CN111872872A - 一种用于连接管的取样工装及其取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于连接管的取样工装，包括内调整辐条架和外调整辐条架；内调整辐条架和外调整辐条架的两端都设置有连接端头和调整部，基准环位于内调整辐条架和外调整辐条架之间，每个调整部都穿设螺纹连接件与基准环进行螺纹连接，螺纹连接件能够使基准环保持相对位置固定，也能够通过相对于调整部长度方向的移动致使基准环进行第一移动，或者是基准环绕连接自身的两螺纹连接件的公共回转线进行第一自转，使用时将取样工装套设于两对接管路的端头，将基准环通过第一移动和第一自转而使基准环的定位面与待对接管路的端面共面，从而完成取样工作，在将此状态下的取样工装装配与连接管上，用划针贴合修配面沿连接管周面划出修配环线，即可修复。

Description

一种用于连接管的取样工装及其取样方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种用于连接管的取样工装及其取样方法。

背景技术

管路之间的连接需要考虑管路连接的密封性，常采用焊接的方式并通过弯管、直管结构的连接管将处于空间中固定位置的两个管路进行连接，以实现两者之间的管路互通。如在新型贮箱管路中的管路连接，需要将处于贮箱中的已有管路与连接管之间采用“I型”焊缝对接，这对管路接头的装配精度和管路取样修配精度提出了相当高的要求。但是由于贮箱制造误差的累计，致使处于贮箱中的待对接管路之间装配的空间角度状态不同，即两待对接的管端头中心轴线可能是相交直线关系，也可能为异面直线关系，两待对接管路之间并不具有较好的一致性，这样就需要操作者根据待对接管接头之间的相对位置实际情况对连接管的两端进行修配。

但是目前的修配方式更多的是依靠操作者自身的修配技能和经验对连接管进行手工划线之后再进行管路的焊接对接，这样的操作方式尺寸误差较大，往往不能一次到位，必须多次划线、修配、试装才能达到效果，这样劳动强度大、工作效率低，同时又因为没有修配的基准可依据，而焊接所需的装配精度又高，导致连接管的修配报废率高。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明公开了一种用于连接管的取样工装，包括内调整辐条架和外调整辐条架；内调整辐条架和外调整辐条架的两端都设置有连接端头和调整部，基准环位于内调整辐条架和外调整辐条架之间，每个调整部都穿设螺纹连接件与基准环进行螺纹连接，螺纹连接件能够使基准环保持相对位置固定，也能够通过相对于调整部长度方向的移动致使基准环进行第一移动，或者是基准环绕连接自身的两螺纹连接件的公共回转线进行第一自转，使用时将取样工装套设于两对接管路的端头，将基准环通过第一移动和第一自转而使基准环的定位面与待对接管路的端面共面，从而完成取样工作，在将此状态下的取样工装装配与连接管上，用划针贴合修配面沿连接管周面划出修配环线，即可修复。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于连接管的取样工装，用于对连接管取样，连接管具有由中心向外延伸的两个管端头，并能够使处于空间的两个待对接管形成彼此管路互通，包括内调整辐条架和外调整辐条架；内调整辐条架和外调整辐条架都具有由中心位置向外延伸形成的两个彼此相对的延伸端头，以及都具有设于延伸端头上的调整部；调整部为贯通的长直孔或长直槽结构；调整部的长度方向与所在延伸端头的延伸方向一致，并且垂直于贯通方向；还包括基准环和螺纹连接件；基准环共计两个并且周部上端位于内调整辐条架的延伸端头正下方，以及周部下端位于外调整辐条架的延伸端头正上方；每个调整部都穿设有一个与基准环周部进行螺纹连接的螺纹连接件；基准环的周部上端和周部下端分别螺纹连接有螺纹连接件；同一基准环上的两螺纹连接件的公共轴线形成回转线；基准环能够套设于待对接管端部，并且两端面分别为修配面和定位面；定位面靠近外调整辐条架的中心，修配面远离外调整辐条架的中心；旋入螺纹连接件时，能够使基准环相对内调整辐条架和外调整辐条架的位置保持固定；旋出螺纹连接件时，螺纹连接件能够沿调整部的长度方向移动，能够使基准环产生第一移动进而改变相对内调整辐条架和外调整辐条架的位置，也能够使基准环通过绕回转线第一自转改变自身处于空间的位置。

