一种钢管的水平对接装置的制作方法

1.本发明属于管道安装技术领域，具体涉及一种钢管的水平对接装置。


背景技术：

2.水电站由水力系统、机械系统和电能产生装置等组成，是实现水能到电能转换的水利枢纽工程，电能生产的可持续性要求水电站水能的利用具有不间断性。通过水电站水库系统的建设，人为地调节和改变水力资源在时间和空间上的分布，实现对水力资源的可持续利用；压力管，即压力钢管或称作水压钢管，为一种用来输送极大水压水流的钢制管路。其中，钢管内属于封闭性的环境，并且水流的强度可以透过水闸门或是栅栏的开关进行控制。在压力钢管的安装过程中，一般为多段单元压力钢管对接，螺旋千斤顶根据压力钢管的直径焊接成一根支撑杆，对压力钢管一段一段进行对接。对接的钢管不仅要求很好的密封，而且配对后的管道要尽可能的减少晃动，稳定性好。但是由于压力钢管管径较大，导致两个压力钢管对接时存在错边量较大、对接不整齐的问题，现有的方法在对压力管道的接头进行焊接前，需要人为利用千斤顶调整管道的错边量，且对接另外一段压力管时，需要进行少量移动，也是人工操作，费时费力。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的压力钢管对接时，由于整体压力钢管管径较大，导致两个压力钢管对接时存在错边量较大、对接不整齐等问题，提供一种钢管的水平对接装置。
4.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种钢管的水平对接装置，包括支撑组件、横向支撑杆、钢管位移机构和移动机构，支撑组件、钢管位移机构和移动机构均设置在横向支撑杆上；所述移动机构为两个，设置于横向支撑杆的左右两端，包括第一调节装置和万向轮，所述第一调节装置设置在横向支撑杆下方调节支撑杆上下移动，万向轮设置在第一调节装置底部；所述支撑组件设置在横向支撑杆的左侧，包括第一圆形滑动管、第二调节装置和抵块，第一圆形滑动管与横向支撑杆垂直设置，一端与第二调节装置连接，另一端与抵块垂直连接；所述第二调节装置设置在横向支撑杆上调节第一圆形滑动管的长度；所述钢管位移机构设置在横向支撑杆的右侧，包括第二圆形滑动管、第二竖直限位杆、第三调节装置、水平移动装置及水平支撑板；所述第三调节装置设置在横向支撑杆上，与第二圆形滑动管连接，且第二圆形滑动管垂直于横向支撑杆；第二竖直限位杆的一端与第二圆形滑动管的侧壁连接，另一端固定有水平支撑板；所述水平移动装置设置在第二圆形滑动管的侧壁上，并与第二竖直限位杆连接；所述第三调节装置调节第二圆形滑动管的长度，水平移动装置调节第二竖直限位杆的水平位置。
5.作为进一步的技术方案，所述第一调节装置包括第一气缸和支撑座，第一气缸固定在支撑座上，输出轴垂直的与横向支撑杆固定连接，万向轮设置在支撑座的底部。
6.作为进一步的技术方案，所述第二调节装置包括第二气缸、第一限位杆、第一滑块和第一传动杆；第二气缸水平设置在横向支撑杆上的，输出轴与套设在横向支撑杆上的第一滑块固定连接；第一限位杆的一端与第一滑块右侧的横向支撑杆垂直连接，另一端套设第一圆形滑动管，所述第一滑块与第一圆形滑动管通过第一传动杆铰接。
7.作为进一步的技术方案，所述第一限位杆至少设置四个，在固定环的圆周上均匀分布，固定环可转动的卡设在横向支撑杆上；第一传动杆的数量与第一限位杆的数量相同，沿第一滑块的侧壁一周均匀分布。
8.作为进一步的技术方案，所述第三调节装置包括第三气缸、第二滑块、第一竖直限位杆和第二传动杆；所述第三气缸水平设置在横向支撑杆上，输出轴与套设在横向支撑杆上的第二滑块固定连接；第一竖向限位杆的一端垂直固定在第二滑块左侧的横向支撑杆上，另一端套设第二圆形滑动管，所述第二滑块与第二圆形滑动管通过第二传动杆铰接；所述水平移动装置包括第四气缸、第三传动杆和限位块，所述第二圆形滑动管左右任意一侧水平固定有第四气缸，第三传动杆的一端与第四气缸的输出轴铰接，另一端与第二竖直限位杆铰接，限位块固定在第二圆形滑动管外侧，所述第二竖直限位杆底端与限位块滑动连接。
