CN110524461A - 一种管段支撑组对装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管结构制造技术领域，公开了一种管段支撑组对装置，包括滑轨以及设于滑轨的气泡水平仪，滑轨下端的左右两端均设有升降机构，滑轨上设有滑移支座，滑移支座上设有滚轮，滚轮的中轴线沿左右方向延伸，滑轨的一端设有平移机构，滑轨的另一端设有滚动机构，平移机构的输出端连接滑移支座，滚动机构的输出端连接滚轮。使用时，管段放置在滚轮上，通过调节两个升降机构，以调整滑轨的高度和水平度，再调节平移机构，驱动滑移支座左右滑动，以调整滑移支座的横向位置，最后通过滚动机构驱使滚轮转动，从而带动滚轮上的管段前后移动，以调整管段的纵向位置；通过三个方向的位置状态调节，从而实现管段的高精度组对，且适用于不同管段。

Description

一种管段支撑组对装置

技术领域

本发明涉及管结构制造技术领域，尤其涉及一种适用于海洋石油工程的管段支撑组对装置。

背景技术

随着海洋石油开采技术的发展，海洋石油工程装备呈现出大型化、深水化的发展趋势。无论是组块平台还是导管架，结构中都包含大量的管类构件。海洋工程装备制造领域管件具有数量多、规格多、形式多、材质多、接长准备工作多的“五多”特点。在进行两个管件之间的组对，也就是对位时，常规的方法是使用固定式垫墩对两段管件分别进行垫高，以实现对位，然而此方法暴露出垫墩选择难、垫墩找平难、管件变形控制难、精度控制难以及难以直接用于大小口、偏心管等位置精度要求高的管件对接组对的五大弊端，已不能满足海洋石油工程装备发展的使用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种管段支撑组对装置，其能够适用于不同的管件，实现管段的高精度组对。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种管段支撑组对装置，包括滑轨以及设于滑轨的气泡水平仪，所述滑轨下端的左右两端均设有升降机构，所述滑轨上设有滑移支座，所述滑轨的一端设有平移机构，所述平移机构的输出端连接滑移支座，所述平移机构能够驱动滑移支座在滑轨上左右滑动，所述滑移支座上设有滚轮，所述滚轮的中轴线沿左右方向延伸，所述滚轮能够转动，所述滑轨的另一端设有滚动机构，所述滚动机构的输出端连接滚轮。

作为上述技术方案的改进，所述滚动机构包括设于滑移支座的第一轮轴和套筒以及设于滑轨的第一旋转轴，所述第一轮轴、套筒和第一旋转轴的中轴线均沿左右方向延伸，所述第一轮轴、套筒和第一旋转轴能够转动，所述滚轮固定安装在第一轮轴上，所述第一轮轴的一端设有第一齿轮，所述套筒外设有第二齿轮，所述第二齿轮能够驱动第一齿轮转动，所述套筒内设有内花键，所述第一旋转轴的一端设有外花键段，所述外花键段与内花键啮合。

作为上述技术方案的改进，所述滑移支座于第一轮轴和套筒之间设有传动轴，所述传动轴上设有第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮与第一齿轮啮合，所述第四齿轮与第二齿轮啮合。

作为上述技术方案的改进，所述滑轨上端面开设有滑槽，所述滑移支座的下端对应设有滑块，所述滑块上设有安装孔，所述套筒通过轴承安装在安装孔，所述第一旋转轴通过轴承安装在滑轨上。

作为上述技术方案的改进，所述滑移支座上设有至少一根第二轮轴，所述第二轮轴与第一轮轴平行，所述第二轮轴上安装有所述滚轮，所述第一轮轴驱动第二轮轴转动。

作为上述技术方案的改进，所述第一轮轴上设有第一链轮，所述第二轮轴上设有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮通过链条传动。

作为上述技术方案的改进，所述平移机构包括设于滑移支座的螺纹孔以及设于滑轨的第二旋转轴，所述螺纹孔的中轴线沿左右方向延伸，所述第二旋转轴的一端设有外螺纹段，所述外螺纹段安装在螺纹孔中。

作为上述技术方案的改进，所述升降机构为液压千斤顶，所述液压千斤顶与滑轨活动连接。

作为上述技术方案的改进，所述滑轨的下端铰接有连接件，所述连接件的一端开设有圆柱槽，所述液压千斤顶的输出轴上对应设有圆柱台，所述圆柱台插接在圆柱槽中。

作为上述技术方案的改进，两个升降机构之间通过连杆连接，所述连杆上铰接有至少一个支脚，所述连杆上还设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中安装有一支撑轴，所述支撑轴的中轴线沿上下方向延伸。

