一种大口径钢管拼装多向自动调整胎架及使用方法与流程

1.本发明涉及钢管拼装技术领域，具体涉及一种大口径钢管拼装多向自动调整胎架及使用方法。


背景技术：

2.在大型化工容器、大型输送管道、桥梁钢管拱或钢管格构礅柱等工业制造或建筑工程领域，常常使用大口径钢管结构。由于钢板宽度及卷管设备能力的限制，单管制作都不能太长，而单管的长度往往不能满足实际需求，因此，只能采用多个单管组对焊接而成。
3.现有技术中，大口径钢管拼接的常规生产流程如下：钢板下料—钢板卷管—钢管纵缝焊接—钢管组对装配—钢管校圆—组对环缝焊接。在两根或多根短钢管对接组装时，需要保证参与对接组装的钢管的中心在同一轴线上，以及，根据后续焊接需要调整好钢管焊接坡口的间隙。目前，传统的组对匹配方法，均是通过加支垫和吊车移动的方式，来保证钢管间的轴线同心度、间隙符合要求，不但工作量大，工作效率非常低下，而且组对精度往往不尽人意。


技术实现要素：

4.本发明的目的是开发一种提高作业效率的大口径钢管拼装多向自动调整胎架及使用方法。
5.本发明通过如下的技术方案实现：一种大口径钢管拼装多向自动调整胎架，包括：底座，用于支撑；第一行走单元，滑动设于底座上；两个第二行走单元，滑动设于第一行走单元上；其中，所述第一行走单元沿纵向方向滑动，所述第二行走单元沿横向方向滑动，所述第二行走单元包括至少一个转动设置的滚动体，所述滚动体的转动轴与第一行走单元的滑动方向平行。
6.可选的，所述底座包括纵向轨道，所述第一行走单元滑动于纵向轨道上。
7.可选的，所述纵向轨道底部设有沿其长度方向布置的支撑件，两个所述支撑件之间设有多个与其垂直的连接件，多个所述连接件在纵向轨道的长度方向上等间距设置。
8.可选的，所述第一行走单元包括第一车架，所述第一车架底部转动设有滑动于底座上的纵向轮，所述第一车架上还设有与纵向轮传动连接的第一电机。
9.可选的，所述第一车架顶部设有横向轨道，所述第二行走单元滑动于横向轨道上。
10.可选的，所述第二行走单元包括第二车架，所述第二车架底部转动设有滑动于第一行走单元上的横向轮，所述第二车架上还设有与横向轮传动连接的第二电机。
11.可选的，所述滚动体为滚胎滚轮，所述第二车架上设有与滚胎滚轮传动连接的滚轮电机。
12.可选的，所述第二车架上设有支架，所述滚胎滚轮转动设于所述支架上。
13.可选的，所述第二车架两侧分别设有支架，两所述支架在第二车架上呈与第一行走单元滑动方向平行的直线设置。
14.一种大口径钢管拼装多向自动调整胎架的使用方法，包括如下步骤：步骤a.将两套大口径钢管拼装多向自动调整胎架安装在指定位置，保证两套胎架的底座中心在拼装后的钢管的轨迹上，对两个第二行走单元在第一行走单元上的位置和间距进行预调，使其与拼装钢管适配，将需要组装的钢管吊装到两个第二行走单元的滚动体上，保证钢管稳定、安全；步骤b.检查待组装的两根钢管中心线位置偏差情况，检查两根钢管对接坡口间隙偏差情况，检查两根钢管纵向对接焊缝的错开状况；步骤c.保持其中一套胎架静止，启动另一套胎架的滚动体，滚动体正/反向转动，带动钢管自转，使对接钢管纵向对接焊缝错开距离符合拼装对接技术要求；步骤d.保持其中一套胎架静止，启动另一套胎架的第二行走单元，使两第二行走单元相互靠近或远离，通过调整两第二行走单元间的距离实现对钢管的升降，从而完成两钢管中心线在竖向方向的对齐；步骤e. 保持其中一套胎架静止，启动另一套胎架的第二行走单元，使两第二行走单元同步同向滑动，带动钢管水平横向滑动，从而完成两钢管中心线在横向方向的对齐；步骤f. 保持其中一套胎架静止，启动另一套胎架的第一行走单元，通过第一行走单元带动钢管水平纵向移动，使两钢管相互靠近或远离，从而调节两钢管对接坡口间的间隙；其中，所述步骤c~f可按任意顺序依次进行。
15.本发明的有益效果是：1. 本发明的机械化程度较高，操作简单，对操作者的操作经验要求低；2. 钢管在胎架上的位移精度较高，有效地保证了钢管对接精度；3. 使两套胎架的底座同轴线，本发明可适用于直钢管的对接拼接；4. 通过对相邻两套底座间轴线角度的调整，本发明还适用于轴线为抛物线型（或悬链线型）钢管的对接拼装；5. 大幅度降低操作者的工作量和工作强度，提高了作业效率，节约了人力资源和场地占用成本，提高了经济效益，尤其适合规模化大量生产大口径钢管生产线的工序设施配置。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明结构图；图2为图1的左视图；图3为底座结构图；
图4为图3的左视图；图5为第一行走单元结构图；图6为图5的左视图；图7为第二行走单元结构图；图8为图7的左视图；图9为图1中胎架的俯视图；图10为抛物线型钢管对接示意图。
具体实施方式
18.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明创造的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
19.在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
