装效率高，连接管道的同心度、直线度好，吊装调节架和管道对口器可重复使用，具有操作简便、安装快速、对口紧固牢固、安装成本低，组对后焊接质量高的特点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种管道对口装置，包括吊装调节架和管道对口器；所述吊装调节架包括支架，所述支架上端设置有用于将管道沿其轴向方向移动的纵向移动机构和用于将管道沿其轴向相垂直方向移动的横向移动机构；

所述纵向移动机构包括固定连接在支架上端两侧沿管道轴向方向的第一纵梁和第二纵梁，所述第一纵梁和第二纵梁上端分别设有沿管道轴向方向的滑轨，所述第一纵梁的滑轨滑动连接第一滑块，所述第一滑块丝接第一丝杠，所述第一丝杠沿管道的轴线方向设置并转动连接在第一纵梁两端，所述第一丝杠一端还固定连接第一链轮，所述第一链轮上啮合第一手动链条；所述第二纵梁的滑轨滑动连接第二滑块，所述第二滑块套接滑杆，所述滑杆沿管道轴向方向设置并固定连接在第二纵梁两端；

所述横向移动机构包括固定连接在第一滑块和第二滑块上方的横梁，所述横梁与管道的轴向方向垂直，所述横梁下端沿其长度方向开设有开口向下的长条状卡槽，所述卡槽内滑动连接第三滑块，所述横梁下方设有与第一滑块和第二滑块转动连接的第二丝杠，所述第二丝杠丝接第三滑块并与横梁平行，所述第二丝杠一端还固定连接第二链轮，所述第二链轮上啮合第二手动链条；

所述第三滑块下端还连接有升降装置；

所述管道对口器包括相对设置的半圆筒状第一对合部和第二对合部，所述第一对合部与第二对合部的中部沿周向分别设有贯通的条状焊接口,所述第一对合部两侧沿其长度方向分别设有第一安装板,所述第二对合部两侧沿其长度方向分别设有第二安装板,所述第一安装板与第二安装板相对应并通过螺栓组件连接，使第一对合部与第二对合部的弧形面用于夹持两管道对接口。

通过采用上述技术方案，可以在两管道对口时，通过横向移动机构、纵向移动机构和升降装置，对管道的上下、错边量和直线度进行调整，保障管道对接符合技术要求。

本发明进一步设置为：所述两个第一安装板上分别设有引导槽，所述两个第二连接板分别设有与所述引导孔相适配的引导块，所述引导块与第二连接板垂直设置。

通过采用上述技术方案，防止由于在紧固管道对口器的过程中，由于螺栓组件施力的不平衡，导致管道对口器与管道不同轴的情况发生。

本发明进一步设置为：所述第一对合部和第二对合部内表面分别设有弧状凹槽，所述凹槽内转动连接多个辊轮，所述多个辊轮所形成的弧面与所述管道对口器的内表面对齐。

通过采用上述技术方案，管道对口器内侧设置多个辊轮，可以使管道对口器旋转，从而方便对管道对接缝的焊接，同时还保证了管道对接的稳定性。

本发明进一步设置为：所述第一对合部的凹槽设有一对并以其焊接口为中心呈对称分布；所述第二对合部的凹槽设有一对并以其焊接口为中心呈对称分布。

通过采用上述技术方案，管道对口器在安装时，使凹槽对称分布在两管道对接缝两侧，将管道对口器进行紧固过程中，可以保证管道对接口两侧受力均匀，保证管道对口器与对接管道的同轴度，提高管道对接质量。

本发明进一步设置为：所述升降装置为手动式葫芦。

通过采用上述技术方案，可以调整管道上下方向的位移量，从而对管道对接的错边量和直线度进行调整。

本发明进一步设置为：所述卡槽为t字形，所述第三滑块上端设有与所述卡槽适配的卡接块。

通过采用上述技术方案，可以提高第三滑块在横梁上的承载力，同时还可以在第二丝杠的作用下，沿卡槽移动。

本发明进一步设置为：所述支架下端设有用于调整吊装调节架水平的调平机构。

通过采用上述技术方案，调平机构可以调整吊装调节架的水平度，保证管道对接过程中位移调整的顺利进行，即纵向移动机构使管道可以沿管道的轴向方向位移，横向移动机构可以使管道沿管道轴向垂直的方向位移，升降装置可以调节管道上下方向的位移。

本发明进一步设置为：所述调平机构包括调整座，所述调整座上固定连接竖直的中空螺杆，所述螺杆壁上竖直开设调节滑槽，所述螺杆内套设有调节轴，所述调节轴上端与支架下端固定连接，所述中空螺杆上丝接调节螺母，所述螺母上下两侧还设有限位柱，所述限位柱嵌入所述调节滑槽内并与所述调节轴固定连接。

通过采用上述技术方案，旋转吊装调节架下端四角位置的的调节螺母，可以使中空螺杆内的调节轴做上下移动，从而带动调节轴上的支架做上下位移，从而达到调整吊装调节架的水平度。

