CN104308446B - 链式外对口装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链式外对口装置，包括：具有首端和尾端的链组，其包括第一链条和第二链条；设置在所述第一链条和所述第二链条之间的至少三个压紧件，所述压紧件用于压紧待对接的管道且能够沿着所述管道对接口周向转动；在所述第一链条和所述第二链条之间设置有预定尺寸的开窗；与所述链组连接的拉紧机构，所述拉紧机构用于在所述链式外对口装置安装于所述待对接的管道上时，拉紧所述链组。本发明还基于所述链式外对口装置提出了一种链式外对口方法，通过使用本发明所述链式外对口装置及方法，可根据待对接管道的尺寸灵活控制焊接空间的大小和位置，以提高管道的对口效果。

Description

链式外对口装置及其方法

技术领域

本发明涉及管道安装工程领域，特别涉及一种链式外对口装置及其方法。

背景技术

在管道安装工程中，管道与管道之间通常需要进行对接操作，以便后续进行管道之间的焊接。因此管道之间对接的效果是焊接质量的基础。

目前常用的对口装置包括：外对口器和内对口器。进行管道对接时，所述内对口器设置在所述管道的内部，相对外对口器而言，结构相对复杂，操作较难，因此使用频率相对较低。

所述外对口器设置在所述管道的外部，常用的结构包括：链式外对口器和压块式外对口器等。

所述压块式外对口器在使用时，对前期准备工作要求高，需要通过人工经验队压块进行准确定位，而且压块式对口器的压块数量较少，作用在管道上时，会产生较大的应力，从而使管道外壁产生变形损伤。

而所述链式外对口器相对压块式外对口器来说，使用时操作简单，而且作用在管道上时，由于整个链条都与管道接触，因此产生的应力相对较小，不容易使管道外壁产生变形损伤。因此链式外对口器具有较为广泛的应用前景。

如中国专利局CN102251680B说明书公开了一种链式钢管对口器及钢管对接方法，如图1所示，所述链式钢管对口器包括：由多个链片1、限位块2、高强螺栓3组成的链条9。具体的：各链片1之间用高强螺栓3相互连接，形成两个用于缠绕钢管的单侧链条，单侧链条之间固定连接多个贴合钢管外侧面的限位块2后组成所述链条9。如图1所示，由于单侧链条之与限位块2固定连接，相对距离固定。在相对距离固定的情况下，所述相邻两个限位块2之间的距离为固定值，两个单侧链条之间的距离也相应的为固定值，即所述相邻两个限位块与两个单侧链条之间形成的矩形面积为固定值。在进行对口操作时，需要在所述矩形面积内先进行点焊定位。点焊时，所述矩形面积相对越大，越利于点焊点的精确控制。然若为了获得较大的点焊空间，而增大所述限位块2之间的距离，则可能会影响所述两个单侧链条之间正常的定位。因此所述矩形面积通常限制在较小的范围内。当需要焊接时，在所述较小的矩形空间内进行时，由于所述矩形面积较小，能够提供的可操作空间就小，从而使得铆焊点不易控制，铆焊点容易出现偏差。若铆焊点出现偏差，会直接影响铆焊质量甚至导致焊接不合格，进而使得对口不准确、对口效果差。

因此目前现在还没有一种理想的对口装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种链式外对口装置及其方法，可根据待对接管道的尺寸灵活控制焊接空间的大小和位置，以提高管道的对口效果。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种链式外对口装置，其特征在于，包括：具有首端和尾端的链组，其包括第一链条和第二链条；设置在所述第一链条和所述第二链条之间的至少三个压紧件，所述压紧件用于压紧待对接的管道且能够沿着所述管道对接口周向转动；在所述第一链条和所述第二链条之间设置有预定尺寸的开窗；与所述链组连接的拉紧机构，所述拉紧机构用于在所述链式外对口装置安装于所述待对接的管道上时，拉紧所述链组。

在优选的实施方式中，所述拉紧机构包括支架，设置在所述支架上的旋转件；所述旋转件与所述链组配合，并能够带动设置在所述第一链条和所述第二链条之间的所述压紧件周向转动。

