CN110935757B

CN110935757B - 钢管管口校圆机构

Info

Publication number: CN110935757B
Application number: CN201911356503.1A
Authority: CN
Inventors: 运飞宏; 刘伟丰; 王立权; 孙海亭; 王刚; 贾鹏
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2039-12-25
Also published as: CN110935757A

Abstract

本发明提供一种钢管管口校圆机构，包括二个主体板，二个带直线位移传感器液压缸，一个心轴，二个销轴，六对卡块，一个限位滑块，一个支撑底座，利用液压缸的拉力，在传感器的控制下改变钢管的椭圆度，能够较为方便迅捷安全的将一对钢管校圆配对。校圆时将一对钢管将管口分别对准两侧心轴，钢管管口短轴一侧卡入卡块，一侧卡入限位滑块；共布置六对卡块，可分别对六种不同直径钢管进行校圆；液压缸活塞杆吊耳连接限位滑块，缸筒吊耳通过销轴连接主体板，可通过位移传感器进行行程控制；校圆机构安装在支撑底座上，支撑底座可进行高度调节，改变机构高度；支撑底座采用地脚螺栓固定，保证了工程的安全，提高了工程的可靠性。

Description

钢管管口校圆机构

技术领域

本发明涉及一种钢管管口对接机构，尤其涉及一种钢管管口校圆机构。

背景技术

我国地大物博、资源丰富，然而资源分布不均，各地对能源需求量不同的一系列问题困扰着我们，所以能源运输成为解决这一问题的关键，油气运输管道在近40年得到了巨大的发展，这种发展势头在未来的几十年中仍将持续下去，因此钢管的利用也日益成为人们生活中不可或缺的。经过调研发现，国内的钢管组对生产工作大部分均由工人手工完成，其组对原理为：将钢管放在V型导轨上，用两条错开90°的铁丝充当母线，在钢管距离母线较大的位置上使用垫片调整至一致，以达到保证钢管直线度的目的；在需焊接的管口位置处，在符合错边量要求的位置用点焊焊接，不符合的位置用刀把式铁块焊接，将楔形铁块插入缝隙中，用大锤敲击楔形铁块，将错边量大的位置压回、小的位置拉出，再将管口进行人工单面点焊，最后将楔块切割下来。但因需组对的钢管直径范围大，以及长度不一致，导致了钢管对接工作的调直、对中方式繁锁、整体生产效率低，成品误差随机性大，进而影响了产品的总体质量。针对如上问题，为了使钢管对接操作方便简单，误差小，降低工人的劳动强度和工作的危险性，急需设计一款低经济耐用的钢管管口校圆机构。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种操作方便简单，误差低的钢管管口校圆机构，在带直线位移传感器液压缸的拉动下，实现对一对钢管管口的校圆，从而高效精确的进行管口焊接，有效减少了工人的劳动时间和作业强度，提高了作业效率。还能根据不同的工作环境，固定机构和调整整个机构的高度，保证了机构工作时的稳定性，提高了工程的质量。

本发明的目的是这样实现的：包括支撑底座、设置在支撑底座上的伸缩杆、设置在伸缩杆上端的心轴、对称设置在心轴两端的两块主体板，每块主体板的一端设置有一行程槽、另一端设置有一排卡块。两块主体板之间设置有限位滑块，限位滑块的左右两侧对称且每侧设置有一排凸台，凸台的数量与卡块的数量相等，限位滑块的上下两端分别设置有一连接柱，在每个连接柱与主体板之间设置有带直线位移传感器的液压缸。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述支撑底座是三脚架结构，三脚架的底板有设有通孔，通过地脚螺栓与通孔的配合固定支撑底座，所述伸缩杆上端设置有与心轴配合的U型槽。

2.每排卡块的卡块数量是六个，每排凸台的凸台数量也是六个。

3.校圆时将一对对接钢管分别将管口对准心轴两端轴面，短轴一端卡入卡块，一端卡入限位滑块中，启动液压缸进行校圆，实现范围内直径误差的钢管组对。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在带直线位移传感器液压缸的拉动下，实现对一对钢管管口的校圆，从而高效精确的进行管口焊接，有效减少了工人的劳动时间和作业强度，提高了作业效率。还能根据不同的工作环境，固定机构和调整整个机构的高度，保证了机构工作时的稳定性，提高了工程的质量。