本发明还提出一种管道对口装置的使用方法。

本发明实施例的管道对口装置的使用方法，包括以下步骤：

a.管道布置，用吊车将管道吊装至待对接管道处，将管道的两个管口对齐放置，两管口之间留有一定距离。

b．设置吊装调节架，将吊装调节架设置在管道中部，通过调平机构将其调平，保证纵梁与预设管道轴向方向平行。

c．放置管道对口器，将管道对口器从管道开口处套入管道口。

d．挂绳索，将绳索环绕管道，绳索上端与升降装置连接。

e．高度调整，通过升降装置将管道提升或下放，对管道对口的上下、错边量和直线度进行调整。

f．横向调整，通过横向移动机构调整管道沿其轴向相垂直方向移动，对管道对口的错边量和直线度进行调整。

g．纵向调整，通过纵向移动机构调整管道在其轴线方向的位移，使连接管道的直线度、对口间隙符合要求。

h．管道对口器紧固，将管道对口器的焊接口对准两管道对接缝，将引导块插入引导槽内，用螺栓组件紧固管道对口器。

i．焊接，从管道对口器上的焊接口对管道接口进行焊接操作；旋转管道对口器从焊接口进行余下的焊接操作。

通过采用上述使用方法，吊装调节架可以将管道进行快速对接，省时省力，对接精度高，管道对管器可以进一步保证管道对接的稳固性，有效地提高了管道焊接质量。

本发明的使用方法还包括：所述步骤a之前进行管道开口的坡口切割并进行打磨。

通过采用上述使用方法，为管道对接做好预处理，更方便进行焊接作业，更进一步地提高焊接质量。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过采用吊装调节架，提高了管道对接的效率，降低施工难度，降低安装成本。

2.通过采用管道对口器，螺栓组件将两管道对口夹持在第一对合部和第二对合部所形成的夹持腔内紧固，提高了两管道的同轴度及两对口的紧固，保证了焊接的质量，同时由于在对口器内侧设有辊轮，可以使对口器周向旋转，从而实现管道对口完整焊接，有效地降低了操作人员的劳动强度，提高了工作效率，保证了焊接质量。

3.通过采用调平装置，可以调整吊装调节架的水平度，保证管道对接过程中位移调整的顺利进行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明第一对合部的结构示意图；

图3是本发明第二对合部的结构示意图；

图4是本发明第三滑块的结构示意图；

图5是图1的a部放大图。

图示，1、吊装调节架；2、管道对口器；21、第一对合部；211、第一安装板；212、引导槽；22、第二对合部；221、第二安装板；222、引导块；23、焊接口；24、螺栓组件；25、凹槽；26、辊轮；3、支架；4、纵向移动机构；41、第一纵梁；411、第一滑块；42、第二纵梁；421、第二滑块；43、滑轨；44、第一丝杠；441、第一链轮；442、第一手动链条；45、滑杆；5、横向移动机构；51、横梁；511、卡槽；52、第三滑块；521、卡接块；53、第二丝杠；531、第二链轮；532、第二手动链条；6、管道；7、升降装置；8、调平机构；81、调整座；82、螺杆；821、调节滑槽；83、调节轴；84、调节螺母；85、限位柱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1所示，为本发明公开一种管道对口装置，包括吊装调节架1和管道对口器2；吊装调节架1包括支架3，支架3上端设置有用于将管道6沿其轴向方向移动的纵向移动机构4和用于将管道6沿其轴向相垂直方向移动的横向移动机构。

纵向移动机构4包括固定连接在支架3上端两侧沿管道6轴向方向的第一纵梁41和第二纵梁42，第一纵梁41和第二纵梁42上端分别设有沿管道6轴向方向的滑轨43，第一纵梁41的滑轨43滑动连接第一滑块411，第一滑块411丝接第一丝杠44，第一丝杠44沿管道6的轴线方向设置并转动连接在第一纵梁41两端，第一丝杠44一端还固定连接第一链轮441，第一链轮441上啮合第一手动链条442；第二纵梁42的滑轨43滑动连接第二滑块421，第二滑块421套接滑杆45，滑杆45沿管道6轴向方向设置并固定连接在第二纵梁42两端。

横向移动机构5包括固定连接在第一滑块411和第二滑块421上方的横梁51，横梁51与管道6的轴向方向垂直，横梁51下端沿其长度方向开设有开口向下的长条状卡槽511，卡槽511内滑动连接第三滑块52，横梁51下方设有与第一滑块411和第二滑块421转动连接的第二丝杠53，第二丝杠53丝接第三滑块52并与横梁51平行，第二丝杠53一端还固定连接第二链轮531，第二链轮531上啮合第二手动链条532。