在优选的实施方式中，所述第一链条或第二链条包括多个链节，所述多个链节依次串联连接；所述链节包括第一链板、第二链板,以及设置在所述第一链板与第二链板之间，用于串联所述链节的第一轴、第二轴；所述第一轴的长度大于所述第二轴的长度。

在优选的实施方式中，：所述压紧件呈圆柱型，其外径大于所述第一链板、第二链板的径向宽度，所述压紧件上设置有销孔，用于与所述第一轴配合。

在优选的实施方式中，所述压紧件与所述链节的第一轴配合，相邻两个所述压紧件之间以及所述第一链条和第二链条之间形成所述开窗，所述开窗宽度为相邻两个压紧件之间的间距，为0.05米至0.1米；其长度为第一链条和第二链条之间的间距。

在优选的实施方式中，在所述第一轴、第二轴上还套设有轴套，其与所述第一轴、第二轴为间隙配合。

在优选的实施方式中，所述支架包括：底座，以及设置在底座上的芯轴，用于转动所述芯轴的操作单元；所述旋转件设置在所述芯轴上，与所述轴套配合。

在优选的实施方式中，所述链组与拉紧机构之间还设置有固定件，在所述底座上还设置有连接孔，所述固定件的一端与所述拉紧机构的底座的连接孔配合，另一端与所述链组的首端固定。

在优选的实施方式中，所述链组的长度大于待对接的管道周长5厘米以上。

一种链式外对口方法，包括：

S1：根据待对接的管道的周长，确定链组的长度；

S2：将所述链组铺设于待对接的管道对口处，将所述链组安装在所述拉紧机构上，并拉紧，完成对口；

S3：在所述开窗处进行点焊；

S4：将所述压紧件沿着待对接的管道周向旋转，以获得新的点焊空隙，再次进行点焊。

本发明的特点和优点是：使用本发明所述链式外对口装置及其方法时，相对于现有的对口器而言，可根据实际管道的尺寸，确定所述链组长度及压紧件数量，不受待对接的管道尺寸的限制，使用范围广，可应用在管径不小于10毫米的管道上。另外本发明所述链式外对口装置进行对口时，通过设置所述开窗，能够为铆焊提供足够的焊接空间，有利于铆焊点的准确控制，进而有利于提高对口效果。使用本发明所述链式外对口装置进行对口时，在完成第一次铆焊后，若需要再进行其他位置的铆焊，则只需摇动所述操作单元，带动旋转件、以及压紧件一起转动，从而获得新的点焊位置。整个对口过程只需单人操作，对口方便、快速；操作时间短，5分钟左右即可完成管道对接。

附图说明

图1是现有技术中一种链式钢管对口器中链条的结构示意图；

图2是本发明实施例中一种链式外对口装置的侧视图；

图3是本发明实施例中一种链式外对口装置的主视图；

图4是本发明实施例中一种链式外对口装置中链组的结构示意图；

图5是本发明实施例中一种链式外对口装置中链节的结构示意图；

图6是本发明实施例中一种链式外对口装置中拉紧机构的主视图；

图7是本发明实施例中一种链式外对口装置中拉紧机构的侧视图；

图8是本发明实施例中一种链式外对口装置中固定件的结构示意图

图9是本发明实施例中一种链式外对口方法的步骤图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

本发明提出了一种链式外对口装置，可根据待对接管道的尺寸灵活控制焊接空间的大小和位置，以提高管道的对口效果。

请参阅图2至图3，分别为发明实施例中一种链式外对口装置的侧视图和主视图。所述链式外对口装置包括：具有首端和尾端的链组4、以及用于将所述链组4拉紧固定的拉紧机构6。所述链组4缠绕在待对口的管道的外围，通过所述拉紧机构6进行拉紧并固定。

请参阅图4，为本发明实施例中一种链式外对口装置中链组的结构示意图。所述链组4包括相互平行的第一链条10、第二链条20，以及至少三个压紧件8。

所述第一链条10或第二链条20包括多个链节12。所述第一链条10或第二链条由多个链节12串联连接而成。请参阅图5，为本发明实施例中一种链式外对口装置中链节的结构示意图。所述链节12包括第一链板121、第二链板122,以及设置在所述第一链板121与第二链板122之间的第一轴123、第二轴124。

