大口径管道管口加工装置的制作方法

本发明属于管道焊接技术领域，尤其涉及一种大口径管道管口加工装置。

背景技术：

在油田基建施工中，经常需要建设长输管道工程，在长输管道工程大口径管道连头作业时，由于随着管径及壁厚的增大，管口加工标准及质量也越来越难以控制，特别是管口为v型坡口时，其钝边及坡口加工消耗了人员的大量体力，且存在较大安全风险，为了提高管口加工质量，降低员工的劳动强度，节约操作时间，消除安全隐患，技术人员已经研发了多种管道端面打磨设备，但这些设备大多结构复杂，并且在野外施工时，运输、移动和安装均比较麻烦。因此，有必要研发一种结构简单、灵活轻便、可快速安装的管道端面加工装置。

技术实现要素：

本发明提供一种大口径管道管口加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本发明包括安装十字架、旋转十字架和打磨机械，安装十字架用于将所述的大口径管道管口加工装置安装在管道上，旋转十字架用于支撑打磨机械，所述的安装十字架和旋转十字架之间通过快速插接装置连接；

安装十字架，其结构包括中心圆盒、支撑臂和端盖，支撑臂共有四个，四个支撑臂均匀分布在所述中心圆盒的周围，支撑臂通过螺纹连接在中心圆盒上，支撑臂的内部设置有可沿支撑臂的轴向滑动的滑杆，所述的端盖通过螺栓连接在中心圆盒上，中心圆盒和端盖围成的封闭空间内设置有凸轮，凸轮的中心设置有用于驱动凸轮旋转的驱动轴，驱动轴的端部设置有用于与内六角扳手匹配的内六角孔，所述滑杆的一端抵在所述的凸轮上，另一端通过螺纹连接有调整螺栓，调整螺栓的头部设置有用于支撑管道内壁的圆锥体；

快速插接装置，其结构包括外管、内管、滑套、锁球和弹簧b，滑套套装在外管上，弹簧b设置在滑套与外管之间的环形空间内，外管的末端的侧壁上设置有通孔，所述的锁球设置在通孔内，内管插装在外管内，内管的外壁上与所述的锁球对应设置有锁球槽，滑套的内侧设置有用于容纳锁球的退位槽；

所述的外管与所述的端盖固定连接，所述的内管与所述的旋转十字架固定连接；

所述的打磨机械安装在旋转十字架上。

所述的支撑臂和滑杆之间设置有弹簧a，弹簧a使滑杆保持向所述凸轮靠近的运动趋势。所述的内管上与所述的外管重合的区段的外侧设置有尼龙套。所述的调整螺栓上设置有用于将调整螺栓锁定的锁紧螺母。

本发明的有益效果为：

1、本发明结构简单、灵活轻便，安装快速省力，与现有技术相比，运输、搬运、安装和使用都更加方便。安装时，先将安装十字架安装在管道上，再将旋转十字架连接在安装十字架上，这种分步安装方式，使得装置的安装更加省力。同时，向管道上安装安装十字架时，只需用扳手转动一下旋转轴即可，安装旋转十字架时，只需将内管插装在外管内并通过锁球锁定即可，因此，本发明安装方便的优点尤为明显。

2、在管道上打磨坡口时，最基本的技术要求是：在管道的端面上，各处坡口的宽度要均匀。这就要求打磨机械的回转圆周与管道端面二者必须保证较高的同心度，从结构上说，保证安装十字架与管道的同心度即可。在本发明中，设置了由凸轮和滑杆组成的驱动机构，安装时，使用内六角扳手转动所述的驱动轴使凸轮旋转，四个支撑臂内的滑杆在凸轮的作用下同步滑动，最终将安装十字架固定在管道的内壁上。在上述安装过程中，由于四个滑杆是同步运转，因此，安装完成后，所述的外管的轴线会与管道的轴线自动对齐，同样地，安装在外管上的旋转十字架的轴线也会与管道的轴线对齐，从而有效保证了坡口的打磨质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是快速插接装置的结构示意图；

图3是凸轮的轮廓结构示意图。

图中：1-调整螺栓，2-锁紧螺母，3-支撑臂，4-弹簧a，5-滑杆，6-中心圆盒，7-凸轮，8-驱动轴，9-端盖，10-外管，11-管道，12-打磨机械，13-旋转十字架，14-滑套，15-弹簧b，16-锁球，17-内管，18-退位槽，19-尼龙套，20-圆锥体,21-内六角孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

