液壓式管口組對整形設備的製作方法

2023-09-23 03:39:05 2

專利名稱：液壓式管口組對整形設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及管道施工技術領域，特別涉及狹小的施工現場焊接中等直徑管道的技
術領域，是一種對管口組對實施定位和整形的液壓式管口組對整形設備。
背景技術：
市政燃氣、給排水管道鋪設多採用小400 小700mm中等口徑鋼質管道，由於鋪設 距離短、管徑小，通常不適合採用管道全位置自動焊機、內焊機、管道中頻加熱器等適合大 口徑、長距離管道建設的自動化施工設備，而是多採用人工焊接。在管口組對的焊接過程 中，焊口的圓度一致性要求比較嚴格，若管口處的圓度一致性精度不夠，焊縫加大，將造成 燒穿、漏焊、未焊透等焊接缺陷。由於種種原因，管道埠處經常出現磕碰變形。當兩段管 道對口實施焊接時，由於埠變形，使得焊口很難整圈對齊，加之管道鋪設一般是在預先設 置的管道溝中進行，施工空間狹窄，一般的管道埠整形方法很難實施。目前常用的整形 方法是在整圈焊口處先將對齊部分進行焊接，然後採用加熱和錘擊方法強制使加熱部分變 形，以達到對齊焊口的目的。該方法施工效率低、成本高，又由於管道在焊接過程中不能沿 圓周方向轉動，致使底部的整形異常困難。

發明內容
為此，本發明提出一種適用於管道焊接管口組對整形設備，使用定位盤將該設備 與管組的已經焊接管道的內壁卡緊、定位，用整形盤將管口組對中已連接管道和待連接管 道的埠同時卡緊、整形，以用於現場管道焊接施工。 本發明的管口組對整形機是在市政管道施工現場以及類似施工現場狹小而不便 的地方進行管道焊接用的輔助設備，它能代替人工實現對焊接管口組對全位置定位、埠 自動定心和埠整形。 本發明的管口組對整形設備利用超高壓液壓元件組成液壓系統，而液壓泵等裝置 放置在本整形機之外，用油管快速接頭與設備液壓系統連接，因而具有體積小、重量輕、整 形力大、定位整形一次完成等優點。由於本發明採用輪式牽引結構和液壓管道快速連接方 式，裝卸方便，可在管道內人力牽引拖動，方便實現管道焊接完成後的位移。可有效地減輕 人工勞動強度，縮短焊接準備時間，提高焊接質量和工作效率，適合中等直徑管道現場施工 使用。 下面結合附圖所示實施例對本發明做更詳細的描述。