所述第一链板121可与所述第一轴123、第二轴124固定连接或者一体成型。所述固定连接的方式可以为焊接或者螺纹连接等。

所述第二链板122上可设置有与所述第一轴123、第二轴124相匹配的第一孔126、第二孔127。

所述第一轴123一端可与所述第一链板121固定连接或一体成型；另一端与所述第二链板122上的第一孔126相匹配。

在所述第一轴123上还可以设置有轴套。所述轴套可呈中空圆柱型。所述轴套套设在第一链板121与所述第二链板122之间的第一轴123外围，可与所述第一轴123为间隙配合，以便所述轴套相对于所述第一轴123能够转动。

所述第二轴124一端可与所述第一链板122固定连接或一体成型；另一端与所述第二链板122上的第二孔127相匹配。

在所述第二轴124上还可以设置有轴套。所述轴套可呈中空圆柱型。所述轴套套设在第一链板121与所述第二链板122之间的第二轴124外围，可与所述第二轴124为间隙配合，以便所述轴套相对于所述第二轴124能够转动。

所述第一轴123与所述第二轴124可具有长度差。例如，所述第一轴123的长度可大于所述第二轴124的长度，所述第二轴124的一端卡入所述第二链板122内，而所述第一轴123的一端则伸出所述第二链板122外。所述第一轴123伸出所述第二链板122外的轴段可用于和所述压紧件8配合。

所述多个链节12串联连接起来后，形成所述第一链条10与第二链条20。所述第一链条10与第二链条20的长度根据待对接的管道的周长而定。例如，所述第一链条10、第二链条20的长度大于待对接的管道周长的5厘米至10厘米。使用时，所述第一链条10与第二链条20相互平行。

所述压紧件8设置在所述链组4的第一链条10与所述第二链条20之间，用于固定及压紧待对接的管道。所述压紧件8，其与所述链组4的第一链条10与所述第二链条20配合后，留出至少一个空隙，以形成开窗48。例如，所述链组4上的几个链节12的第一轴123上不设置所述压紧件8，从而预留出相应的开窗48。所述形成的开窗48宽度可为0.05米至0.1米，其长度为第一链条10和第二链条20之间的间距。所述压紧件8上设置有用于与所述第一链条10、第二链条20配合的连接部80。所述压紧件8可通过销接等方式与所述第一链条10与所述第二链条20配合。例如为销接时，所述压紧件8呈圆柱型，可在待对接的管道表面在所述拉紧机构6的拉力作用下滚动。在所述压紧件8上的连接部80可为在所述压紧件8上设置的销接孔。所述销接孔80可以为轴向贯通所述压紧件8的通孔，也可以为在所述压紧件8两端设置的盲孔。

所述相互平行的第一链条10与所述第二链条20上各自具有相对的第一轴123，所述第一轴123伸出第二链板122部分为与所述压紧件8销接孔配合的轴部。所述压紧件8与所述第一链条10、第二链条20之间的第一轴123的配合为间隙配合。所述压紧件8插设在所述第一链条10与所述第二链条20之间的第一轴123上后，可相对实现相对转动。所述压紧件8的径向直径大于所述第一链条10、第二链条20的链板的径向宽度，使用时，所述压紧件8与待对接的管道相接触。所述压紧件8的轴向长度一般可控制在5厘米至15厘米之间，具体可根据待对接的管道的粗细来调整。

请参阅图6至图7，分别为本发明实施例中一种链式外对口装置中拉紧机构的主视图和侧视图。

所述拉紧机构6，用于将所述链组4进行收缩以拉紧固定待对接的管道。所述拉紧机构6包括：旋转件31和支架32。

所述旋转件31用于和所述链组4中的第一链条10和/或第二链条20配合，所述旋转件31旋转时，能够带动所述压紧件8旋转。所述旋转件31设置所述支架32上，通过所述支架32进行固定。所述旋转件31的个数可为1个或2个。当所述旋转件31的个数为一个时，其与所述第一链条10或第二链条20中的一条配合；当所述旋转件31的个数为二个时，其分别与所述第一链条10、第二链条20配合。当所述旋转件31的个数为二个时，由于其分别与所述第一链条10、第二链条20都配合，因此所述旋转件31能够更好更平稳地带动所述压紧件8旋转。所述旋转件31可为齿轮，所述齿轮的齿卡入所述第一链条10和/或第二链条20的两个轴套之间。

