一种液压内对口器的制作方法

1.本实用新型涉及山地管道施工设备技术领域，尤其涉及一种液压内对口器。


背景技术：

2.钢管的焊接是管道施工中的重要环节，直接关系到管道的质量及建成后的运行安全和经济效益。钢管的焊接必须借助对口器才能使两根焊管对准、定位。随着自动化焊接和高效焊接技术的日益发展，焊接工艺对管道对口器的对口质量提出了更高的要求，不但要两管口的圆度一致，要对的准、正，而且还要间隙均匀。
3.现有授权公告号为cn204584638u的中国实用新型专利公布了一种内对口器，提出的一种内对口器的涨紧机构ⅰ与涨紧机构ⅱ、涨紧机构ⅲ在轴向相邻设置，涨紧机构ⅱ、涨紧机构ⅲ对应同一个管道设置，并由同一个液压缸驱动；用以推动涨紧机构ⅲ压头动作的执行元件ⅲ与用以驱动涨紧机构ⅱ压头动作的执行元件ⅱ在轴向方向并排设置，并为一体结构或连接为一体；用于驱动涨紧机构ⅱ、涨紧机构ⅲ动作的液压缸与用于驱动涨紧机构ⅰ动作的液压缸的运行方向一致并为套置设置的内外液压缸结构。
4.采用上述技术方案，使用时，利用涨紧机构对管道连接处进行涨紧操作，但是在实际使用过程中，由于山地施工时，该对口器支撑依靠其与管道内壁之间的间隙来进行过弯，只能穿过40d的现场冷弯管，对于5d或者6d的热弯弯管，不具备通过能力，导致适应性较差，且在山地的作业中，由电机驱动的行走轮易产生溜坡的现象，影响对口器的对口精度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种液压内对口器，利用弹性连接组件将对口架和驱动托架进行连接,从而使对口架和驱动托架分别过弯,有效减小对口器本体过弯时的轴向尺寸,从而提高对口器的过弯能力，而第一液压马达和驱动轮能够有效防止对口器在管道内溜坡，提高对口器的对口精度。
6.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种液压内对口器，包括对口架和驱动托架，所述对口架上设置有对口组件，所述驱动托架上设置有驱动组件，所述对口架和驱动托架之间设置有弹性连接组件；
8.所述驱动组件包括可翻转抵紧管道内壁的驱动轮和输出端与驱动轮固连的第一液压马达；
9.所述弹性连接组件包括固定在对口架和驱动托架中部之间的万向球节，所述对口架上滑移设置有若干抵接杆，所述抵接杆上铰接有与驱动托架滑动配合的滑座，所述抵接杆与对口架之间固定连接有第一弹性件。
10.通过采用上述技术方案，当对口器需要过弯时，驱动托架通过弹性连接组件带动对口架行走，对口架过弯时，会带动万向球节转动，同时靠近拐点内圆部分的抵接杆缩入对口架内部，并驱动其对应的滑座滑移靠近万向球节；靠近拐点外圆部分的抵接杆伸出对口架并驱动其对应的滑座滑移远离万向球节；使对口架和驱动托架分别过弯；而第一液压马
达能够实现行走与制动的无缝转换，与管道内壁抵紧配合的驱动轮能够产生足够的摩擦力防止对口器滑动，提高对口精度，通过这种方式，有效减小对口器本体过弯时的轴向尺寸,从而提高对口器的过弯能力，同时提高对口精度。
11.本实用新型进一步设置为：所述驱动托架上成型有若干导槽，各所述滑座上均成型有与导槽滑动配合的导块，所述导槽中部的驱动托架上成型有两螺孔，所述滑座上插接设置有与螺孔螺纹连接的锁紧螺栓。
12.通过采用上述技术方案，利用导槽和导块配合，提高滑座与驱动托架之间连接的稳定性，同时通过螺孔和锁紧螺栓配合，在进行对口器的整体运输和吊装时，能够确保对口架与驱动托架之间连接的稳定性，提高装置使用的可靠性。
13.本实用新型进一步设置为：所述驱动组件包括铰接设置在驱动托架上的摆架，所述驱动托架上铰接设置有与摆架铰接配合的气缸，所述驱动轮和第一液压马达均固定在摆架端部，所述驱动托架上固定有与第一液压马达连通的液压油箱，所述驱动托架和对口架上均转动设置有若干平衡轮。