圖1為本發明的管口組對整形設備的一最佳實施例的側視圖。
圖2為圖1所示的本發明的管口組對整形設備的實施例的俯視圖。
圖3為定位盤的示意圖。
圖4為整形盤的示意圖。
圖5為超高壓液壓系統原理圖。
具體實施形式 圖中l-後滾輪2-順序閥3-定位盤4-整形盤5-導板6-牽引板7_單向 閥8-油管快速接頭9-定位盤下盤10-前滾輪11-滾輪支架12-定位盤柱塞缸13-推 杆14-復位彈簧15-定位盤上盤16-銷軸17管道18-整形盤下盤19-整形盤柱塞缸 20-整形盤上盤21整形盤復位彈簧22-整形盤推桿23-超高壓液壓動力站(超高壓泵 源)24-換向閥25-液控單向閥 如圖1所示，本發明的液壓式管口組對整形設備的最佳實施例包括定位盤3、整形 盤4、行走滾輪及超高壓液壓系統四部分。 定位盤3的作用是使整形機定位並使整形盤與焊接管口組對定心。它包括上盤15 和下盤9 (見圖2)，上盤為左右對稱的兩部分，分別通過推桿13與單作用柱塞缸12連接，上 盤固定有滾輪支架ll並通過銷軸16與下盤連接。當柱塞缸12通入高壓油柱塞伸出時，推 動推桿13上行並迫使左右上盤沿銷軸16旋轉，上盤張開，使上、下盤與管道內壁沿周圈卡 緊，整形裝置完成中心定位。同時，上盤帶動滾輪支架一同沿銷軸16旋轉，使前滾輪脫離管 壁縮回。復位彈簧14的作用是在油缸回油時，在彈簧力的作用下，使油缸柱塞退回，左右上 盤迴位、松卡，前滾輪伸出，支撐起整形機，使下盤脫離管道內壁，為設備移動做好準備。
整形盤4為雙盤結構，剛性連接。靠近定位盤一側的稱為內側盤，另一側稱為外側 盤(見圖1)。整形盤也分為上盤和下盤兩部分(見圖4)。整形盤是在定位盤完成與管口 組對卡緊定心後開始工作的。工作時，內側盤卡位在已連接管道一側管口處，外側盤則卡位 在待連接管道一側管口處。其工作原理與定位盤原理相同，通過高壓油缸19的作用力使 上、下整形盤沿管道內壁產生推力，迫使管口組對在同一軸心同一外徑尺寸上變形，達到焊 口規整的目的。在外側盤沿周圈焊有導板5，其作用是在穿入待連接管道時，起導向作用
超高壓液壓系統見圖4。它包括超高壓泵源23、換向閥24、液控單向閥25、順序閥 2、單向閥7、整形盤柱塞缸19和定位盤柱塞缸12，這兩個油缸都是單作用油缸。其中換向 閥24和液控單向閥25與超高壓泵源23安放在外部油源小車上並通過高壓軟管快速接頭 與整形裝置上液壓管路連接。超高壓泵源23中溢流閥的調定壓力為10Mpa 60Mpa，順序 閥2的調定壓力為11Mpa。 工作過程當油泵啟動後，將換向閥24換至左位並調節泵源23中溢流閥的壓力至 10Mpa，此時定位盤柱塞缸12柱塞伸出，驅動上盤張開，使上、下盤與管道內壁沿周圈卡緊， 整形盤完成中心定位。由於此壓力低於順序閥2的調定壓力，故順序閥關閉，整形盤柱塞缸 19柱塞不動，避免由於整形盤張開幹擾定位盤的自動中心定位。當定位盤定位完成後，再調 節泵源23中溢流閥的壓力至60Mpa，此時整形盤驅動柱塞缸19柱塞伸出，驅動上、下整形 盤沿管道內壁產生推力，迫使管口組對在同一軸心同一外徑尺寸上變形，達到焊口規整的 目的。焊接過程中，可將換向閥換至中位，油泵實現低壓卸荷，系統壓力靠液控單向閥鎖緊。 焊接完成後，可將換向閥換至右位，待兩個油缸回油退回後再將換向閥換至中位，實現油泵 低壓卸荷。此時，可通過快速接頭拆下管路，將油源和整形機移動至下一個工位。
該設備結構緊湊、採用超高壓液壓系統可在有效縮小體積前提下獲得較大的整形 力，具有體積小、重量輕、輸出力大、定位整形一次完成等優點。同時液壓系統設有油泵卸荷 功能，可有效節省功率和減少油液發熱。該設備可有效減輕人工勞動強度，縮短焊接準備時
4間，提高焊接質量和工作效率，適合在中等直徑管道施工使用。 使用本裝置在對管徑①630mm，壁厚範圍o = 8 10mm的無縫鋼管的焊接作業 中，順序閥調定壓力為UMPa，溢流閥工作壓力為60MPa，獲得定位卡緊力F！ = 19600N，整形 力F2 = 186940N的結果。
權利要求
液壓式管口組對整形設備，包括一套液壓定位盤(3)、一套液壓整形盤(4)、位於前、後端的行走滾輪(10)和(1)、機架(27)及超高壓液壓動力站系統(23)，其特徵在於超高壓液壓動力站系統是通過油管快速接頭(8)與定位盤、整形盤的油缸連接的。
2. 如權利要求1所述的管口組對整形設備，其特徵在於所說的定位盤(3)包括兩個 形狀對稱的上盤(15)和一個下盤(9)、定位盤柱塞缸(12)、兩側四根推桿(13)、兩側兩個復 位彈簧(14)和兩個銷軸(16)，上盤(15)與推桿(13)用銷軸活動連接，推桿(13)與柱塞缸 (12)也用銷軸活動連接，復位彈簧(14)與兩個上盤連接，銷軸(16)將滾輪支架與下盤(9) 連接。
3. 如權利要求1所述的管口組對整形設備，其特徵在於所述液壓整形盤(4)為內側 盤與外側盤的雙盤結構，兩盤剛性連接，各側盤分別包括一個下盤(18)、兩個上盤(20)、兩 側四個推桿(22)、兩個銷軸(28)、一個復位彈簧(21)和一個柱塞缸(19)，外側盤上還設置 有對稱分布的若干導板(5)，上盤(20)與推桿(22)用銷軸活動連接，推桿(22)與柱塞缸 (19)也用銷軸活動連接，復位彈簧(21)與兩個上盤連接，銷軸(28)連接上盤與下盤。
4. 如權利要求1-3中任一項所述的管口組對整形設備，其特徵在於所說的定位盤、整 形盤的油缸是單作用柱塞油缸。
5. 如權利要求1-3中任一項所述的管口組對整形設備，其特徵在於所說的超高壓液 壓動力站的溢流閥調定壓力為10Mpa 60Mpa，順序閥2的調定壓力為11Mpa。
6. 如權利要求4所述的管口組對整形設備，其特徵在於所說的超高壓液壓動力站的 溢流閥調定壓力為10Mpa 60Mpa，順序閥2的調定壓力為11Mpa。
7. 如權利要求5所述的管口組對整形設備，其特徵在於所說的超高壓液壓動力站的 溢流閥調定壓力為10Mpa 60Mpa，順序閥2的調定壓力為11Mpa。
全文摘要
一種液壓式管口組對整形裝置，用於市政施工現場管口組對焊接的輔助操作。包括液壓定位盤、液壓整形盤、行走滾輪及位於裝置外部的超高壓液壓動力站系統。定位盤將本發明的設備與管組的已經焊接的管道內壁定位、壓緊，用整形盤將管口組對處的埠整形，以用於現場管道焊接施工。
文檔編號B23K37/04GK101722393SQ20091024222
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月10日 優先權日2009年12月10日
發明者劉曉彤, 季紅益, 毛智勇 申請人:北京聯合大學