横向远距离运送钢管的方法及运送系统与流程

本发明涉及一种横向远距离运送钢管的方法及运送系统，属于大口径钢管横向运送。

背景技术：

1、在螺旋焊管或直缝焊管制造企业中，根据工艺布置，钢管在工艺路线上的运送有纵向运送和横向运送两种情况。通常，钢管的运送距离从几米到三、四十米不等，运送钢管的重量从几百公斤到十几吨不等，钢管管径范围从近300mm至几米不等，钢管长度从八米到十八米不等。

2、钢管的纵向运送通常采用v型辊道。对于两条相互平行的纵向v型辊道运送线，如果要将钢管从一条v型辊道运送至另一条v型辊道，或将钢管运送到两条v型辊道之间的位置，或将钢管横向从一个位置运送到另一个位置，则要进行钢管的横向运送。通常横向运送区间内采用平台相连，平台用于放置钢管。平台通常由多条横梁架设而成，横梁下设有底座作为支撑。横梁垂直于钢管纵向运送线，与钢管运送方向相同，距离地面有一定高度，钢管长度决定了平台的宽度。横向运送钢管时，需要先将钢管放到平台上，然后将钢管陆续运到指定的位置，横向运送通常都是单向运送。

3、目前钢管的横向运送方法有几种方式：

4、1、小车运送：通过运管小车运送。运送过程为：举升钢管-运送一定距离-到位-放下钢管-小车回程到待运送钢管位置，再重复此过程运送下一根钢管。该运送方式需设置专用运管小车、深坑长距离地基与地轨。专用运管小车及基础建设造价非常大，设备故障率较高，相对安全，属于逐根运送方式，钢管在运送过程中不滚动，钢管平移。

5、2、履带运送：至少在两根横梁上设置传送履带，履带长度大约为横梁长度的两倍，履带上下面与横梁平面平行，履带为闭环形式，在横梁端部进行转向。工作时，钢管放置在横梁上方的履带上，采用机械动力带动履带沿平台长度方向做周向循环运动，将钢管同步运到指定位置。整套设备造价高，需要动力大，要解决两条履带同步传送问题，设备容易损坏，故障率高，属于可同时运单根或多根钢管的运送方式，钢管在运送过程中不滚动，钢管平移。

6、3、步进运送：沿横梁长度方向上至少布置两条步进机构，步进机构布置多个等间距卡位，每个卡位可放置一根钢管。步进机构运送过程为：顶升-运送一个步长-放下，然后重复这个过程不断倒运。步进机构的结构和动力有多种形式。此运送方式要求设备结构刚性强，设备造价高，要解决同步问题，需要动力大，属于可同时运单根或多根钢管的运送方式，钢管平移。

7、4、吊管运送：采用吊具运送。需要吊具、天车、专门人员操作，包括辅助及天车工等，成本较高。

8、5、坡度平台运送：靠钢管初始动能及重心偏移的势能变化来驱动钢管滚动，当坡度大且钢管管径较大时，危险性较大，极易出现人身伤亡事故，且无法自动运送和运送定位。由于焊缝存在，易阻碍钢管滚动，当钢管静止后，若再运送，则需要人工扳管。

9、6、人工运送：采用有坡度或无坡度平台，全过程由人工采用扳管器人力扳管或人力推管运送，危险性大，容易出现人身伤亡事故，且劳动强度大。

技术实现思路

1、根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种横向远距离运送钢管的方法及运送系统，通过推管小车实现钢管在平台上的滚动运送，可同时运单根或多根钢管，无需对钢管进行举升，只要推动钢管滚动，克服滚动摩擦力即可，所需动力很小，运送方式安全可靠，成本低。

2、本发明所述的横向远距离运送钢管的方法，将钢管置于平台上，通过推管小车推动钢管沿平台横向滚动；

3、推管小车由驱动装置带动实现往复运动，推管小车设有偏心结构的推臂，推臂可转动，其前端为推管端且在该端设置可转动的推管辊子，其后端为下沉端，推臂的重心靠近下沉端；自然状态下，推臂的推管端高于平台台面，下沉端低于平台台面；