14.通过采用上述技术方案，使用时，将驱动托架和对口架放入到管道内部，平衡轮与管道内壁抵接，气缸带动摆架向外摆动，使驱动轮与管道内壁抵接并撑紧；并利用带有制动的第一液压马达进行驱动，利用气缸为摆架和驱动轮提供足够的正压力，从而确保驱动轮不会与管道内壁产生相对滑动，提高对口器的对口精度。
15.本实用新型进一步设置为：所述驱动托架上铰接设置有两翻转架，两所述翻转架上均转动设置有辅助轮，所述翻转架上固定有输出端与辅助轮同轴固连的第二液压马达，所述驱动托架上设置有驱动各翻转架同步翻转的驱动机构。
16.通过采用上述技术方案，利用翻转架和驱动机构配合，能够为驱动托架提供稳定驱动力和支撑力，同时辅助轮和驱动轮配合与管道内壁抵接，能够增加摩擦力，从而使驱动托架能够在竖直设置的管道内爬坡，提高装置使用的适用性。
17.本实用新型进一步设置为：所述驱动机构包括固定设置在驱动托架上的第一油缸，所述第一油缸输出端固定有驱动杆，所述驱动杆端部固定有同步盘，所述同步盘上铰接设置有两分别与两翻转架铰接的第一连杆。
18.通过采用上述技术方案，当需要进行竖直管道内爬坡时，只需将第一油缸伸出，带动驱动杆和同步盘移动，进一步通过两第一连杆带动两翻转架从驱动托架内翻出，辅助轮与管道内壁抵接，第一油缸能够提高辅助轮和驱动轮与管道之间的正压力，从而提高辅助轮和驱动轮与管道内壁之间的摩擦力，确保其能够在竖直设置的管道内向上爬坡。
19.本实用新型进一步设置为：所述同步盘上间隔固定有若干与驱动托架滑动配合的限位杆，所述对口架上固定有若干与限位杆插接配合的限位座。
20.通过采用上述技术方案，工作时，第一油缸伸出会通过驱动杆带动限位杆从驱动托架内部伸出，从驱动托架内部伸出的限位杆与固定在对口架上的限位座插接配合，从而完成对口架与驱动托架的固定，通过这种方式，能够确保在向上行走的过程中，对口架保持稳定，进一步提高对口精度。
21.本实用新型进一步设置为：所述对口组件包括两组撑紧机构，所述撑紧机构包括若干滑移设置在对口架上的滑杆，所述滑杆端部固定有抵接座，所述对口架上固定有两第二油缸，两苏搜狐第二油缸伸出端均铰接有若干与滑杆伸入对口架内部一端铰接的第二连
杆。
22.通过采用上述技术方案，当对口架上的对口组件进入到管道开口处时，靠近驱动托架一侧的第二油缸通过第二连杆带动滑杆伸出，抵接座与管道内壁抵接，起到固定作用；之后将另一管道套接到对口架上，远离驱动托架一侧的第二油缸通过第二连杆带动其对应的滑杆伸出，抵接座与管道内壁抵接从而完成两管道的对口操作。
23.本实用新型进一步设置为：远离所述驱动托架一侧的抵接座上固定有安装座，所述安装座上转动连接有转轴，所述转轴上设置有弧形衬垫，相邻两所述弧形衬垫的端面为相互抵接的斜面，所述安装座上滑移设置有用于抵紧弧形衬垫的顶杆，所述顶杆与安装座之间设置有第二弹性件。
24.通过采用上述技术方案，利用远离驱动托架一侧的抵接座带动弧形衬垫进行升降，从而对管道内壁的接缝处抵接，提高对口的精准度；在实际使用过程中，弧形衬垫下将时，各弧形衬垫组成的圆环外径缩小，因此各弧形衬垫会在斜面的作用下带动转轴转动，此时第二弹性件压缩，当弧形衬垫升起时，各弧形衬垫组成的圆环外径增加，从而使各弧形衬垫在第二弹性件的左右下反向转动，确保各弧形衬垫一直组成完整的圆环状态，确保对管道内壁缝隙处的稳定撑紧。
25.本实用新型进一步设置为：所述安装座上螺纹连接有调整螺栓，所述第二弹性件两端分别与顶杆和调整螺栓抵接。
26.通过采用上述技术方案，利用调整螺栓调整第二弹性件的初始位置，从而调整各弧形衬垫的初始位置，在进行不同管径的撑紧时，确保顶杆对弧形衬垫有稳定的预紧力。
