CN104492986A - 机械复合管全自动套管装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械复合管全自动套管装置，包括基管固定台架、衬管上下料机构、V形拖辊组、衬管顶管机构、衬管引导机构、电气控制系统，基管固定台架上配合设置有基管上下料机构、基管顶升机构、基管抱紧机构、基管止退机构，各机构均与电气控制系统电线连接。本发明结构新颖、设计合理，通过设置的基管上下料装置，将基管从料架上运输到台架上，基管顶升机构可实现将基管升降到合适的位置，基管抱紧机构和基管止退机构，实现对基管的双重夹紧固定，防止基管窜动，设置的衬管引导机构，便于衬管顺利的进入到基管内，整个套管过程均有电气控制系统进行控制，实现全自动化操作，套管精准、提高工作效率，节省了人力成本。

Description

机械复合管全自动套管装置

技术领域

本发明涉及一种套管装置，具体涉及一种用于机械复合管水压涨形工序前的全自动套管装置。

背景技术

双金属机械复合管是由外碳钢基管和耐腐蚀合金内衬管通过机械复合而成，它将耐腐蚀合金钢的防腐性能和碳钢管优异的力学性能进行了有机结合。本双金属机械复合管通常通过水压涨形复合方式生产，在水压涨形复合前，需要将耐腐蚀合金衬管嵌入至基管中，并保证基管两端的衬管露头尺寸一样，且衬管在嵌入基管过程中不能存在相互划伤现象。根据了解目前有的生产厂家使用的套管方式，通常采用叉车顶或是利用钢丝绳卷扬机将衬管往里面拉，上述套管方式，套管效率低，精度低，费时费力，自动化程度低，很难保证基管两端衬管露头尺寸完全一致，需要多次调整才能套管合格。

简易的以叉车为衬管嵌入基管动力的方式，由于人为因素的影响，在嵌套过程中容易出现基管和衬管损伤，且顶管力度不容易把握不适合车间规模生产。而钢丝卷扬机嵌套方式，每次需要人工将带拉板的钢丝绳穿过内衬管后固定到衬管管端后，卷扬机带动钢丝绳拉板拉动衬管往基管内运动，存在钢丝绳拉力不均匀容易导致钢管划伤，且钢丝绳容易污染内衬管。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种机械复合管全自动套管装置。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于包括基管固定台架、衬管上下料机构、V形托辊组、衬管顶管机构、衬管引导机构、电气控制系统，所述基管固定台架上配合设置有基管上下料机构、基管顶升机构、基管抱紧机构、基管止退机构，所述基管上下料机构、基管顶升机构、基管抱紧机构、基管止退机构、衬管上下料机构、V形拖辊组、衬管顶管机构、衬管引导机构均与电气控制系统电线连接。

所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述基管上下料机构包括上下料架体，及设置在上下料架体上的液压缸，液压缸活塞的一端铰接设置有支撑杆，所述支撑杆上铰接设置有横截面呈V型的支撑块，液压缸活塞的伸缩带动支撑块移动形成基管的进料机构和出料机构。

所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述基管顶升机构包括V形托架、第一伺候电机、丝杆升降机，所述第一伺候电机的输出轴与丝杠升降机配合连接，V型托架固定设置在丝杆升降机的顶端。

所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述基管抱紧机构包括抱紧液压缸、抱紧力臂、同步齿轮，所述抱紧液压缸、抱紧力臂、同步齿轮均对称设置有两个，所述抱紧液压缸的一端与抱紧力臂配合连接，抱紧力臂相邻的一端均设置有同步轮。

所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述基管止退机构包括上夹紧气缸、下夹紧气缸、上夹紧板、下夹紧板，所述上夹紧气缸与上加紧板配合连接，下夹紧气缸与下夹紧板配合连接。

所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述衬管顶管机构包括架体、设置在架体上的传动机构、与传动机构固定连接的顶板，所述传动机构包括第二伺候电机、链轮、齿轮、导向轮，所述链轮与齿轮通过齿条连接，所述架体上设置有与导向轮配合使用的导轨。

所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述衬管引导机构包括引导杆及引导杆驱动机构，所述引导杆的一端配合设置有引导杆头，所述引导杆驱动机构包括升降气缸、驱动电机、主动轮、被动轮，所述引导杆设置在被动轮上方。

所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述引导杆头上一体式设置有锥度引导管。

本发明结构新颖、设计合理，通过设置的基管上下料装置，可将基管从料架上运输到台架上，设置的基管顶升机构可实现将基管升降到合适的位置，同时设置的基管抱紧机构和基管止退机构，实现对基管的双重夹紧固定，确保在整个套管过程中，基管不会来回窜动，衬管上下料机构的设置，便于将衬管从料架上运输到与基管相对应的位置处，同时设置的衬管引导机构便于衬管顺利的进入到基管内，整个套管过程均有电气控制系统进行控制，实现全自动化操作，套管精准、提高工作效率，节省了人力成本。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明基管上下料机构结构示意图；

