专利名称：管道防腐层一体化补口机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带防腐层钢质管道在其对接环向焊缝处的补口防腐层成型机具，尤 其是在施工现场一次装卸、机械化连续成型管道三层PE补口防腐层的一体化补口机。
背景技术：
目前，公知的补口机由多台分体的机具和装置组成，包含燃气加热器及其配套的燃料供 气装置、喷粉机及其配套的供粉装置、手工工具组成。燃料供气装置和供粉装置都是通用设 备，通过电缆、供气和供粉软管与燃气加热器和喷粉机连接，用于提供和输送作业所需的燃 料气、环氧粉末、压縮空气和电源，它们置于补口管道附近的专用运输机具上便于移动搬迁。
燃气加热器为燃气远红外加热方式，整体上是可套装在管道补口部位外圆周的圆环筒形 结构，由可开合固定机架和安装其上的加热板组成，圆筒结构由2 3段弧形构件首尾相连铰 接构成，在圆筒结构一侧留有开口并安装有开合锁，便于燃气加热器打开套在补口部位的管 道上或从上卸下。作业时，补口管段周向的一圈加热板组对补口管段同时加热。
喷粉机由转动机架、喷粉枪、支撑滚轮构成，整体上是可套装在管道补口部位外圆周的 圆环筒形结构。转动机架是由2 3段弧形构件首尾相连铰接构成的圆环筒形机架，其圆周一 侧留有开口并安装有开合锁，便于转动机架打开套在补口部位的管道上或从上卸下；转动机 架的圆周上安装多个支撑滚轮，支撑滚轮的滚轮支撑在管道外圆周，以便转动机架沿管道外 圆周转动；转动机架的圆周上，沿补口管段圆周表面母线上方纵向均布安装n排喷粉枪，每 排有2把喷粉枪。作业时，喷粉枪在喷涂作业的同时，随转动机架沿管道外圆周转动略多余 1/n圈，便将补口部位钢管的外圆周全部喷涂上涂料。
防腐补口作业时，先对管道补口部位进行除锈、除油污、清理杂物等预处理，达到要求 后，安装燃气加热器，对管道防腐层补口处进行钢管预热，达到温度后移开燃气加热机，再 安装喷粉机，喷粉机在围绕管道圆周转动的同时对补口处钢管段表面喷涂熔结环氧粉末涂料， 喷涂在管道上的熔结环氧粉末涂料吸收钢管的热量熔融为涂层；喷涂完毕，拆除喷粉机，手 工缠绕复合带并粘贴固定片，复合带是预先由共聚物胶与PE复合而成的带状材料；移回燃 气加热器对补口处的复合带进行补口防腐层加热，达到所需温度后拆除燃气加热器，再使用 手工压辊对补口防腐层滚压成型。
但是，公知的管道补口防腐层的成型作业设备是多台分体式机具组，采用半机械半手工 的间断作业方式，需要多次装卸机具，作业效率低。 发明内容
为了克服现有管道防腐层补口机多次装卸机具，半机械半手工的间断作业方式，作业效 率低的不足，本实用新型提供一种一体化补口机，该一体化补口机不仅能成型三层PE补口 防腐层，而且在一次装卸条件下，机械化的连续成型管道补口防腐层，提高作业效率。
完成管道防腐层补口的设备由一体化补口机和供电、供压縮空气、供环氧涂料、供燃料 等通用装置组成，各通用装置与一体化补口机通过电缆、供气、燃料和供粉软管相连接，提供防腐层补口作业中所需的电源、气源、燃料和环氧涂料。各通用装置载于管道附近的专用 运输机具上便于移动搬迁。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一体化补口机整体上是可套装在管道 补口部位上、可开合的圆环筒形单台机具。 一体化补口机由固定机架、固定支腿、支撑滚轮、 圆周导向机构、各工序部件、转动机架、驱动机构、开合锁、开合机构、电刷机构部件组成， 其中各工序部件分别依序是钢管加热器、喷涂器、防腐层边缘加热器、送进导向机构、 一次 压合辊、补口防腐层加热器、二次压合辊。
