CN111536364A - 一种直推式管道环包修复装置及其环包修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直推式管道环包修复装置及其环包修复方法，涉及管道修复设备技术领域，包括外齿圆，所述外齿圆的外表面啮合有四个第一齿轮，且其中至少两个第一齿轮通过皮带传动机构连接，上述通过皮带传动机构连接的两个第一齿轮中，其中一个与驱动电机的输出轴连接；所述外齿圆内设置有绑带架，所述绑带架转动连接在外齿圆的内壁上，所述绑带架连接有带动其伸缩的长度调节机构，所述绑带连接有带动其摆动的角度调节机构。本发明采用直推式管道环包修复设计，无需通过管道的旋转来使其对其的修复，只需沿着外齿圆1的轴线，在管道的直线运动中，绑带不断的缠绕完成管道的环包，最后将绑带剪下完成管道的修复，如此避免了管道在旋转过程中的进一步破损的问题。
Description
技术领域
本发明涉及管道修复设备技术领域，尤其涉及一种直推式管道环包修复装置及其环包修复方法。
背景技术
在海洋油气开发中，所开采的油气需要通过管道输送，由于管道所处环境较为苛刻，外界因素较为复杂，因此管道外侧容易产生损伤，在传统的修复过程中，往往是采用人工绑扎的方式，通过管道的选择配合绑扎，从而进行管道的修复，但是此修复过程，对于破损的管道来说，其旋转时受到的扭力会进一步加深管道的破损，因而继续改变。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种直推式管道环包修复装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
包括外齿圆，所述外齿圆的外表面啮合有四个第一齿轮，且其中至少两个第一齿轮通过皮带传动机构连接，上述通过皮带传动机构连接的两个第一齿轮中，其中一个与驱动电机的输出轴连接；
所述外齿圆内设置有绑带架，所述绑带架转动连接在外齿圆的内壁上，所述绑带架连接有带动其伸缩的长度调节机构，所述绑带连接有带动其摆动的角度调节机构。
可选地，所述外齿圆上开设有一段缺口，所述缺口的上侧内壁上设置有定滑轮组，所述缺口的下侧内壁上动滑轮组，所述外齿圆上开设有呈弧形设置的滑槽，所述动滑轮组滑动连接在滑槽内，所述滑槽内设置有压缩弹簧，所述动滑轮组通过传动件与角度调节机构的输入端连接。
可选地，所述外齿圆的内壁上焊接有支架，所述支架与动滑轮上共同设置有柔性支撑机构。
可选地，所述柔性支撑机构由两个传动轮和套设在二者上的传动带构成，其中一个所述传动轮与动滑轮组同轴设置，另一个所述传动轮转动轮连接在支架上。
可选地，所述绑带架由第一支架和设置在第一支架上的绑带卷、第二支架和设置在第二支架上的牵引轮构成。
可选地，长度调节机构由丝杆、光杆、旋钮和固定块构成；
所述固定块固定连接在第一支架上，所述丝杆的一端转动连接在第二支架上，所述丝杆的另一端与固定块螺纹连接，所述旋钮与丝杆过盈配合，所述光杆的一端固定连接在第二支架上，所述光杆的另一端与固定块滑动连接。
可选地，所述角度调节机构由滑套、滑条、齿条和第二齿轮构成；
所述滑条滑动连接在滑套上，所述滑套与外齿圆固定连接，所述滑条与齿条固定连接，所述齿条与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与绑带架固定连接。
可选地，所述角度调节机构连接有对其进行锁紧的锁紧机构；
所述锁紧机构由连接块、T型杆、弹簧和挡块构成；
所述T型杆轴向滑动连接在连接块上，所述连接块通过螺栓固定在外齿圆上，所述挡块与T型杆固定焊接，所述T型杆上、挡块与连接块之间设置有弹簧。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
本发明采用直推式管道环包修复设计，无需通过管道的旋转来使其对其的修复，只需沿着外齿圆1的轴线，在管道的直线运动中，绑带不断的缠绕完成管道的环包，最后将绑带剪下完成管道的修复，如此避免了管道在旋转过程中的进一步破损的问题。
本发明采用采用动滑轮组与角度调节机构联动式设计，当动滑轮组受压在滑槽内滑动时，通过传动件带动滑条向上运动，滑条上的齿条与第二齿轮啮合，第二齿轮带动绑带架向上翻转，实现在管道的上料过程中绑带架抬起，并在管道上料完成后绑带架落下使得绑带在绑带架弯折成弧形并与管道的外表面接触，如此可实现管道上料的过程中，自动实现上述一系列操作，操作方便。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明中绑带架示意图；
