CN110369564A - 大直径钢管自动调圆工装及方法 - Google Patents

Abstract

一种大直径钢管自动调圆工装及方法，它包括支撑座、支撑盘、连接杆和矫正装置，通过支撑盘与支撑座连接处于悬空状态，通过支撑盘上呈放射状的固定杆与矫正装置连接，通过连接杆与矫正装置连接组成环形结构矫正，通过调整连接杆的长度可调整矫正装置的倾角，通过延展杆与固定杆和矫正装置连接增大环形结构的直径适应不同规格的矫正钢管。本发明克服了原压力钢管占用场地大，效率低，操作繁琐，适应性不好的问题，具有结构简单，占用空间小，矫正效率高，适应性好，操作简单方便的特点。

Description

大直径钢管自动调圆工装及方法

技术领域

本发明属于钢管矫正技术领域，涉及一种大直径钢管自动调圆工装及方法。

背景技术

水电站建设中的压力钢管大多采用了内支撑，对于大直径的压力钢管更是如此，大量的内支撑安装和拆除工作不仅耗费人力和财力，而且还存在着巨大的安全隐患。而取消内支撑后，钢管的圆度调整也是一个难题，传统的圆度调整方法对于大直径的钢管也存在诸多缺点，其缺点是：场地占用范围大，占用时间长；需要人工多；调整方式麻烦，效率低；对工装台的损耗较大，经常会将工装台损坏以至于需要重新制作更换。传统的千斤顶和倒链调整圆度的方法在工期吃紧的情况下很难完成预定的工作量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大直径钢管自动调圆工装及方法，结构简单，采用支撑盘与支撑座连接处于悬空状态，支撑盘上呈放射状的固定杆与矫正装置连接，连接杆与矫正装置连接组成环形结构矫正，调整连接杆的长度可调整矫正装置的倾角，延展杆与固定杆和矫正装置连接增大环形结构的直径适应不同规格的矫正钢管，占用空间小，矫正效率高，适应性好，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种大直径钢管自动调圆工装，它包括支撑座、支撑盘、连接杆和矫正装置；所述支撑盘位于支撑座一侧与其连接悬空，多个矫正装置与支撑盘上的多个固定杆连接，连接杆与矫正装置连接组成环形结构；所述连接杆的长度可调，矫正装置的倾角可调。

所述支撑座包括与支腿连接的平板，位于平板上凸起的支撑板，支撑盘与支撑板连接。

所述支撑盘包括位于支撑轴两端呈放射状连接的多个固定杆，支撑轴与支撑座的支撑板连接。

所述固定杆一端设置法兰盘，与法兰盘连接有延展杆，矫正装置与延展杆连接。

所述连接杆包括与螺杆两端螺纹连接的伸缩杆，伸缩杆与矫正装置销轴连接。

所述矫正装置包括与矫正座两端垂直连接的液压顶杆，与矫正座连接的油泵箱伸出的油管与液压顶杆连接，液压顶杆与伸缩杆连接。

所述矫正座上靠近液压顶杆设置位移传感器。

如上所述的大直径钢管自动调圆工装的调圆方法，其特征是，它包括如下步骤：

直管矫正，

S1，将直管套设在环形结构上，由矫正装置的矫正座支撑；

S2，闭合矫正装置的电源，油泵箱通过油管向液压顶杆输送压力油，液压顶杆顶升矫正座，矫正座伸展与直管内壁抵触矫正；当位移传感器与设定值吻合后，矫正装置的电源自动断开；

锥形管矫正，

S3，旋转螺杆调节支撑轴外侧连接杆的长度，矫正座的一端处于倾斜状态，此时，环形结构成锥形状；

S4，将锥形管截面较大的一端朝向支撑座，套设于锥形状的环形结构上；

S5，闭合矫正装置的电源，油泵箱通过油管向液压顶杆输送压力油，液压顶杆顶升矫正座，矫正座伸展与锥形管内壁抵触矫正；当位移传感器与设定值吻合后，矫正装置的电源自动断开；

