CN101225908B - 管子牵引运输安装方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管子牵引运输安装方法和设备，管子牵引运输安装由管子平衡吊、管子牵引器完成。管子平衡吊由主吊臂、副吊臂、拉杆臂、拉杆螺旋、电动拉杆、吊臂支架、立柱、环形管卡、机械支脚、车轮轴组成。管子平衡吊安装在管子上，机械支脚稳固地支承在地面，操作电动拉杆进行起吊。管子牵引器由机械绞车、定位器、行走机构、动力电源组成，机械绞车、定位器、行走机构、牵引控制器为模块结构，可选择各规格的模块部件装配。管子牵引器放置在管子内，定位器上的定位块与管壁的摩擦力将管子牵引器固定在管子内，在管子两端安装在环形管卡和胶轮，操作机械绞车牵引运输安装管子。

Description

管子牵引运输安装方法和设备

技术领域

本发明涉及一种管子牵引运输安装方法和设备。本发明涉及的管子牵引运输安装设备不仅具有起吊管子、牵引运输管子、对口管子的功能，而且还具有牵引运输管道焊接辅助设备的功能。因此，在水利电力、石油化工企业管道系统安装中有着实质性的使用价值。

背景技术

水利电力、石油化工企业管道系统安装，多数是在野外山地、丘陵、黄土塬地形条件下进行。管道系统安装的一个工序是将堆管场堆放的管子运输到管道安装现场，再将管子沿管沟放置，为管子安装焊接作准备。

管道系统安装在平原坚硬土质地带施工时，管子吊装设备一般采用轮式液压吊车，运载机具一般采用汽车。使用轮式液压吊车将管子吊装上运载汽车，运载汽车将管子运载到管道安装现场沿管沟移动，再使用轮式液压吊车将管子从运载汽车上卸下，沿管沟放置在管沟旁或管沟内。这种运管、布管方式，需要多台的轮式液压吊车、运载汽车。

管道系统安装在沙漠、黄土塬等地形施工时，管子吊装设备一般采用履带式吊管机，管子运载机具一般采用自制的简易撬装运输机具。履带式吊管机将管子吊装上撬装运输机具后，由履带式拖拉机牵引撬装运输机具沿管沟移动。再使用履带式吊管机将管子从撬装运输机具上卸下，沿管沟放置在管沟旁或管沟内。这种运管、布管方式，需要多台的履带式吊管机、履带式拖拉机。

管道系统安装在山地、丘陵地形施工时，受地形自然坡度的限制，履带式吊管机、履带式拖拉机的使用受到了限制。一般只能由人工抬管子到管道安装现场，再将管子沿管沟放置在管沟旁或管沟内。这种人工运管、布管方式，需要较多的工人。由于焊接中的管道无法旋转，只能采用焊枪围绕管道旋转的方式进行焊接。而采用这种焊接方式，一个很重要的工序是将待焊接的管子“对口”。即：使用吊装设备，将管子起吊，通过调整，使两根待焊接管子的管口既保持一定的同轴度，又保持一定的对口间隙。很显然，管口“对口”质量，将直接影响管子对接焊焊接质量。目前用于管子“对口”的机具主要有履带式吊管机、气动内对口器、液压内对口器。由于在地形自然坡度较大时，受爬坡能力的限制，履带式吊管机不能使用；气动内对口器、液压内对口器在管道内由自身重力分力下滑而不能使用，一般只能由人工抬管子“对口”。

因此，在山地、丘陵地形进行管道系统安装施工，采用上述现有技术的履带式吊管机吊装管子，撬装运载机具拖运管子、沿管沟布管。管子在拖运过程中，随着山地、丘陵、黄土塬地形的起伏，撬装运载机具也将随着起伏，运载平稳性很差，危险性很大，为了安全拖运管子，拖运速度必须很慢。采用人工搬运、卸装管子，沿管沟布管，人工抬管子“对口”，既增加了工人劳动强度，也增加了不安全因素。最终增加了施工设备配套资金、辅助施工时间和管道建设工期。

发明内容

针对管道系统安装在山地、丘陵地形施工，缺乏专用的管子起吊、管子运输、管子布管、管子“对口”设备的现状。本发明的主要目的是：提供一种管子牵引运输安装方法，利用管子本体作为管子运载载体，实现在山地、丘陵地形机械化运输管子，沿管沟布管，管子“对口”，提高管子对接焊焊接质量，缩短管道安装工期。本发明的另一个目的是：提供管子牵引运输安装的设备——管子平衡吊、管子牵引器。

