一种长输管道对口装置的制作方法

1.本实用新型属于管道对口技术领域，尤其是涉及一种长输管道对口装置。


背景技术：

2.管道是指将天然气从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，长输管道采用焊接方式进行连接，大管径、高压力的管道焊接接口是施工安全和运行安全的基本保证。
3.目前大管径长输管道一般在野外施工现场地面焊接连接后布放到管沟。管道焊接前对口质量是保证焊接质量的前提，但目前缺乏管道对口装置而导致对口质量差、焊接效率低，如果因强行对口会致使焊接应力大、后期运行过程中焊口开裂的现象。
4.目前管道对口时，因现场无坚实平整的场地，一般采取堆土、垫砖块或型材的方式同轴管口对接，但是受场地基础强度以及人为控制的原因，对口质量无法保证；或者采用起吊或装载设备单点吊运管道，因长输管道管壁较薄，长达12米的管道在起吊、运输、装卸过程中管口圆度误差往往超标，强行对口焊接往往出现缺陷。
5.因此，迫切需要一种结构简单，设计合理的长输管道对口装置，以适应长输管道对口的需求，能高效实现长输管道同轴对口，以提高后续长输管道焊接工效及焊接质量。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种长输管道对口装置，其结构简单，设计合理，以适应长输管道对口的需求，能高效实现长输管道同轴对口，以提高后续长输管道焊接工效及焊接质量。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种长输管道对口装置，其特征在于：包括两个分别设置在两个长输管道上的管道对口装置，两个所述管道对口装置的结构相同，所述管道对口装置包括设置在长输管道底部的移动调节结构和设置在所述长输管道对接端口的对口器结构，所述移动调节结构包括移动机构、设置在所述移动机构上的水平回转调节机构、设置在所述水平回转调节机构上的xyz三轴调节机构和设置在所述xyz三轴调节机构上且用于承托长输管道的管托；
8.所述xyz三轴调节机构包括x轴调节机构、设置在所述x轴调节机构上的y轴调节机构和设置在所述y轴调节机构上的z轴调节机构，所述水平回转调节机构上设置有回转底盘，所述x轴调节机构位于回转底盘上，所述管托位于所述z轴调节机构上；
9.所述对口器结构包括两半夹持在所述长输管道对接端口的对口环本体和多个设置在所述对口环本体侧面的压力传感器。
10.上述的一种长输管道对口装置，其特征在于：所述移动机构为履带行走机构，所述履带行走机构上设置有连接座；
11.所述水平回转调节机构包括回转支承和两组对称设置在履带行走机构上且与回转支承传动连接的电机驱动部件，所述回转支承的内圈和连接座连接，所述回转底盘设置
在回转支承的外圈顶部。
12.上述的一种长输管道对口装置，其特征在于：两组所述电机驱动部件均包括设置在履带行走机构上的电机座、设置在所述电机座上的回转电机和设置在所述回转电机上的齿轮，所述齿轮和所述回转支承的外圈啮合传动连接。
13.上述的一种长输管道对口装置，其特征在于：所述x轴调节机构包括x轴电机、与x轴电机连接的x轴丝杆和套设在所述x轴丝杆上的x轴滑块，以及位于x轴滑块顶部且与所述x轴滑块连接的x轴调节平台；
14.所述y轴调节机构包括与x轴调节平台平行布设的y轴调节平台、两组对称设置在所述x轴调节平台与y轴调节平台之间的滑轨部件、设置在所述x轴调节平台上且与所述y轴调节平台连接的液压杆；
15.所述z轴调节机构包括两个对称设置在y轴调节平台上的升降平台，所述管托夹装在升降平台的顶部。
16.上述的一种长输管道对口装置，其特征在于：所述x轴电机通过l形电机座夹装在回转底盘上，所述x轴滑块带动x轴调节平台沿x轴丝杆长度方向滑移；
17.两组所述滑轨部件均包括设置在x轴调节平台上的滑轨、夹装在滑轨上的y轴滑块，所述y轴滑块位于y轴调节平台底部且与y轴调节平台连接，所述y轴调节平台底部设置有连接板，所述液压杆的固定端夹装在x轴调节平台上，所述液压杆的伸缩端与连接板连接，所述液压杆伸缩带动y轴调节平台沿滑轨长度方向移动。
18.上述的一种长输管道对口装置，其特征在于：两个长输管道上相互靠近的管托上分别设置有红外发射器和红外接收器。
19.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
20.1、本实用新型设置水平回转调节机构、x轴调节机构、y轴调节机构和z轴调节机构，实现长输管道水平回转、轴向、径向和高度方向的调节，以使两个长输管道端口对接准确，确保两个长输管道的同轴布设，以提高长输管道后续焊接工效及焊接质量。