1、首先将一对钢管管口短轴一侧套入符合管径的卡块5上，调整限位滑块3，将另一侧的短轴卡入限位滑块3的凸台上；计算好椭圆度，通过位移传感器控制液压缸，改变管口的椭圆度完成校圆。由于两侧管口同步进行，所以校园后该对钢管可以进行焊接。

2、传统的校圆工艺技术落后，生产的产品很难满足市场对钢管的高质量要求，通过该机构使钢管管口校圆误差低，钢管之间组对更为精准，对钢管的焊接具有重要意义。

3、该校圆机构结构简单，呈对称式，成本较低，易于制造，降低了工程的成本，节约了资源。

4、该校圆机构校圆效率高，只需要将钢管管口的椭圆度计算好，利用传感器控制液压缸1行程便可完成校圆，节约了大量的人力和物力。

5、改校圆机构属于半自动设备，可由工人轻松进行操作，且操作方便简单，降低了工人的劳动强度和工作的危险性。

6、改校圆机构采用可调高式支撑底座7，可适应不同的工作环境，且支架底板可用地脚螺栓固定，提高了结构的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明钢管管口校圆机构的整体结构示意图。

图2为本发明钢管管口校圆机构的分解结构示意图。

图3为本发明钢管管口校圆机构的校圆流程示意图。

图4为本发明钢管管口校圆机构支撑底架的伸缩结构示意图。

图中主要标号说明：1带直线位移传感器液压缸、2主体板、3限位滑块、4销轴、5卡块、6心轴、7支撑底座、1’伸缩杆、2’固定支架、3’螺栓、4’垫片、5’螺母。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明钢管管口校圆机构，包括二个主体板，二个带直线位移传感器液压缸，一个心轴，二个销轴，六对卡块，一个限位滑块，一个支撑底座；两侧共布置六对卡块，卡块与卡块之间间距为30mm～60mm，可对接钢管直径及相应管壁厚度：355mm(10～20mm)406(13～20mm)，508mm(13～25mm)，610mm(13～25mm),762mm(16～38mm),914mm(40mm)，椭圆度小于其公称直径的1％其最大不超过5mm。

所述限位滑块置于主体板中，左右两侧对称，分别有六个凸台，与六个卡块一一对应，滑块上下侧凸出二个连接柱与液压缸活塞杆吊耳焊接。所述主体板开有限位滑块行程槽，液压缸由位移传感器控制行程带动限位滑块。所述校圆时将一对对接钢管分别将管口对准心轴两端轴面，短轴一端卡入卡块，一端卡入限位滑块中，启动液压缸进行校圆，实现范围内直径误差的钢管组对，校圆后同轴度小于或等于0.5mm，方便焊接工作的进行。所述校圆机构通过心轴伸出的轴端坐于支撑底座U型槽中，支撑底座设有伸缩结构，共所述设置7个高度，可根据具体工作情况调整高度。所述支撑底座呈三脚架结构，底板设有通孔，可以通过地脚螺栓固定支撑底座，保证其工作时的稳定性。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明钢管管口校圆机构，包括二个主体板2，二个带直线位移传感器液压缸1，一个心轴6，二个销轴4，六对卡块5，一个限位滑块3，一个支撑底座7。其改进之处是：改变了落后的钢管校圆工艺，发明了一种先进的校圆机构，利用液压缸1的拉力，在传感器的控制下改变钢管的椭圆度，能够较为方便迅捷安全的将一对钢管校圆配对。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明钢管管口校圆机构，其中：主体板2两侧共布置六对卡块5，卡块5与卡块5间距最小为30mm，可对接钢管直径及相应管壁厚度：355mm(10～20mm)406(13～20mm)，508mm(13～25mm)，610mm(13～25mm),762mm(16～38mm),914mm(40mm)，椭圆度小于其公称直径的1％其最大不超过5mm。所述限位滑块3置于二块主体板2中，左右两侧对称，分别有六个凸台，与六个卡块5一一对应，滑块3上下侧凸出二个连接柱与液压缸1活塞杆吊耳焊接。所述主体板2开有限位滑块行程槽，液压缸1由位移传感器控制行程带动限位滑块3。所述校圆时将一对对接钢管分别将管口对准心轴6两侧轴面，短轴一端卡入卡块，一端卡入限位滑块3中，启动液压缸1进行校圆，实现范围内直径误差的钢管组对，校圆后同轴度小于或等于0.5mm，方便焊接工作的进行。所述校圆机构通过心轴6伸出的轴端坐于支撑底座U型槽中，支撑底座7设有伸缩结构，共设置7个高度，可根据具体工作情况调整高度。所述支撑底座7呈三脚架结构，底板设有通孔，可以通过地脚螺栓固定支撑底座7，保证其工作时的稳定性。