20.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
21.如图1~9所示，本发明公开了一种大口径钢管拼装多向自动调整胎架及使用方法，多向自动调整胎架包括底座1，底座1上设有可滑动的第一行走单元2，第一行走单元2上设有两组可滑动的第二行走单元3。
22.底座1包括纵向轨道101，纵向轨道101底部设有支撑件102。支撑件102为型钢，支撑件102在纵向轨道101底部沿其长度方向设置。两纵向轨道101底部的支撑件102之间还设有多个连接件103，连接件103与纵向轨道101垂直设置，连接件103固定两支撑件102的间距，多个连接件103在纵向轨道101的长度方向上等间距设置。
23.第一行走单元2包括第一车架201，第一车架201底部转动设有与纵向轨道101配合的纵向轮202，第一车架201底部还设有与纵向轮202传动连接的第一电机204。第一车架201顶部设有横向轨道203，横向轨道203与纵向轨道101处于垂直状态。第一电机204运转，驱动纵向轮202转动，纵向轮202在纵向轨道101上滑动，带动第一车架201及横向轨道203在纵向轨道101上滑动。
24.第二行走单元3包括第二车架301，第二车架301底部转动设有与横向轨道203配合的横向轮302，第二车架301上还设有与横向轮302传动连接的第二电机303。两第二行走单元3滑动设于横向轨道203的两侧，并且两第二行走单元3关于横向轨道203中间对称，两第二行走单元3同步反向滑动，使两第二行走单元3相互靠近或远离。
25.第二车架301两侧分别设有支架304，两支架304在第二车架301上呈与纵向轨道101平行的直线设置。支架304上转动设有滚胎滚轮305，支架304上还设有与滚胎滚轮305传动连接的滚轮电机306，滚胎滚轮305的转动轴与纵向轨道101平行。
26.第一车架201上设有控制箱，控制箱上设有控制第一电机204、第二电机303及滚轮
电机306正反转的按钮及调速旋钮。
27.两套大口径钢管拼装多向自动调整胎架分别承载一根钢管，每套胎架的四个滚胎滚轮305承载钢管。
28.第一电机204运转可驱动两套胎架沿钢管的轴线相互靠近，调节两钢管对接坡口间的间隙。
29.第二电机303运转，使两个第二行走单元3关于第一行走单元2中间进行对称的同步反向运动，使钢管始终处于第一行走单元2中间的同时，实现对钢管水平高度的调整。
30.第二电机303运转，也可使两第二行走单元3同步同向运动，使两第二行走单元3带动钢管横向运动。
31.滚轮电机306运转，驱动滚胎滚轮305转动，使钢管自转，调整钢管纵向对接焊缝的位置。
32.大口径钢管拼装多向自动调整胎架的使用方法包括如下步骤：步骤a.将两套大口径钢管拼装多向自动调整胎架安装在指定位置，保证两套胎架的底座1中心在拼装后的钢管的轨迹上，对两个第二行走单元3在第一行走单元2上的位置和间距进行预调，使其与拼装钢管适配，将需要组装的钢管吊装到两个第二行走单元3的滚胎滚轮305上，保证钢管稳定、安全；步骤b.检查待组装的两根钢管中心线位置偏差情况，检查两根钢管对接坡口间隙偏差情况，检查两根钢管纵向对接焊缝的错开状况；步骤c.保持其中一套胎架静止，启动另一套胎架的滚轮电机306，滚轮电机306带动滚胎滚轮305正/反向转动，带动钢管自转，使对接钢管纵向对接焊缝错开距离符合拼装对接技术要求；步骤d.保持其中一套胎架静止，启动另一套胎架的第二电机303，使两第二行走单元3相互靠近或远离，通过调整两第二行走单元3间的距离实现对钢管的升降，从而完成两钢管中心线在竖向方向的对齐；步骤e. 保持其中一套胎架静止，启动另一套胎架的第二电机303，使两第二行走单元3同步同向滑动，带动钢管水平横向滑动，从而完成两钢管中心线在横向方向的对齐；步骤f. 保持其中一套胎架静止，启动另一套胎架的第一电机204，通过第一行走单元2带动钢管水平纵向移动，使两钢管相互靠近或远离，从而调节两钢管对接坡口间的间隙。
33.步骤a中，若为直钢管的对接拼接，则保证两套胎架的底座1中心处于同一轴线上；若为图10中所示的抛物线型（或悬链线型）钢管的对接拼装，则保证两套胎架的底座1中心处于相应的抛物线型（或悬链线型）轨迹上。
34.步骤c~f中，两钢管分别进行了纵向焊缝错位调整、中心线竖向位置调整、中心线横向位置调整和钢管纵向间距调整，步骤c~f之间无前后因果联系，互不影响，因此，步骤c~f可按任意顺序依次进行。
35.本发明的机械化程度较高，操作简单，对操作者的操作经验要求低；钢管在胎架上的位移精度较高，有效地保证了钢管对接精度；使两套胎架的底座1同轴线，本发明可适用于直钢管的对接拼接；通过对相邻两套底座1间轴线角度的调整，本发明还适用于轴线为抛物线型（或悬链线型）钢管的对接拼装；大幅度降低操作者的工作量和工作强度，提高了作
业效率，节约了人力资源和场地占用成本，提高了经济效益，尤其适合规模化大量生产大口径钢管生产线的工序设施配置。
36.上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。