21.2、本实用新型设置移动机构，是为了水平回转调节机构、x轴调节机构、y轴调节机构和z轴调节机构的集成夹装，方便整个长输管道对口装置的移动调节，提高了对口装置的适应范围。
22.3、本实用新型设置对口器结构包括两半对口环本体和压力传感器，通过对口器结构进一步辅助长输管道对口，以使长输管道对接端口同心，通过压力传感器实现长输管道对接端口到位，确保焊缝间隙一致，保证了焊接质量。
23.综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，以适应长输管道对口的需求，能高效实现长输管道同轴对口，以提高后续长输管道焊接工效及焊接质量。
24.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
25.图1为本实用新型的使用状态
26.图2为本实用新型管道对口装置的结构示意图。
27.图3为本实用新型对口器结构的结构示意图。
28.附图标记说明:
29.1—履带行走机构；
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2—连接座；
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3—回转支承；
30.3-1—内圈；
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3-2—外圈；
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4—回转底盘；
31.5—回转电机；
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5-1—电机座；
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6—齿轮；
32.7—x轴电机；
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8—x轴丝杆；
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8-1—支撑板；
33.9—x轴滑块；
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10—x轴调节平台；
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11—滑轨；
34.12—y轴滑块；
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13—连接板；
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14—液压杆；
35.15—y轴调节平台；
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16—升降平台；
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17—管托；
36.20—第一管道对口装置；
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21—第一长输管道；
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22—第一对口器结构；
37.22-1—第一对口环本体；
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22-2—第一压力传感器；
38.22-3—第一凹槽；
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22-4—第一定位凸起；
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22-5—第一连接螺栓；
39.30—第二管道对口装置；
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31—第二长输管道；
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32—第二对口器结构；
40.32-1—第二对口环本体；