9.作为进一步的技术方案，所述第三滑块呈圆盘状，圆盘的圆周侧壁向内凹陷形成第一转动槽，第二转动杆的末端设置有第三滑块，第三滑块卡设在第一转动槽中；所述第一竖直限位杆与横向支撑杆之间通过第二圆盘连接，所述横向支撑杆穿过第二圆盘的中心与圆盘固定连接，第二圆盘的圆周侧壁向内凹陷形成第二转动槽，第一竖直限位杆末端设有插入第二转动槽中的第四滑块，第一竖直限位杆上还开设有通孔，第二转动槽的侧壁沿圆周也开设有通孔，螺钉穿过通孔用螺母将第一竖直限位杆与第二圆盘固定连接。
10.作为进一步的技术方案，所述第二转动杆至少有4个，均匀的设置在第一转动槽中；所述第一竖向限位杆的数量与第二转动杆相同，均匀的设置在第二转动槽中。
11.作为进一步的技术方案，所述水平支撑板为u型架，u型架的开口朝上，第二竖直限位杆的顶部与u型架的底板固定连接； u型架的左右两端各有一旋转杆，旋转杆与u型架的两侧壁转动连接，两个旋转杆之间设有水平传动皮带；所述u型架的侧壁还固定有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴穿过u型架的两侧壁，在u型架侧壁外的第一驱动电机输出轴与旋转杆之间设有竖直传动皮带，所述第一驱动电机的输出轴位于任意端旋转杆的正下方。
12.作为进一步的技术方案，它还包括错边量检测机构，所述错边测量机构设置在横向支撑杆的中部，包括圆形转动圈、第二驱动电机、第五气缸，传动齿轮和千分尺，所述圆形转动圈套设在横向支撑杆上，圆形转动圈的一端设有第一传动齿轮，与第一传动齿轮同侧的横向支撑杆上固定有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴上设有第二传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合连接；所述转动圈的侧壁垂直固定有第五气缸，第五气缸的输出轴上固定有中空的梯形架，在梯形架内部的两端各竖直的设置一千分尺。
13.作为进一步的技术方案，所述抵块呈圆弧形，弧形的上端面设置有防滑纹。
14.本发明具有以下优点：本发明通过移动机将水平对接装置移动到两个对接压力钢管内，通过第二调节装置调节支撑组件的抵块进行升降运动，只需人为的转动抵块即可精确的对准一压力钢管的变形部位，通过抵块施加压力进行调整；工作人员在压力钢管内通过操作控制按钮使得另一压力钢管在水平移动装置的作用下能够朝向对接钢管移动，以减少两个对接钢管之间的间距，且通过第三调节装置的运作，使得水平支撑板能够独立升降，以调整对接压力钢管的位置状态，减少对接钢管之间的错边量；本装置只需人为操作，通过边调整对接钢管的变形部位边缩小两个对接钢管之间的距离达到两个压力钢管的精准对接，本装置能够适用于不同直径的压力钢管，适用性强，操作简单、省时省力。
附图说明
15.图1为本发明装置的结构示意图。
16.图2为本发明装置支撑组件的结构示意图。
17.图3为本发明装置钢管位移机构示意图。
18.图4为本发明装置中第三气缸与第二滑块的结构示意图。
19.图5为本发明装置第二滑块与第二圆盘的结构示意图。
20.图6为本发明装置第一驱动电机与水平支撑板的结构示意图。
21.图7为本发明装置错边量检测机构的结构示意图。
22.图中，1、第一压力钢管；2、第二压力钢管；3、支撑座；4、第一气缸；5、横向支撑杆；6、第二气缸；7、第一滑块；8、第一传动杆；9、第一限位杆；10、第一圆形滑动管；11、抵块；12、第三气缸；13、第二滑块；14、第二圆盘；15、第二转动杆；16、第二圆形滑动管；17、第四气缸；18、第三传动杆；19、限位块；20、水平支撑板；21、第一竖直限位杆；22、螺钉；23、螺母；24、固定环；25、第一驱动电机；26、旋转杆；27、水平传动皮带；28、第五气缸；29、圆形转动圈；30、第二驱动电机；31、竖直传动皮带；32、梯形架；33、千分尺；34、第二竖直限位杆；35、第三滑块；36、第四滑块；37、第一传动齿轮；38、第二传动齿轮。
具体实施方式
23.下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：如图1所述，一种钢管的水平对接装置，包括支撑组件、横向支撑杆5、钢管位移机构和移动机构，支撑组件、钢管位移机构和移动机构均设置在横向支撑杆5上；所述移动机构为两个，设置于横向支撑杆5的左右两端，包括第一调节装置和万向轮，所述第一调节装置设置在横向支撑杆5下方调节支撑杆上下移动，万向轮设置在第一调节装置底部；万向轮可使该装置灵活移动，该装置在使用时移动到固定的第一压力钢管1和可移动的第二压力钢管2内。