4、运送钢管时，驱动装置带动推管小车向前运动，推臂的推管辊子与钢管下部的侧壁相接触并推动钢管向前方滚动，直至钢管到达目的地，完成钢管的横向运送；之后，推管小车在驱动装置的带动下反向运动，当推管小车的推臂接触到钢管时，推管端被钢管下压、下沉端向上翘起，推管辊子外缘与钢管外壁仿形接触并沿着钢管底面外壁移动到待推动钢管的后方，此时，推臂的推管端在下沉端的重力作用下，重新上翘复位，随后，驱动装置带动推管小车向前运动，进行下一轮钢管运送，如此往复。

5、优选的，所述的推管小车上安装有感应开关支架，感应开关支架上安装有感应开关a，感应开关a用于检测是否存在钢管；推管小车上还设有推臂抬头到位开关，用于检测推臂的推管端是否上翘到位；平台前端设有用于检测目的地有无钢管的检测开关；感应开关a、推臂抬头到位开关以及检测开关连接控制系统。

6、所述的横向远距离运送钢管的方法，可以为半自动控制和自动控制两种运送模式，具体如下：

7、半自动控制运送模式：

8、需要人工操作，控制推管小车的位置和移动方向，可实现单根或多根钢管的滚动运送；

9、自动控制运送模式优选以下两种运管控制方式：

10、第一种采用节拍单管运送方式运送钢管，控制过程如下：

11、启动控制系统，当平台前端的检测开关检测到目的地无钢管时，驱动装置带动推管小车向后运动，直至推管小车上的感应开关a检测到钢管且推臂抬头到位开关检测到推臂的推管端上翘到位后，驱动装置带动推管小车向前运动，推臂推动钢管，使其在平台上滚动，运送至目的地；

12、若运送至目的地的钢管未被运走，后续钢管停止运送；

13、若运送至目的地的钢管被运走，平台前端的检测开关再次检测到目的地无钢管，由控制系统启动驱动装置，带动推管小车向后运动，进行下一钢管的运送，如此往复，实现钢管的自动连续运送。

14、所述的感应开关支架上还安装有感应开关b，感应开关a、感应开关b沿钢管运送方向依次设置，感应开关b连接控制系统；

15、第二种采用连续运管方式运送钢管，控制过程如下：

16、启动控制系统；

17、若平台前端的检测开关检测到目的地无钢管时，驱动装置带动推管小车向后运动，直至推管小车上的感应开关a检测到钢管i且推臂抬头到位开关检测到推臂的推管端上翘到位后，驱动装置带动推管小车向前运动，推臂推动钢管i，使其在平台上滚动，当钢管i运送至目的地时，以钢管i所在位置作为新的运送目的地，当平台前端的检测开关检测到达到目的地的钢管i时，驱动装置带动推管小车向后运动，直至推管小车上的感应开关a检测到下一根待运送钢管ii且推臂抬头到位开关检测到推臂的推管端上翘到位后，驱动装置带动推管小车向前运动，推臂推动钢管ii向前滚动运送，当推管小车上的感应开关b检测到其前方已有的钢管i时，推管小车停止，钢管ii运送到位，然后以钢管ii所在位置作为新的运送目的地，依此类推，实现钢管的自动连续运送；

18、若平台前端的检测开关检测到目的地有钢管时，驱动装置带动推管小车向后运动，直至推管小车上的感应开关a检测到钢管iii且推臂抬头到位开关检测到推臂的推管端上翘到位后，驱动装置带动推管小车向前运动，推臂推动钢管iii向前滚动运送，当推管小车上的感应开关b检测到其前方已有的钢管时，推管小车停止，钢管iii运送到位，然后再以钢管iii所在位置作为新的运送目的地，依此类推，实现钢管的自动连续运送。

19、本发明所述的横向远距离运送钢管的运送系统，包括运送钢管的平台、推管小车和推动推管小车往复运动的驱动装置；推管小车设有偏心结构的推臂，推臂可转动，其前端为推管端且在该端设置可转动的推管辊子，其后端为下沉端，推臂的重心靠近下沉端；自然状态下，推臂的推管端高于平台台面，下沉端低于平台台面。

