CN110253892A - 塑料管道焊接安装调节支架及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑料管道焊接安装调节支架及使用方法,包括支撑架，上述支撑架上设有两个管道支撑机构，上述管道支撑机构包括两个辊筒单元，上述辊筒单元呈倾斜设置，上述支撑架下端设有用于调节支撑架高度和角度的升降单元，用于由两个辊筒单元围绕塑料管道对称分布，通过管道放置、对接、焊接预处理、焊接完成塑料管道的整体焊接过程，以期望解决现有聚乙烯大口径管材在安装过程中，焊接时两侧一直有外力拉扯，管材焊接不稳定的问题。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料焊接，具体涉及塑料管道焊接安装调节支架及使用方法。
背景技术
聚乙烯管道俗称PE管，以其诸多优势已经日益成为输配工程中的常用管材，其中PE管焊接是施工中的关键环节，焊接质量直接影响到PE管道的严密性，焊接的原理是将待焊PE管材两端面用一定的压力靠在一个预制好温度的加热板上维持一段时间，在管材端面获得了一定的热量后，取出加热板，给待焊两端面施加压力，使两个焊接的端面紧密接触，最终使两个端面粘合在一起。
PE管材安装时外壁无保护，在焊接过程中需要拖动管材，且常见的施工场所都是户外，其现场一般情况下都分布有众多碎石，在焊接过程中易造成管材外壁多被工地现场碎石等外物划伤的情况；由于管材的壁厚是管材承压的影响因素，其管材越薄承压越弱；因为管材在地面的磨损易导致局部厚度变小，进而存在管材承受压力不能达到设计要求的情况。
由于管材与焊接机在焊接过程中不在一条直线上，焊接时两侧一直有外力拉扯，焊缝强度受到两侧拖力的影响，极大降低了焊缝质量，可能出现焊接接头错位、焊接接头倾斜的缺陷。
现有的施工通常采取垫管以抬高管道焊接高度，但不同型号的PE管安装时，高度不同，单纯的垫管尺寸经常达不到要求，且垫管受力出现形变，依旧会对高度造成影响，因此研发一个辅助用具，以提高聚乙烯大口径管材在安装过程中稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑料管道焊接安装调节支架及使用方法，以期望解决现有聚乙烯大口径管材在安装过程中，焊接时两侧一直有外力拉扯，管材焊接不稳定的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种塑料管道焊接安装调节支架,包括支撑架，上述支撑架上设有两个管道支撑机构，上述管道支撑机构包括两个辊筒单元，上述辊筒单元呈倾斜设置，上述支撑架下端设有用于调节支撑架高度和角度的升降单元，用于由两个辊筒单元围绕塑料管道对称分布。
作为优选，上述支撑架包括底部框架，上述底部框架两端设有竖直框架，底部框架中部设有托架，上述辊筒单元两端分别连接竖直框架与托架。
作为优选，辊筒单元包括受力杆、转动轴承、辊筒，上述受力杆呈倾斜安装在支撑架上，上述转动轴承固定端连接受力杆，上述转动轴承活动端上连接辊筒。
进一步的技术方案是，上述辊筒呈圆柱体，上述辊筒表面设有接触层，上述接触层表面光滑，用于由接触层接触塑料管。
作为优选，上述支撑架下端设有滑轮，上述升降单元位于滑轮一侧，上述升降单元包括支架杆与地脚支架，上述支架杆安装在支撑架下端，上述支架杆与地脚支架相适配。
进一步的，述地脚支架与支架杆螺纹连接，上述地脚支架或支架杆分别设有螺杆、螺孔，用于由螺杆和螺孔相吻合。
进一步的，上述地脚支架为中空，上述支架杆外形轮廓与地脚支架内部轮廓相吻合，用于由地脚支架插入支架杆。
进一步的技术方案是，上述支架杆上设有多个通孔，上述地脚支架上设有螺孔，上述螺孔与通孔尺寸相适配，用于由螺孔与通孔中插入螺栓进行锁紧。
本发明还提供一种塑料管道焊接安装调节支架使用方法，使用塑料管道焊接安装调节支架，包括如下步骤：设备调试，将塑料管道焊接安装调节支架放置在焊接机一侧，通过升降单元调整支架高度，使支架与焊接机的悬臂支架高度相适配。
管道放置，将待焊接的聚乙烯管道放置在支撑架上，聚乙烯管道两端抵触辊筒单元，推/拉动聚乙烯管道，保证聚乙烯管道能够稳定移动。
对接，将聚乙烯管道首端移动到焊接机的悬臂支架上，并进行锁紧，移动悬臂支架对齐聚乙烯管道的端面，且对接的两个聚乙烯管道之间留有间隙。