本发明的上述目的是这样实现的：由主吊臂、副吊臂、拉杆臂、拉杆螺旋、电动拉杆、吊臂支架、立柱、环形管卡、机械支脚、车轮轴组成管子平衡吊。环形管卡安装在待安装的管子上，环形管卡上安装的机械支脚稳固地支承在地面。管子平衡吊的吊钩吊住管子后，操作电动拉杆的拉力螺杆旋转将管子起吊，管子起吊时的起吊重力矩由管子自重产生的重力矩平衡。由机械绞车、定位器、行走机构、动力电源组成多功能管内牵引器。其中，机械绞车、定位器、行走机构、牵引控制器为模块结构，可根据安装管道的直径，操作的需要选择各规格的模块部件装配。管子牵引运输安装时，将管子牵引器放置在管道内，操作定位器的定位电机旋转将定位块推出，定位块与管壁之间的摩擦力将管子牵引器固定在管道内。操作管子牵引器，行走机构驱动管子牵引器在管内运动。行走机构停止运动时，行走机构的电磁制动器动作以摩擦力将管子牵引器固定在管道内。操作管子牵引器的机械绞车，牵引管子移动。

采用本发明所述的管子平衡吊、管子牵引器，分体重量轻、结构紧凑、便于移动。可根据管道的直径和安装需要，改变管子平衡吊、管子牵引器的组成，使牵引运输安装管子更方便、更灵活。提高管子运输、布管、“对口”的质量和效率。降低了管子沿管沟运输、布管成本；有利于改善生产劳动条件，把工人从繁重的劳动中解脱出来，降低工人的劳动强度。

附图说明

以下结合附图对本发明的实施例进行具体描述：

图1是采用本发明的管子平衡吊的视图。

图2是采用本发明的管子牵引器的视图。

图3是采用本发明的管子牵引运输安装方法的视图。

图1中1是吊钩，2是副吊臂，3是主吊臂，4是拉杆臂，5是管子，6是机械支脚，7环形管卡，8是吊臂支架，9是轮子，10是立柱座，11是拉杆螺杆，12是活动拉力螺母，13拉力螺杆，14是电动拉杆、15是车轮轴、16是环形管卡。

图2中20是管子，21是防护罩，22是蓄电池，23是控制盒，24是定位盘，25是定位块，26是摩擦带，27是电磁制动器，28是定位电机短套、29是行走轮、30是压紧轮、31是电磁离合器、32是绞车电机短套、33行走电机、34是绞筒、35是导向轮。

图3中40是实心胶轮、41是第二台管子平衡吊、42是第三根管子、43是环形管卡、44是单定位管子牵引器、45是第二根管子、46是实心胶轮、47是钢索、48是第一台管子平衡吊，49是机械支脚、50是双定位管子牵引器、51是第一根管子、52是地锚钢索、53是管沟。

具体实施方式

下面以实施例来说明本发明的管子牵引运输安装方法和设备。

本发明所述的管子牵引运输安装方法包括：

(1)、依随山地、丘陵、黄土塬地形的自然坡度开挖管道安装管沟，在山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最高处埋置地锚；

(2)、第一根待运输安装的管子放置在山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最低端，一台双定位管子牵引器放置在第一根管子内，靠近管子左侧管口。操作双定位管子牵引器的第一个定位器推出定位块，定位块与管壁的摩擦力将双定位管子牵引器固定在第一根管子内的左端；

(3)、在第一根管子的两端安装环形管卡，在环形管卡上端安装水平放置的管子平衡吊，环形管卡侧面安装机械支脚。操作机械支脚升高管子后，在环形管卡侧面安装实心胶轮，再次操作机械支脚降低管子，使实心胶轮接触管沟底；

(4)、操作双定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，钢索一端的挂钩沿管沟放出挂在自然坡度最高端埋置的地锚上；

(5)、操作双定位管子牵引器右端的机械绞车转动卷绕钢索，随着钢索的卷绕缩短，第一根管子沿着管沟底被牵引运输到山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最高端；

(6)、将水平放置的管子平衡吊旋转成垂直状态，用销轴予以固定，操作支脚机械升高第一根管子到安装位置，卸下环形管卡侧面安装的实心胶轮；

(7)、在第二根、第三根待运输安装管子的两端安装环形管卡，在环形管卡的侧面分别安装实心胶轮接触管沟底，第三根管子的右端安装水平放置的管子平衡吊。第二根、第三根待运输安装的管子用环形管卡连接，放置在山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最低端；

(8)、一台单定位管子牵引器放置在第二根管子内的右端，操作单定位管子牵引器的定位器推出定位块，定位块与管壁的摩擦力将单定位管子牵引器固定在第二根管子内；

(9)、操作单定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，钢索一端的挂钩沿管沟放出挂在第一根管子内的双定位管子牵引器的左端；

(10)、操作单定位管子牵引器右端的机械绞车转动卷绕钢索，随着钢索的卷绕缩短，第二根、第三根管子沿着管沟底被牵引运输到山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最高端；

(11)、操作第一根管子上安装管子平衡吊，用吊钩挂住第二根管子右端安装的环形管卡的吊环，起吊第二根管子右端到安装高度；

(12)、操作单定位管子牵引器的定位器缩回定位块，撤消定位块与管壁的摩擦力，单定位管子牵引器在第二根管子内呈活动状态；

(13)、操作单定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，钢索一端的挂钩放伸，第二根管子内的单定位管子牵引器下滑到第三根管子内。操作单定位管子牵引器的定位器推出定位块，定位块与管壁的摩擦力将单定位管子牵引器固定在第三根管子内的右端；

