CN106378577A - 多功能管道组对工装 - Google Patents

Abstract

本发明主要应用于管道安装过程中包括弯头、三通等在内的管件与管道快速组对，特别涉及一种多功能管道组对工装，包括机架，机架的两端分别设置管道平台，其中一管道平台的中间位置横向安装第一定位挡板，另外一管道平台的中间位置横向安装弯头检验板，第一定位挡板的两侧分别设置管头夹具，两管道平台之间分布有滚筒，滚筒两端安装在机架上，滚筒之间设置支撑杆，支撑杆的中间位置横向设置第二定位挡板，第二定位挡板的两侧分别设置管道夹具。本发明可配合多台自动焊机使用，大大提高了管道预制安装的效率。在大规模的装置管道施工中，优势明显。平台轻便简单，可在工厂化预制中大显身手，也可运至安装施工现场应用。

Description

多功能管道组对工装

技术领域

本发明涉及一种多功能管道组对工装，主要应用于管道安装过程中包括弯头、三通等在内的管件与管道快速组对。

背景技术

根据SH3501《石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范》的要求，管道、管件组对环焊缝时，其内壁应做到平齐，错变量不超过壁厚的10％,且符合下列要求：质量检查等级为I级的管道错变量不应大于1mm，其他级别的管道不应大于2mm。管道组对时，应在距接口中心200mm处测量平直度，当管道公称直径小于100mm时，允许偏差为1mm，当管道公称直径大于等于100mm时，允许偏差为2mm。对口应使管道中心在一条直线上。工业管道大部分都需要无损检测，对口质量的高低也直接影响无损检测的质量。由于管件对口间隙、错变量等要求严格，管件组对时费时费力，尤其在工业装置施工，管道预制量很大，管件焊接吋径达几十万乃至上百万吋径，管件组对的快慢及质量严重影响着管道预制安装的进度和质量。

管段与管段组对的一般工艺：将钢管接口处两侧20mm范围内除锈至见金属光泽，在平台上将两根管段端部对正，留出适当间隙并点焊一点，用钢板尺在另一端检查直线度，手锤找正，合格后再点焊一点，重复以上步骤，将钢管四个中心位置点焊牢固，然后才能焊接。以上步骤需耗费很多人力和时间才能完成。

管段与弯头组对的一般工艺：将管道端部与弯头端部放在平面上对正；用钢板尺检查弯头的平面度，调整组对间隙；合格后点焊与弯头中心线垂直的上面的一点；再用钢板尺检查弯头的平面度，点焊与弯头中心线垂直的下面一点；点焊弯头弯曲中心线的任意一点；调整组对角度，然后点焊弯头弯曲中心线上的另一点。以上管段与弯头组对也需耗费很多人力和时间。

通过上述施工工艺发现有如下几个问题：

1、管道、管件组对重复步骤多，需要手锤、直尺等工具反复配合使用。

2、组对质量高低过度依赖于作业人员操作水平。

3、费时费力，功效低，速度慢，在大规模的管线施工过程中，严重影响工期。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能保证组对的错边量、间隙等质量要求，方便施工，提高效率的多功能管道组对工装。

本发明所述的多功能管道组对工装，包括机架，机架的两端分别设置管道平台，其中一管道平台的中间位置横向安装第一定位挡板，另外一管道平台的中间位置横向安装弯头检验板，第一定位挡板的两侧分别设置管头夹具，两管道平台之间分布有滚筒，滚筒两端安装在机架上，滚筒之间设置支撑杆，支撑杆的中间位置横向设置第二定位挡板，第二定位挡板的两侧分别设置管道夹具。

所述的管头夹具包括管道弯头组对夹具和管道三通组对夹具。

所述的管道弯头组对夹具包括垂直设置的第一横向丝杠和第一纵向丝杠，第一横向丝杠和第一纵向丝杠内端分别通过套筒连接丝杠顶板，外端分别设置手轮，第一横向丝杠套装在第一横向丝母内，第一纵向丝杠套装在第一纵向丝母内，第一纵向丝母固定在管道平台上，第一横向丝母固定在与第一纵向丝杠连接的丝杠顶板上。

所述的管道三通组对夹具包括垂直设置的第二横向丝杠和第二纵向丝杠，第二横向丝杠和第二纵向丝杠内端分别通过套筒连接丝杠顶板，外端分别设置手轮，第二横向丝杠和第二纵向丝杠分别套装在第二丝母内，第二丝母均安装在管道平台上。