图3为本发明基管顶升机构结构示意图；

图4为本发明基管抱紧机构结构示意图；

图5为本发明基管止退机构结构示意图；

图6为本发明衬管顶管机构结构示意图；

图7为本发明衬管引导机构结构示意图；

图中：1-衬管上下料机构，2-V形托辊组，3-衬管顶管机构，31-架体，32-顶板，33-第二伺候电机，34-链轮，35-齿轮，36-导向轮，37-齿条，38-导轨，4-衬管引导机构，41-引导杆，42-引导杆头，43-升降气缸，44-驱动电机，45-主动轮，46-被动轮，47-锥度引导管，5-基管上下料机构，51-上下料架体，52-液压缸，53-支撑杆，54-支撑块，55-进料机构，56-出料机构，6-基管顶升机构，61-V形托架，62-第一伺候电机，63-丝杆升降机，7-基管抱紧机构，71-抱紧液压缸，72-抱紧力臂，73-同步齿轮，8-基管止退机构，81-上夹紧气缸，82-下夹紧气缸，83-上夹紧板，84-下夹紧板,9-基管，10-衬管。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图1-7所示，本发明一种机械复合管全自动套管装置，该装置用于将耐腐蚀的合金衬管嵌入至基管中，并保证基管两端的衬管露头尺寸一样。包括基管固定台架、衬管上下料机构1、V形托辊组2、衬管顶管机构3、衬管引导机构4、电气控制系统，基管固定台架上配合设置有基管上下料机构5、基管顶升机构6、基管抱紧机构7、基管止退机构8，基管上下料机构、基管顶升机构、基管抱紧机构、基管止退机构、衬管上下料机构、V形拖辊组、衬管顶管机构、衬管引导机构均与电气控制系统电线连接，套管过程中，各步骤的实现均事先在电气控制系统中设置好各具体的参数，该套管装置的设置，可实现全自动，进而保证套管依次成功，提高套管精度及工作效率，节省人力资源，节约人力成本。

基管上下料机构5用于将基管从料架上运送到相应的工位，包括上下料架体51，及设置在上下料架体上的液压缸52，液压缸活塞的一端铰接设置有支撑杆53，支撑杆上铰接设置有横截面呈V型的支撑块54，液压缸活塞的伸缩带动支撑块移动形成基管的进料机构55和出料机构56，液压缸52工作，带动活塞的伸缩，活塞缩回，带动支撑杆53沿着上下料架体51移动至料架位置处，支撑块54向下倾斜，将基管9推入到支撑块54上，然后活塞伸出，带动支撑杆移动到相应工位处，完成基管的上下料工作。基管到达相应的工位后，由于基管壁的厚薄不同，需要根据具体情况调整基管的高度，该高度的调整有基管顶升机构6执行，基管顶升机构6包括V形托架61、第一伺候电机62、丝杆升降机63，第一伺候电机62的输出轴与丝杠升降机63配合连接，V型托架61固定设置在丝杆升降机63的顶端，V形托架托住基管，第一伺候电机工作，丝杆升降机升降，确保基管处于合适的高度。为防止基管高度调整好后，基管在水平方向上来回移动，还设置有基管抱紧机构7，基管抱紧机构7包括抱紧液压缸71、抱紧力臂72、同步齿轮73，抱紧液压缸、抱紧力臂、同步齿轮均对称设置有两个，抱紧液压缸71的一端与抱紧力臂72配合连接，抱紧力臂72相邻的一端均设置有同步齿轮73，抱紧液压缸71的工作，带动抱紧力臂72的张开与合拢，两个抱紧力臂合拢后可牢牢的抱紧基管的外壁，防止其窜动；为防止在套管过程中，基管9的移动，进一步加强基管的稳定性，在固定台架上还设置有基管止退机构8，基管止退机构包括上夹紧气缸81、下夹紧气缸82、上夹紧板83、下夹紧板84，上夹紧气缸与上加紧板配合连接，下夹紧气缸与下夹紧板配合连接，上夹紧气缸驱动上夹紧板，下夹紧气缸驱动下夹紧板，上夹紧板和下夹紧板分别对基管的上下两侧进行夹紧。

基管9到位后，需要将衬管10从料架上运送至相应高度的位置，该工作过程由衬管上下料1机构完成，衬管上下料机构1与基管上下料机构5的结构相同，衬管上下料机构将衬管运送至V形托辊组2上后，衬管顶管机构3动作，衬管顶管机构3包括架体31、设置在架体31上的传动机构、与传动机构固定连接的顶板32，传动机构包括第二伺候电机33、链轮34、齿轮35、导向轮36，链轮34与齿轮35通过齿条37连接，架体31上设置有与导向轮配合使用的导轨38，衬管顶管机构的顶板32在第二伺候电机33的作用下，沿导轨移动直至顶板与衬管的一端抵靠。为便于衬管在基管内能顺畅的运行，还设置有衬管引导机构4，该衬管引导机构4包括引导杆41及引导杆驱动机构，引导杆41的一端配合设置有引导杆头42，引导杆驱动机构包括升降气缸43、驱动电机44、主动轮45、被动轮46，引导杆设置在被动轮上方，引导杆头上一体式设置有锥度引导管47，便于将锥度引导管插入到衬管端头内部，对衬管进行引导。