管径调整，

S6，当所矫正的钢管管径发生变化时，通过改变环形结构的直径矫正不同管径的钢管；

增大直径，

S6-1，解除所有与固定杆连接的矫正装置；

S6-2，选择对应、同规格长度的延展杆与固定杆；

S6-3，旋转螺杆调节连接杆的长度；

S6-4，矫正装置的液压顶杆与延展杆连接固定。

一种大直径钢管自动调圆工装，它包括支撑座、支撑盘、连接杆和矫正装置；支撑盘位于支撑座一侧与其连接悬空，多个矫正装置与支撑盘上的多个固定杆连接，连接杆与矫正装置连接组成环形结构；连接杆的长度可调，矫正装置的倾角可调。结构简单，通过支撑盘与支撑座连接处于悬空状态，通过支撑盘上呈放射状的固定杆与矫正装置连接，通过连接杆与矫正装置连接组成环形结构矫正，通过调整连接杆的长度可调整矫正装置的倾角，通过延展杆与固定杆和矫正装置连接增大环形结构的直径适应不同规格的矫正钢管，占用空间小，矫正效率高，适应性好，操作简单方便。

在优选的方案中，支撑座包括与支腿连接的平板，位于平板上凸起的支撑板，支撑盘与支撑板连接。结构简单，使用时，支撑座用于钢管矫正时支撑受力，与平板上凸起的支撑板连接的支撑盘处于悬空状态。

在优选的方案中，支撑盘包括位于支撑轴两端呈放射状连接的多个固定杆，支撑轴与支撑座的支撑板连接。结构简单，使用时，位于支撑盘的支撑轴两端设置的固定杆，呈均匀的放射状布设，钢管矫正时受力均衡，矫正时精度高。

在优选的方案中，固定杆一端设置法兰盘，与法兰盘连接有延展杆，矫正装置与延展杆连接。结构简单，使用时，与固定杆连接的延展杆与矫正装置连接，增大了环形结构的直径。

在优选的方案中，连接杆包括与螺杆两端螺纹连接的伸缩杆，伸缩杆与矫正装置销轴连接。结构简单，使用时，连接杆用于连接矫正装置，形成环形结构，增加整体结构强度，伸缩杆与矫正装置销轴连接处于活动状态，在螺杆旋转驱动伸缩杆伸缩时，矫正装置的一端逐步倾斜，使原环形结构逐步改变成锥形结构，以适应矫正锥形管，适应性好，操作简单方便。

在优选的方案中，矫正装置包括与矫正座两端垂直连接的液压顶杆，与矫正座连接的油泵箱伸出的油管与液压顶杆连接，液压顶杆与伸缩杆连接。结构简单，使用时，矫正装置的油泵箱工作将高压油通过油管输送至液压顶杆，液压顶杆的伸缩端伸缩推动矫正座伸展，矫正座伸展后与所矫正的钢管内壁抵触，修复钢管的圆度。

在优选的方案中，矫正座上靠近液压顶杆设置位移传感器。结构简单，位于矫正座一侧靠近液压顶杆的位移传感器，用于在矫正过程中，对液压顶杆进行限位，控制液压顶杆的伸缩端超范围引起所矫正钢管的变形。

在优选的方案中，如上大直径钢管自动调圆工装的调圆方法，其特征是，它包括如下步骤：

直管矫正，

S1，将直管套设在环形结构上，由矫正装置的矫正座支撑；

S2，闭合矫正装置的电源，油泵箱通过油管向液压顶杆输送压力油，液压顶杆顶升矫正座，矫正座伸展与直管内壁抵触矫正；当位移传感器与设定值吻合后，矫正装置的电源自动断开；

锥形管矫正，

S3，旋转螺杆调节支撑轴外侧连接杆的长度，矫正座的一端处于倾斜状态，此时，环形结构成锥形状；

S4，将锥形管截面较大的一端朝向支撑座，套设于锥形状的环形结构上；

S5，闭合矫正装置的电源，油泵箱通过油管向液压顶杆输送压力油，液压顶杆顶升矫正座，矫正座伸展与锥形管内壁抵触矫正；当位移传感器与设定值吻合后，矫正装置的电源自动断开；

