多功能低溫管夾及其在LNG船低溫管矯正與裝配中的應用的製作方法

2024-02-22 05:55:15

本發明涉及船舶建造工裝技術領域，特別是涉及多功能低溫管夾及其在LNG船低溫管矯正與裝配中的應用。

背景技術：

管夾是適用於以油、水、氣為介質的管道固定用管夾，一般用於重型機械、建築機械、船舶、輕紡和農業機械等行業。

LNG船由於其裝載貨物的特殊性，即需要裝載液化天然氣，其甲板、貨物機械室等區域需裝配大量LNG船低溫工況條件下使用的奧氏體不鏽鋼管（以下簡稱：低溫管）。通常低溫管之間採用焊接形式對接，對接精度要求高、焊接要求嚴。低溫管對接裝配後，低溫管會產生變形，因此在對接時需要對低溫管端部的橢圓度進行控制，並且低溫管對接裝配焊接前需要對中後才進行點焊定位。

以往，在現場施工中，低溫管裝配將橢圓度矯正與點焊裝配分開進行，這種方法有以下不足：

第一、先矯正橢圓度、後對中點焊，工藝繁瑣，消耗工時較多，生產效率較低。

第二、分別使用兩套不同的工裝，工裝成本高。

第三、不同通徑的低溫管對應不同規格的工裝，工裝缺乏通用性。

為克服以上幾點不足，所以進行了低溫管矯正與裝配方法的研究，嘗試通過多用途管夾對兩段低溫管端部同時進行矯正與對接。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術的不足，設計出一種多功能低溫管夾及其在LNG船低溫管矯正與裝配中的應用，解決了低溫管工裝通用性差，低溫管矯正與裝配工藝複雜的問題。

為達到上述目的，本發明所採用的技術方案是：

一種多功能低溫管夾,包括管夾本體，所述管夾本體包括兩個結構一致的半夾體、調節支架、調節機構，兩個半夾體通過螺栓固定連接，所述半夾體包括彎曲部和從彎曲部的兩個端部延伸出的延伸部，所述半夾體的彎曲部上開設有多個均勻分布的固定孔，調節支架穿過固定孔與調節機構固定連接，所述調節支架之間設置有點焊區域。

所述調節機構包括調節螺母、滑塊，所述調節螺母與滑塊固定連接，滑塊與調節支架固定連接。所述調節螺母與滑塊焊接，滑塊與調節支架通過梯形螺紋連接，梯形螺紋的螺紋傳動效率較高，相對於普通螺紋更省力，便於現場施工。

所述調節支架包括調節板和固定在調節板上的支架，調節板為弧形，支架至少為一個。所述調節板所在圓的直徑大於低溫管的外徑，調節螺母的對邊寬度大於固定孔的寬度。

所述半夾體彎曲部的曲率半徑大於低溫管的外徑。低溫管裝配過程中，根據低溫管各方向的變形情況，通過調整調節螺母，使調節板從各個方向對低溫管施加壓力，從而矯正低溫管的橢圓度，使兩段低溫管實現平整對接。

一種多功能低溫管夾在LNG船低溫管矯正與裝配中的應用，包括以下步驟：

步驟1：通過多功能低溫管夾對兩段低溫管的端部進行橢圓度矯正和對接；

步驟2：點焊多功能低溫管夾的各調節板之間的點焊區域；

步驟3：拆除多功能低溫管夾，焊接兩段低溫管的對接處，完成低溫管的裝配。

所述步驟1中對兩段低溫管的端部進行橢圓度矯正和拼裝的具體步驟為：

步驟1.1：調整兩段低溫管的對接位置；

步驟1.2：通過螺栓將多功能低溫管夾固定在兩段低溫管端部的對接處；

步驟1.3：根據低溫管對接處的變形情況，調整調節螺母使調節板矯正兩段低溫管端部的橢圓度，以使低溫管的彎曲度與其管外相對位置的調節板的彎曲度相匹配。

所述步驟1.2之前還包括步驟1.1.1：根據低溫管的外徑調節多功能低溫管夾的調節螺母，使調節板所在圓的直徑大於低溫管外徑。

本發明的積極有益效果：

1、本發明的低溫管夾能夠同時矯正和對接裝配低溫管，節省了施工工時，提高了生產效率。

2、本發明的低溫管夾實現了低溫管的矯正和對接裝配的同時進行，實現了矯正工裝與裝配工裝的二合一，減少了工裝件的使用數量，降低了工裝件的製作成本。

3、本發明的低溫管夾適用範圍較廣，通用性強，能用於多種型號的低溫管裝配。對於不同通徑的低溫管，只需更換低溫管夾的調節支架即可，無需特意製作適用於其通徑的低溫管夾，減少了工裝件的製作數量，降低了工裝件的製作成本，實現了工裝件的重複利用。

4、滑塊與調節支架採用梯形螺紋連接，梯形螺紋的螺紋傳動效率較高，相對於普通螺紋更省力，便於現場施工。

5、本發明的管夾本體包括兩個結構一致的半夾體，兩個半夾體通過螺栓固定連接，方便裝配施工，拆除後也能夠重複利用；且調節螺母採用標準零部件，無需另行加工，減少了製作成本。