图3为本发明中长度调节机构示意图；
图4为本发明中角度调节机构示意图；
图5为本发明中锁紧机构示意图；
图6为本发明中环包方法示意图；
图7为本发明中绑带缠绕示意图。
图中:1外齿圆、2第一齿轮、3皮带传动机构、4定滑轮组、5动滑轮组、6柔性支撑机构、7绑带架、71第一支架、72绑带卷、73第二支架、74牵引轮、8支架、固定块、9长度调节机构、91丝杆、92光杆、93旋钮、94固定块、10角度调节机构、101齿条、102滑条、103滑套、104第二齿轮、11锁紧机构、111连接块、112T型杆、113弹簧、114挡块、12滑槽、13传动件、14管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1至图7，外齿圆1的外表面啮合有四个第一齿轮2，且其中至少两个第一齿轮2通过皮带传动机构3连接，上通过皮带传动机构3连接的两个第一齿轮2中，其中一个与驱动电机的输出轴连接。
两个第一齿轮2通过皮带传动机构3的作用在于，增加传动的稳定性，四个第一齿轮2的设置同时起到了限位的作用，使得外齿圆1只能实现转动，四个第一齿轮2可以共同设置在一个环形支架(图中未画出)上。同时两个第一齿轮2通过皮带传动机构3传动，可以保证在实施例二中，其中一个第一齿轮2运动至缺口处，另一个第一齿轮2也可以实现传动。
外齿圆1内设置有绑带架7，绑带架7转动连接在外齿圆1的内壁上，绑带架7连接有带动其伸缩的长度调节机构9，绑带7连接有带动其摆动的角度调节机构10。
外齿圆1的内壁上焊接有支架8，支架8与动滑轮5上共同设置有柔性支撑机构6，柔性支撑机构6具体如下：柔性支撑机构6由两个传动轮和套设在二者上的传动带构成，其中一个传动轮与动滑轮组5同轴设置，另一个传动轮转动轮连接在支架8上。
参照图2，绑带架7具体如下：由第一支架71和设置在第一支架71上的绑带卷72、第二支架73和设置在第二支架73上的牵引轮74构成。
参照图3，长度调节机构9具体如下：由丝杆91、光杆92、旋钮93和固定块94构成，具体连接方式如下：固定块94固定连接在第一支架71上，丝杆91的一端转动连接在第二支架73上，可通过轴承转动连接，丝杆92的另一端与固定块94螺纹连接，旋钮93与丝杆91过盈配合，光杆92的一端固定连接在第二支架73上，光杆92的另一端与固定块74滑动连接。
参照图4，角度调节机构10具体如下：调节机构10由滑套103、滑条102、齿条101和第二齿轮104构成，具体连接方式如下：滑条102滑动连接在滑套103上，滑套103与外齿圆1固定连接，滑条102与齿条101固定连接，齿条101与第二齿轮104啮合，第二齿轮104与绑带架7固定连接。
角度调节机构10连接有对其进行锁紧的锁紧机构11。
参照图5，锁紧机构11具体如下：由连接块111、T型杆112、弹簧113和挡块114构成，具体连接方式如下：T型杆112轴向滑动连接在连接块111上，连接块111通过螺栓固定在外齿圆1上，挡块114与T型杆112固定焊接，T型杆112上、挡块114与连接块111之间设置有弹簧113。锁紧机构11的作用在于，当设备闲置时，通过T型杆112插入齿条101的齿间，避免绑带架7过度向下翻转。
实施例一的使用方法包括以下步骤：
S1、将绑带卷72装载在第一支架71上，并将绑带卷72撕开并绕在牵引轮74上，且至少绕一端，利用绑带的粘性实现固定，此时完成绑带的上料；
S2、人力或者扳手工具旋动旋钮93，旋钮93带动丝杆93轴向旋转，丝杆93在与固定块94的螺纹连接中不断的带动第二支架73靠近或远离第一支架71，根据待修复管道的直径进行选择，待修复管道直径大，则通过上方法驱动第二支架73远离第一支架71，待修复管道直径小，则通过上方法驱动第二支架73靠近第一支架71；
S3、人力或气压缸等抬升工具带动滑条102向上运动，滑条102上的齿条101与第二齿轮104啮合，第二齿轮104带动绑带架7向上翻转，实现在管道的上料前将绑带架7抬起，接着将待修复的管道沿着外齿圆1的轴向插入外齿圆1内完成上料，并在管道上料完成后绑带架7落下使得绑带在绑带架7弯折成弧形并与管道的外表面接触。
