CN108247280B - 一种管道对中方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道对中方法，包括对中装置的拼接、初始值的设定、第一管道上的坐标确定、确定第一管道的轴线方程、导出第二管道上的坐标、确定位移量、根据位移量进行对中，同时采用带有夹紧机构的对中装置，提供一种对中方法，采用带有夹紧机构，可以在X、Y、Z三个方向进行移动的对中装置，以第一管道坐标为基准，通过位移量对第二管道进行调整，从而实现快速、有效、便捷的管道对中。
Description
技术领域
本发明涉及管道安装技术，特别是一种管道对中方法。
背景技术
现有技术中，在进行石油天然气长输管道现场施工时，两根管道之间的对口焊接是必须的施工程序，目前在进行钢管组对时采用的主要起吊设备是吊管机、挖土机或者吊车，采用这些设备吊起管道后，再进行对口和焊接，这些设备由于体积较大，只能在空间较大的环境中进行，当管道施工进入隧道时，由于施工的空间相对较小，因此，在隧道内进行管道的对口焊接时，会采用专用的移动吊管车起吊钢管，然后进行管道的对口和焊接工作，现有技术的缺点是：在现场实际情况中，特别是在隧道内进行管道的组对施工时，吊管机等大型设备无法参加起吊施工，采用的移动吊管车起吊钢管，很难控制钢管组对的中心度，中心度控制不好，很容易使管道安装线与实际要求的安装线产生偏差，这样就会影响到隧道内管道安装的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道对中方法，实现快速、有效、便捷的管道对中，解决以上现有技术存在的问题。
为实现以上目的提供以下技术方案：
一种管道对中方法，包括以下步骤：
S1、对中装置拼接：将对中装置安放在管道上，同时将所需的对中装置拼接好，即通过管道将支架的支腿处连接在一起；
S2、初始值设定：将第一对中装置和第二对中装置放置在第一管道上方，将第三对中装置和第四对中装置放置在第二管道上方，分别设定第一对中装置、第二对中装置、第三对中装置、第四对中装置的夹紧机构的中心O1、O2、O3、 O4均调整在一条直线上，此时设置各夹紧机构的位置坐标初始零点；
S3、第一夹紧机构和第二夹紧机构在驱动装置的控制下夹紧铺设好的第一管道，通过第一夹紧机构和第二夹紧机构上的位移传感器检测第一管道上的O1、 O2的坐标，可确定其坐标为O1(X1，Y1，Z1)、O2(X2，Y2，Z2)；
S4、根据O1、O2的坐标计算直线O1O2的数学方程，此方程即为第一管道的轴线方程；
S5、根据第二管道上的O3、O4在直线O1O2上的计算方程，计算第一夹紧机构和第二夹紧机构的中心点O3、O4在对中后的坐标O3’(X3’，Y3’，Z3’)、 O4’(X4’，Y4’，Z4’)；
S6、同理，第三夹紧机构和第四夹紧机构在驱动装置的控制下夹紧铺设好的第二管道，通过第三夹紧机构和第四夹紧机构上的位移传感器检测第二管道上的O3、O4的坐标，可确定其坐标为O3(X3，Y3，Z3)、O4(X4，Y4，Z4)；
S7、根据检测到第二管道的O3(X3，Y3，Z3)、O4(X4，Y4，Z4)坐标及对中后的坐标O3’(X3’，Y3’，Z3’)、O4’(X4’，Y4’，Z4’)，计算第三夹紧机构、第四夹紧机构分别在X、Y、Z轴方向需移动的位移G3(ΔX3，ΔY3，ΔZ3)、 G4(ΔX4，ΔY4，ΔZ4)；
S8、在驱动装置的驱动下使第三夹紧机构和第四夹紧机构在X、Y、Z轴方向分别移动G3(ΔX3，ΔY3，ΔZ3)、G4(ΔX4，ΔY4，ΔZ4)，即实现第一管道和第二管道的对中，多个管道时方法相同。