20、优选的，对应推管小车设有往复式推管底座，往复式推管底座包括轨道，推管小车沿轨道做往复运动。

21、进一步的，所述的推管小车设有推管小车底座，推臂安装于推管小车底座上，推臂通过转轴与推管小车底座铰接，推臂为仿形式推臂；所述的推管小车底座下方安装有走轮，走轮通过走轮轴与推管小车底座转动连接，走轮在轨道上滚动运行；推管小车底座的四角设有限位轮，限位轮通过偏心轴与推管小车底座转动连接，限位轮用于对推管小车进行左右方向的限位。

22、优选的，所述的轨道两侧设有若干固定支腿和高度调节支腿，固定支腿和高度调节支腿交替排布，轨道的两端安装有缓冲块；所述的往复式推管底座的前后两端还安装有限位开关，用于检测推管小车是否运行至极限位置。

23、所述的推管小车上安装有感应开关支架，感应开关支架上沿钢管运送方向依次安装有感应开关a、感应开关b，感应开关用于检测其上方是否存在钢管，推管小车上还设有推臂抬头到位开关；平台前端设有用于检测目的地有无钢管的检测开关；感应开关a、感应开关b、推臂抬头到位开关以及检测开关连接控制系统。

24、所述的驱动装置采用卷扬机，卷扬机位于往复式推管底座的前方，对应卷扬机设置定滑轮组和钢丝绳，定滑轮组设置于往复式推管底座的前方和后方，钢丝绳环绕设置于定滑轮组和卷扬机上，钢丝绳的一端与推管小车的一端连接，钢丝绳的另一端从推管小车底部穿过，并经过定滑轮组、卷扬机，与推管小车的另一端连接，卷扬机通过钢丝绳带动推管小车往复移动。

25、优选的，所述的定滑轮组包括变位水平导向定滑轮组和垂直水平导向定滑轮组；变位水平导向定滑轮组安装于轨道的前方，变位水平导向定滑轮组用于调整钢丝绳的水平位置；垂直水平导向定滑轮组安装于轨道的后方，垂直水平导向定滑轮组用于调整钢丝绳的竖直和水平位置，使上下钢丝绳在同一垂直面上，防止钢丝绳出现分力损失。

26、进一步的，所述的推管小车底座下方的前后两端设有钢丝绳导向装置，钢丝绳导向装置可对推管小车底部的钢丝绳进行导向限位；钢丝绳导向装置包括导向座，导向座上安装有导向套，导向套内部穿插设置导向轴，导向轴的两端与导向座连接。

27、优选的，所述的推管辊子通过推管辊轴与推臂转动连接，推管辊子与钢管接触后可转动，以便于使推管小车前进时推动钢管滚动前进，推管小车后退时从钢管下方顺利通过。

28、优选的，所述的推管小车底座与推臂下沉端的接触位置设有垫板，推臂的下沉端下落时可对其缓冲。

29、本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

30、1、本发明利用卷扬机和定滑轮的组合实现推管小车的往复运动，结构简单合理，利用重心偏心原理及仿形原理，实现推臂的自动可靠仿形升降移动以及推臂小车在钢管下方的移动，使推臂稳定可靠的到达工作位置；

31、2、本发明利用滚动摩擦力小于滑动摩擦力的原理，且平行推力完全由卷扬机提供，没有分力损失，受力合理，采用较小的动力即可完成大重量钢管的运送，避免了通过提升钢管脱离平台才能实现钢管运送的方式，大大降低了设备的重量和设备投资；

32、3、本发明可通过计算不同管径的可用推管空间，设计合适的推臂结构，实现现有钢管规格范围φ325~φ3200mm内的钢管推运；

33、4、地面轨道仅为导向作用，不需要很高的强度和刚性，同时轨道可以直接在原地面上固定安装，无需制作专门的基础，节省了土建费用，安装方便，缩短了安装施工周期；

34、5、本发明可实现半自动控制和自动控制，实现多种运管方式，满足生产要求，节省人工，安全可靠。