本发明工作过程，首先根据实际情况设定好电气控制系统的各参数，基管上下料机构5的液压缸52工作，带动支撑杆53及支撑块54将基管9从料架上运送至相应工位，即基管顶升机构6的V形托架61上，基管顶升机构的第一伺候电机62工作，带动丝杆升降机63上下移动至合适的高度，基管高度调整好后，基管抱紧机构7启动，抱紧液压缸71工作，驱动抱紧力臂72的张合，从而实现将基本牢牢抱紧，防止套管过程窜动，为进一步加强基管的稳定性，与此同时，基管止退机构8的上夹紧气缸81和下夹紧气缸82工作，带动上夹紧板83和下夹紧板84将基管管端夹紧，基管到位后，衬管引导机构4工作，驱动电机44开启，升降气缸43带动驱动电机往下压住引导杆41，在主动轮45和被动轮46的作用下，带动引导杆41前进至基管管端，驱动电机带有编码器可控制引导杆行走距离，于此同时衬管上下料机构1启动，将衬管从料架上运送至V形托辊组2，使衬管10的一端头与衬管顶管机构中的顶板32相抵靠，然后开启衬管顶管机构3，在第二伺候电机33的作用下，链轮34与齿轮35工作，带动导向轮36沿导轨38移动，衬管10缓缓向前移动至引导杆头42，并且引导杆头的锥度引导管47托住衬管10的管端，衬管顶管机构3继续向前移动至衬管露出基管另一侧管端合适距离，引导杆头42利用驱动机构44继续向前移动并和衬管10分离，此时，衬管顶管机构3快速回退至零位，基管止退机构8的上夹紧气缸81和下夹紧气缸82回退，基管抱紧机构7松开，基管上下料机构5开启，将复合管送出至下料架，进行涨形工序。

Claims (8)

1.机械复合管全自动套管装置，其特征在于包括基管固定台架、衬管上下料机构（1）、V形拖辊组（2）、衬管顶管机构（3）、衬管引导机构（4）、电气控制系统，所述基管固定台架上配合设置有基管上下料机构（5）、基管顶升机构（6）、基管抱紧机构（7）、基管止退机构（8），所述基管上下料机构（5）、基管顶升机构（6）、基管抱紧机构（7）、基管止退机构（8）、衬管上下料机（1）构、V形拖辊组（2）、衬管顶管机构（3）、衬管引导机构（4）均与电气控制系统电线连接。

2.根据权利要求1所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述基管上下料机构（5）包括上下料架体（51），及设置在上下料架体上的液压缸（52），液压缸活塞的一端铰接设置有支撑杆（53），所述支撑杆上铰接设置有横截面呈V型的支撑块（54），液压缸活塞的伸缩带动支撑块移动形成基管的进料机构（55）和出料机构（56）。

3.根据权利要求1所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述基管顶升机构（6）包括V形托架（61）、第一伺候电机（62）、丝杆升降机（63），所述第一伺候电机（62）的输出轴与丝杠升降机（63）配合连接，V型托架（61）固定设置在丝杆升降机（63）的顶端。

4.根据权利要求1所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述基管抱紧机构（7）包括抱紧液压缸（71）、抱紧力臂（72）、同步齿轮（73），所述抱紧液压缸、抱紧力臂、同步齿轮均对称设置有两个，所述抱紧液压缸的一端与抱紧力臂配合连接，抱紧力臂相邻的一端均设置有同步轮。

5.根据权利要求1所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述基管止退机构（8）包括上夹紧气缸（81）、下夹紧气缸（82）、上夹紧板（83）、下夹紧板（84），所述上夹紧气缸与上加紧板配合连接，下夹紧气缸与下夹紧板配合连接。

6.根据权利要求1所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述衬管顶管机构（3）包括架体（31）、设置在架体上的传动机构、与传动机构固定连接的顶板（32），所述传动机构包括第二伺候电机（33）、链轮（34）、齿轮（35）、导向轮（36），所述链轮（34）与齿轮（35）通过齿条（37）连接，所述架体（31）上设置有与导向轮（36）配合使用的导轨（38）。

7.根据权利要求1所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述衬管引导机构（4）包括引导杆（41）及引导杆驱动机构，所述引导杆（41）的一端配合设置有引导杆头（42），所述引导杆驱动机构包括升降气缸（43）、驱动电机（44）、主动轮（45）、被动轮（46），所述引导杆设置在被动轮上方。

8.根据权利要求7所述的机械复合管全自动套管装置，其特征在于所述引导杆头（42）上一体式设置有锥度引导管（47）。