优选地，所述的对中装置包括支架、Z轴移动台、Y轴移动台、X轴移动台以及夹紧机构，所述夹紧机构包括第一夹具和第二夹具，所述Y轴移动台包括下部的滑道和上部的导向柱，所述第一夹具和第二夹具通过滑道连接在Y轴移动台上，所述X轴移动台搭在支架上端，所述Z轴移动台置于X轴移动台上方，且导向柱穿过X轴移动台，可在导向柱长度范围内上下滑动，所述第一夹具和第二夹具结构相同，呈竖直放置的“凹”字型，凹陷口相对，放置管道，所述支架的支腿带有通孔。
优选地，所述X轴移动台为矩形台，中部开有矩形通孔。
优选地，所述夹紧机构通过驱动装置进行夹紧，且夹紧机构上安装有位移传感器。
本发明的有益效果为：提供一种对中方法，采用带有夹紧机构，可以在X、Y、Z三个方向进行移动的对中装置，以第一管道坐标为基准，通过位移量对第二管道进行调整，从而实现快速、有效、便捷的管道对中。
附图说明
图1为对中装置结构示意图；
图2为对中装置左视图；
图3为对中装置安装在管道时的主视图；
图4为两个管道对中时的示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种管道对中装置，包括支架100、Z轴移动台300、Y轴移动台500、X轴移动台400以及夹紧机构200，夹紧机构200包括第一夹具201 和第二夹具202，Y轴移动台500包括下部的滑道503和上部的导向柱501，第一夹具201和第二夹具202通过滑道503连接在Y轴移动台500上，X轴移动台400搭在支架100上端，Z轴移动台300置于X轴移动台400上方，且导向柱501穿过X轴移动台400，可在导向柱501长度范围内上下滑动，如图3所示第一夹具201和第二夹具202结构相同，呈竖直放置的“凹”字型，凹陷口相对，放置管道，支架100的支腿带有通孔102。
其中，X轴移动台为矩形台，中部开有矩形通孔；支架100的支腿101连有加强板
其中，夹紧机构200通过驱动装置进行夹紧，且夹紧机构200上安装有位移传感器。
如图4所示为两个管道对中时的示意图，一种对中方法，包括以下步骤：
S1、对中装置拼接：将对中装置安放在管道上，同时将所需的对中装置拼接好，即通过管道将支架的支腿处连接在一起；
S2、初始值设定：将第一对中装置10和第二对中装置20放置在第一管道1 上方，将第三对中装置30和第四对中装置40放置在第二管道2上方，分别设定第一对中装置10、第二对中装置20、第三对中装置30、第四对中装置40的夹紧机构的中心O1、O2、O3、O4均调整在一条直线上，此时设置各夹紧机构的位置坐标初始零点；
S3、第一夹紧机构11和第二夹紧机构12在驱动装置的控制下夹紧铺设好的第一管道1，通过第一夹紧机构11和第二夹紧机构21上的位移传感器检测第一管道上的O1、O2的坐标，可确定其坐标为O1(X1，Y1，Z1)、O2(X2，Y2， Z2)；
S4、根据O1、O2的坐标计算直线O1O2的数学方程，此方程即为第一管道的轴线方程；
S5、根据第二管道2上的O3、O4在直线O1O2上的计算方程，计算第一夹紧机构11和第二夹紧机构21的中心点O3、O4在对中后的坐标O3’(X3’，Y3’， Z3’)、O4’(X4’，Y4’，Z4’)；
S6、同理，第三夹紧机构31和第四夹紧机构41在驱动装置的控制下夹紧铺设好的第二管道2，通过第三夹紧机构31和第四夹紧机构41上的位移传感器检测第二管道2上的O3、O4的坐标，可确定其坐标为O3(X3，Y3，Z3)、O4 (X4，Y4，Z4)；