(14)、在第二根管子左端的环形管卡侧面安装支脚机械，操作支脚机械伸出支撑在管沟底；

(15)、撤卸连接第二根、第三根管子的环形管卡，两根管子分开。将第三根管子上水平放置的管子平衡吊旋转成垂直状态，用销轴予以固定；

(16)、使用第三根管子上安装的管子平衡吊起吊第二根管子的左端至安装位置，操作第一根、第三根管子上安装的管子平衡吊，将第二根管子右端装入第一根管子内的双定位管子牵引器上的定位块处；

(17)、操作第一根管子内的双定位管子牵引器的第二个定位器推出定位块，定位块将第二根管子右端与第一根管子左端准确“对口”，焊接“对口”的管口焊缝；

(18)、操作第二根管子左端环形管卡侧面安装的支脚机械，支撑第二根管子保持在安装位置，将第三根管子上垂直安装的管子平衡吊旋转成水平状态；将第一根管子上垂直安装的管子平衡吊旋转成水平状态，推至第二根管子左端环形管卡处安装，再将管子平衡吊旋转成垂直状态，作好继续安装准备；

(19)、操作单定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，钢索一端的挂钩放伸，第三根管子下滑到山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最低端。在第四根待运输安装管子的两端安装环形管卡，在环形管卡的侧面分别安装实心胶轮接触管沟底，用环形管卡将第四根管子右端与第三根管子左端连接，将第三根管子上左端水平安装的管子平衡吊，推至第四根管子右端环形管卡处安装，作好再次牵引运输安装准备；

(20)、操作双定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，双定位管子牵引器下滑到第二根管子的左端管口处，作好再次牵引运输安装准备。

重复进行(2)-(20)工步，管子被一根一根依次牵引运输安装，焊接形成管道。

如图1所示，本发明所述的管子牵引运输安装方法使用的管子平衡吊由主吊臂、副吊臂、拉杆臂、拉杆螺旋、电动拉杆、吊臂支架、立柱、环形管卡、机械支脚、车轮轴、车轮组成。

主吊臂由吊臂、铰链主轴、加强筋板组成。主吊臂由矩形截面型钢制作，铰链主轴采用中碳钢制作。矩形型钢的前端两侧面加工与副吊臂铰链连接的铰链孔，中部安装铰链主轴，矩形型钢的后端两侧面加工安装活动拉力螺母的孔。

副吊臂由矩形截面型钢制作，矩形型钢的前端两侧面加工与吊钩铰链连接的铰链孔，中部两侧面加工与主吊臂铰链连接的铰链孔，后端两侧面加工与拉杆臂铰链连接的铰链孔。

拉杆臂由圆形截面型钢制作，前端两侧面加工与副吊臂后端铰链连接的铰链孔，后端两侧面加工与拉力螺旋铰链连接的铰链孔。

电动拉杆由外壳、行星减速电机、平面推力轴承、拉力螺杆组成。外壳采用钢管制作，外壳的尾端加工铰链连接孔，前端加工安装平面推力轴承的孔，紧固内螺纹。拉力螺杆采用45号钢材加工成梯形螺纹，拉力螺杆的一端加工一个平面台阶，内孔加工键槽。拉力螺母采用黄铜加工成梯形螺纹，嵌入在两端带旋转轴的四方形拉力板内。行星减速电机装入外壳内，从圆周面加工螺钉固定。行星减速电机输出轴上通过键连接与拉力螺杆带平面台阶一端连接。平面推力轴承装入外壳前端轴承孔内，用带孔的平面螺母紧固。

立柱由柱体、柱体座、平面推力轴承、轮子、支架板组成。柱体采用矩形钢管制作，中下部加工两个铰链孔，中部安装轮子，上安装板采用厚钢板制作，中心加工安装平面推力轴承的安装孔，在边缘加工四个安装孔后与立柱焊接。柱体座下安装板采用厚钢板制作，在边缘加工四个安装孔，柱体支架板采用厚钢板制作，加工与立柱连接的铰链孔后与柱体座下安装板焊接。吊臂支架板底板采用中厚钢板制作，加工安装平面推力轴承的轴承位，两侧面加工与支架板立板连接的螺纹孔。吊臂支架板立板采用中厚钢板制作，下面加工与吊臂支架板底板连接的圆孔，下面中部加工安装主吊臂铰链主轴的铰链孔，上面加工拉杆臂移动的长槽孔，立板侧面加工安装拉力螺旋的螺纹孔。

环形管卡用槽钢制作为圆环形，在中分面处分开，半圆环的两端焊接固定座用螺栓连接固定。机械支脚安装在环形管卡的中部，机械支脚内加工螺纹，螺杆旋入在里面，螺杆前端安装球形铰座。车轮轴采用45号钢加工，加工一端外螺纹、滑动轴承位和台阶，台阶焊接在环形管卡的下部，用加强筋板加固。