所述的管道夹具包括设置在支撑杆上方的第三丝杠，第三丝杠的内端头通过套筒连接丝杠顶板，第三丝杠套装在第三丝母内，第三丝母固定在支撑杆上，第三丝杠的外端头设置手轮。

多功能管道组对工装组装的过程：

1、组对平台框架由槽钢、角钢焊制而成，为操作方便，高度控制在500mm左右，长度3000mm，宽度1600mm。必要时底部安装滚轮便于移动。

2、为方便管道移动，组对平台上面等间距布置3个滚筒，滚筒直径100mm左右。平台中间设置用以固定管道的定位挡板，定位挡板两侧分别为管头夹具，管头夹具分为管道弯头组对系统和管道三通组对系统。平台两边设丝杠丝母传动系统，用以夹紧管道。

3、平台的左侧部分铺设钢板，钢板上表面与滚筒平齐，分别放置弯头和三通，平台两边分别设置丝杠丝母传动系统用以固定弯头和三通。

4、平台的右侧中间垂直焊接一块钢板，高度以450mm为宜，与水平钢板配合使用，作为弯头检验平台，用以检测弯头的倾斜度，以判定弯头是否合格，以便在组对前进行处理。

5、每个丝杠、丝母传动系统都配置一个手轮，丝母固定在平台边缘。通过转动手轮，丝杠直线移动，丝杠前边通过套筒和顶板相连，顶板在下面的槽钢上平滑移动，用以夹紧或松开管道和管件。

6、管道、三通组对系统中，平台左面的丝杠丝母传动系统中丝母与平台焊接固定；管道、弯头组对系统中，平台左面的丝杠丝母传动系统中丝母与侧面的丝杠顶板焊接固定，不与平台固定。

7、每个平台需要丝杠、丝母和套筒各8个，手轮和手柄各8个。丝杠和套筒通过螺栓和定位螺母连接。为提高组对效率，丝杠采用梯形螺纹。

本发明的有益效果是：

1、大大缩短了组对时间，提高了劳动效率。举例来说，原来组对DN250管道、弯头一道焊缝需要3人5～8分钟，现在只需3人2～4分钟，即可完成组对。大大提高了组对速度。提高功效近一倍。

2、组对质量好。由于管口组对在夹紧的装置中进行，组对间隙、错变量及直线度都符合标准要求，且优于不在平台上组对的管口，为保证焊接质量打下了良好的基础。

3、平台提高了组对速度，可配合多台自动焊机使用，大大提高了管道预制安装的效率。在大规模的装置管道施工中，优势明显。平台轻便简单，可在工厂化预制中大显身手，也可运至安装施工现场应用。

附图说明

图1是本发明中机架及滚筒的结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图中：1、机架；2、管道平台；3、滚筒；4、支撑杆；5、第一纵向丝母；6、手轮；7、管道；8、弯头检验板；9、丝杠顶板；10、第三丝母；11、第三丝杠；12、第二丝母；13、第二纵向丝杠；14、第二横向丝杠；15、第一定位挡板；16、第一横向丝杠；17、第一横向丝母；18、第一纵向丝杠；19、第二定位挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

如图1～图2所示，本发明所述的多功能管道组对工装，包括机架1，机架1的两端分别设置管道平台2，其中一管道平台2的中间位置横向安装第一定位挡板15，另外一管道平台2的中间位置横向安装弯头检验板8，第一定位挡板15的两侧分别设置管头夹具，两管道平台2之间分布有滚筒3，滚筒3两端安装在机架1上，滚筒3之间设置支撑杆4，支撑杆4的中间位置横向设置第二定位挡板19，第二定位挡板19的两侧分别设置管道夹具。管头夹具包括管道弯头组对夹具和管道三通组对夹具。管道弯头组对夹具包括垂直设置的第一横向丝杠16和第一纵向丝杠18，第一横向丝杠16和第一纵向丝杠18内端分别通过套筒连接丝杠顶板9，外端分别设置手轮6，第一横向丝杠16套装在第一横向丝母17内，第一纵向丝杠18套装在第一纵向丝母5内，第一纵向丝母5固定在管道平台2上，第一横向丝母17固定在与第一纵向丝杠18连接的丝杠顶板9上。管道三通组对夹具包括垂直设置的第二横向丝杠14和第二纵向丝杠13，第二横向丝杠14和第二纵向丝杠13内端分别通过套筒连接丝杠顶板9，外端分别设置手轮6，第二横向丝杠14和第二纵向丝杠13分别套装在第二丝母12内，第二丝母12均安装在管道平台2上。管道夹具包括设置在支撑杆4上方的第三丝杠11，第三丝杠11的内端头通过套筒连接丝杠顶板9，第三丝杠11套装在第三丝母10内，第三丝母10固定在支撑杆4上，第三丝杠11的外端头设置手轮6。

