一种山地用管道液压内对口器的制作方法

本发明属于对口器，尤其涉及一种山地用管道液压内对口器。

背景技术：

1、根据我国的城市分布和自然地理特点，华东、华南和西南地区大部分以山地丘陵为主且人口稠密，未来需求巨大，为避让城镇规划和基础设施建设，今后山区管道在管道建设中占比会越来越重，例如，正在建设的粤西粤北管道工程大部分为山区和丘陵地形，相对手工焊和半自动焊接，管道自动焊效率高，以管道直径φ1422为例，一个机组正常情况下平均每天可完成焊口15-20道左右，是半自动焊的2-3倍。为适应管道发展需求，提高管道施工效率，全面推行管道环焊缝全自动焊接自动化作业是非常紧迫的。近几年多起管道失效事故主要因管道环焊缝断裂。主要原因是：钢材冶炼、钢管制管技术发展突飞猛进，焊接工艺技术发展滞后，导致环焊缝焊接施工基本采用自保护半自动焊或者手工向下焊技术，存在较大的人为不利因素，主要体现为环焊缝焊接质量不稳定、焊接缺陷多、焊缝金属韧性差、力学性能不稳定、焊缝微裂纹普遍存在等缺点，尤其是施工环境更差，管道组装残余应力大、地质条件差、施工难度大的山地与丘陵地段，焊接接头的失效率高于地势平坦段，有必要进行焊接设备和工艺的突破研究。同时，管道自动焊的优势在于焊接工艺参数易控制、焊接过程稳定、焊缝力学性能优良、焊接参数可实时采集与传输。结合我国山区和丘陵等地形占比重、灾害多发、人口众多等国情特点，全自动焊接施工对保障管道本体安全、公众和环境安全至关重要。研究基于山区地形的全自动焊接设备和工艺方法就成为必然，而内对口器是全自动焊接施工最主要的设备之一。

2、现有内对口器大都是用于管道在平原地带施工时使用，山区地段一般使用外对口器或半自动焊接手工焊工艺，现有气动内对口器不能实现管口整形，所组对成的管口质量较差，达不到焊接施工要求，单马达的对口器驱动力小，满足不了爬坡要求，无柔性连接的对口器太长不能过弯，即使加了柔性连接对口时也无法保证设备在管正中，外置液压站的对口器连接管太多很不利于沼泽水田等施工环境下作业，常规旁支承结构的对口器容易在管内跑偏，不好调节纠偏。现有对口器基本都选用链条传动，若在坡路施工时链条断开设备将完全失控冲出管口，且链条传动的啮合间隙较大，对口器坡路驻车的瞬间的窜动量较大。常规对口器一般没有导向轮，过弯阻力大且易剐蹭管道内防腐层。

技术实现思路

1、本发明提供一种山地用管道液压内对口器，旨在解决背景技术中提及的问题。

2、本发明是这样实现的，一种山地用管道液压内对口器，包括前骨架结构、后骨架结构、三爪定位机构、涨紧机构、和驱动机构；

3、所述前骨架结构包括第一连接环，所述第一连接环的前端表面横向固定连接有三个向所述第一连接环中轴线方向弯折的连杆，多个所述连杆的前端固定连接有牵引头；

4、所述后骨架结构包括第二连接环，所述第二连接环的后端横向固定连接有多个第一连接杆，多个所述第一连接杆的后端固定连接有第一连接盘；

5、所述涨紧机构设置于所述前骨架结构和所述后骨架结构之间，所述第一连接盘的后端固定连接有万向联轴节，所述万向联轴节的后端固定连接有第二连接盘，所述第二连接盘的后端横向固定连接有多个第二连接杆，多个所述第二连接杆的后端固定连接有第三连接盘，所述第三连接盘的后端横向固定连接有多个第三连接杆，多个所述第三连接杆的后端固定连接有第四连接盘，所述三爪定位机构设置于所述前骨架结构的内部；

6、所述三爪定位机构包括固定连接于所述牵引头的后端表面且位于每两个所述连杆之间均的固定座，多个所述固定座的后端均转动连接有液压杆，所述第一连接环的前端表面固定连接有多个分别与多个所述液压杆相对应的连接座，所述液压杆与相对应的所述连接座之间设置有联动杆，所述联动杆的两端分别转动连接于所述连接座的前端和所述液压杆的后端，所述联动杆的外表面固定连接有限位板；