管子平衡吊的装配如图1所示，主吊臂、拉杆臂的一端与副吊臂的后端用铰链销铰链连接，主吊臂中部的铰链主轴安装在吊臂支架下部的铰链孔，主吊臂后端安装活动拉力螺母；拉杆臂的另一端的铰链轴安装在吊臂支架上部的长槽孔内，铰链轴用连接板与主吊臂铰链主轴铰链连接，铰链轴连接安装在吊臂支架上的拉杆螺旋。吊臂支架用螺栓安装在立柱上，电动拉杆尾端铰链安装在立柱的下端，电动拉杆的拉力螺杆与主吊臂的另一端的活动拉力螺母旋合。环形管卡安装在管子上，车轮轴焊接安装在环形管卡上，车轮临时安装在车轮轴上，环形管卡上安装的机械支脚稳固地支承在地面，管子平衡吊的立柱安装在环形管卡上。

管子平衡吊的使用：管子平衡吊旋转成水平状态，立柱中部安装的轮子接触管道外表面支承管子平衡吊，推动管子平衡吊使其移动。旋转管子平衡吊成垂直状态后，用销轴固定。管子平衡吊的吊钩吊住管子后，操作电动拉杆的拉力螺杆旋转，主吊臂后端与活动拉力螺杆旋合的拉力螺母不转动将管子起吊。管子起吊时的起吊重力矩由管子自重产生的重力矩平衡。操作电动拉杆的拉力螺杆反方向旋转，主吊臂另一端与拉力螺杆旋合的拉力螺母不转动将管子放下。人工操作副吊臂，改变起吊管子的位置。人工旋转立柱，改变起吊管子的位置。

如图2所示，本发明所述的管子牵引运输安装方法使用的管子牵引器由机械绞车、定位器、行走机构、动力电源、牵引控制器组成。

机械绞车由直流电机、电机短套、蜗轮减速器，绞筒、支座组成。直流电机选用标准器件，输出轴上安装直齿圆柱齿轮。蜗轮减速器采用标准器件，输入轴上安装直齿圆柱齿轮，输出轴上用键连接安装花键套。绞筒选用标准器件。支座用工字钢焊接成两个长方形框架，两个长方形框架焊接成“L”形，“L”形框架两端用槽钢连接加强。“L”形框架的竖边的工字钢的一面加工固定“L”形框架的安装孔，另一面加工安装绞筒支架的螺纹孔。“L”形框架的横边的工字钢的一面加工固定蜗轮减速器的螺纹孔。

机械绞车的装配如图2所示，直流电机安装在电机短套内，输出轴上安装直齿圆柱齿轮。“L”形框架的竖边用螺栓安装在电机短套的一个端面上，蜗轮减速器用螺栓安装在“L”形框架的横边上，绞筒支架用螺栓安装“L”形框架的竖边上，绞筒内的花键孔插入蜗轮减速器输出轴的花键套。直流电机输出轴上安装的直齿圆柱齿轮，与蜗轮减速器输入轴上安装的直齿圆柱齿轮啮合。

定位器由定位块、定位块导管、定位盘、锥形定位盘、导向杆、连接杆、定位螺母、滚动轴承、定位螺纹花键轴、连接短套、定位电机组成。

定位块采用钢质材料加工，上部截面形状为矩形，下部为圆柱形，套装弹簧后安装在定位导管内，定位块之间用摩擦带连接。

定位导管采用钢质材料加工，截面形状为矩形。用螺栓安装定位盘上。

弹簧采用锰钢丝绕制。

定位盘采用钢质材料加工，加工安装定位导管的螺纹孔。

锥形定位盘采用钢质材料加工，内孔加工花键。

导向杆采用45号钢加工成矩形截面。

定位螺母采用铜质材料加工，外圆面加工花键。

定位螺纹花键轴采用钢质材料加工，前端加工安装推力轴承的凸肩，内孔加工花键，紧接加工一段螺纹，一段外花键，一段安装轴承的轴和一段锁紧轴承的外螺纹。

连接短套采用钢质材料加工，套内加工安装推力轴承的孔，和定位螺母外花键滑动连接的内花键。

定位电机采用直流电机，采用符合国家电气标准的元件。

定位器的装配如图2所示，定位盘是一个安装基体，定位导管用螺栓安装在定位盘上，定位块套装弹簧后安装在定位导管内。连接短套用螺栓安装到定位盘上，推力轴承安装到连接短套的安装孔里，定位螺纹花键轴安装到推力轴承内，定位螺纹花键轴上安装锥形定位盘，锥形定位盘锥面与定位块接触，定位块下端用连接杆与锥形定位盘连接。定位电机输出轴经键连接插入定位螺纹花键轴端的内孔键槽内，定位电机外圆周盘用螺栓与连接短套连接。定位螺纹花键轴另一端插入安装板上安装的滚动轴承内，用螺母锁住。