一体化补口机中的固定机架由其圆周分布安装的多个固定支腿和支撑滚轮将其支撑并固
定在管道补口部位的外圆周上；转动机架通过圆周导向机构与固定机架沿管道圆周方向进行 导向连接，而各工序部件分别依序布置且安装在转动机架圆周上；固定机架上还安装有驱动 机构，动力经驱动机构驱动转动机架，使之沿管道外圆周转动；电刷机构由固定机架上安装 的电刷和转动机架上安装的电刷环组成，电刷和电刷环间为滑动电连接，便于将地面上的电 源接入转动机架上安装的用电部件。
在一体化补口机中，固定机架和转动机架分别是由n件弧形构件首尾顺序铰接构成的开 口圆环筒形机架，固定机架的铰接构件是n—l个固定机架铰轴，转动机架的铰接构件是n— 1个转动机架铰轴；固定机架可开合两端上安装有开合锁，便于固定机架在开启时的开锁或 闭合时的锁合；固定机架上还安装有开合机构，在动力驱动下，开合机构便可开启或闭合固 定机架两开合端的弧形构件，同时通过圆周导向机构带动转动机架两开合端的弧形构件同步 开启或闭合，以便于一体化补口机套装到管道上或从管道上卸下；当转动机架开合端转动到 与固定机架开合端相同位置时，转动机架上的n—l个转动机架铰轴应与n—l个固定机架铰 轴处于共轴线状态，此时方可开合一体化补口机。
在一体化补口机中，钢管加热器是覆盖在补口管段局部圆弧上的电感应加热器或火焰加 热器；喷涂器是静电粉末喷涂器或高压无气喷涂器，喷涂器被安装在转动机架上且沿补口管 段表面母线上方布置1 3把喷枪；送进导向机构是可松开和加紧的两夹辊式，作业前先将复 合带挟持安装然后滚动送进，当一次压合辊压向钢管表面且转动机架转动时，复合带开始缠 绕，此时送进导向机构两夹辊张开而仅对复合带进行导向；防腐层边缘加热器和补口防腐层 加热器是覆盖在补口管段局部圆弧上的电热加热器或电热风加热器或电热远红外线加热器或 火焰远红外线加热器或火焰直接加热器或微波加热器，其中防腐层边缘加热器分为两部分， 分别布置和安装在补口管段表面母线上的两端，或同时对复合带与原管道防腐层将搭接的局 部部位加热，或仅对复合带或仅对原管道防腐层将搭接的局部部位加热； 一次压合辊和二次 压合辊均为圆柱状压辊，压辊轴线与管道轴线同向，可分别沿转动机架件径向移动；固定机 架是金属板结构、带状结构、链条结构中的一种或其中两种结构组合；圆周导向机构是滚动 型圆周导向机构或滑动型圆周导向机构，由安装在固定机架圆周上的圆周导向机构的构件对 转动机架沿轴向限位并沿周向导向。
作业时，先对管道补口部位进行除锈、除油污、清理杂物等预处理，达到要求后，将一 体化补口机套装在钢管上，再将复合带装夹在送进导向机构的夹辊中，连接上软管和电缆后启动一体化补口机，转动机架在圆周导向机构构成的轨道上沿补口管段外圆周转动，安装在 转动机架上的各工序部件在连续转动过程中依序在补口部位的管段上完成钢管加热、环氧涂 料喷涂、防腐层边缘加热、复合带缠绕、复合带滚压、补口防腐层加热、补口防腐层二次滚 压各工序，在补口管段表面上形成环氧涂层、共聚物胶和PE的三层结构补口防腐层，然后 驱动转动机架转动到与固定机架的开合端处于相同位置时打开一体化补口机的固定机架，将 一体化补口机从管道上卸下，完成防腐层补口作业，从而达到单机一次装卸、机械化连续成 型补口防腐层、提高作业效率的目的。
由于一体化补口机在补口作业时转动机架仅围绕管道外圆周上转动略多于一圈，所以其 上连接的软管和电缆不会缠绕管道而得以完成复合带补口防腐层成型作业。