S7、根据检测到第二管道2的O3(X3，Y3，Z3)、O4(X4，Y4，Z4)坐标及对中后的坐标O3’(X3’，Y3’，Z3’)、O4’(X4’，Y4’，Z4’)，计算第三夹紧机构31、第四夹紧机构41分别在X、Y、Z轴方向需移动的位移G3(ΔX3，Δ Y3，ΔZ3)、G4(ΔX4，ΔY4，ΔZ4)；
S8、在驱动装置的驱动下使第三夹紧机构31和第四夹紧机构41在X、Y、Z 轴方向分别移动G3(ΔX3，ΔY3，ΔZ3)、G4(ΔX4，ΔY4，ΔZ4)，即实现第一管道1和第二管道2的对中，多个管道时方法相同。
本设计方案并不局限于两根管道的对中，多跟管道时方法相同。
Claims (4)
1.一种管道对中方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对中装置拼接：将对中装置安放在管道上，同时将所需的对中装置拼接好，即通过管道将支架的支腿处连接在一起；
S2、初始值设定：将第一对中装置和第二对中装置放置在第一管道上方，将第三对中装置和第四对中装置放置在第二管道上方，分别设定第一对中装置、第二对中装置、第三对中装置、第四对中装置的夹紧机构的中心O1、O2、O3、O4均调整在一条直线上，此时设置各夹紧机构的位置坐标初始零点；
S3、第一夹紧机构和第二夹紧机构在驱动装置的控制下夹紧铺设好的第一管道，通过第一夹紧机构和第二夹紧机构上的位移传感器检测第一管道上的O1、O2的坐标，可确定其坐标为O1(X1，Y1，Z1)、O2(X2，Y2，Z2)；
S4、根据O1、O2的坐标计算直线O1O2的数学方程，此方程即为第一管道的轴线方程；
S5、根据第二管道上的O3、O4在直线O1O2上的计算方程，计算第一夹紧机构和第二夹紧机构的中心点O3、O4在对中后的坐标O3’(X3’，Y3’，Z3’)、O4’(X4’，Y4’，Z4’)；
S6、同理，第三夹紧机构和第四夹紧机构在驱动装置的控制下夹紧铺设好的第二管道，通过第三夹紧机构和第四夹紧机构上的位移传感器检测第二管道上的O3、O4的坐标，可确定其坐标为O3(X3，Y3，Z3)、O4(X4，Y4，Z4)；
S7、根据检测到第二管道的O3(X3，Y3，Z3)、O4(X4，Y4，Z4)坐标及对中后的坐标O3’(X3’，Y3’，Z3’)、O4’(X4’，Y4’，Z4’)，计算第三夹紧机构、第四夹紧机构分别在X、Y、Z轴方向需移动的位移G3(ΔX3，ΔY3，ΔZ3)、G4(ΔX4，ΔY4，ΔZ4)；
S8、在驱动装置的驱动下使第三夹紧机构和第四夹紧机构在X、Y、Z轴方向分别移动G3(ΔX3，ΔY3，ΔZ3)、G4(ΔX4，ΔY4，ΔZ4)，即实现第一管道和第二管道的对中，多个管道时方法相同。
2.根据权利要求1所述的一种管道对中方法，其特征在于，所述的对中装置包括支架、Z轴移动台、Y轴移动台、X轴移动台以及夹紧机构，所述夹紧机构包括第一夹具和第二夹具，所述Y轴移动台包括下部的滑道和上部的导向柱，所述第一夹具和第二夹具通过滑道连接在Y轴移动台上，所述X轴移动台搭在支架上端，所述Z轴移动台置于X轴移动台上方，且导向柱穿过X轴移动台，可在导向柱长度范围内上下滑动，所述第一夹具和第二夹具结构相同，呈竖直放置的“凹”字型，凹陷口相对，放置管道，所述支架的支腿带有通孔。
3.根据权利要求2所述的一种管道对中方法，其特征在于，所述X轴移动台为矩形台，中部开有矩形通孔。
4.根据权利要求2所述的一种管道对中方法，其特征在于，所述夹紧机构通过驱动装置进行夹紧，且夹紧机构上安装有位移传感器。
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