如图2所示，行走机构由导向轮、压紧轮、行走轮、行走电机、电磁离合器、行走减速器、电磁制动器组成，电磁离合器、行走电机、电磁铁采用符合国家标准的元件。

导向轮由轮子、轮子支架组成，轮子外圆为圆弧形，外包橡胶。导向轮支架分别安装在定位盘上。

行走轮由轮子、轮子支架、滚动轴承、行走电机、行走减速器组成。行走减速器为伞齿轮双输出轴。轮子支架安装在定位电机安装板上，中心孔处内嵌滚动轴承，行走减速器的双输出轴插入滚动轴承后经键连接安装轮子。轮子外圆为圆弧形，外包橡胶。行走电机安装定位电机安装板上，电机轴经电磁离合器连接行走减速器。

压紧轮由轮子、轮子支架、光杆、弹簧、螺母组成。轮子外圆为圆弧形，外包橡胶。螺杆一端焊接在轮子支架上，光杆的另一端加工螺纹，弹簧套装在光杆上，用螺母锁住。四个压紧轮支架分别安装在定位电机上。

如图2所示，电磁制动器由电磁铁、刹瓦、电磁铁支架组成。电磁铁装入电磁铁支架内，电磁铁支架用螺栓安装在定位电机上，刹瓦外表面粘贴刹车带用螺钉安装在电磁铁的活动衡铁上。

如图2所示，动力电源由12V蓄电池组成，蓄电池的正、负极经电缆接入操作盒和控制盒。

如图2所示，牵引控制器由操作盒和控制盒组成。操作盒为矩形立方体，面板与盒体铰链连接。面板上部安装电源、行走电机正转、行走电机反转、电磁铁、定位电机正转、定位电机反转、绞车电机正转、绞车电机反转指示灯，面板下部对应安装电源、行走电机正转、行走电机反转、定位电机正转、定位电机反转、绞车电机正转、绞车电机反转按钮，其中电源按钮带自锁。操作盒控制电路接线是：电源按钮的一端接动力电源的正极，另一端作为控制正极。行走电机正转、反转接触器线圈，定位电机正转、反转接触器的线圈，绞车电机正转、反转接触器的线圈，分别串联常开按钮连接于控制正极和动力电源负极之间。电源指示灯连接控制正极和动力电源的负极；行走电机正转、反转指示灯，定位电机正转、定位电机反转指示灯、绞车电机正转、反转指示灯，分别并联在行走电机正转、反转，定位电机正转、反转接触器、绞车电机正转、反转接触器线圈的两端。控制盒为矩形立方体，面板与盒体铰链连接。牵引控制器内安装两只旋入式保险器，行走电机正转、反转接触器各一只，定位电机正转、反转接触器各一只。主电路接线是，动力电源的正、负极经电缆进入控制盒，正、负极分别接旋入式保险器的一端，旋入式保险器的另一端依次分别接行走电机正转、反转接触器、定位电机正转、反转接触器、绞车电机正转、反转接触器的主触头的一端，主触头的一端依次分别接行走电机、定位电机、绞车电机，其中反转接触器接线需正、负极交叉连接。电磁铁线圈经行走电机正转、反转接触器的辅助触头串联接入动力电源的正、负极。操作盒与控制盒之间用插头、电缆、插座连接。

管子牵引器的装配如图2所示，定位器是管子牵引器的承载机体，机械绞车的电机短套的一个端面用螺钉安装在定位器上，导向轮用螺钉安装在定位器的前端，压紧轮用螺钉安装在定位电机短套的中部，行走电机、行走减速器用螺钉安装在机械绞车的电机短套的中部，行走轮安装在行走减速器输出轴的两端，电磁制动器安装在机械绞车的定位电机短套的上面。定位器前端和“L”形框架上安装防护罩，动力电源安装在定位器端的防护罩内，牵引控制器的控制盒安装在定位器端的防护罩内。在管子牵引器定位器前端安装另一台定位器组成双定位管子牵引器，两定位器之间用连接套、螺栓连接。

管子牵引器的使用：操作管子牵引器的行走机构驱动管子牵引器在管道内移动，行走机构停止运动时，行走机构的电磁制动器动作以摩擦力将管子牵引器固定在管道内。操作管子牵引器的定位电机旋转将定位块推出，定位块与管壁之间的摩擦力将管子牵引器固定在管道内。

如图3所示，本发明所述的管子牵引运输安装方法是：依山地、丘陵、黄土塬地形的自然坡度开挖管沟，在自然坡度最高处埋置地锚。双定位管子牵引器放置在第一根管子内，管子平衡吊水平安装在第一根管子的左端，在第一根管子上安装环形管卡、实心胶轮，放置在自然坡度最低处，双定位管子牵引器的钢索和挂钩放出挂在地锚上，一台单定位管子牵引器的挂钩挂在双定位管子牵引器的定位器端的防护罩上。操作单定位管子牵引器、双定位管子牵引器的机械绞车，第一根管子被牵引运输到自然坡度最高处，单定位管子牵引器钢索放出。将单定位管子牵引器放置在第二根管子内的右端，第二台管子平衡吊水平安装在第三根管子的左端，在第二根、第三根管子上安装环形管卡、实心胶轮，第二根、第三根管子连接在一起放置在自然坡度最低处。操作单定位管子牵引器的机械绞车卷绕钢索，第二根、第三根管子被牵引运输到第一根管子处。操作单定位管子牵引器进入第三根管子本固定在左端。将第一根、第三根管子水平放置的管子平衡吊旋转成垂直状态，同时起吊第二根管子移向第一根管子管口。此时，操作双定位管子牵引器上的第二台定位电机推出定位块，将第一根、第二根管子“对口”，进行管口焊接。在到二根管子左端的环形管卡上安装机械支脚支承在管沟底。操作单定位管子牵引器的机械绞车放出钢索，第三根管子下滑到自然坡度最低处，作再次牵引安装准备。重复上述操作，管子被一根一根牵引运输安装，焊接形成管道。