本实用新型的有益效果是，采用单台的一体化补口机，在一次装卸条件下、机械化的连 续成型管道补口防腐层，提高作业效率。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一体化补口机原理图。
图2的A—A剖视图是一体化补口机横剖面右视图。
图3的B—B剖视图是一体化补口机纵剖面主视图。
图4是图2的C一C剖视图。
图5是图2的D—D剖视图。
图6是图2的E—E剖视图。
图7是图2的F—F剖视图。
图8是图3的I部局部放大图。
图中l.钢管，2.钢管加热器，3.喷涂器，4.防腐层边缘加热器，5.复合带，6.送进导向机 构，7.—次压合辊，8.补口防腐层加热器，9.二次压合辊，IO.固定机架，ll.转动机架，12.圆 周导向机构，13.固定支腿，14.支撑滚轮，15.固定机架铰轴，16.转动机架铰轴，17.开合锁， 18.驱动机构，19.开合机构，20.电刷，21.电刷环。
具体实施方式
在
图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示的实施例中，钢管(1)对接焊 接后相对地面固定，本实用新型的一体化补口机作业时套装在补口部位钢管的外圆周。固定 机架(10)由其圆周分布安装的多个固定支腿(13)和支撑滚轮(14)将其支撑并固定在管 道补口部位的外圆周上；转动机架(11)通过安装在固定机架(10)上的多套圆周导向机构 (12)进行周向挟持并沿管道圆周方向导向连接；各工序部件钢管加热器(2)、喷涂器(3)、 防腐层边缘加热器(4)、送进导向机构(6)、 一次压合辊(7)、补口防腐层加热器(8)、 二 次压合辊(9)分别安装在转动机架(11)上且沿管道外圆周依序布置；固定机架(10)上还 安装有驱动机构(18)，动力经驱动机构(18)驱动转动机架(11)，使之沿管道外圆周转动； 电刷机构由固定机架(10)上安装的电刷(20)和转动机架(11)上安装的电刷环(21)组 成，电刷(20)和电刷环(21)间为滑动电连接，便于将地面上的电源接入转动机架(11上安装的用电工艺部件。
固定机架(10)和转动机架(11)分别是由三件弧形构件首尾顺序铰接构成的开口圆环 筒形机架，固定机架(10)的铰接构件是两个固定机架铰轴(15)，转动机架(11)的铰接构 件是两个转动机架铰轴(16);固定机架(10)可开合两端上安装有开合锁(17)，便于固定 机架(10)在开启时的开锁或闭合时的锁合；固定机架(10)上还安装有开合机构(19)，在
动力驱动下，开合机构(19)便可开启或闭合固定机架(10)两开合端的弧形构件，同时通 过圆周导向机构(12)带动转动机架(11)两开合端的弧形构件同步开启或闭合，以便于一 体化补口机套装到管道上或从管道上卸下；当转动机架(11)开合端转动到与固定机架(10) 开合端相同位置时，转动机架(11)上的两个转动机架铰轴(16)应与两个固定机架铰轴(15) 处于共轴线状态，此时方可开合一体化补口机。
在一体化补口机中，钢管加热器(2)是覆盖在补口管段局部圆弧上的电感应加热器或火 焰加热器；喷涂器(3)是静电粉末喷涂器，被安装在转动机架(11)上且沿补口管段表面母 线上方布置1 3把喷枪；送进导向机构(6)是可松开和夹紧的两夹辊式；防腐层边缘加热 器(4)和补口防腐层加热器(8)是覆盖在补口管段局部圆弧上的电热远红外线加热器，其 中防腐层边缘加热器(4)分为两块，分别布置和安装在补口管段表面母线上的两端，同时对 复合带(5)与原管道防腐层将搭接的局部部位加热； 一次压合辊(7)和二次压合辊(9)均 为圆柱状压辊，压辊轴线与管道轴线同向，可分别沿转动机架(ll)径向移动；固定机架(IO) 是金属板结构；圆周导向机构(12)是滚动型圆周导向机构，由安装在固定机架(10)圆周 上的多个圆周导向机构(12)的滚轮对转动机架(11)沿轴向限位并沿周向导