所述支架32包括：芯轴321、操作单元322、底座323。

所述芯轴321可为设置在所述压紧件8上方并与其相平行的杆件。所述芯轴321上设置有所述旋转件31。所述旋转件31可用卡簧或用卡销等方式与所述芯轴321进行定位，当所述芯轴321转动时，能够带动所述旋转件31同步转动，从而能拉紧所述链组4。

所述操作单元322固定在所述芯轴321的两端，所述操作单元322可为呈Z型的操作手柄。使用时，摇动所述操作单元322，从而带动所述芯轴321，以及设置在所述芯轴321上的旋转件31一起转动。

所述底座323用于为所述芯轴321、以及设置在芯轴321上的旋转件31提供支撑。在所述底座323上还可以设置有连接孔3230。

请参阅图8，在所述链组4与所述拉紧机构6之间还设置有固定件64。所述固定件64的两端可分别设置有第一连接部641和第二连接部642。使用时，所述第一连接部641可与所述底座323上的连接孔3230配合；所述第二连接部642可与所述链组4位于一端的链节12第一孔123配合，以固定所述链组4的一端。

本发明所述链式外对口装置的对口紧固件为多组圆形压紧件8，所述压紧件8，其与所述链组4的第一链条10与所述第二链条20配合后，形成有至少一个开窗48，以获得点焊空隙。通过计算出所述链组4的长度可推算出所述压紧件8的数量。通过拉动所述拉紧机构6，可实现所述链组4在待对接的管道上的径向旋转。其中所述压紧件8呈圆柱型，可在待对接的管道表面在所述拉紧机构6的拉力作用下滚动。

所述链组4的一端可通过所述固定件64固定在所述拉紧机构6上，另一端从拉紧机构6的旋转件31上穿过，通过转动操作单元322带动所述旋转件31旋转，从而将所述链组4拉紧固定在待对接的管道上，完成对口操作。

所述链节12与所述压紧件8的连接过程中，可留出一定宽度的空隙，例如在某几个链节12上不装所述压紧件8，从而为固定铆焊预留位置。

本发明还提供了一种基于所述链式外对口装置的对口方法，其包括对链组4进行铺置、拉紧、旋转等操作。请参阅图9，具体步骤如下：

S1：根据待对接的管道的周长，确定链组4的长度；

S2：将所述链组4铺设于待对接的管道对口处，并将所述链组4安装在所述拉紧机构6上，并旋转所述旋转件31，完成对口；

S3：在所述开窗48处进行点焊；

S4：旋转所述旋转件31，获得新的点焊空隙，再次进行点焊。

首先在操作过程中，先根据待对接管道的管径确定所述链组4的长度及压紧件8的数量。根据所述待对接管道的管径，先计算出管道的周长，所述链组4的长度比大于所述管道的周长，例如大于所述管道的周长的5厘米至10厘米。

将待对接管道初步对口后，将链组4铺置于待对接的管道对口处，并将链组4从所述拉紧机构6上方穿过；通过所述操作单元322旋转所述旋转件31，使所述链组4拉紧，完成管道轴向内缩并对口。

完成对口后，可在所述开窗48处进行点焊。然后拉动拉紧机构6，使整个对口器进行旋转，以获得新的焊接空隙，并在新出现的空隙处进行二次点焊。如需多处固定，可重复上述旋转操作，进行点焊。点焊完成后，松开所述拉紧机构6，取下所述对口器，进行正式焊接。

例如需要对管径为273毫米的管道进行对接操作是，先根据管径计算管道周长为0.86m；根据所述管道的周长，确定所述链组4的长度为1米，将距链组4固定端的0.3米、0.5米处，所述链组4上的几个链节12上不设置所述压紧件8，从而预留出相应的两个开窗48，所述形成的开窗48宽度可为0.05米至0.1米，其长度为第一链条10和第二链条20之间的间距。