本发明的有益效果有：

本管段支撑组对装置在使用时，管段放置在滚轮上，通过调节升降机构，将滑轨调整在合适的高度位置，若地面不平整，可分别调节两个升降机构，直到气泡水平仪显示当前滑轨处于水平状态，通过调节平移机构，驱动滑移支座在滑轨上左右滑动，将滑移支座调整到合适的横向位置，最后通过滚动机构驱使滚轮转动，从而带动滚轮上的管段前后移动，将管段移动到合适的纵向位置；以此实现管段的高度、横向位置、纵向位置三个方向的位置状态调节，从而实现管段的高精度组对。而且，正是由于管段的位置在三个方向可调节，因此能满足不同管径的直管段组对要求，也能满足大小口等异型管段的支撑组对要求，能极大地提高管段组对工作效率，具有多功能、高精度、成本低、安全性高、应用范围广、环境适应强、可动态调节等特点。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，其中：

图1是本发明实施例的剖视图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3为图2中B-B处的剖视图；

图4为本发明实施例的侧视图；

图5为本发明实施例的俯视图。

具体实施方式

参见图1、图4和图5，本发明的一种管段支撑组对装置，包括滑轨1以及设于滑轨中间位置的气泡水平仪7，滑轨1的长度沿左右方向延伸，所述滑轨1下端的左右两端均设有升降机构2，所述滑轨1上设有滑移支座3，所述滑轨1的一端设有平移机构4，所述平移机构4的输出端连接滑移支座3，所述平移机构4能够驱动滑移支座3在滑轨1上左右滑动，所述滑移支座3上设有滚轮5，所述滚轮5的中轴线沿左右方向延伸，所述滚轮5能够转动，所述滑轨1的另一端设有滚动机构6，所述滚动机构6的输出端连接滚轮5。

进一步的，所述升降机构2为液压千斤顶，所述滑轨1的底部设有耳板13，耳板13上铰接有连接件12，连接件12可以左右转动，所述连接件12的下端开设有圆柱槽121，所述液压千斤顶的输出轴24上端对应设有圆柱台21，所述圆柱台21插接在圆柱槽121中。这样的连接方式，方便拆卸。液压千斤顶上设有升降摇杆22和流量控制阀23，上下摇动升降摇杆22，可驱动液压千斤顶的输出轴24上升，通过流量控制阀23可以调节液压千斤顶中液压油的卸油流量，从而控制液压千斤顶的输出轴24回落，以此实现升降机构2对滑轨1的高度调节。

而且，两个液压千斤顶之间通过连杆9连接，连杆9和液压千斤顶通过螺栓连接，所述连杆9的中部设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中安装有一支撑轴10，所述支撑轴10的中轴线沿上下方向延伸。具体为，所述支撑轴10包括一段螺纹轴101，所述螺纹轴101安装在螺纹通孔中，支撑轴10上固定连接有第一手轮102，转动第一手轮102，可使螺纹轴101在螺纹通孔转动，这样支撑轴10能够上下移动。所述连杆9的中部铰接有两个支脚91，支脚91能够前后转动。

具体的，使用时，先转动两个支脚91，使两个支脚91的底端抵接底面，稳稳地支撑本装置。再通过液压千斤顶调节好滑轨1的高度和水平度之后，转动第一手轮102，让支撑轴10向上移动，支撑轴10的上端抵住并支承滑轨1。支撑轴10用于辅助支承本装置上部的重量，由于滑轨1比较长，且用来放置管件的滑移支座3通常位于滑轨1的中部，因此滑轨1的中部受力较大，支撑轴10的支承可以防止滑轨1变形，保证滑轨1的直线度，保证管段的对位精度，增加滑轨1的使用寿命。

进一步参见图2，所述滑移支座3包括左右两端的左侧板34和右侧板35以及连接左侧板34和右侧板35的滑块31，滑块31为滑移支座3下端的部分，所述左侧板34和右侧板35的下端均设有开口向下的C形槽36，滑轨1的纵截面为T字形，C形槽36卡在滑轨1的上端，滑移支座3可在滑轨1上自由地左右滑动。而且所述滑轨1上端面开设有滑槽11，滑槽11的方向沿左右方向延伸，滑块31卡在滑槽11中。滑轨1在滑槽11的左右两端均设有限位块14，用于限定滑移支座3左右移动的极限位置，防止在移动的过程中，外花键段631脱离内花键622，或者外螺纹段411脱离螺纹孔33。