以上所述的仅是采用本发明原理的管子牵引运输安装方法，以及制作管子牵引运输安装的设备——管子平衡吊、管子牵引器的优化实施例。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，以至开发出其它的机电一体化产品，也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种管子牵引运输安装方法，其特征在于所述的管子牵引运输安装方法包括：

(1)、依随山地、丘陵、黄土塬地形的自然坡度开挖管道安装管沟，在山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最高处埋置地锚；

(2)、第一根待运输安装的管子放置在山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最低端，一台双定位管子牵引器放置在第一根管子内，靠近管子左侧管口；操作双定位管子牵引器的第一个定位器推出定位块，定位块与管壁的摩擦力将双定位管子牵引器固定在第一根管子内的左端；

(3)、在第一根管子的两端安装环形管卡，在环形管卡上端安装水平放置的管子平衡吊，环形管卡侧面安装机械支脚；操作机械支脚升高管子后，在环形管卡侧面安装实心胶轮，再次操作机械支脚降低管子，使实心胶轮接触管沟底；

(4)、操作双定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，钢索一端的挂钩沿管沟放出挂在自然坡度最高端埋置的地锚上；

(5)、操作双定位管子牵引器右端的机械绞车转动卷绕钢索，随着钢索的卷绕缩短，第一根管子沿着管沟底被牵引运输到山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最高端；

(6)、将水平放置的管子平衡吊旋转成垂直状态，用销轴予以固定，操作支脚机械升高第一根管子到安装位置，卸下环形管卡侧面安装的实心胶轮；

(7)、在第二根、第三根待运输安装管子的两端安装环形管卡，在环形管卡的侧面分别安装实心胶轮接触管沟底，第三根管子的右端安装水平放置的管子平衡吊；第二根、第三根待运输安装的管子用环形管卡连接，放置在山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最低端；

(8)、一台单定位管子牵引器放置在第二根管子内的右端，操作单定位管子牵引器的定位器推出定位块，定位块与管壁的摩擦力将单定位管子牵引器固定在第二根管子内；

(9)、操作单定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，钢索一端的挂钩沿管沟放出挂在第一根管子内的双定位管子牵引器的左端；

(10)、操作单定位管子牵引器右端的机械绞车转动卷绕钢索，随着钢索的卷绕缩短，第二根、第三根管子沿着管沟底被牵引运输到山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最高端；

(11)、操作第一根管子上安装管子平衡吊，用吊钩挂住第二根管子右端安装的环形管卡的吊环，起吊第二根管子右端到安装高度；

(12)、操作单定位管子牵引器的定位器缩回定位块，撤消定位块与管壁的摩擦力，单定位管子牵引器在第二根管子内呈活动状态；

(13)、操作单定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，钢索一端的挂钩放伸，第二根管子内的单定位管子牵引器下滑到第三根管子内；操作单定位管子牵引器的定位器推出定位块，定位块与管壁的摩擦力将单定位管子牵引器固定在第三根管子内的右端；

(14)、在第二根管子左端的环形管卡侧面安装支脚机械，操作支脚机械伸出支撑在管沟底；

(15)、撤卸连接第二根、第三根管子的环形管卡，两根管子分开；将第三根管子上水平放置的管子平衡吊旋转成垂直状态，用销轴予以固定；

(16)、使用第三根管子上安装的管子平衡吊起吊第二根管子的左端至安装位置，操作第一根、第三根管子上安装的管子平衡吊，将第二根管子右端装入第一根管子内的双定位管子牵引器上的定位块处；

(17)、操作第一根管子内的双定位管子牵引器的第二个定位器推出定位块，定位块将第二根管子右端与第一根管子左端准确“对口”，焊接“对口”的管口焊缝；

(18)、操作第二根管子左端环形管卡侧面安装的支脚机械，支撑第二根管子保持在安装位置，将第三根管子上垂直安装的管子平衡吊旋转成水平状态；将第一根管子上垂直安装的管子平衡吊旋转成水平状态，推至第二根管子左端环形管卡处安装，再将管子平衡吊旋转成垂直状态，作好继续安装准备；

(19)、操作单定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，钢索一端的挂钩放伸，第三根管子下滑到山地、丘陵、黄土塬地形自然坡度的最低端；在第四根待运输安装管子的两端安装环形管卡，在环形管卡的侧面分别安装实心胶轮接触管沟底，用环形管卡将第四根管子右端与第三根管子左端连接，将第三根管子上左端水平安装的管子平衡吊，推至第四根管子右端环形管卡处安装，作好再次牵引运输安装准备；