焊接预处理，通过两个聚乙烯管道之间留有的间隙进行铣削，形成对称和齐平的焊接端口，再放置加热板，拖动悬臂支架，向聚乙烯管道施加压力，聚乙烯管道沿着支撑架稳定移动，使管材端面稳定接触加热板。
焊接，待聚乙烯管道端面熔融后，取出加热板，再次拖动悬臂支架，使聚乙烯管道在支撑架稳定移动，进而使聚乙烯管道充分接触，并逐渐冷却，完成焊接。
作为优选，上述焊接，进行铣削后需要检测聚乙烯管道的管壁错边量，并保证聚乙烯管道的焊接端口的清洁度。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少是如下之一：
本发明通过支撑架提供支撑，由管道支撑机构进行综合支撑，通过辊筒单元分别从两侧抵触塑料管道便于拖动，通过升降单元调节支撑架的高度，便于在根据不同型号的管材，调节焊接高度，保证焊接对中，进而确保焊缝对接接触面积最大，焊接质量可靠；同时在焊接拖动管材时，保护管材不被划伤，影响管材承压质量。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明辊筒单元分布示意图。
图3为图1辊筒单元结构示意图。
图4为图1升降单元结构示意图。
附图标记说明：
1-支撑架、2-辊筒单元、3-升降单元、4-滑轮、101-底部框架、102-竖直框架、103-托架、201-受力杆、202-转动轴承、203-辊筒、204-接触层、301-支架杆、302-地脚支架、303-螺孔、304-通孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
参考图1、图2所示，本发明的一个实施例是，一种塑料管道焊接安装调节支架,包括支撑架1，其中支撑架1材质为经防腐处理的金属或不锈钢，其支撑架1的形式可以是拼装的，也可以是整体焊接的。
上述支撑架1上设有两个管道支撑机构，通过两个管道支撑机构，利用两点成线的原理，保证焊接过程中，聚乙烯大口径管材靠近焊接的一段为直线设置；上述管道支撑机构包括两个辊筒单元2，通过辊筒单元2分别抵触聚乙烯管材的两端，进而保证两个管道支撑机构都能相对稳定的承受载荷。
上述辊筒单元2呈倾斜设置，通过倾斜设置的方式，使辊筒单元2能够向聚乙烯管材分别施加一个向上的力和一个向内的力，保证聚乙烯管材放置过程中的稳定性，减少聚乙烯管材拖动过程中产生的左右移动。
上述支撑架1下端设有用于调节支撑架1高度和角度的升降单元3，其升降单元3可以是现有的车用千斤顶或其他升降支撑机构，用于由两个辊筒单元2围绕塑料管道对称分布；具体的升降单元3为四个时，升降单元3分布在支撑架1下端四个角，通过升降单元3调节支撑架1四个角的高度，实现支撑架1的高度调节和斜度调节，使管道焊接过程中拖动管材，不会造成管材外壁多被工地现场碎石等外物划伤的情况，有效避免管材厚度的磨损，保证管材的承受压力不会意外变动。
实施例2：
基于上述实施例，本发明的另一个实施例是，上述支撑架1包括底部框架101，上述底部框架101两端设有竖直框架102，底部框架101中部设有托架103，上述辊筒单元2两端分别连接竖直框架102与托架103。
其中，底部框架101呈矩形框，安装时，可根据矩形框承载选用钢条组装或钢条焊接，其中，底部框架101的矩形框对角，还可以根据稳定性的需求，适应性加入横梁，其横梁两端分别连接矩形框对角，形成两个三角形，以提高承受载荷。
其中，竖直框架102，由竖直方向的钢条形成，安装时，用户可根据承载需求选用钢条组装或钢条焊接，其中，位于辊筒单元2同侧的竖直框架102，为进一步的提高稳定性，选装横梁，以提高辊筒单元2受力后，竖直框架102的稳定性。
其中，托架103呈三角形，托架103底部与底部框架101焊接或螺栓固定，其托架103的上部的两个斜面，分别连接不同的辊筒单元2，以保证托架103受力后的稳定性。
实施例3：
基于上述实施例，参考图3所示，本发明的另一个实施例是，上述辊筒单元2包括受力杆201、转动轴承202、辊筒203，上述受力杆201呈倾斜安装在支撑架1上，上述转动轴承202固定端连接受力杆201，上述转动轴承202活动端上连接辊筒203。