第三滑块52下端还连接有升降装置7。

如图2、3所示，管道对口器2包括相对设置的半圆筒状第一对合部21和第二对合部22，第一对合部21与第二对合部22的中部沿周向分别设有贯通的条状焊接口23,第一对合部21两侧沿其长度方向分别设有第一安装板211,第二对合部22两侧沿其长度方向分别设有第二安装板221,第一安装板211与第二安装板221相对应并通过螺栓组件24连接，使第一对合部21与第二对合部22的弧形面用于夹持两管道6对接口。

本实施例中，两管道6对口时，通过横向移动机构5、纵向移动机构4和升降装置7，对管道的上下、错边量和直线度进行调整，保障管道对接符合技术要求。

两个第一安装板211上分别设有引导槽212，两个第二安装板221分别设有与引导孔相适配的引导块222，引导块222与第二连接板垂直设置。该结构可以防止由于在紧固管道对口器2的过程中，由于螺栓组件24施力的不平衡，导致管道对口器2与管道6不同轴的情况发生。

第一对合部21和第二对合部22内表面分别设有弧状凹槽25滑杆，凹槽25滑杆内转动连接多个辊轮26，多个辊轮26所形成的弧面与管道对口器2的内表面对齐。

管道对口器2内侧设置多个辊轮26，可以使管道对口器2旋转，从而方便对管道6对接缝的焊接，同时还保证了管道6对接的稳定性。

在一实施例中，第一对合部21的凹槽25设有一对并以第一对合部21的焊接口23为中心呈对称分布；第二对合部22的凹槽25设有一对并以第二对合部22的焊接口23为中心呈对称分布。管道对口器2在安装时，使凹槽25对称分布在两管道6对接缝两侧，将管道对口器2进行紧固过程中，可以保证管道6对接口两侧受力均匀，保证管道对口器2与对接管道6的同轴度，提高管道对接质量。

升降装置7优选采用手动式葫芦。

如图1、4所示，卡槽511为t字形，第三滑块52上端设有与卡槽511适配的卡接块521，第三滑块52的卡接块521提高了其在横梁51上的承载力。

如图1、5所示，支架3下端设有用于调整吊装调节架1水平的调平机构8。调平机构8包括调整座81，调整座81上固定连接竖直的中空螺杆82，螺杆82壁上竖直开设调节滑槽821，螺杆82内套设有调节轴83，调节轴83上端与支架3下端固定连接，中空螺杆82上丝接调节螺母84，螺母上下两侧还设有限位柱85，限位柱85嵌入调节滑槽821内并与调节轴83固定连接。

调平机构8可以调整吊装调节架1的水平度，保证管道对接过程中位移调整的顺利进行，使纵向移动机构4调整管道6沿管道的轴向方向位移，横向移动机构5可以使管道6沿管道轴向垂直的方向位移，升降装置7可以调节管道6上下方向的位移，保证管道6对接的精准性。

本实施例的管道对口装置的使用方法，包括以下步骤：

a.管道布置，用吊车将管道6吊装至待对接管道6处，将管道6的两个管口对齐放置，两管口之间留有一定距离。

根据施工规范需要进行布管操作，在布管的过程中，根据管道尺寸和现场情况，可将两管口之间的间隔设置为10cm-30cm。还需要对管道采取保护措施，例如垫沙袋、草垫等，用来防止管道的外在损坏。

b．设置吊装调节架1，将吊装调节架1设置在管道6中部，通过调平机构8将其调平，保证纵梁与预设管道6轴向方向平行。

c．放置管道对口器，将管道对口器2从管道6开口处套入管道6口。

d．挂绳索，将绳索环绕管道6，绳索上端与升降装置7连接。

e．高度调整，通过升降装置7将管道6提升或下放，对管道6对口的上下、错边量和直线度进行调整。

利用升降装置7对管道6进行升降，使其方便与管道外对口装置配合而对管道进行组对。

f．横向调整，通过横向移动机构5调整管道6沿其轴向相垂直方向移动，对管道6对口的错边量和直线度进行调整。

g．纵向调整，通过纵向移动机构4调整管道6在其轴线方向的位移，使连接管道6的直线度、对口间隙符合要求。

h．管道对口器紧固，将管道对口器2的焊接口23对准两管道6对接缝，将引导块222插入引导槽212内，用螺栓组件24紧固管道对口器2。

在使用管道对口器2时，将管道对口器2置于两管道6对口之间，套在两管道6的外侧，使管道对口器2轻轻卡住两管道6的端口，焊接口23对准两管道结合处，通过螺栓组件24对管道对口器2紧固。

i．焊接，从管道对口器2上的焊接口23对管道6接口进行焊接操作；旋转管道对口器2从焊接口23进行余下的焊接操作。

本实施例中，步骤a之前进行管道6开口的坡口切割并进行打磨。

当出厂管道未进行坡口切割时，需要根据焊接规范和施工要求，预先或实时执行如下步骤：对两管道的接口处进行坡口切割，并对所切割坡口进行打磨，用以保证当管道的管壁较厚而不易焊接时，坡口处能够使焊接接口更好的熔合，进而保证焊接质量。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。