(20)、操作双定位管子牵引器右端的机械绞车转动放出钢索，双定位管子牵引器下滑到第二根管子的左端管口处，作好再次牵引运输安装准备。

2.一种完成如权利要求1所述的管子牵引运输安装方法的管子平衡吊，所述的管子平衡吊包括主吊臂、吊臂支架、立柱，其特征是还具副吊臂、拉杆臂、拉杆螺旋、电动拉杆、环形管卡、机械支脚、车轮轴；具体结构是，主吊臂、拉杆臂的一端与副吊臂的后端用铰链销铰链连接，主吊臂中部的铰链主轴安装在吊臂支架下部的铰链孔，主吊臂后端安装活动拉力螺母；拉杆臂的另一端的铰链轴安装在吊臂支架上部的长槽孔内，铰链轴用连接板与主吊臂铰链主轴铰链连接，铰链轴连接安装在吊臂支架上的拉杆螺旋，吊臂支架用螺栓安装在立柱上，电动拉杆尾端铰链安装在立柱的下端，电动拉杆的拉力螺杆与主吊臂后端安装的活动拉力螺母旋合；环形管卡安装在管子上，车轮轴安装在环形管卡上，环形管卡上安装机械支脚稳固地支承在地面，立柱安装在环形管卡上，管子平衡吊的吊钩吊住管子后，操作电动拉杆的拉力螺杆旋转将管子起吊。

3.如权利要求2所述的完成管子牵引运输安装方法的管子平衡吊，其特征是主吊臂由矩形截面型钢制作，铰链主轴采用中碳钢制作，矩形型钢的前端两侧面加工与副吊臂铰链连接的铰链孔，中部安装铰链主轴，矩形型钢的后端两侧面加工安装活动拉力螺母的孔；副吊臂由矩形截面型钢制作，矩形型钢的前端两侧面加工与吊钩铰链连接的铰链孔，中部两侧面加工与主吊臂铰链连接的铰链孔，后端两侧面加工与拉杆臂铰链连接的铰链孔；拉杆臂由圆形截面型钢制作，前端两侧面加工与副吊臂后端铰链连接的铰链孔，后端两侧面加工与拉杆螺旋铰链连接的铰链孔。

4.如权利要求2所述的完成管子牵引运输安装方法的管子平衡吊，其特征是电动拉杆由外壳、行星减速电机、平面推力轴承、拉力螺杆组成；外壳采用钢管制作，外壳的尾端加工铰链连接孔，前端加工安装平面推力轴承的孔，紧固内螺纹，拉力螺杆采用45号钢材加工成梯形螺纹，拉力螺杆的一端加工一个平面台阶，内孔加工键槽，拉力螺母采用黄铜加工成梯形螺纹，嵌入在两端带旋转轴的四方形拉力板内；行星减速电机装入外壳内，从圆周面加工螺钉固定，行星减速电机输出轴上通过键连接与拉力螺杆带平面台阶一端连接，平面推力轴承装入外壳前端轴承孔内，用带孔的平面螺母紧固。

5.如权利要求2所述的完成管子牵引运输安装方法的管子平衡吊，其特征是立柱由柱体、柱体座、平面推力轴承、轮子、吊臂支架板组成；柱体采用矩形钢管制作，中下部加工两个铰链孔，中部安装轮子，上安装板采用厚钢板制作，中心加工安装平面推力轴承的安装孔，在边缘加工四个安装孔后与立柱焊接；柱体座下安装板采用厚钢板制作，在边缘加工四个安装孔，柱体支架板采用厚钢板制作，加工与立柱连接的铰链孔后与柱体座下安装板焊接；吊臂支架板底板采用中厚钢板制作，加工安装平面推力轴承的轴承位，两侧面加工与吊臂支架板立板连接的螺纹孔，吊臂支架板立板采用中厚钢板制作，下面加工与支架板底板连接的圆孔，下面中部加工安装主吊臂铰链主轴的铰链孔，上面加工拉杆臂移动的长槽孔，立板侧面加工安装拉杆螺旋的螺纹孔。

6.一种完成如权利要求1所述的管子牵引运输安装方法的管子牵引器，所述的管子牵引器包括机械绞车，其特征是还具有定位器、行走机构、动力电源、牵引控制器；具体结构是，定位器是管子牵引器的承载机体，机械绞车的电机短套的一个端面用螺钉安装在定位器的定位盘上，行走机构由导向轮、压紧轮、行走轮、行走电机、电磁离合器、行走减速器、电磁制动器组成，导向轮用螺钉安装在“L”形框架后端，压紧轮用螺钉安装在电机短套的中部，行走电机、行走减速器用螺钉安装在机械绞车的电机短套的中部，行走轮安装在行走减速器输出轴的两端，电机轴经电磁离合器连接行走减速器，电磁制动器安装在机械绞车的定位电机短套的上面，定位器前端和“L”形框架上安装防护罩，动力电源安装在定位器端的防护罩内，牵引控制器的控制盒安装在定位器端的防护罩内。