本发明钢管管口校圆机构使用时：卡块5正面投影轮廓边为劣弧，管口以卡块5为基准确定滑块位置。安装时：六对卡块5呈对称式焊于二块主体板2两侧，限位滑块3置于二块主体板2滑槽中，液压缸1一端通过活塞杆吊耳与限位滑块3连接柱相连，一端通过销轴4与主体板2相连；两块主体板2通过心轴6连接，心轴6两端坐于支撑底座7U型槽中。如图4所示:伸缩杆1’插入固定支架2’中孔中，通过侧面通孔对齐插入螺栓组(3’、4’、5’)对高度进行定位。钢管来料类型要求为钢板卷制钢管，直线度应满足3m长度内的钢管小于1.6mm，组对后钢管焊接规范符合AWS D1.1:2008。

综上，本发明提供一种钢管管口校圆机构，包括二个主体板，二个带直线位移传感器液压缸，一个心轴，二个销轴，六对卡块，一个限位滑块，一个支撑底座。其改进之处是：改变了落后的钢管校圆工艺，发明了一种先进的校圆机构，利用液压缸的拉力，在传感器的控制下改变钢管的椭圆度，能够较为方便迅捷安全的将一对钢管校圆配对。校圆时将一对钢管将管口分别对准两侧心轴，钢管管口短轴一侧卡入卡块，一侧卡入限位滑块；共布置六对卡块，卡块之间间距为30mm～60mm，可分别对六种不同直径钢管进行校圆；液压缸活塞杆吊耳连接限位滑块，缸筒吊耳通过销轴连接主体板，可通过位移传感器进行行程控制；校圆机构安装在支撑底座上，支撑底座可进行高度调节，改变机构高度；支撑底座采用地脚螺栓固定，保证了工程的安全，提高了工程的可靠性。

Claims

1.钢管管口校圆机构，其特征在于：包括支撑底座、设置在支撑底座上的伸缩杆、设置在伸缩杆上端的心轴、对称设置在心轴两端的两块主体板，每块主体板的一端设置有一行程槽、另一端设置有一排卡块，两块主体板之间设置有限位滑块，且限位滑块位于两个行程槽中，限位滑块的左右两侧对称且每侧设置有一排凸台，凸台的数量与卡块的数量相等，限位滑块的上下两端分别设置有一连接柱，在每个连接柱与主体板之间设置有带直线位移传感器的液压缸。

2.根据权利要求1所述的钢管管口校圆机构，其特征在于：所述支撑底座是三脚架结构，三脚架的底板设有通孔，通过地脚螺栓与通孔的配合固定支撑底座，所述伸缩杆上端设置有与心轴配合的U型槽。

3.根据权利要求1或2所述的钢管管口校圆机构，其特征在于：每排卡块的卡块数量是六个，每排凸台的凸台数量也是六个。

4.根据权利要求1或2所述的钢管管口校圆机构，其特征在于：校圆时将一对对接钢管分别将管口对准心轴两端轴面，短轴一端卡入卡块，一端卡入限位滑块中，启动液压缸进行校圆，实现范围内直径误差的钢管组对。

5.根据权利要求3所述的钢管管口校圆机构，其特征在于：校圆时将一对对接钢管分别将管口对准心轴两端轴面，短轴一端卡入卡块，一端卡入限位滑块中，启动液压缸进行校圆，实现范围内直径误差的钢管组对。