管径调整，

S6，当所矫正的钢管管径发生变化时，通过改变环形结构的直径矫正不同管径的钢管；

增大直径，

S6-1，解除所有与固定杆连接的矫正装置；

S6-2，选择对应、同规格长度的延展杆与固定杆；

S6-3，旋转螺杆调节连接杆的长度；

S6-4，矫正装置的液压顶杆与延展杆连接固定。该方法操作简单，单人即可实现操作，劳动强度低，成本低。

一种大直径钢管自动调圆工装及方法，它包括支撑座、支撑盘、连接杆和矫正装置，通过支撑盘与支撑座连接处于悬空状态，通过支撑盘上呈放射状的固定杆与矫正装置连接，通过连接杆与矫正装置连接组成环形结构矫正，通过调整连接杆的长度可调整矫正装置的倾角，通过延展杆与固定杆和矫正装置连接增大环形结构的直径适应不同规格的矫正钢管。本发明克服了原压力钢管占用场地大，效率低，操作繁琐，适应性不好的问题，具有结构简单，占用空间小，矫正效率高，适应性好，操作简单方便的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明矫正装置的结构示意图。

图3为本发明连接杆的结构示意图。

图4为本发明矫正装置的控制简图。

图5为本发明使用状态图。

图中：支撑座1，支撑盘2，支撑轴21，固定杆22，延展杆23，连接杆3，螺杆31，伸缩杆32，矫正装置4，矫正座41，液压顶杆42，油泵箱43，油管44，位移传感器45。

具体实施方式

如图1~图5中，一种大直径钢管自动调圆工装，它包括支撑座1、支撑盘2、连接杆3和矫正装置4；所述支撑盘2位于支撑座1一侧与其连接悬空，多个矫正装置4与支撑盘2上的多个固定杆22连接，连接杆3与矫正装置4连接组成环形结构；所述连接杆3的长度可调，矫正装置4的倾角可调。结构简单，通过支撑盘2与支撑座1连接处于悬空状态，通过支撑盘2上呈放射状的固定杆22与矫正装置4连接，通过连接杆3与矫正装置4连接组成环形结构矫正，通过调整连接杆3的长度可调整矫正装置4的倾角，通过延展杆23与固定杆22和矫正装置4连接增大环形结构的直径适应不同规格的矫正钢管，占用空间小，矫正效率高，适应性好，操作简单方便。

优选的方案中，所述支撑座1包括与支腿连接的平板，位于平板上凸起的支撑板，支撑盘2与支撑板连接。结构简单，使用时，支撑座1用于钢管矫正时支撑受力，与平板上凸起的支撑板连接的支撑盘2处于悬空状态。

优选的方案中，所述支撑盘2包括位于支撑轴21两端呈放射状连接的多个固定杆22，支撑轴21与支撑座1的支撑板连接。结构简单，使用时，位于支撑盘2的支撑轴21两端设置的固定杆22，呈均匀的放射状布设，钢管矫正时受力均衡，矫正时精度高。

优选的方案中，所述固定杆22一端设置法兰盘，与法兰盘连接有延展杆23，矫正装置4与延展杆23连接。结构简单，使用时，与固定杆22连接的延展杆23与矫正装置4连接，增大了环形结构的直径。

优选地，延展杆23的长度规格为多种，使用时，根据不同管径选择同一规格的多个延展杆23与固定杆22连接，之后再与矫正装置4连接，以适应不同规格的矫正钢管，适应性好。

优选的方案中，所述连接杆3包括与螺杆31两端螺纹连接的伸缩杆32，伸缩杆32与矫正装置4销轴连接。结构简单，使用时，连接杆3用于连接矫正装置4，形成环形结构，增加整体结构强度，伸缩杆32与矫正装置4销轴连接处于活动状态，在螺杆31旋转驱动伸缩杆32伸缩时，矫正装置4的一端逐步倾斜，使原环形结构逐步改变成锥形结构，以适应矫正锥形管，适应性好，操作简单方便。