6、使用本發明的多功能低溫管夾來矯正和裝配LNG船低溫管，可同時完成低溫管的橢圓度矯正和點焊裝配，簡化了LNG船低溫管的矯正與裝配工藝，縮短了低溫管的裝配時間，降低了造船廠的工裝成本。

附圖說明

圖1為本發明多功能低溫管夾的立體結構示意圖

圖2為本發明多功能低溫管夾的主視圖

圖3為本發明多功能低溫管夾的調節支架與調節機構的連接結構示意圖

圖4為本發明調節支架的主視圖

圖5為本發明調節支架的側視圖

圖6為本發明滑塊的結構示意圖

圖中標號的具體含義為： 1為管夾本體，2為半夾體，2-1為彎曲部，2-2為延伸部，3為螺栓，4為調節支架，4-1為調節板，4-2為支架，5為調節機構，5-1為調節螺母，5-2為滑塊，6為固定孔,7為低溫管,8為點焊區域。

具體實施方式

下面結合附圖具體說明本發明的具體實施方式。

參見圖1、圖2，本發明的多功能低溫管夾,包括管夾本體1，所述管夾本體1包括兩個結構一致的半夾體2、調節支架4、調節機構5，兩個半夾體2通過螺栓3固定連接，所述半夾體2包括彎曲部2-1和從彎曲部2-1的兩個端部延伸出的延伸部2-2，所述半夾體的彎曲部2-1上開設有多個均勻分布的固定孔6，調節支架4穿過固定孔6與調節機構5固定連接。所述各調節板4-1之間設置有點焊區域8。

參見圖3、圖6，所述調節機構5包括調節螺母5-1、滑塊5-2，所述調節螺母5-1與滑塊5-2焊接，滑塊5-2與調節支架4通過梯形螺紋連接。所述調節螺母5-1的對邊寬度大於固定孔6的寬度,滑塊5-2為倒立的T字形。

參見圖4、圖5，所述調節支架4包括調節板4-1和固定在調節板上的支架4-2，調節板4-1為弧形，支架4-2至少為一個。所述調節板4-1的彎曲度與其所處位置的低溫管7的彎曲度相匹配，調節板4-1所在圓的直徑大於低溫管7的外徑。所述半夾體彎曲部2-1的曲率半徑大於低溫管7的外徑。

在使用過程中，將兩段低溫管7對接，調整兩段低溫管7的對接位置，然後將低溫管夾的半夾體2裝配在低溫管7的對接處，旋緊第一螺栓3以固定低溫管夾。由於滑塊5-2與調節支架4採用梯形螺紋連接，梯形螺紋的螺紋傳動效率較高，相對於普通螺紋更省力，當對接的低溫管7端部發生變形時，根據對接的低溫管7各方向的變形情況，通過調整調節螺母5-1，使調節板4-1從各個方向對低溫管7施加壓力，從而矯正低溫管7的橢圓度，使兩段低溫管7實現平整對接；然後，點焊各調節板4之間的點焊區域8，點焊完成後，拆除低溫管夾，再焊接兩段低溫管7的對接處。

多功能低溫管夾在LNG船低溫管的矯正與裝配的應用，具體包括以下步驟：

步驟1：通過多功能低溫管夾對兩段低溫管的端部進行橢圓度矯正和對接；

步驟2：點焊多功能低溫管夾的各調節板4-1之間的點焊區域8；

步驟3：拆除多功能低溫管夾，焊接兩段低溫管的對接處，完成低溫管的裝配。

所述步驟1中對兩段低溫管的端部進行橢圓度矯正和拼裝的具體步驟為：

步驟1.1：調整兩段低溫管的對接位置；

步驟1.2：通過螺栓3將多功能低溫管夾固定在兩段低溫管端部的對接處；

步驟1.3：根據低溫管對接處的變形情況，調整調節螺母5-1使調節板矯正兩段低溫管端部的橢圓度，以使低溫管7的彎曲度與其管外相對位置的調節板4-1的彎曲度相匹配。

所述步驟1.2之前還包括步驟1.1.1：根據低溫管的外徑調節多功能低溫管夾的調節螺母5-1，使調節板4-1所在圓的直徑大於低溫管7的外徑。

LNG船低溫不鏽鋼管的工作溫度通常為﹣163℃，極限溫度為﹣196℃。本發明的矯正和裝配是指將兩段低溫管端部對接並進行點焊定位。本申請的低溫管夾實現了低溫管的矯正和對接裝配的同時進行，減少了工裝件的使用數量，降低了工裝件的製作成本，同時也節省了施工工時，提高了生產效率，且低溫管夾適用範圍較廣，通用性強，能適用於不同管徑的低溫管。在使用過程中，對於不同通徑的低溫管，只需更換低溫管夾的調節板即可，無需另外製作適用於其通徑的低溫管夾，減少了工裝件的製作數量，降低了工裝件的製作成本，實現了工裝件的重複利用。將本申請的多功能低溫管夾應用於LNG船低溫管的矯正與裝配，能夠同時完成低溫管的橢圓度矯正和點焊裝配，簡化了低溫管的裝配工藝，縮短了低溫管的裝配時間，降低了造船廠的工裝成本。

儘管上述實施例已對本發明作出具體描述，但是對於本領域的普通技術人員來說，應該理解為可以在不脫離本發明的精神以及範圍之內基於本發明公開的內容進行修改或改進，這些修改和改進都在本發明的精神以及範圍之內。