7、多个所述连杆外表面的中部均转动连接有过渡导轮，多个所述连杆外表面的后端均转动连接有前导轮。

8、优选的，所述涨紧机构包括固定连接于所述第一连接环后端的第一装置环，所述第一装置环的后端固定连接有圆形的中间板，所述中间板的后端固定连接有与所述第一装置环规格相同的第二装置环，所述第一装置环的前端和所述第二装置环的后端均固定连接有装置框，所述中间板外表面的圆心位置横向贯通开设有安装孔，所述安装孔的内部横向固定连接有导向柱，所述导向柱的两端分别延伸至两个二所述装置框的内部，所述导向柱的两端均沿其长度方向滑动连接有滑动套，两个所述滑动套的外表面分别固定连接有第一活动盘和第二活动盘，所述第一装置环和所述第二装置环的外表面分别沿其截面半径方向贯通开设有多个第一滑动孔和第二滑动孔，多个所述第一滑动孔和多个所述第二滑动孔的内部分别滑动连接有多个第一顶起轴和多个第二顶起轴，所述第一活动盘的后端表面固定连接有多个分别多个所述第一顶起轴相对应的第一销轴，所述第二活动盘的前端表面固定连接有多个分别与多个所述第二顶起轴相对应的第二销轴，所述第一销轴与相对应的所述第一顶起轴之间设置有第一联动条，所述第一联动条的两端分别转动连接于所述第一销轴的表面和所述第一顶起轴的内端，述第二销轴与相对应的所述第二顶起轴之间设置有第二联动条，所述第二联动条的两端分别转动连接于所述第二销轴的表面和所述第二顶起轴的内端。

9、优选的，多个所述第一顶起轴和多个所述第二顶起轴的外端均固定连接有顶起爪，两个所述装置框的外端均固定连接有第一液压装置，两个所述第一液压装置的推动杆的另一端分别可滑动地贯通两个所述装置框并分别固定连接于两个所述滑动套的外端，所述第二连接环固定连接于所述第二装置环的后侧表面。

10、优选的，所述第三连接盘和所述第四连接盘之间固定连接有固定架板，所述驱动机构滑动连接于所述固定架板的内侧表面，所述驱动机构包括沿所述固定架板长度方向滑动连接于所述固定架板下表面的轮内环套，所述轮内环套的外表面通过轴承转动连接有驱动轮，所述轮内环套一端的内表面固定连接有马达固定板，所述马达固定板的外侧表面固定连接有齿轮固定板，所述马达固定板的内侧表面固定连接有液压马达，所述液压马达的输出轴可转动地贯通所述马达固定板和所述齿轮固定板并延伸至所述齿轮固定板的外部，所述齿轮固定板的外侧表面转动连接有多个行星轮，所述液压马达的输出轴表面固定连接有与多个所述行星轮相互啮合的动力齿轮，所述驱动轮的一侧表面固定连接有内齿环，所述内齿环与多个所述行星轮相互啮合。

11、优选的，所述内齿环的外端固定连接有防尘盖，所述固定架板的上表面固定连接有螺纹套，所述螺纹套的内部螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的中轴线与所述固定架板长度方向上的中线相互平行，所述螺纹杆的底端转动连接有卡块，所述卡块的底端固定连接于所述轮内环套的外表面。

12、优选的，两个所述连杆之间固定连接有压力显示表和显示器。

13、优选的，所述第一连接盘的前端表面转动连接有多个丝杆套，多个所述丝杆套的内部均横向螺纹连接有丝杆，多个所述丝杆的另一端均可转动地贯通所述第一连接盘并延伸至所述第一连接盘和所述第二连接盘之间，多个所述丝杆的外表面且位于所述第一连接盘和所述第二连接盘之间转动连接有调节座，所述第二连接盘的前端表面固定连接有多个分别与多个所述调节座相对应的限位座，相对应的限位座与所述调节座之间固定连接有弹簧。

14、优选的，所述固定架板的顶端固定连接有第二液压装置，所述第二液压装置的推动杆顶端竖向固定连接有过渡杆，所述过渡杆的顶端固定连接有轮架，所述轮架的内部转动连接有上导轮。

15、优选的，所述第二连接盘和所述第三连接盘之间设置有电池、刹车组件和液压站。

16、有益效果

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、(1)、本发明的一种山地用管道液压内对口器，该山地用管道液压内对口器，通过设置三爪定位机构，三爪定位机构中三个完全相同的组件圆周均布固定在前骨架的正上和左右两侧位置，三个液压杆伸长带动联动杆向外伸出从而带动限位板向外顶出，在液压杆完全顶出时限位板正好位于两排涨爪正中，且限位板与对口器的中心轴线正好垂直，这样在对口器后退时只要将三个限位板都紧靠在管口上就能保证对口器与管道同轴心，尽可能减小对口的错边误差。

19、(2)、本发明的一种山地用管道液压内对口器，该山地用管道液压内对口器，通过设置驱动机构，液压马达的输出轴与动力齿轮直连，且通过行星轮减速机构将马达的转速降到合适的数值，确保对口器的爬行速度满足施工要求，行星轮机构最大的优点是结构紧凑，可实现大功率传动，行星轮系可以采用几个均匀分布的行星轮同时传递运动和动力，这些行星轮因公转而产生的离心惯性力和齿廓间反作用力的径向分力可互相平衡，故主轴受力小，传递功率大，另外由于它采用内啮合齿轮，充分利用了传动的空间，且输入输出轴在一条直线上，所以整个轮系的空间尺寸要比相同条件下的普通定轴齿轮系小得多，这种轮系特别适合于要求设备尽可能短小轻巧的山地内对口器，设备短更有利于过弯，设备轻有利于爬坡。