进一步的，调整部为U型槽，并且具有位于内调整辐条架和外调整辐条架的延伸端头侧端面的开口。

进一步的，连接管为弯管结构，内调整辐条架和外调整辐条架均为弧形或类圆弧型辐条板结构。

进一步的，还包括定位环；定位环设置于取样工装内侧，并且与基准环可拆卸连接；定位环底面的外圈面能够贴合固定于定位面；定位环底面的内圈面未与定位面接触，并形成位于基准环内环面端缘的定位台阶面，定位台阶面与定位面共面。

进一步的，还包括定位螺栓；定位螺栓设置于定位环端面，并且通过中部穿设定位环以及底部螺纹连接基准环，使定位环与基准环形成可拆卸连接。

进一步的，还包括紧固螺栓；紧固螺栓环设于基准环周部多个，并与基准环螺纹连接。

一种连接管的取样方法，采用上述的取样工装，包括

步骤S100：调节待对接管彼此之间的连接状态，使彼此尽量保持同一水平面；

步骤S200：将基准环套设于待对接管管端头，并通过第一移动和第一自转调整基准环空间位置，使定位台阶面，即定位环底面的内圈面与待对接管端面贴合；

步骤S300：旋入紧固螺栓，使紧固螺栓产生相对于待对接管的径向夹紧力，进而使基准环保持于待对接管的相对固定；

步骤S400：旋入螺纹连接件，使内调整辐条架和外调整辐条架保持对基准环的相对固定；

步骤S400：旋出紧固螺栓，解除基准环对待对接管的固定，并将取样工装整体从待对接管上移除；

步骤S500：旋出定位螺栓，将定位环与基准环分离；

步骤S600：将取样工装整体套设入连接管，并旋入紧固螺栓，使基准环与连接管保持固定；

步骤S700：对连接管进行取样，具体为：用划针沿基准环周向并贴合修配面对连接管进行划线，使划线位置形成修配环线；

步骤S800：旋出紧固螺栓，将取样工装整体从连接管上移除；

步骤S900：将连接管装夹固定于切管机上，并用切管机沿修配环线切除余量；

步骤S1000：用角磨机将连接管上的切除位置打磨清理，去除管端毛刺。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

基准环通过第一移动和第一自转能够改变自身处于空间中的位置，从而快速确定两待对接管端面的相对位置，进而在连接管上快速划出修配环线，从而完成划线取样以及完成对连接管的修配，采用本申请装置以及配套使用方法，能够一次性对连接管完成修配取样工作，极大降低操作者劳动强度、提高生产效率和良品率，在实际生产操作中非常值得推广。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例的取样工装的整体结构图；

图2为本发明一个实施例的图1的I处放大图；

图3为本发明一个实施例的待对接管空间位置图；

图4为本发明一个实施例的取样工装套设待对接管状态图；

图5为本发明一个实施例的取样工装对连接管划线取样图；

图6为本发明一个实施例的对连接管修配切割后的状态图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-内调整辐条架、P-调整部、2-定位螺栓、3-定位环、4-紧固螺栓、5-基准环、51-修配面、52-定位面、6-螺纹连接件、7-外调整辐条架、Q-修配环线、O-回转线、1000-待对接管、1001a-待对接管端面、2000-连接管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在一些实施例中，如图1所示的取样工装，用于对图5所示的连接管2000进行划线取样，连接管2000具有由中心向外延伸的两个管端头，并能够使图3所示的处于空间的两个待对接管1000形成彼此管路互通，这里的实际应用为为贮箱管路使用，待对接管1000处于贮箱内腔中，并且两待对接管1000的待对接管端头彼此相对，两待对接管1000上的待对接管端面1001a面朝彼此，这里由于贮箱的制造误差影响，致使需要连接的待对接管1000偏移原设定位置一夹角，待对接管端面1001a也将偏离预设位置，待对接管1000偏移的夹角在空间中的偏移方向和偏移大小都是随机的，致使待对接管端面1001a的偏离位置也是随机的，故需要对连接管2000进行修配后才能将三者进行对接，现有对接方式采用的是焊，并且具体为采用采用“I型”焊缝对接，这对管路接头的装配精度和管路取样修配精度提出了相当高的要求，如果对连接管2000两对接端的修配余量过大，那么连接管2000随即报废，如果修配余量过小，又不能正确的进行焊接，需要多次修配，致使修配强度高，劳动效率低，同时也增加了对操作者的技能要求，本申请正是为了解决上述技术问题而开发的一款专门用于连接管2000修配的取样工装，下面进行详述：