27.本实用新型进一步设置为：所述弧形衬垫上成型有两限位条，所述转轴上固定设置有底托，所述底托上固定设置有若干与限位条卡接配合的导板，所述弧形衬垫上固定有若干与底托活动配合的撑杆，所述底托与弧形衬垫之间固定连接有若干第三弹性件，所述顶杆端部与其中一导板侧壁抵接。
28.通过采用上述技术方案，使用时，利用导板和限位条配合对弧形衬垫的位置进行限位，利用第三弹性件为弧形衬垫提供预紧力，从而有效保护弧形衬垫能够对管道内壁的不平整处进行适应，提高装置使用的可靠性。
29.综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
30.(1)利用弹性连接组件将对口架和驱动托架进行连接,从而使对口架和驱动托架分别过弯,有效减小对口器本体过弯时的轴向尺寸,从而提高对口器的过弯能力，而第一液压马达和驱动轮能够防止对口器在滑坡处产生滑坡，提高对口精度；
31.(2)利用可滑移设置的和锁紧的滑座，实现对弹性连接组件的锁紧，确保对口架和驱动托架之间连接的稳定性；方便进行对口器的运输；
32.(3)利用可翻转的辅助轮和可伸缩的限位杆配合，实现对口器在竖直设置的管道内行走，从而提高对口器的适用范围，保证对口精度；
33.(4)利用可拆卸的弧形衬垫，能够对对口器进行改造，提高对口器的对口精准度。
附图说明
34.图1是本实用新型实施例1整体结构的轴测示意图；
35.图2是本实用新型实施例1整体结构的轴测示意图；
36.图3是本实用新型实施例1对口架部分的中线剖面示意图,体现对口架内部各组件的位置连接关系；
37.图4是本实用新型实施例2驱动架去除部分平衡轮后的轴测示意图,体现驱动机构的结构；
38.图5是本实用新型实施例3对口架部分的轴测示意图,体现各弧形衬垫的安装结构；
39.图6是本实用新型实施例3安装座部分的轴测示意图,体现各弧形衬垫与撑紧座之间的位置连接关系；
40.图7是本实用新型实施例3安装座部分的轴测示意图,体现各弧形衬垫与顶杆之间的位置连接关系。
41.附图标记：1、对口架；2、驱动托架；3、万向球节；4、抵接杆；5、第一弹性件；6、滑座；7、导槽；8、导块；9、螺孔；10、锁紧螺栓；11、滑杆；12、抵接座；13、圆滚；14、第二油缸；15、第二连杆；16、前笼架；17、后笼架；18、电控箱；19、摆架；20、气缸；21、驱动轮；22、第一液压马达；23、液压油箱；24、后导向防护架；25、平衡轮；26、翻转架；27、辅助轮；28、第二液压马达；29、第一油缸；30、驱动杆；31、同步盘；32、第一连杆；33、限位杆；34、限位座；35、安装座；36、转轴；37、底托；38、撑杆；39、弧形衬垫；40、斜面；41、第三弹性件；42、限位条；43、导板；44、顶杆；45、调整螺栓；46、第二弹性件。
具体实施方式
42.下面将结合实施例对本实用新型进行清楚、完整地描述。
43.实施例1：
44.参见附图1，一种液压内对口器，包括对口架1和驱动托架2，对口架1和驱动托架2之间设置有弹性连接组件；其中对口架1可以为双圆台结构，对口架1上设置有对口组件；驱动托架2可以为圆柱体框架结构，驱动托架2上设置有驱动组件。利用弹性连接组件将对口器和驱动托架2连接，从而使对口架1和驱动托架2分别过弯，有效减小对口器本体过弯时的轴向尺寸，从而给提高对口器的过弯能力。