24.支撑组件设置在横向支撑杆5的左侧，包括第一圆形滑动管10、第二调节装置和抵块11，第一圆形滑动管10与横向支撑杆5垂直设置，一端与第二调节装置连接，另一端与抵块11垂直连接；所述第二调节装置设置在横向支撑杆5上调节第一圆形滑动管10的长度；支撑组件用于调整第一压力钢管1的变形部位。
25.钢管位移机构设置在横向支撑杆5的右侧，包括第二圆形滑动管16、第二竖直限位
杆34、第三调节装置、水平移动装置及水平支撑板20，第三调节装置设置在横向支撑杆5上，与第二圆形滑动管16连接，且第二圆形滑动管16垂直于横向支撑杆5；第二竖直限位杆34的一端与第二圆形滑动管16的侧壁连接，另一端固定有水平支撑板20，所述水平移动装置设置在第二圆形滑动管16的侧壁上，并与第二竖直限位杆34连接；所述第三调节装置调节第二圆形滑动管16的长度，水平移动装置调节第二竖直限位杆34的水平位置。钢管位移机构在第二压力钢管2内，通过第三调节装置和水平移动装置分别控制调节水平支撑板20的上下和左右移动。
26.需要说明的是本技术的第二调节装置、第三调节装置、水平移动装置与固定在横向支撑杆5上的控制箱电连接，人工可操作按钮进行控制各装置的工作状态，此为现有技术，在此不进行详细说明。
27.作为本发明的优选方案，如图1-图7所示，一种钢管的水平对接装置，包括支撑组件、横向支撑杆5、钢管位移机构、移动机构和错边测量机构，支撑组件、钢管位移机构、移动机构和错边测量机构均设置在横向支撑杆5上；所述移动机构为两个，设置于横向支撑杆5的左右两端，包括第一调节装置和万向轮，所述第一调节装置设置在横向支撑杆5下方调节支撑杆上下移动，万向轮设置在第一调节装置底部；所述第一调节装置包括第一气缸4和支撑座3，支撑座3设置在横向支撑杆5下方，第一气缸4固定在支撑座3上，输出轴垂直的与横向支撑杆5固定连接，万向轮设置在支撑座3的底部。
28.支撑组件设置在横向支撑杆5的左侧，包括第一圆形滑动管10、第二调节装置和抵块11，第一圆形滑动管10与横向支撑杆5垂直设置，一端与第二调节装置连接，另一端与抵块11垂直连接，抵块11呈圆弧形，且抵块11与钢管接触的面设置有防滑纹；所述第二调节装置设置在横向支撑杆5上调节第一圆形滑动管10的长度；所述第二调节装置包括第二气缸6、第一限位杆9、第一滑块7和第一传动杆8；第二气缸6水平设置在横向支撑杆5上的，输出轴与套设在横向支撑杆5上的第一滑块7固定连接；第一限位杆9的一端与第一滑块7右侧的横向支撑杆5垂直连接，另一端套设第一圆形滑动管10，所述第一滑块7与第一圆形滑动管10通过第一传动杆8铰接。所述第一限位杆9设置至少四个，优选为六个，均匀的设置在固定环24圆周，固定环24可转动的卡设在横向支撑杆5上；第一传动杆8的数量与第一限位杆9数量相同，沿第一滑块7的侧壁四周均匀分布。
29.钢管位移机构设置在横向支撑杆5的右侧，包括第二圆形滑动管16、第二竖直限位杆34、第三调节装置、水平移动装置及水平支撑板20，第三调节装置设置在横向支撑杆5上，与第二圆形滑动管16连接，所述第二圆形滑动管16与横向支撑杆5垂直设置；第二竖直限位杆34的一端与第二圆形滑动管16的侧壁连接，另一端固定有水平支撑板20，所述水平移动装置设置在第二圆形滑动管16的侧壁上，与第二竖直限位杆34连接；所述第三调节装置调节第二圆形滑动管16的长度，水平移动装置调节第二竖直限位杆34的水平位置；所述第三调节装置包括第三气缸12、第二滑块13、第一竖直限位杆21和第二传动杆；所述第三气缸12水平设置在横向支撑杆5上，输出轴与套设在横向支撑杆5上的第二滑块13固定连接；第一竖向限位杆的一端与第二滑块13左侧的横向支撑杆5垂直固定连接，另一端套设第二圆形滑动管16，所述第二滑块13与第二圆形滑动管16通过第二传动杆连接；所述第二滑块13呈圆盘状，圆盘的圆周侧壁向内凹陷形成第一转动槽，第二转动杆15的末