如图1和图2所示，本取样工装包括内调整辐条架1和外调整辐条架7。内调整辐条架1和外调整辐条架7都具有由中心位置向外延伸形成的两个彼此相对的延伸端头，以及都具有设于延伸端头上的调整部P。其中调整部P可以是贯通的腰型孔或者腰型槽结构，并且其腰型开设方向，即调整部P的长度方向与所在延伸端头的延伸方向一致，以及垂直于贯通方向。在本申请中调整部P优选图2所示的为U型槽，并且调整部P具有位于延伸端头侧端面的开口，便于加工制造。

取样工装还包括基准环5和螺纹连接件6。基准环5设于内调整辐条架1和外调整辐条架7之间并分别位于取样工装的两侧；具体为基准环5的周部上端位于内调整辐条架1的延伸端头正下方，以及周部下端位于外调整辐条架7的延伸端头正上方。

每个调整部P都穿设有一个与基准环5周部进行螺纹连接的螺纹连接件6。基准环5的周部上端和周部下端分别螺纹连接有螺纹连接件6；同一基准环5上的两螺纹连接件6的公共轴线形成回转线O。

如图5和图6所示，基准环5的两端面分别为修配面51和定位面52。其中定位面52位于取样工装的内侧并靠近外调整辐条架7的中心，修配面51位于取样工装的的外侧并远离外调整辐条架7的中心。

如图1和图2所示，当旋入螺纹连接件6时，能够通过螺纹连接使基准环5与螺纹连接件6相互趋近，两者相互配合从而形成对内调整辐条架1两相对端面和对外调整辐条架7两相对端面的对夹力，最终使基准环5相对内调整辐条架1和外调整辐条架7的位置保持固定。而旋出螺纹连接件6时，则解除对内调整辐条架1和外调整辐条架7的对夹力，此时基准环5就相对内调整辐条架1和外调整辐条架7浮动，并同时具有两种运动状态：运动状态一为第一移动，具体是由于此时螺纹连接件6能够沿调整部P长度方向，即内调整辐条架1和外调整辐条架7的延伸方向移动，则基准环5能够伴随螺纹连接件6的移动而改变相对内调整辐条架1和外调整辐条架7的位置；运动状态二为第一自转，具体为基准环5绕回转线O的自转。这里需要指出的是，由于基准环5的第一移动和第一自转是可以同时进行的，这样基准环5就能够在螺纹连接件6和调整部P的配合约束下，调整自身处于空间中的位置，而基准环5通过第一移动和第一自转实现空间位置调整也是本申请装置取样工作的关键。

使用时，如图3和图4所示，将本申请取样工装套设于两待对接管1000需要彼此对接的管端头处，具体为将基准环5分别套设于待对接管1000的待对接管端头处，然后通过第一移动和第一自转改变基准环5的空间位置，使得定位面52处于与待对接管端面1001a的共面位置，即将对接管端面1001a的所处位置定义至定位面52上，然后保持取样工装此时位置固定，并移送套设至连接管2000上呈图5所示状态，然后此时操作者采用划针等装备贴合修配面51，并沿连接管2000上的管端头周向划出修配环线Q，到此即完成取样工作，随后可移除取样工装，采用切割机等装备如图6所示沿修配环线Q切割连接管2000管端，即完成修配。