S5、开启驱动电机，驱动电机带动第一齿轮2旋转，第一齿轮2通过皮带传动机构3带动其他第一齿轮2从动，两个第一齿轮2同步实现外齿圆1的旋转，通过人力或气压缸推动管道沿着外齿圆1的轴向直线运动，在管道的直线运动中，绑带不断的缠绕完成管道的环包，如图4和图6所示，最后将绑带剪下完成管道的修复，修复后的管道通过上S3和S4的步骤反向实现出料。
实施例二
在实施例一的基础上，外齿圆1上开设有一段缺口，该缺口用于上下料，缺口的上侧内壁上设置有定滑轮组4，缺口的下侧内壁上动滑轮组5，外齿圆1上开设有呈弧形设置的滑槽12，动滑轮组5滑动连接在滑槽12内，滑槽12内设置有压缩弹簧，动滑轮组5通过传动件13与角度调节机构10的输入端连接。
在本实施例中，传动件13的结构如图1所示，可采用一种弧形的金属片。
实施例二的使用方法包含以下步骤：
S1、将绑带卷72装载在第一支架71上，并将绑带卷72撕开并绕在牵引轮74上，且至少绕一端，利用绑带的粘性实现固定，此时完成绑带的上料；
S2、人力或者扳手工具旋动旋钮93，旋钮93带动丝杆93轴向旋转，丝杆93在与固定块94的螺纹连接中不断的带动第二支架73靠近或远离第一支架71，根据待修复管道的直径进行选择，待修复管道直径大，则通过上方法驱动第二支架73远离第一支架71，待修复管道直径小，则通过上方法驱动第二支架73靠近第一支架71；
S3、将管道通过定滑轮组4和动滑轮组5之间的缝隙送入外齿圆1内，管道在与动滑轮组5接触时，动滑轮组5受力在滑槽12内滑动并带动压缩弹簧压缩，直至管道与动滑轮组5脱离并放置在传动带上，同时动滑轮组5在压缩弹簧的作用下复位，此时完成了管道的送料；
S4、在上的S3的中，当动滑轮组5受压在滑槽12内滑动时，通过传动件13带动滑条102向上运动，滑条102上的齿条101与第二齿轮104啮合，第二齿轮104带动绑带架7向上翻转，实现在管道的上料过程中绑带架7抬起，并在管道上料完成后绑带架7落下使得绑带在绑带架7弯折成弧形并与管道的外表面接触，此时完成环包前的准备工作；
S5、开启驱动电机，驱动电机带动第一齿轮2旋转，第一齿轮2通过皮带传动机构3带动其他第一齿轮2从动，两个第一齿轮2同步实现外齿圆1的旋转，通过人力或气压缸推动管道沿着外齿圆1的轴向直线运动，在管道的直线运动中，绑带不断的缠绕完成管道的环包，如图4和图6所示，最后将绑带剪下完成管道的修复，修复后的管道通过上S3和S4的步骤反向实现出料。
尽管上述公开示出了本发明的解说性实施例，但是应当注意到，在其中可作出各种更换和改动而不会脱离如所附权利要求定义的本发明的范围。根据本文中所描述的本发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不必按任何特定次序来执行。此外，尽管本发明的要素可能是以单数来描述或主张权利的，但是复数也是已料想了的，除非显式地声明了限定于单数。
Claims (9)
1.一种直推式管道环包修复装置，包括外齿圆(1)，其特征在于：所述外齿圆(1)的外表面啮合有四个第一齿轮(2)，且其中至少两个第一齿轮(2)通过皮带传动机构(3)连接，上述通过皮带传动机构(3)连接的两个第一齿轮(2)中，其中一个与驱动电机的输出轴连接；
所述外齿圆(1)内设置有绑带架(7)，所述绑带架(7)转动连接在外齿圆(1)的内壁上，所述绑带架(7)连接有带动其伸缩的长度调节机构(9)，所述绑带(7)连接有带动其摆动的角度调节机构(10)。
2.根据权利要求1所述的一种直推式管道环包修复装置，其特征在于，所述外齿圆(1)上开设有一段缺口，所述缺口的上侧内壁上设置有定滑轮组(4)，所述缺口的下侧内壁上动滑轮组(5)，所述外齿圆(1)上开设有呈弧形设置的滑槽(12)，所述动滑轮组(5)滑动连接在滑槽(12)内，所述滑槽(12)内设置有压缩弹簧，所述动滑轮组(5)通过传动件(13)与角度调节机构(10)的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种直推式管道环包修复装置，其特征在于，所述外齿圆(1)的内壁上焊接有支架(8)，所述支架(8)与动滑轮(5)上共同设置有柔性支撑机构(6)。