优选的方案中，所述矫正装置4包括与矫正座41两端垂直连接的液压顶杆42，与矫正座41连接的油泵箱43伸出的油管44与液压顶杆42连接，液压顶杆42与伸缩杆32连接。结构简单，使用时，矫正装置4的油泵箱43工作将高压油通过油管44输送至液压顶杆42，液压顶杆42的伸缩端伸缩推动矫正座41伸展，矫正座41伸展后与所矫正的钢管内壁抵触，修复钢管的圆度。

优选的方案中，所述矫正座41上靠近液压顶杆42设置位移传感器45。结构简单，位于矫正座41一侧靠近液压顶杆42的位移传感器45，用于在矫正过程中，对液压顶杆42进行限位，控制液压顶杆42的伸缩端超范围引起所矫正钢管的变形。

优选地，矫正时，钢管套设于矫正座41与连接杆3组成的环形结构上，固定杆22和连接杆3的长度均固定，通过位移传感器45测出液压顶杆42伸缩端的实际长度值并反馈到控制器，在控制器中进行实际长度与设定长度值分析对比，计算出相应的误差，再将其转换为控制信号输入到驱动器，以此驱动伺服油泵的相应流量输出控制液压顶杆42的伸缩动作来调整环形结构的直径，从而精确矫正钢管的圆度，劳动强度低，效率高，精确度高。

优选的方案中，如上所述的大直径钢管自动调圆工装的调圆方法，其特征是，它包括如下步骤：

直管矫正，

S1，将直管套设在环形结构上，由矫正装置4的矫正座41支撑；

S2，闭合矫正装置4的电源，油泵箱43通过油管44向液压顶杆42输送压力油，液压顶杆42顶升矫正座41，矫正座41伸展与直管内壁抵触矫正；当位移传感器45与设定值吻合后，矫正装置4的电源自动断开；

锥形管矫正，

S3，旋转螺杆31调节支撑轴21外侧连接杆3的长度，矫正座41的一端处于倾斜状态，此时，环形结构成锥形状；

S4，将锥形管截面较大的一端朝向支撑座1，套设于锥形状的环形结构上；

S5，闭合矫正装置4的电源，油泵箱43通过油管44向液压顶杆42输送压力油，液压顶杆42顶升矫正座41，矫正座41伸展与锥形管内壁抵触矫正；当位移传感器45与设定值吻合后，矫正装置4的电源自动断开；

管径调整，

S6，当所矫正的钢管管径发生变化时，通过改变环形结构的直径矫正不同管径的钢管；

增大直径，

S6-1，解除所有与固定杆22连接的矫正装置4；

S6-2，选择对应、同规格长度的延展杆23与固定杆22；

S6-3，旋转螺杆31调节连接杆3的长度；

S6-4，矫正装置4的液压顶杆42与延展杆23连接固定。该方法操作简单，单人即可实现操作，劳动强度低，成本低。

如上所述的大直径钢管自动调圆工装及方法，安装使用时，支撑盘2与支撑座1连接处于悬空状态，支撑盘2上呈放射状的固定杆22与矫正装置4连接，连接杆3与矫正装置4连接组成环形结构矫正，调整连接杆3的长度可调整矫正装置4的倾角，延展杆23与固定杆22和矫正装置4连接增大环形结构的直径适应不同规格的矫正钢管，占用空间小，矫正效率高，适应性好，操作简单方便。

使用时，支撑座1用于钢管矫正时支撑受力，与平板上凸起的支撑板连接的支撑盘2处于悬空状态。

使用时，位于支撑盘2的支撑轴21两端设置的固定杆22，呈均匀的放射状布设，钢管矫正时受力均衡，矫正时精度高。

使用时，与固定杆22连接的延展杆23与矫正装置4连接，增大了环形结构的直径。

使用时，连接杆3用于连接矫正装置4，形成环形结构，增加整体结构强度，伸缩杆32与矫正装置4销轴连接处于活动状态，在螺杆31旋转驱动伸缩杆32伸缩时，矫正装置4的一端逐步倾斜，使原环形结构逐步改变成锥形结构，以适应矫正锥形管，适应性好，操作简单方便。