从这里需要说明的是，为了方便螺纹连接件6的旋入和旋出，螺纹连接件6采用蝶形结构，方便操作者手持蝶形部分进行螺旋操作，增强本装置的便捷性。同时需要说明的是，连接管2000的具体结构是根据两待对接管1000的相对位置决定的，故连接管2000可以是直管结构，也可以弯管结构，在实际应用中，连接管2000通常为弯管结构，那么此时内调整辐条架1和外调整辐条架7均为图1所示的弧形或类圆弧型辐条板结构，以保持和连接管2000的外形轮廓不干涉，当然，当连接管2000为直管结构时，为了避免干涉，内调整辐条架1和外调整辐条架7也应变化为直板辐条结构，这里不再做详述。

进一步的，为了方便定位面52对对接管端面1001a的定义，即为了迅速使定位面52与待对接管端面1001a处于共面位置，如图1和图2所示，还包括定位环3；定位环3设置于取样工装内侧，并且与基准环5可拆卸连接。定位环3与基准环5外径一致，内径小于基准环5，这样定位环3底面的外圈面能够贴合固定于定位面52，而定位环3底面的内圈面未与定位面52接触并形成位于基准环5内环面端缘的定位台阶面，并且定位台阶面与定位面52共面。这样，在实际使用本申请装置过程中，在通过第一移动和第一旋转调整基准环5空间位置时，当定位台阶面，即定位环3底面的内圈面与待对接管端面1001a贴合时，即可认为定位面52与接管端面1001a形成共面关系，从而迅速完成对待对接管端面1001a所处位置迅速准确的定义。

在一些实施例中，作为定位环3的基准环5的优选可拆卸连接方式，如图1和图2所示，本申请装置还包括定位螺栓2；定位螺栓2设置于定位环3端部，并通过中部穿设定位环3以及底部螺纹连接基准环5，使定位环3与基准环5进行可拆卸连接。

在一些实施例中，如图1所示，本申请装置还包括紧固螺栓4；紧固螺栓4环设于基准环5周部多个，并与基准环5螺纹连接。这样，当基准环5套设于待对接管1000或连接管2000，通过紧固螺栓4旋入，可以形成径向夹紧力，从而使基准环5保持对待对接管1000或连接管2000的相对固定，方便可靠。

本申请装置的详细使用方法如下：

步骤S100：调节待对接管1000彼此之间的连接状态，使彼此尽量保持同一水平面；

步骤S200：将基准环5套设于待对接管1000管端头，并通过第一移动和第一自转调整基准环5空间位置，使定位台阶面，即定位环3底面的内圈面与待对接管端面1001a贴合；

步骤S300：旋入紧固螺栓4，使紧固螺栓4产生相对于待对接管1000的径向夹紧力，进而使基准环5保持于待对接管1000的相对固定；

步骤S400：旋入螺纹连接件6，使内调整辐条架1和外调整辐条架7保持对基准环5的相对固定；

步骤S400：旋出紧固螺栓4，解除基准环5对待对接管1000的固定，并将取样工装整体从待对接管1000上移除；

步骤S500：旋出定位螺栓2，将定位环3与基准环5分离；

步骤S600：将取样工装整体套设入连接管2000，并旋入紧固螺栓4，通过紧固螺栓4产生的径向夹紧力使基准环5与连接管2000保持固定；

步骤S700：对连接管2000进行取样，具体为：用划针沿基准环5周向并贴合修配面51对连接管2000进行划线，使划线位置形成修配环线Q；

步骤S800：旋出紧固螺栓4，将取样工装整体从连接管2000上移除；

步骤S900：将连接管2000装夹固定于切管机上，并用切管机沿修配环线Q切除余量；

步骤S1000：用角磨机将连接管2000上的切除位置打磨清理，去除管端毛刺。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也包括复数。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于连接管的取样工装，用于对连接管（2000）取样，连接管（2000）具有由中心向外延伸的两个管端头，并能够使处于空间的两个待对接管（1000）形成彼此管路互通，其特征在于：包括内调整辐条架（1）和外调整辐条架（7）；内调整辐条架（1）和外调整辐条架（7）都具有由中心位置向外延伸形成的两个彼此相对的延伸端头，以及都具有设于延伸端头上的调整部（P）；