7.如权利要求6所述的完成管子牵引运输安装方法的管子牵引器，其特征是机械绞车由直流电机、电机短套、蜗轮减速器、绞筒、支座组成；直流电机输出轴上安装直齿圆柱齿轮，蜗轮减速器输入轴上安装直齿圆柱齿轮，输出轴上用键连接安装花键套；支座用工字钢焊接成两个长方形框架，两个长方形框架焊接成“L”形，“L”形框架两端用槽钢连接加强，“L”形框架的竖边的工字钢的一面加工固定“L”形框架的安装孔，另一面加工安装绞筒支架的螺纹孔，“L”形框架的横边的工字钢的一面加工固定蜗轮减速器的螺纹孔；机械绞车的具体结构是，直流电机安装在电机短套内，“L”形框架的竖边用螺栓安装在电机短套的一个端面上，蜗轮减速器用螺栓安装在“L”形框架的横边上，绞筒支架用螺栓安装“L”形框架的竖边上，绞筒内的花键孔插入蜗轮减速器输出轴的花键套，直流电机输出轴上安装的直齿圆柱齿轮，与蜗轮减速器输入轴上安装的直齿圆柱齿轮啮合。

8.如权利要求6所述的完成管子牵引运输安装方法的管子牵引器，其特征是定位器由定位块、定位块导管、定位盘、锥形定位盘、定位螺母、滚动轴承、定位螺纹花键轴、连接短套、定位电机组成；定位盘是安装基体，定位导管用螺栓安装在定位盘上，定位块套装弹簧后安装在定位导管内，连接短套用螺栓安装到定位盘上，推力轴承安装到连接短套的安装孔里，定位螺纹花键轴安装到推力轴承内，定位螺纹花键轴上安装锥形定位盘，锥形定位盘锥面与定位块接触，定位电机经键连接插入定位螺纹花键轴端的内孔键槽内，定位电机外圆周盘用螺栓与连接短套连接，定位盘连接时，定位螺纹花键轴另一端插入安装板上安装的滚动轴承内用螺母锁住。

9.如权利要求6所述的完成管子牵引运输安装方法的管子牵引器，其特征是导向轮由轮子、轮子支架组成，轮子外圆为圆弧形，外包橡胶；行走轮由轮子、轮子支架、滚动轴承、行走电机、行走减速器组成，行走减速器为伞齿轮双输出轴，轮子支架安装在定位电机安装板上，中心孔处内嵌滚动轴承，行走减速器的双输出轴插入滚动轴承后经键连接安装轮子，轮子外圆为圆弧形，外包橡胶；压紧轮由轮子、轮子支架、光杆、弹簧、螺母组成，轮子外圆为圆弧形，外包橡胶，螺杆一端焊接在轮子支架上，光杆的另一端加工螺纹，弹簧套装在光杆上，用螺母锁住；电磁制动器由电磁铁、刹瓦、电磁铁支架组成，电磁铁装入电磁铁支架内，电磁铁支架用螺栓安装在定位电机上，刹瓦外表面粘贴刹车带用螺钉安装在电磁铁的活动衡铁上。

10.如权利要求6所述的完成管子牵引运输安装方法的管子牵引器，其特征是牵引控制器由操作盒和控制盒组成，操作盒为矩形立方体，面板与盒体铰链连接；面板上部安装电源、行走电机正转、行走电机反转、定位电机正转、定位电机反转、绞车电机正转、绞车电机反转指示灯，面板下部对应安装电源、行走电机正转、行走电机反转、定位电机正转、定位电机反转、绞车电机正转、绞车电机反转按钮，电源按钮带自锁；操作盒控制电路接线是，电源按钮的一端接动力电源的正极，另一端作为控制正极，行走电机正转、反转接触器线圈，定位电机正转、反转接触器的线圈，绞车电机正转、反转接触器的线圈，分别串联常开按钮连接于控制正极和动力电源负极之间，电源指示灯连接控制正极和动力电源的负极；行走电机正转、反转指示灯，定位电机正转、定位电机反转指示灯、绞车电机正转、反转指示灯，分别并联在行走电机正转、反转，定位电机正转、反转接触器、绞车电机正转、反转接触器线圈的两端；控制盒为矩形立方体，面板与盒体铰链连接，牵引控制器内安装两只旋入式保险器，行走电机正转、反转接触器各一只，定位电机正转、反转接触器各一只，主电路接线是，动力电源的正、负极经电缆进入控制盒，正、负极分别接旋入式保险器的一端，旋入式保险器的另一端依次分别接行走电机正转、反转接触器，定位电机正转、反转接触器，绞车电机正转、反转接触器的主触头的一端，主触头的一端依次分别接行走电机、定位电机、绞车电机，反转接触器接线需正、负极交叉连接，电磁铁线圈经行走电机正转、反转接触器的辅助触头串联接入动力电源的正、负极，操作盒与控制盒之间用插头、电缆、插座连接。

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