具体的，受力杆201两端分别采用焊接或螺栓连接的方式安装在托架103和竖直框架102上，其转动轴承202套设在受力杆201上，其辊筒203通过焊接的方式固定在转动轴承202活动端，使辊筒203能够在受力杆201上转动。
进一步的，上述辊筒203呈圆柱体，上述辊筒203表面设有接触层204，上述接触层204表面光滑，用于由接触层204接触塑料管，接触层为较薄的一层防滑涂层，涂层不影响焊接高度偏差，且增加涂层能够在聚乙烯管道与辊筒203接触的摩擦系数，避免聚乙烯管道在辊筒203上打滑。
实施例4：
基于上述实施例，本发明的另一个实施例是，上述支撑架1下端设有滑轮4，上述升降单元3位于滑轮4一侧，上述升降单元3包括支架杆301与地脚支架302，其中，滑轮4为现有商品，通过滑轮4在非使用状态下，便于移动运输，即升降单元3安装在支撑架1下端，并位于滑轮4一侧。
其中，升降单元3在收拢状态下，升降单元3下端与支撑架1底部距离小于滑轮4下端与支撑架1底部距离。
其中，升降单元3在释放状态下，升降单元3下端与支撑架1底部距离大于滑轮4下端与支撑架1底部距离。
上述升降单元3包括支架杆301与地脚支架302，上述支架杆301安装在支撑架1下端，上述支架杆301与地脚支架302相适配，通过支架杆301与地脚支架302配合的形式调节高度，其地脚支架302用于接触地面，以保证与地面接触的稳定性。
实施例5：
基于上述实施例，进一步的，上述地脚支架302与支架杆301螺纹连接，上述地脚支架302或支架杆301分别设有螺杆、螺孔，用于由螺杆和螺孔相吻合，通过螺纹连接的方式，其中，通过旋转地脚支架302，使支架杆301上升或下降，进而带动支撑架1调节高度。
实施例6：
基于上述实施例，上述地脚支架302为中空，上述支架杆301外形轮廓与地脚支架302内部轮廓相吻合，用于由地脚支架302插入支架杆301。
进一步的，上述支架杆301上设有多个通孔304，其相邻的两个通孔304间隙相同，以便于均匀调节高度；上述地脚支架302上设有螺孔303，上述螺孔303与通孔104尺寸相适配，用于由螺孔303与通孔304中插入螺栓进行锁紧。
其中，支架杆301安装在支撑架1下端，其中支架杆301通过焊接或螺栓连接的方式安装在支撑架1下端，支架杆301与滑轮4均呈竖直方向设置，上述地脚支架302为中空，上述支架杆301外形轮廓与地脚支架302内部轮廓相吻合，用于由地脚支架302对接支架杆301。
实施例7：
基于上述实施例，本实施例为设备操作实施例，包括如下步骤：设备调试，将塑料管道焊接安装调节支架放置在焊接机一侧，通过升降单元调整支架高度，使支架与焊接机的悬臂支架高度相适配。
管道放置，将待焊接的聚乙烯管道放置在支撑架1上，聚乙烯管道两端抵触辊筒单元2，推/拉动聚乙烯管道，保证聚乙烯管道能够稳定移动，通过辊筒单元2转动使聚乙烯管道前进或后退。
对接，将聚乙烯管道首端移动到到焊接机的悬臂支架架上，并进行锁紧，移动悬臂支架对齐聚乙烯管道的端面，且对接的两个聚乙烯管道之间留有间隙，其中为了便于切削，间隙约5厘米。
焊接预处理，通过两个聚乙烯管道之间留有的间隙进行铣削，形成对称和齐平的焊接端口，再放置加热板，向聚乙烯管道施加压力，其压力根据聚乙烯管道的尺寸进行选择，通过聚乙烯管道在支撑架1上拖动，使管材端面稳定接触加热板；具体的，将待焊管材两端面用一定的压力靠在一个预制好温度的加热板上维持到端面熔化。
焊接，待聚乙烯管道端面熔融后，取出加热板，再次拖动悬臂支架，使聚乙烯管道在支撑架1上稳定移动，进而使聚乙烯管道充分接触，其两个熔接焊接的端面紧密接触，避免侧拉力影响聚乙烯管道对接，最终使两个端面粘合，随着并逐渐冷却，完成焊接，其冷却过程中需要进行压力保持，进而确保焊缝对接接触面积最大，焊接质量可靠；同时在焊接拖动管材时，保护管材不被划伤，影响管材承压质量。
进一步的，上述焊接，进行铣削后需要检测聚乙烯管道的管壁错边量，并保证聚乙烯管道的焊接端口的清洁度；需要注意的是，在焊接完成后，由于时加热和冷却是在一定压力下进的；虽然减少了可能出现一切缺陷，如过热、气孔、错边等，但是熔融聚合物在压力的作用下会发生了流动、相互扩散与渗透以及内部热量的产生与耗散的情况,使得从连接界面到母材各个不同的区域依据各自的加热温度及冷却速度不同而发生了不同的组织转变过程,使得焊接接头部位的材料性存在能发生变化的可能性。