(一)综合组对平台组装步骤：

1、槽钢和角钢通过焊接组对成平台框架，组对时保证水平度和垂直度。

2、制作滚筒3，合格后安装。滚筒3安装时要保证滚筒3上表面和平台左侧铺板上表面平齐。为方便操作，减少传动阻力，每个滚筒3配置两个轴承。

3、丝杠和丝母由机加工车间加工制作，丝杠顶板9及管道夹紧板焊接后由机加工车间将其水平面和垂直面铣平，以保证组对质量。

4、丝母和框架焊接固定，装配丝杠、丝母、丝杠顶板9系统。

5、平台右侧铺板中间焊接一垂直立板，保证和平台铺板的垂直度，用作弯头检验板8。

(二)综合组对平台使用方法：

1、将平台平稳放在水平地面上，小直径管道7可人工抬放至平台，把管道7放在滚筒3上，通过滚筒3调整管道7端部至合适位置。大直径管道7可由小型起重机吊装配合。

2、调整两侧的丝杠丝母系统，夹紧管道7。

3、弯头组对前，先将弯头放在检验平台上进行倾斜度检查，合格后再进行组对。若倾斜度超标先进行适当处理再组对，若处理后仍不符合要求，按不合格品处理。

4、将弯头、三通放在平台左边的铺板上，快速调整丝杠丝母系统，将弯头、三通调整至合适位置，间隙合格后夹紧，先从上部点焊，再从两侧顶板各点焊一点(顶板上开一矩形槽用以点焊)，点焊固定三点，完成组对。

5、松开夹紧装置，将组对完毕的管道7、管件搬运移走，再进行下一组组对。

Claims (5)

1.一种多功能管道组对工装，其特征在于：包括机架(1)，机架(1)的两端分别设置管道平台(2)，其中一管道平台的中间位置横向安装第一定位挡板(15)，另外一管道平台的中间位置横向安装弯头检验板(8)，第一定位挡板(15)的两侧分别设置管头夹具，两管道平台(2)之间分布有滚筒(3)，滚筒(3)两端安装在机架(1)上，滚筒(3)之间设置支撑杆(4)，支撑杆(4)的中间位置横向设置第二定位挡板(19)，第二定位挡板(19)的两侧分别设置管道夹具。

2.根据权利要求1所述的多功能管道组对工装，其特征在于：管头夹具包括管道弯头组对夹具和管道三通组对夹具。

3.根据权利要求2所述的多功能管道组对工装，其特征在于：管道弯头组对夹具包括垂直设置的第一横向丝杠(16)和第一纵向丝杠(18)，第一横向丝杠(16)和第一纵向丝杠(18)内端分别通过套筒连接丝杠顶板(9)，外端分别设置手轮(6)，第一横向丝杠(16)套装在第一横向丝母(17)内，第一纵向丝杠(18)套装在第一纵向丝母(5)内，第一纵向丝母(5)固定在管道平台(2)上，第一横向丝母(17)固定在与第一纵向丝杠(18)连接的丝杠顶板(9)上。

4.根据权利要求2所述的多功能管道组对工装，其特征在于：管道三通组对夹具包括垂直设置的第二横向丝杠(14)和第二纵向丝杠(13)，第二横向丝杠(14)和第二纵向丝杠(13)内端分别通过套筒连接丝杠顶板(9)，外端分别设置手轮(6)，第二横向丝杠(14)和第二纵向丝杠(13)分别套装在第二丝母(12)内，第二丝母(12)均安装在管道平台(2)上。

5.根据权利要求1所述的多功能管道组对工装，其特征在于：管道夹具包括设置在支撑杆(4)上方的第三丝杠(11)，第三丝杠(11)的内端头通过套筒连接丝杠顶板(9)，第三丝杠(11)套装在第三丝母(10)内，第三丝母(10)固定在支撑杆(4)上，第三丝杠(11)的外端头设置手轮(6)。