调整部（P）为贯通的长直孔或长直槽结构；调整部（P）的长度方向与所在延伸端头的延伸方向一致，并且垂直于贯通方向；

还包括基准环（5）和螺纹连接件（6）；基准环（5）共计两个并且周部上端位于内调整辐条架（1）的延伸端头正下方，以及周部下端位于外调整辐条架（7）的延伸端头正上方；

每个调整部（P）都穿设有一个与基准环（5）周部进行螺纹连接的螺纹连接件（6）；基准环（5）的周部上端和周部下端分别螺纹连接有螺纹连接件（6）；同一基准环（5）上的两螺纹连接件（6）的公共轴线形成回转线（O）；

基准环（5）能够套设于待对接管（1000）端部，并且两端面分别为修配面（51）和定位面（52）；定位面（52）靠近外调整辐条架（7）的中心，修配面（51）远离外调整辐条架（7）的中心；

旋入螺纹连接件（6）时，能够使基准环（5）相对内调整辐条架（1）和外调整辐条架（7）的位置保持固定；

旋出螺纹连接件（6）时，螺纹连接件（6）能够沿调整部（P）的长度方向移动，能够使基准环（5）产生第一移动进而改变相对内调整辐条架（1）和外调整辐条架（7）的位置，也能够使基准环（5）通过绕回转线（O）第一自转改变自身处于空间的位置。

2.根据权利要求1所述的取样工装，其特征在于：调整部（P）为U型槽，并且具有位于内调整辐条架（1）和外调整辐条架（7）的延伸端头侧端面的开口。

3.根据权利要求1所述的取样工装，其特征在于：连接管（2000）为弯管结构，内调整辐条架（1）和外调整辐条架（7）均为弧形或类圆弧型辐条板结构。

4.根据权利要求1或3中任意一条所述的取样工装，其特征在于：还包括定位环（3）；定位环（3）设置于取样工装内侧，并且与基准环（5）可拆卸连接；

定位环（3）底面的外圈面能够贴合固定于定位面（52）；定位环（3）底面的内圈面未与定位面（52）接触，并形成位于基准环（5）内环面端缘的定位台阶面，定位台阶面与定位面（52）共面。

5.根据权利要求4所述的取样工装，其特征在于：还包括定位螺栓（2）；定位螺栓（2）设置于定位环（3）端面，并且通过中部穿设定位环（3）以及底部螺纹连接基准环（5），使定位环（3）与基准环（5）形成可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的取样工装，其特征在于：还包括紧固螺栓（4）；紧固螺栓（4）环设于基准环（5）周部多个，并与基准环（5）螺纹连接。

7.一种连接管的取样方法，采用权利要求6所述的取样工装，其特征在于：包括

步骤S100：调节待对接管（1000）彼此之间的连接状态，使彼此尽量保持同一水平面；

步骤S200：将基准环（5）套设于待对接管（1000）管端头，并通过第一移动和第一自转调整基准环（5）空间位置，使定位台阶面，即定位环（3）底面的内圈面与待对接管端面（1001a）贴合；

步骤S300：旋入紧固螺栓（4），使紧固螺栓（4）产生相对于待对接管（1000）的径向夹紧力，进而使基准环（5）保持于待对接管（1000）的相对固定；

步骤S400：旋入螺纹连接件（6），使内调整辐条架（1）和外调整辐条架（7）保持对基准环（5）的相对固定；

步骤S400：旋出紧固螺栓（4），解除基准环（5）对待对接管（1000）的固定，并将取样工装整体从待对接管（1000）上移除；

步骤S500：旋出定位螺栓（2），将定位环（3）与基准环（5）分离；

步骤S600：将取样工装整体套设入连接管（2000），并旋入紧固螺栓（4），使基准环（5）与连接管（2000）保持固定；

步骤S700：对连接管（2000）进行取样，具体为：用划针沿基准环（5）周向并贴合修配面（51）对连接管（2000）进行划线，使划线位置形成修配环线（Q）；

步骤S800：旋出紧固螺栓（4），将取样工装整体从连接管（2000）上移除；

步骤S900：将连接管（2000）装夹固定于切管机上，并用切管机沿修配环线（Q）切除余量；

步骤S1000：用角磨机将连接管（2000）上的切除位置打磨清理，去除管端毛刺。

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