因此，需要检测焊接质量，可根据标准GB8804.1-88和标准GB8804.2-88中的定取规定进行取样检测，在外形上，检测两对接焊管道表面的错边量在设计范围内，还可以选段根据需求检测管道的拉伸性能、疲劳性能、断裂韧性，条件允许情况下还可以取样做冲击试验、抗快速裂纹扩展性能试验。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (10)
1.一种塑料管道焊接安装调节支架,其特征在于：包括支撑架（1），所述支撑架（1）上设有两个管道支撑机构，所述管道支撑机构包括至少两个辊筒单元（2），所述辊筒单元（2）呈倾斜设置，所述支撑架（1）下端设有用于调节支撑架（1）高度和角度的升降单元（3），用于由两个辊筒单元（2）围绕塑料管道对称分布。
2.根据权利要求1所述的塑料管道焊接安装调节支架，其特征在于：所述支撑架（1）包括底部框架（101），所述底部框架（101）两端设有竖直框架（102），底部框架（101）中部设有托架（103），所述辊筒单元（2）两端分别连接竖直框架（102）与托架（103）。
3.根据权利要求1所述的塑料管道焊接安装调节支架，其特征在于：所述辊筒单元（2）包括受力杆（201）、转动轴承（202）、辊筒（203），所述受力杆（201）呈倾斜安装在支撑架（1）上，所述转动轴承（202）固定端连接受力杆（201），所述转动轴承（202）活动端上连接辊筒（203）。
4.根据权利要求3所述的塑料管道焊接安装调节支架，其特征在于：所述辊筒（203）呈圆柱体，所述辊筒（203）表面设有接触层（204），所述接触层（204）表面光滑，用于由接触层（204）接触塑料管。
5.根据权利要求1所述的塑料管道焊接安装调节支架，其特征在于：所述支撑架（1）下端设有滑轮（4），所述升降单元（3）位于滑轮（4）一侧，所述升降单元（3）包括支架杆（301）与地脚支架（302），所述支架杆（301）安装在支撑架（1）下端，所述支架杆（301）与地脚支架（302）相适配。
6.根据权利要求5所述的塑料管道焊接安装调节支架，其特征在于：所述地脚支架（302）与支架杆（301）螺纹连接，所述地脚支架（302）或支架杆（301）分别设有螺杆、螺孔，用于由螺杆和螺孔相吻合。
7.根据权利要求5所述的塑料管道焊接安装调节支架，其特征在于：所述地脚支架（302）为中空，所述支架杆（301）外形轮廓与地脚支架（302）内部轮廓相吻合，用于由地脚支架（302）插入支架杆（301）。
8.根据权利要求7所述的塑料管道焊接安装调节支架，其特征在于：所述支架杆（301）上设有多个通孔（304），所述地脚支架（302）上设有螺孔（303），所述螺孔（303）与通孔（104）尺寸相适配，用于由螺孔（303）与通孔（304）中插入螺栓进行锁紧。
9.一种塑料管道焊接安装调节支架使用方法，使用权利要求1至8任意一项所述的塑料管道焊接安装调节支架，其特征在于，包括如下步骤：
a，设备调试，将塑料管道焊接安装调节支架放置在焊接机一侧，通过升降单元（3）调整支架高度，使支架与焊接机的悬臂支架高度相适配；
b，管道放置，将待焊接的聚乙烯管道放置在支撑架（1）上，聚乙烯管道两端抵触辊筒单元（2），推/拉动聚乙烯管道，保证聚乙烯管道能够稳定移动；
c，对接，将聚乙烯管道首端移动到焊接机的悬臂支架上，并进行锁紧，移动悬臂支架对齐聚乙烯管道的端面，且对接的两个聚乙烯管道之间留有间隙；
d，焊接预处理，通过两个聚乙烯管道之间留有的间隙进行铣削，形成对称和齐平的焊接端口，再放置加热板，拖动悬臂支架，向聚乙烯管道施加压力，聚乙烯管道沿着支撑架（1）稳定移动，使管材端面稳定接触加热板；
e，焊接，待聚乙烯管道端面熔融后，取出加热板，再次拖动对接机，使聚乙烯管道在支撑架（1）稳定移动，进而使聚乙烯管道充分接触，并逐渐冷却，完成焊接。
10.根据权利要求9所述的塑料管道焊接安装调节支架使用方法，其特征在于：所述焊接，进行铣削后需要检测聚乙烯管道的管壁错边量，并保证聚乙烯管道的焊接端口的清洁度。
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