本发明包括安装十字架、旋转十字架13和打磨机械12，安装十字架用于将所述的大口径管道管口加工装置安装在管道11上，旋转十字架13用于支撑打磨机械12，所述的安装十字架和旋转十字架13之间通过快速插接装置连接。安装时，先将安装十字架安装在管道11上，再将旋转十字架13连接在安装十字架上，这种分步安装方式，使得装置搬动更加轻便，安装更加省力。

安装十字架，其结构包括中心圆盒6、支撑臂3和端盖9，支撑臂3共有四个，四个支撑臂3均匀分布在所述中心圆盒6的周围，支撑臂3通过螺纹连接在中心圆盒6上，支撑臂3的内部设置有可沿支撑臂3的轴向滑动的滑杆5，所述的端盖9通过螺栓连接在中心圆盒6上，中心圆盒6和端盖9围成的封闭空间内设置有凸轮7，凸轮7的中心设置有用于驱动凸轮7旋转的驱动轴8，驱动轴8的端部设置有用于与内六角扳手匹配的内六角孔21，所述滑杆5的一端抵在所述的凸轮7上，另一端通过螺纹连接有调整螺栓1，调整螺栓1的头部设置有用于支撑管道11内壁的圆锥体20。向管道11上安装安装十字架时，只需用扳手转动一下旋转轴8，四个滑杆5便会在凸轮的作用下向外撑起，众所周知，凸轮锁紧机构是一种常见的锁紧机构，其具有自锁功能，同样地，在本发明中，凸轮7将滑杆5撑起后可实现自锁，使被撑起后的滑杆5不能回位，从而将安装十字架稳定地安装在管道11上。

在管道11上打磨坡口时，最基本的技术要求是：在管道11的端面上，各处坡口的宽度要均匀。这就要求打磨机械11的回转圆周与管道11端面二者必须保证较高的同心度，从结构上说，保证安装十字架与管道11的同心度即可。在本发明中，设置了由凸轮7和滑杆5组成的驱动机构，安装时，使用内六角扳手转动所述的驱动轴8使凸轮7旋转，四个支撑臂3内的滑杆5在凸轮7的作用下同步滑动，最终将安装十字架固定在管道11的内壁上。在上述安装过程中，由于四个滑杆5是同步运转，因此，安装完成后，所述的外管10的轴线会与管道11的轴线自动对齐，同样地，安装在外管10上的旋转十字架13的轴线也会与管道11的轴线对齐，从而有效保证了坡口的打磨质量。

快速插接装置，其结构包括外管10、内管17、滑套14、锁球16和弹簧b15，滑套14套装在外管10上，弹簧b15设置在滑套14与外管10之间的环形空间内，外管10的末端的侧壁上设置有通孔，所述的锁球16设置在通孔内，内管17插装在外管10内，内管17的外壁上与所述的锁球16对应设置有锁球槽，滑套14的内侧设置有用于容纳锁球16的退位槽。

安装旋转十字架13时，先将滑套14滑向端盖9一侧，使锁球16可以退位至退位槽18内，从而使内管17得以插入外管10，当内管17上的锁球槽与锁球16的轴向位置重合时松开滑套14，锁球16在滑套14的作用下进入锁球槽内(即附图中所示的位置状态)，同时，滑套14在外侧对锁球16进行限位，从而实现外管10和内管17的连接，连接后，外管10和内管17之间不能轴向相对移动，但可顺畅地相对转动。

所述的外管10与所述的端盖9固定连接，所述的内管17与所述的旋转十字架13固定连接。

所述的打磨机械11安装在旋转十字架13上，打磨机械可采用市面上很容易购买的角磨机。

所述的支撑臂3和滑杆5之间设置有弹簧a4，弹簧a4使滑杆5保持向所述凸轮7靠近的运动趋势。弹簧a可在凸轮7对滑杆5的支撑解除后使滑杆5回位，便于安装十字架的拆除。

所述的内管17上与所述的外管10重合的区段的外侧设置有尼龙套19，尼龙套19起轴承的作用，不但可以润滑，还有利于提高外管10和内管17之间的配合精度，从而进一步保证坡口的打磨质量。

所述的调整螺栓1上设置有用于将调整螺栓1锁定的锁紧螺母2，通过调整锁紧螺母2，可使本发明适应多种直径的管道11。

本发明结构简单、灵活轻便，安装快速省力，与现有技术相比，运输、搬运、安装和使用都更加方便。