端设置有第三滑块35，第三滑块35卡设在第一转动槽中；所述第二转动杆15至少有4个，优选为6个，均匀的设置在第一转动槽中；所述水平移动装置包括第四气缸17、第三传动杆18和限位块19，所述第二圆形滑动管16左侧水平固定有第四气缸17，第四气缸17的输出轴与第三传动杆18的一端铰接，另一端与第二竖直限位杆34铰接，所述第二竖直限位杆34底端与限位块19左右滑动连接，限位块19固定在第二圆形滑动管16外侧。所述第一竖直限位杆21与横向支撑杆5之间通过第二圆盘14连接，所述横向支撑杆5穿过第二圆盘14的中心与圆盘固定连接，第二圆盘14的圆周侧壁向内凹陷形成第二转动槽；第一竖直限位杆21末端设有插入第二转动槽中的第四滑块36，第一竖直限位杆21上还开设有通孔，螺钉22穿过通孔用螺母23将第一竖直限位杆21与第二圆盘14固定连接，也可在螺钉22上套设刚性弹簧。所述第一竖向限位杆的数量与第二转动杆15相同，均匀的设置在第二转动槽中。
30.所述水平支撑板20为u型架，u型架的开口向上设置，第二竖直限位杆34的顶部与u型架的底板固定连接；所述u型架的左右两端各设置有一旋转杆26，旋转杆26穿过u型架的两侧壁且与u型架的两侧壁转动连接，两个旋转杆26之间设置有水平传动皮带27；所述u型架的侧壁还固定有第一驱动电机25，第一驱动电机25的输出轴穿过u型架的两侧壁，在u型架侧壁外的第一驱动电机25输出轴与旋转杆26之间设置竖直传动皮带31，所述第一驱动电机25的输出轴与任意端的旋转杆26平行设置且位于旋转杆26的正下方。
31.所述错边测量机构设置在横向支撑杆5的中部，包括圆形转动圈29、第二驱动电机30、第五气缸28，传动齿轮和千分尺33，所述横向支撑杆5穿过圆形转动圈29的中部与横向支撑杆5转动连接，圆形转动圈29的一端套设有第一传动齿轮37，与第一传动齿轮37同侧的横向支撑杆5上固定有第二驱动电机30，第二驱动电机30的输出轴上固定有第二传动齿轮38，第一传动齿轮37与第二传动齿轮38啮合连接；所述转动圈的侧壁垂直固定有第五气缸28，第五气缸28的输出轴水平的固定有中空的梯形架32，梯形架32内部的两端各竖直的设置一千分尺33。
32.为了更加便于工作人员操作，还可以在横向支撑杆5上设置控制箱，第一气缸4、多个第二气缸6、多个第三气缸12、第四气缸17、第五气缸28、多个第一驱动和第二驱动电机30分别与控制箱电连接，通过操作控制箱即可完成各个气缸及驱动电机的运动。
33.本优选实施例的工作原理为：工作人员将第二压力钢管2移动至第一压力钢管1的管口处，且处于同一水平位置，将本装置移动至第一压力钢管1和第二压力钢管2内，使错边测量机构处于压力钢管的对接处，一工作人员站在第一压力钢管1内，调节第一气缸4使横向支撑杆5处于第一压力钢管1和第二压力钢管2的圆心位置，开启第三气缸12，第三气缸12的输出轴向左伸长，带动第二滑块13向左移动，进而带动第二圆形滑动管16向上移动，水平支撑板20抵紧第二压力钢管2的内侧壁，启动第四气缸17，带动第三传动杆18向左移动，进而带动水平支撑板20向左移动，由于设置有多个水平支撑板20，将第二压力钢管2移动使两个压力钢管的管口对齐，精确调节该装置的位置，使错边测量机构再次处于压力钢管的对接处，启动第二驱动电机30，带动圆形转动圈29转动，使千分尺33对准错边的位置，再启动第五气缸28，第五气缸28带动梯形架32两端的千分尺33接触第一压力钢管1和第二压力钢管2的对接处，需要对第一压力钢管1变形部位进行调节时，只需人为的转动卡设在横向支撑架上的固定环24，使其中一个抵块11对准变形部位，同时启动多个第二气缸6，多个第二
气缸6带动第一滑块7向右运动，进而带动抵块11抵紧第一压力管，并且控制对准变形部位的抵紧块更大的压力进行调整变形部位；另外，也可操作第二压力钢管2中的横向支撑板进行调整变形部位，操作与移动第二压力钢管2的相同，只是不开启水平方向上的移动。另外，需要将水平支撑板20对准变形部位时，只需将螺钉22与螺母23打开后，使水平支撑板20对准变形位置再用螺钉22穿过对应的通孔用螺母23固定即可。当需要对第二压力钢管2进行微小距离移动时，将所有的水平支撑板20与第二钢管的内壁抵接，开启第一驱动电机25，第一驱动电机25带动水平传动皮带27进行转动，进而将第二压力钢管2进行微量移动。工作人员边调整第一压力钢管1和第二压力钢管2，直至观测到测量的千分尺33使其错边量为0为止。
34.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围之内。