45.参见附图2，弹性连接组件包括固定在对口架1与驱动托架2中部之间的万向球节3，对口架1上沿其轴线方向滑移设置有若干抵接杆4，各抵接杆4绕对口架1轴向均匀间隔设置，抵接杆4与对口架1之间固定连接有第一弹性件5，第一弹性件5可以为弹簧制成；抵接杆4远离对口架1的一端铰接设置有与驱动托架2滑动配合的滑座6，驱动托架2绕其轴线方向均匀成型有若干导槽7，各滑座6上均成型有与各导槽7滑动配合的导块8，导槽7宽度方向两侧中部的驱动托架2上均成型有螺孔9，滑座6上插接设置有两与两螺孔9螺纹连接的锁紧螺栓10。
46.当需要转运对口器时，只需将各锁紧螺栓10与螺孔9锁紧，即可对滑块和抵接杆4进行限位，进一步使抵接杆4起到支撑作用，实现对对口架1和驱动托架2的稳定连接，从而方便工作人员对对口器的运输和吊装。
47.参见附图3，对口组件包括两组沿对口架1轴向方向间隔设置的撑紧机构，撑紧机构包括若干沿对口架1径向方向滑移设置的滑杆11，且各滑杆11绕对口器轴向方向均匀间隔设置；各滑杆11伸出对口架1的一端均固定有抵接座12，抵接座12上转动设置有可以与管
道内壁抵接的圆滚13，对口架1两端面均固定有第二油缸14，两第二油缸14的伸出端伸入对口架1内部并铰接设置有若干与各滑杆11伸入对口架1内部一端铰接的第二连杆15。
48.当对口架1上的对口组件进入到管道开口处时，靠近驱动托架2一侧的第二油缸14通过第二连杆15带动滑杆11伸出，抵接座12与管道内壁抵接，起到固定作用；之后将另一管道套接到对口架1上，第二油缸14通过第二连杆15带动远离驱动托架2一侧的滑杆11伸出，抵接座12与管道内壁抵接从而完成两管道的对口操作。
49.参见附图1，对口架1远离驱动托架2的一侧固定连接有前笼架16，前笼架16可以为圆锥状框架结构且套接在第二油缸14外部，对口架1靠近驱动托架2的一侧固定有后笼架17，后笼架17上固定有电控箱18，电控箱18与两第二油缸14电连接。利用前笼架16和后笼架17配合能够对第二油缸14进行防护的同时，前笼架16还能起到导向的作用。
50.驱动组件包括铰接设置在驱动托架2上的摆架19，驱动托架2上铰接设置有与摆架19铰接配合的气缸20，气缸20可以为氮气缸；摆架19远离驱动托架2的一端转动设置有驱动轮21，摆架19上固定有输出端与驱动轮21固接的第一液压马达22，第一液压马达22可以为自带制动的液压行走马达；驱动托架2远离对口架1的一侧固定有与第一液压马达22和第二油缸14连通的液压油箱23，驱动托架2上固定有用于防护液压油箱23的后导向防护架24；对口架1外侧和驱动托架2上均转动设置有若干平衡轮25，各平衡轮25绕驱动托架2和对口架1轴线方向均匀间隔设置。
51.利用自带制动的行走马达能够有效提高驱动托架2和对口架1移动的稳定性，且在坡道运输时，能够实现行走和制动的无缝切换，防止滑坡的产生，提高对口器的定位精度；利用气缸20驱动摆架19移动，从而使驱动轮21与管道内壁抵接并具备一定的正压力。
52.本实施例的工作原理是：工作前，将对口器吊装放入到管道内部，将驱动托架2进入到管道内部后，将锁紧螺栓10去除，再将对口架1放入到管道内部，此时气缸20伸出，带动摆架19从驱动托架2内翻出，驱动轮21与管道内壁抵接，从而实现对对口器的驱动。
53.当对口器需要过弯时，驱动托架2通过弹性连接组件带动对口架1行走，对口架1过弯时，会带动万向球节3转动，同时靠近拐点内圆部分的抵接杆4缩入对口架1内部，并驱动其对应的滑座6滑移靠近万向球节3；靠近拐点外圆部分的抵接杆4伸出对口架1并驱动其对应的滑座6滑移远离万向球节3；使对口架1和驱动托架2分别过弯，通过这种方式，有效减小对口器本体过弯时的轴向尺寸,从而提高对口器的过弯能力。
54.实施例2：