使用时，矫正装置4的油泵箱43工作将高压油通过油管44输送至液压顶杆42，液压顶杆42的伸缩端伸缩推动矫正座41伸展，矫正座41伸展后与所矫正的钢管内壁抵触，修复钢管的圆度。

位于矫正座41一侧靠近液压顶杆42的位移传感器45，用于在矫正过程中，对液压顶杆42进行限位，控制液压顶杆42的伸缩端超范围引起所矫正钢管的变形。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大直径钢管自动调圆工装，其特征是：它包括支撑座（1）、支撑盘（2）、连接杆（3）和矫正装置（4）；所述支撑盘（2）位于支撑座（1）一侧与其连接悬空，多个矫正装置（4）与支撑盘（2）上的多个固定杆（22）连接，连接杆（3）与矫正装置（4）连接组成环形结构；所述连接杆（3）的长度可调，矫正装置（4）的倾角可调。

2.根据权利要求1所述的大直径钢管自动调圆工装，其特征是：所述支撑座（1）包括与支腿连接的平板，位于平板上凸起的支撑板，支撑盘（2）与支撑板连接。

3.根据权利要求1所述的大直径钢管自动调圆工装，其特征是：所述支撑盘（2）包括位于支撑轴（21）两端呈放射状连接的多个固定杆（22），支撑轴（21）与支撑座（1）的支撑板连接。

4.根据权利要求3所述的大直径钢管自动调圆工装，其特征是：所述固定杆（22）一端设置法兰盘，与法兰盘连接有延展杆（23），矫正装置（4）与延展杆（23）连接。

5.根据权利要求1所述的大直径钢管自动调圆工装，其特征是：所述连接杆（3）包括与螺杆（31）两端螺纹连接的伸缩杆（32），伸缩杆（32）与矫正装置（4）销轴连接。

6.根据权利要求1所述的大直径钢管自动调圆工装，其特征是：所述矫正装置（4）包括与矫正座（41）两端垂直连接的液压顶杆（42），与矫正座（41）连接的油泵箱（43）伸出的油管（44）与液压顶杆（42）连接，液压顶杆（42）与伸缩杆（32）连接。

7.根据权利要求6所述的大直径钢管自动调圆工装，其特征是：所述矫正座（41）上靠近液压顶杆（42）设置位移传感器（45）。

8.根据权利要求1~7任一项所述的大直径钢管自动调圆工装的调圆方法，其特征是，它包括如下步骤：

直管矫正，

S1，将直管套设在环形结构上，由矫正装置（4）的矫正座（41）支撑；

S2，闭合矫正装置（4）的电源，油泵箱（43）通过油管（44）向液压顶杆（42）输送压力油，液压顶杆（42）顶升矫正座（41），矫正座（41）伸展与直管内壁抵触矫正；当位移传感器（45）与设定值吻合后，矫正装置（4）的电源自动断开；

锥形管矫正，

S3，旋转螺杆（31）调节支撑轴（21）外侧连接杆（3）的长度，矫正座（41）的一端处于倾斜状态，此时，环形结构成锥形状；

S4，将锥形管截面较大的一端朝向支撑座（1），套设于锥形状的环形结构上；

S5，闭合矫正装置（4）的电源，油泵箱（43）通过油管（44）向液压顶杆（42）输送压力油，液压顶杆（42）顶升矫正座（41），矫正座（41）伸展与锥形管内壁抵触矫正；当位移传感器（45）与设定值吻合后，矫正装置（4）的电源自动断开；

管径调整，

S6，当所矫正的钢管管径发生变化时，通过改变环形结构的直径矫正不同管径的钢管；

增大直径，

S6-1，解除所有与固定杆（22）连接的矫正装置（4）；

S6-2，选择对应、同规格长度的延展杆（23）与固定杆（22）；

S6-3，旋转螺杆（31）调节连接杆（3）的长度；

S6-4，矫正装置（4）的液压顶杆（42）与延展杆（23）连接固定。