4.根据权利要求1所述的一种直推式管道环包修复装置，其特征在于，所述柔性支撑机构(6)由两个传动轮和套设在二者上的传动带构成，其中一个所述传动轮与动滑轮组(5)同轴设置，另一个所述传动轮转动轮连接在支架(8)上。
5.根据权利要求1所述的一种直推式管道环包修复装置，其特征在于，所述绑带架(7)由第一支架(71)和设置在第一支架(71)上的绑带卷(72)、第二支架(73)和设置在第二支架(73)上的牵引轮(74)构成。
6.根据权利要求4所述的一种直推式管道环包修复装置，其特征在于，长度调节机构(9)由丝杆(91)、光杆(92)、旋钮(93)和固定块(94)构成；
所述固定块(94)固定连接在第一支架(71)上，所述丝杆(91)的一端转动连接在第二支架(73)上，所述丝杆(92)的另一端与固定块(94)螺纹连接，所述旋钮(93)与丝杆(91)过盈配合，所述光杆(92)的一端固定连接在第二支架(73)上，所述光杆(92)的另一端与固定块(74)滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种直推式管道环包修复装置，其特征在于，所述角度调节机构(10)由滑套(103)、滑条(102)、齿条(101)和第二齿轮(104)构成；
所述滑条(102)滑动连接在滑套(103)上，所述滑套(103)与外齿圆(1)固定连接，所述滑条(102)与齿条(101)固定连接，所述齿条(101)与第二齿轮(104)啮合，所述第二齿轮(104)与绑带架(7)固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种直推式管道环包修复装置，其特征在于，所述角度调节机构(10)连接有对其进行锁紧的锁紧机构(11)；
所述锁紧机构(11)由连接块(111)、T型杆(112)、弹簧(113)和挡块(114)构成；
所述T型杆(112)轴向滑动连接在连接块(111)上，所述连接块(111)通过螺栓固定在外齿圆(1)上，所述挡块(114)与T型杆(112)固定焊接，所述T型杆(112)上、挡块(114)与连接块(111)之间设置有弹簧(113)。
9.一种利用权利要求2-8中任一项中一种直推式管道环包修复装置的环包修复方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
S1、将绑带卷(72)装载在第一支架(71)上，并将绑带卷(72)撕开并绕在牵引轮(74)上，且至少绕一端，利用绑带的粘性实现固定，此时完成绑带的上料；
S2、人力或者扳手工具旋动旋钮(93)，旋钮(93)带动丝杆(93)轴向旋转，丝杆(93)在与固定块(94)的螺纹连接中不断的带动第二支架(73)靠近或远离第一支架(71)，根据待修复管道的直径进行选择，待修复管道直径大，则通过上述方法驱动第二支架(73)远离第一支架(71)，待修复管道直径小，则通过上述方法驱动第二支架(73)靠近第一支架(71)；
S3、将管道通过定滑轮组(4)和动滑轮组(5)之间的缝隙送入外齿圆(1)内，管道在与动滑轮组(5)接触时，动滑轮组(5)受力在滑槽(12)内滑动并带动压缩弹簧压缩，直至管道与动滑轮组(5)脱离并放置在传动带上，同时动滑轮组(5)在压缩弹簧的作用下复位，此时完成了管道的送料；
S4、在上述的S3的中，当动滑轮组(5)受压在滑槽(12)内滑动时，通过传动件(13)带动滑条(102)向上运动，滑条(102)上的齿条(101)与第二齿轮(104)啮合，第二齿轮(104)带动绑带架(7)向上翻转，实现在管道的上料过程中绑带架(7)抬起，并在管道上料完成后绑带架(7)落下使得绑带在绑带架(7)弯折成弧形并与管道的外表面接触，此时完成环包前的准备工作；
S5、开启驱动电机，驱动电机带动第一齿轮(2)旋转，第一齿轮(2)通过皮带传动机构(3)带动其他第一齿轮(2)从动，两个第一齿轮(2)同步实现外齿圆(1)的旋转，通过人力或气压缸推动管道沿着外齿圆(1)的轴向直线运动，在管道的直线运动中，绑带不断的缠绕完成管道的环包，最后将绑带剪下完成管道的修复，修复后的管道通过上述S3和S4的步骤反向实现出料。
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