具体的，所述滑块31的左端开设有安装孔32，安装孔32的中轴线沿左右方向，滚动机构6包括设于滑移支座3的套筒62，所述套筒62通过轴承8安装在安装孔32中，此处的轴承为深沟球轴承，所述套筒62外设有第二齿轮621，所述套筒62内设有内花键622。滑轨1的左端通过螺栓安装有端盖15，端盖15上开设有通孔，所述滚动机构6还包括设于滑轨1的第一旋转轴63，第一旋转轴63通过轴承8安装在通孔中，此处的轴承为止推轴承，第一旋转轴63的中轴线沿左右方向延伸。第一旋转轴63的右端设有外花键段631，所述外花键段631与内花键622啮合。所述第一旋转轴63为阶梯轴，外花键段631的外径小于第一旋转轴63左端的外径，外花键段631与第一旋转轴63左端之间形成台肩。第一旋转轴63的左端通过螺栓固定连接有第二手轮632。

而且，所述滚动机构6还包括设于滑移支座3的第一轮轴61，左侧板34和右侧板35的上端开设有通孔，第一轮轴61通过轴承8安装在通孔中，此处的轴承为深沟球轴承，第一轮轴61的中轴线沿左右方向延伸，所述滚轮5固定安装在第一轮轴61上，滚轮5位于左侧板34和右侧板35之间，第一轮轴61的左端设有第一齿轮611。

此外，左侧板34的下端开设有通孔，传动轴64通过轴承8安装在通孔中，此处的轴承为深沟球轴承，也就是传动轴64位于第一轮轴61和套筒62之间，所述传动轴64上设有第三齿轮641和第四齿轮642，所述第三齿轮641与第一齿轮611啮合，所述第四齿轮642与第二齿轮621啮合。

这样，转动第二手轮632，旋转力通过第一旋转轴63的外花键段631和套筒62的内花键622传递给套筒62，套筒62的第二齿轮621旋转，第二齿轮621与第四齿轮642啮合，因此带动传动轴64转动，由于第三齿轮641与第一齿轮611啮合，继而驱动第一轮轴61转动，这样滚轮5跟着前后转动，带动滚轮5上的管件前后移动，以调节管件的纵向位置。而且，滚轮5是中间细、两端粗的母线为弧线的圆柱，此形状方便放置管件，可避免管件在滚轮5上左右滚动。

再参见图3，所述左侧板34和右侧板35的上端设有两根第二轮轴65，所述第二轮轴65与第一轮轴61平行，第二轮轴65与第一轮轴61在同一高度上，两根第二轮轴65分别位于第一轮轴61的前后两侧，所述第二轮轴65上安装有所述滚轮5，所述第一轮轴61上设有第一链轮612，所述第二轮轴65上设有第二链轮651，所述第一链轮612和第二链轮651通过链条66传动。装置上多设置几个滚轮5，便于放稳管段。左侧板34的左端设有保护盖37，保护盖37通过螺栓固定安装在左侧板34上，以保护传动结构。

进一步的，滑轨1的右端通过螺栓安装有端盖15，端盖15上设有通孔，所述平移机构4包括设于滑轨1的第二旋转轴41，第二旋转轴41通过轴承8安装在通孔中，此处的轴承为止推轴承，第二旋转轴41的右端通过螺栓固定安装有第三手轮42，第二旋转轴41的左端设有外螺纹段411。平移机构4还包括开设于滑块31右端的螺纹孔33，所述螺纹孔33的中轴线沿左右方向延伸，所述外螺纹段411安装在螺纹孔33中。

具体的，转动第三手轮42，外螺纹段411在螺纹孔33中转动，螺纹将旋转运动转化为直线运动，故滑移支座3在第二旋转轴41的驱动下，能够沿着滑轨1左右移动，实现安放在滚轮5上的管段的横向位置调节。

工作时，根据需要预制的两段管段的长度，选择合适数量的本装置间隔布置在一条直线上，通过升降摇杆22将滑轨1调节到合适的高度，以及将滑轨1调节水平，之后将需要对位的管段放置在滚轮5上，转动第三手轮42，调节滑移支座3的横向位置，直至安放在滚轮5上的两段管段的中轴线共线，再转动第二手轮632，调节管件的纵向位置，使两段管段纵向靠拢，直至两段管段的间隙达到要求。若一次不成功，之后仍然可以根据需要继续调整管段的高度、横向和纵向位置，直至符合后续的加工要求。