55.参见附图4，一种液压内对口器，其结构与实施例1基本一致，不同之处在于：驱动托架2上铰接设置有两翻转架26，两翻转架26上均转动设置有辅助轮27，两辅助轮27与驱动轮21绕驱动托架2轴向方向均匀间隔设置，翻转架26上固定有输出端与辅助轮27同轴固连的第二液压马达28，第二液压马达28为自带制动的液压行走马达，第二液压马达28与液压油箱23连通，驱动托架2上设置有驱动各翻转架26同步翻转的驱动机构。
56.驱动机构包括固定设置在驱动托架2中部的第一油缸29，第一油缸29与液压油箱23连通，第一油缸29输出端固定有驱动杆30，驱动杆30端部固定有同步盘31，同步盘31上铰接设置有两分别与两翻转架26铰接的第一连杆32，同步盘31上间隔固定有若干与驱动托架2滑动配合的限位杆33，各限位杆33绕驱动托架2轴线方向均匀间隔设置且与各抵接杆4错位设置，限位杆33端部为圆锥端，对口架1上固定有若干与限位杆33插接配合的限位座34。
57.第一油缸29能够提高辅助轮27和驱动轮21与管道之间的正压力，从而提高辅助轮27和驱动轮21与管道内壁之间的摩擦力，确保其能够在竖直设置的管道内向上爬坡，而辅助轮27和驱动轮21配合，提高驱动组件与管道内壁之间的接触面积，有效提高摩擦力。
58.本实施例的工作原理是：工作时，当需要在竖直管道内进行爬升时，第一油缸29伸出带动驱动杆30移动，并通过第一连杆32带动两翻转架26从驱动托架2内翻出，从而能够对驱动托架2进行稳定的支撑，同时驱动杆30通过同步盘31带动限位杆33从驱动托架2内部伸出，并插接到限位座34内，从而确保对口架1能够保持稳定，确保对口架1稳定伸出管道开口处，而第一液压马达22和第二液压马达28配合，能够提高驱动托架2的驱动力，确保驱动托架2能够稳定上升。
59.实施例3：
60.参见附图5和附图6，一种液压内对口器，其结构与实施例1基本一致，不同之处在于：远离驱动托架2一侧的抵接座12上固定有安装座35，安装座35位于两侧抵接座12之间，安装座35中部转动连接有转轴36，转轴36上端固定有底托37，底托37为弧形板状结构，底托37上沿对口架1径向方向滑移设置有撑杆38，撑杆38上端固定有弧形衬垫39，弧形衬垫39可以为铜衬垫，相邻两弧形衬垫39的端面为相互抵接的斜面40。
61.参见附图7，弧形衬垫39与底托37之间固定连接有若干第三弹性件41，第三弹性件41可以为弹簧制成，弧形衬垫39宽度方向两侧均成型有限位条42，底托37上固定设置有四个与限位条42卡接配合的导板43，安装座35上沿对口架1轴向方向滑移设置有与其中一侧壁抵接配合的顶杆44，安装座35上螺纹连接有调整螺栓45，安装座35内设置有分别与顶杆44和调整螺栓45抵接配合的第二弹性件46，第二弹性件46可以为弹簧制成。
62.利用调整螺栓45调整第二弹性件46的初始位置，从而调整各弧形衬垫39的初始位置，在进行不同管径的撑紧时，确保顶杆44对弧形衬垫39有稳定的预紧力；利用导板43和限位条42配合对弧形衬垫39的位置进行限位，利用第三弹性件41为弧形衬垫39提供预紧力，从而有效保护弧形衬垫39能够对管道内壁的不平整处进行适应，提高装置使用的可靠性。
63.本实施例的工作原理是：利用远离驱动托架2一侧的抵接座12带动弧形衬垫39进行升降，从而对管道内壁的接缝处抵接，提高对口的精准度；在实际使用过程中，弧形衬垫39下将时，各弧形衬垫39组成的圆环外径缩小，因此各弧形衬垫39会在斜面40的作用下带动转轴36转动，此时第二弹性件46压缩；当弧形衬垫39升起时，各弧形衬垫39组成的圆环外径增加，从而使各弧形衬垫39在第二弹性件46的左右下反向转动，确保各弧形衬垫39一直组成完整的圆环状态，确保对管道内壁缝隙处的稳定撑紧。
64.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。