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32-2—第二压力传感器；
41.32-3—第二凹槽；
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32-4—第二定位凸起；
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32-5—第二连接螺栓；
42.24—红外发射器；
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25—红外接收器。
具体实施方式
43.如图1至图3所示，本实用新型包括两个分别设置在两个长输管道上的管道对口装置，两个所述管道对口装置的结构相同，所述管道对口装置包括设置在长输管道底部的移动调节结构和设置在所述长输管道对接端口的对口器结构，所述移动调节结构包括移动机构、设置在所述移动机构上的水平回转调节机构、设置在所述水平回转调节机构上的xyz三轴调节机构和设置在所述xyz三轴调节机构上且用于承托长输管道的管托17；
44.所述xyz三轴调节机构包括x轴调节机构、设置在所述x轴调节机构上的y轴调节机构和设置在所述y轴调节机构上的z轴调节机构，所述水平回转调节机构上设置有回转底盘4，所述x轴调节机构位于回转底盘4上，所述管托17位于所述z轴调节机构上；
45.所述对口器结构包括两半夹持在所述长输管道对接端口的对口环本体和多个设置在所述对口环本体侧面的压力传感器。
46.本实施例中，所述移动机构为履带行走机构1，所述履带行走机构1上设置有连接座2；
47.所述水平回转调节机构包括回转支承3和两组对称设置在履带行走机构1上且与回转支承3传动连接的电机驱动部件，所述回转支承3的内圈3-1和连接座2连接，所述回转底盘4设置在回转支承3的外圈3-2顶部。
48.本实施例中，两组所述电机驱动部件均包括设置在履带行走机构1上的电机座5-1、设置在所述电机座5-1上的回转电机5和设置在所述回转电机5上的齿轮6，所述齿轮6和所述回转支承3的外圈3-2啮合传动连接。
49.本实施例中，所述x轴调节机构包括x轴电机7、与x轴电机7连接的x轴丝杆8和套设在所述x轴丝杆8上的x轴滑块9，以及位于x轴滑块9顶部且与所述x轴滑块9连接的x轴调节平台10；
50.所述y轴调节机构包括与x轴调节平台10平行布设的y轴调节平台15、两组对称设置在所述x轴调节平台10与y轴调节平台15之间的滑轨部件、设置在所述x轴调节平台10上
且与所述y轴调节平台15连接的液压杆14；
51.所述z轴调节机构包括两个对称设置在y轴调节平台15上的升降平台16，所述管托17夹装在升降平台16的顶部。
52.本实施例中，所述x轴电机7通过l形电机座夹装在回转底盘4上，所述x轴滑块9带动x轴调节平台10沿x轴丝杆8长度方向滑移；
53.两组所述滑轨部件均包括设置在x轴调节平台10上的滑轨11、夹装在滑轨11上的y轴滑块12，所述y轴滑块12位于y轴调节平台15底部且与y轴调节平台15连接，所述y轴调节平台15底部设置有连接板13，所述液压杆14的固定端夹装在x轴调节平台10上，所述液压杆14的伸缩端与连接板13连接，所述液压杆14伸缩带动y轴调节平台15沿滑轨11长度方向移动。
54.本实施例中，两个长输管道上相互靠近的管托17上分别设置有红外发射器24和红外接收器25。
55.本实施例中，设置水平回转调节机构、x轴调节机构、y轴调节机构和z轴调节机构，实现长输管道水平回转、轴向、径向和高度方向的调节，以使两个长输管道端口对接准确，确保两个长输管道的同轴布设，以提高长输管道后续焊接工效及焊接质量。
56.本实施例中，当需要操作长输管道水平回转时，操作回转电机5转动，回转电机5转动通过齿轮6带动回转支承3的外圈3-2旋转，回转支承3的外圈3-2旋转带动回转底盘4，以及回转底盘4上的x轴调节机构、y轴调节机构、z轴调节机构和管托17旋转，进而带动管托17上的长输管道水平回转；
57.当需要操作长输管道反向水平回转时，操作回转电机5反向转动，回转电机5反向转动通过齿轮6带动回转支承3的外圈3-2反向旋转，回转支承3的外圈3-2反向旋转带动回转底盘4，以及回转底盘4上的x轴调节机构、y轴调节机构、z轴调节机构和管托17反向旋转，进而带动管托17上的长输管道反向水平回转。
58.本实施例中，当需要操作长输管道轴向调节时，操作x轴电机7转动，x轴电机7转动带动x轴丝杆8旋转，x轴丝杆8旋转带动x轴滑块9沿x轴丝杆8长度方向移动，进而x轴滑块9带动x轴滑块9上的y轴调节机构、z轴调节机构和管托17x轴方向移动，进而带动管托17上的长输管道轴向调节。