权利要求1.一种管道防腐层一体化补口机，整体上是可套装在管道补口部位上的可开合圆环筒形结构，其特征是一体化补口机是一次装卸、机械化连续成型三层PE补口防腐层的单台机具，由固定机架、固定支腿、支撑滚轮、圆周导向机构、各工序部件、转动机架、驱动机构、开合锁、开合机构、电刷机构部件组成，其中各工序部件分别依序是钢管加热器、喷涂器、防腐层边缘加热器、送进导向机构、一次压合辊、补口防腐层加热器、二次压合辊；固定机架由其圆周分布安装的多个固定支腿和支撑滚轮将其支撑并固定在管道补口部位的外圆周上；转动机架通过圆周导向机构与固定机架沿管道圆周方向进行导向连接；而各工序部件分别依序布置且安装在转动机架圆周上。
2. 根据权利要求l所述的一体化补口机，其特征是固定机架和转动机架分别是由n件弧形 构件首尾顺序铰接构成的开口圆环筒形机架，固定机架的铰接构件是n—l个固定机架铰轴， 转动机架的铰接构件是n—l个转动机架铰轴；当转动机架开合端转动到与固定机架开合端相 同位置时，转动机架上的n—l个转动机架铰轴应与n—1个固定机架铰轴处于共轴线状态。
3. 根据权利要求l所述的一体化补口机，其特征是各工序部件是钢管加热器、喷涂器、防腐层边缘加热器、送进导向机构、 一次压合辊、补口防腐层加热器、二次压合辊，它们分别 依序布置且安装在转动机架圆周上。
4. 根据权利要求l所述的一体化补口机，其特征是防腐层边缘加热器是覆盖在补口管段局部圆弧上的电热加热器或电热风加热器或电热远红外线加热器或火焰远红外线加热器或火焰 直接加热器或微波加热器，防腐层边缘加热器分为两块，分别布置和安装在补口管段表面母 线上的两端，同时对复合带与原管道防腐层将搭接的局部圆弧部位加热，或仅对复合带或仅 对原管道防腐层将搭接的局部圆弧部位加热，然后在防腐层边缘加热器的转动中逐步且连续 实现对原有防腐层或复合带两侧的将搭接全圆环带部位加热。
5. 根据权利要求l所述的一体化补口机，其特征是固定机架是金属板结构、带状结构、链条结构中的一种或其中两种结构组合。
6. 根据权利要求l所述的一体化补口机，其特征是圆周导向机构是滚动型圆周导向机构或 滑动型圆周导向机构，由安装在固定机架圆周上的圆周导向机构的构件对转动机架沿轴向限 位并沿周向导向。
7. 根据权利要求l所述的一体化补口机，其特征是电刷机构由固定机架上安装的电刷和转 动机架上安装的电刷环组成，电刷和电刷环间为滑动电连接。
专利摘要一种能一次装卸、机械化连续成型管道三层PE补口防腐层的一体化补口机，其固定机架由圆周安装的多个固定支腿和支撑滚轮支撑固定在管道补口部位的外圆周上；转动机架通过圆周导向机构与固定机架沿管道圆周方向进行导向连接；而各工序部件钢管加热器、喷涂器、防腐层边缘加热器、送进导向机构、一次压合辊、补口防腐层加热器、二次压合辊分别依序布置且安装在转动机架圆周上，动力经驱动机构驱动转动机架，使安装在转动机架上的各工序部件在补口管道段的外圆周转动作业，依序完成钢管加热、环氧涂料喷涂、防腐层边缘加热、复合带缠绕、复合带滚压、补口防腐层加热、补口防腐层二次滚压诸工序，机械化连续成型管道的补口防腐层。
文档编号F16L55/168GK201293182SQ20082014076
公开日2009年8月19日 申请日期2008年10月16日 优先权日2008年10月16日
发明者吴发东 申请人:吴发东