将所述链组4铺置于对口位置处，并将所述链组4的尾端从所述拉紧机构6的旋转件31上方穿过；将所述链组4的首端通过所述固定件64与所述拉紧机构6固定。

通过所述操作件322转动所述旋转件31，使所述链组4拉紧，完成管道轴向内缩并对口。

在所述链组4的0.3米、0.5米两处留出空隙，以形成开窗以进行点焊。

转动所述拉紧机构6，使所述链组4沿管道的径向旋转90°，并在新出现的焊接位置进行第二组点焊。

点焊完成后，松开所述拉紧机构6，取下所述链式外对口装置，进行正式焊接。

使用本发明所述链式外对口装置及其方法时，可根据实际管道的尺寸，确定所述链组4长度及压紧件8数量，不受待对接的管道尺寸的限制，使用范围广，可应用在管径不小于10毫米的管道上。

另外本发明所述链式外对口装置进行对口时，通过设置所述开窗48，能够为铆焊提供足够的焊接空间，有利于铆焊点的准确控制，进而有利于提高对口效果。

使用本发明所述链式外对口装置进行对口时，在完成第一次铆焊后，若需要再进行其他位置的铆焊，则只需摇动所述操作单元322，带动旋转件31、以及压紧件8一起转动，从而获得新的点焊位置。整个对口过程只需单人操作，对口方便、快速；操作时间短，5分钟左右即可完成管道对接。

以上所述仅为本发明的几个实施例，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种链式外对口装置，其特征在于，包括：

具有首端和尾端的链组，其包括第一链条和第二链条；

设置在所述第一链条和所述第二链条之间的至少三个压紧件，所述压紧件用于压紧待对接的管道且能够沿着所述管道对接口周向转动；

在所述第一链条和所述第二链条之间设置有预定尺寸的开窗；

与所述链组连接的拉紧机构，所述拉紧机构用于在所述链式外对口装置安装于所述待对接的管道上时，拉紧所述链组。

2.如权利要求1所述的链式外对口装置，其特征在于：所述拉紧机构包括支架，设置在所述支架上的旋转件；所述旋转件与所述链组配合，并能够带动设置在所述第一链条和所述第二链条之间的所述压紧件周向转动。

3.如权利要求2所述的链式外对口装置，其特征在于：所述第一链条或第二链条包括多个链节，所述多个链节依次串联连接；所述链节包括第一链板、第二链板,以及设置在所述第一链板与第二链板之间，用于串联所述链节的第一轴、第二轴；所述第一轴的长度大于所述第二轴的长度。

4.如权利要求3所述的链式外对口装置，其特征在于：所述压紧件呈圆柱型，其外径大于所述第一链板、第二链板的径向宽度，所述压紧件上设置有销孔，用于与所述第一轴配合。

5.如权利要求4所述的链式外对口装置，其特征在于：所述压紧件与所述链节的第一轴配合，相邻两个所述压紧件之间以及所述第一链条和第二链条之间形成所述开窗，所述开窗宽度为相邻两个压紧件之间的间距，为0.05米至0.1米；其长度为第一链条和第二链条之间的间距。

6.如权利要求3所述的链式外对口装置，其特征在于：在所述第一轴、第二轴上还套设有轴套，其与所述第一轴、第二轴为间隙配合。

7.如权利要求6所述的链式外对口装置，其特征在于，所述支架包括：底座，以及设置在底座上的芯轴，用于转动所述芯轴的操作单元；所述旋转件设置在所述芯轴上，与所述轴套配合。

8.如权利要求7所述的链式外对口装置，其特征在于：所述链组与拉紧机构之间还设置有固定件，在所述底座上还设置有连接孔，所述固定件的一端与所述拉紧机构的底座的连接孔配合，另一端与所述链组的首端固定。

9.如权利要求1所述的链式外对口装置，其特征在于：所述链组的长度大于待对接的管道周长5厘米以上。

10.基于权利要求1至8中任一所述的链式外对口装置的链式外对口方法，其特征在于，包括：

S1：根据待对接的管道的周长，确定链组的长度；

S2：将所述链组铺设于待对接的管道对口处，将所述链组安装在所述拉紧机构上，并拉紧，完成对口；

S3：在所述开窗处进行点焊；

S4：将所述压紧件沿着待对接的管道周向旋转，以获得新的点焊空隙，再次进行点焊。