59.本实施例中，当需要操作长输管道径向调节时，操作液压杆14伸缩，液压杆14伸缩通过连接板13带动y轴调节平台15底部的y轴滑块12沿滑轨11长度方向移动，y轴调节平台15上的z轴调节机构和管托17y轴方向移动，进而带动管托17上的长输管道径向调节。
60.本实施例中，当需要操作长输管道高度方向调节时，操作升降平台16升降，升降平台16升降带动管托17上的长输管道高度方向调节，以使两个长输管道同轴布设，满足对口要求。
61.本实施例中，所述回转底盘4上设置有两个支撑板8-1，所述x轴丝杆8穿过两个支撑板8-1，且所述x轴丝杆8和两个支撑板8-1均通过轴承转动连接，所述支撑板8-1顶部和x轴调节平台10底部相齐平，即能实现x轴丝杆8的夹装，也便于对x轴调节平台10支撑。
62.本实施例中，升降平台16可参考本领域常规的电动液压升降平台，进一步可参考mj-a系列的固定式电动液压升降平台，所述升降平台16的底部固定在y轴调节平台15顶部。
63.本实施例中，两个对口器结构分别为设置在第一长输管道21上的第一对口器结构
22和设置在第二长输管道31上的第二对口器结构32，所述第一对口器结构22包括两半夹持在第一长输管道21对接端口的第一对口环本体22-1和多个设置在第一对口环本体22-1侧面的第一压力传感器22-2；
64.所述第二对口器结构32包括两半夹持在第二长输管道31对接端口的第二对口环本体32-1和多个设置在第二对口环本体32-1侧面的第二压力传感器32-2，所述第一压力传感器22-2和第二压力传感器32-2相互靠近。
65.两半所述第一对口环本体22-1相互靠近的侧面分别设置有定位凹部和与所述定位凹部配合的第一定位凸起22-4，两半所述第一对口环本体22-1的内壁设置有多个第一凹槽22-3；
66.两半所述第二对口环本体32-1相互靠近的侧面设置有定位凹部和与所述定位凹部配合的第二定位凸起32-4，两半所述第二对口环本体32-1的内壁设置有多个第二凹槽32-3。
67.本实施例中，两半所述第一对口环本体22-1的外侧壁设置第一连接耳，两个第一连接耳通过第一连接螺栓22-5连接，实现两半第一对口环本体22-1在第一长输管道21上的夹装；
68.两半所述第二对口环本体32-1的外侧壁设置第二连接耳，两个第二连接耳通过第二连接螺栓32-5连接，实现两半第二对口环本体32-1在第二长输管道31上的夹装。
69.本实施例中，设置第一压力传感器22-2和第二压力传感器32-2，是为了在第一长输管道21和第二长输管道31对接过程中，检测第一长输管道21和第二长输管道31对接端口到位，确保焊缝间隙一致，保证了焊接质量。
70.本实施例中，实际使用时，履带行走机构1可采用本领域技术人员熟知的履带行走机构。
71.本实施例中，实际使用时，第一压力传感器22-2和第二压力传感器32-2均可参考薄膜压力传感器。
72.本实施例中，设置第一定位凸起22-4和第二定位凹部32-4，以使第一对口器结构22与第一长输管道21之间以及第二对口器结构32与第二长输管道31之间同心，从而辅助第一压力传感器22-2和第二压力传感器32-2准确检测；另外是为了让对口环本体内圆与长输管道外圆曲率一致，这样在端口焊接后可保证两根长输管道外圆曲率一致，确保长输管道管口圆度满足要求。
73.本实施例中，还设置红外发射器24和红外接收器25，通过红外发射器24和红外接收器25的对准，进一步辅助确保第一长输管道21和第二长输管道31的对准。
74.本实施例中，红外发射器24和红外接收器25可参考对射型光电开关，进一步可参考e3z-t61对射型光电开关，当第一长输管道21和第二长输管道31对准时，红外接收器25接收红外发射器24发生的信号输出低电平。
75.本实用新型具体使用时，两个长输管道分别为第一长输管道21和第二长输管道31，两个管道对口装置分别为设置在第一长输管道21下的第一管道对口装置20和设置在第二长输管道31下的第二管道对口装置30，通过第一管道对口装置20和第二管道对口装置30以使第一长输管道21和第二长输管道31对口到位，则第一长输管道21和第二长输管道31同轴水平布设，之后操作第二管道对口装置30中的x轴调节机构带动第二长输管道31远离第
一长输管道21移动，以使第一长输管道21和第二长输管道31对口后之间的间隙满足焊接要求，从而提高长输管道后续焊接工效及焊接质量。
76.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。