当然，由于此装置的高度、横向、纵向位置调节相互独立，互不干涉，故可以同时进行调节，可以提高调节位置的效率。同时转动第二手轮632和第三手轮42，套筒62一边转动，第一旋转轴63的外花键段631一边沿着内花键622移动，这样可以同时调节滑移支座3的横向位置以及管件的纵向位置。

以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种管段支撑组对装置，其特征在于：包括滑轨(1)以及设于滑轨的气泡水平仪(7)，所述滑轨(1)下端的左右两端均设有升降机构(2)，所述滑轨(1)上设有滑移支座(3)，所述滑轨(1)的一端设有平移机构(4)，所述平移机构(4)的输出端连接滑移支座(3)，所述平移机构(4)能够驱动滑移支座(3)在滑轨(1)上左右滑动，所述滑移支座(3)上设有滚轮(5)，所述滚轮(5)的中轴线沿左右方向延伸，所述滚轮(5)能够转动，所述滑轨(1)的另一端设有滚动机构(6)，所述滚动机构(6)的输出端连接滚轮(5)。

2.根据权利要求1所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：所述滚动机构(6)包括设于滑移支座(3)的第一轮轴(61)和套筒(62)以及设于滑轨(1)的第一旋转轴(63)，所述第一轮轴(61)、套筒(62)和第一旋转轴(63)的中轴线均沿左右方向延伸，所述第一轮轴(61)、套筒(62)和第一旋转轴(63)能够转动，所述滚轮(5)固定安装在第一轮轴(61)上，所述第一轮轴(61)的一端设有第一齿轮(611)，所述套筒(62)外设有第二齿轮(621)，所述第二齿轮(621)能够驱动第一齿轮(611)转动，所述套筒(62)内设有内花键(622)，所述第一旋转轴(63)的一端设有外花键段(631)，所述外花键段(631)与内花键(622)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：所述滑移支座(3)于第一轮轴(61)和套筒(62)之间设有传动轴(64)，所述传动轴(64)上设有第三齿轮(641)和第四齿轮(642)，所述第三齿轮(641)与第一齿轮(611)啮合，所述第四齿轮(642)与第二齿轮(621)啮合。

4.根据权利要求2所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：所述滑轨(1)上端面开设有滑槽(11)，所述滑移支座(3)的下端对应设有滑块(31)，所述滑块(31)上设有安装孔(32)，所述套筒(62)通过轴承(8)安装在安装孔(32)，所述第一旋转轴(63)通过轴承(8)安装在滑轨(1)上。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：所述滑移支座(3)上设有至少一根第二轮轴(65)，所述第二轮轴(65)与第一轮轴(61)平行，所述第二轮轴(65)上安装有所述滚轮(5)，所述第一轮轴(61)驱动第二轮轴(65)转动。

6.根据权利要求5所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：所述第一轮轴(61)上设有第一链轮(612)，所述第二轮轴(65)上设有第二链轮(651)，所述第一链轮(612)和第二链轮(651)通过链条(66)传动。

7.根据权利要求1所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：所述平移机构(4)包括设于滑移支座(3)的螺纹孔(33)以及设于滑轨(1)的第二旋转轴(41)，所述螺纹孔(33)的中轴线沿左右方向延伸，所述第二旋转轴(41)的一端设有外螺纹段(411)，所述外螺纹段(411)安装在螺纹孔(33)中。

8.根据权利要求1所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：所述升降机构(2)为液压千斤顶，所述液压千斤顶与滑轨(1)活动连接。

9.根据权利要求8所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：所述滑轨(1)的下端铰接有连接件(12)，所述连接件(12)的一端开设有圆柱槽(121)，所述液压千斤顶的输出轴上对应设有圆柱台(21)，所述圆柱台(21)插接在圆柱槽(121)中。

10.根据权利要求1所述的一种管段支撑组对装置，其特征在于：两个升降机构(2)之间通过连杆(9)连接，所述连杆(9)上铰接有至少一个支脚(91)，所述连杆(9)上还设有螺纹通孔，所述螺纹通孔中安装有一支撑轴(10)，所述支撑轴(10)的中轴线沿上下方向延伸。