CN113478128B - 用于长输管道安装的送管对接定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于长输管道安装的送管对接定位系统。所述系统包括管道对接定位装置和置于管道对接定位装置一侧的送管装置；所述管道对接定位装置包括第一、第二管道调节装置、管道移动装置、支撑装置、管道定位机构和定位底板；所述送管装置包括管道提升机构和管道转移机构，通过管道提升机构将待安装的长输管道提升至管道移动装置的高度，并通过管道转移机构将待安装的长输管道转移至管道对接定位装置的管道移动装置上，通过对接定位装置与安装好的长输管道对接定位。本发明避免了大量工作人员攀爬到高空进行工作，大大减少了人工操作存在的高空作业风险以及人力成本的问题，提高了长输管道的安装效率以及安装过程的安全性。

Description

用于长输管道安装的送管对接定位系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种用于长输管道高空安装的送管对接定位系统。

背景技术

长输管道系指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质的管道，常常用在桥架或者地下作为预埋管运输电线或者气体，长输管线在进行施工时需要进行测量放线、施工带清理、管道运输、加工坡口、布管、管口对接、管道焊接之后再进行验收和回填，而在管口对接的施工中，因为管道通常体积较大，管道较长而造成施工不便的情况，现有的施工过程是将管道进行起吊，放在预定位置，然后人工进行初步的对接，再使用锁紧工具进行精确定位，然后焊接。

比如申请号2019202989454中公开了一种长输管道焊接对口工具，包括: 左车板、右车板，左车板的前面连接左前弧形夹板，左车板与左前弧形夹板的一端通过螺钉进行固定，左车板的后面连接左后弧形夹板，左车板与左后弧形夹板的一端通过螺钉进行固定，左车板上放置左长输管道，左前弧形夹板与左后弧形夹板夹住固定左长输管道；右车板的前面连接右前弧形夹板，右车板与右前弧形夹板的一端通过螺钉进行固定，右车板的后面连接右后弧形夹板，右车板与右后弧形夹板的一端通过螺钉进行固定，右车板上放置右长输管道，右前弧形夹板与右后弧形夹板夹住固定右长输管道，左车板与右车板之间通过组合固定件连接固定，将左长输管道与右长输管道对接上，用搭接固定板固定住左车板和右车板进行焊接。该专利中同样是需要将管道进行起吊后放在车板上进行对接，其公开的装置只能将放置在车板上的长输管道进行精确定位并焊接锁紧。

如上述专利中公开的现有长输管道焊接对口装置，在进行对接定位时仍然需要大量的人工操作，而且都是需要将长输管吊到位后才能进行定位对接，在布管和对接中的起吊初步扶正过程中都没有专用的装置替代人工，基本都是人工进行操作，大大增加了人工成本，而且人工对接和定位效率和精确度也较低。特别是针对桥架等高空管道安装时，不仅需要将管道起吊，在起吊之后还需要人工爬上吊桥将吊装到位的管道进行扶正，并将两根管道对齐，之后才能进行焊接工作。其定位对接过程，都是需要人工去操作，所以高空操作就需要大量工作人员高空作业，而且高空中对于管道的定位和对接工作相比地面难度更高，再加上长输管道重量和体积都较大，高空作业危险性高。目前并没有专门针对长输管道自动定位对接的装置，所以需要研究一种能够尽量自动化、减少人工操作的管道对接定位装置来代替人工高空作业，尽量可以降低人工高空作业的危险性以及成本过高的问题。

发明内容

本发明针对现有长输管道安装过程中人工操作步骤较多，导致在桥架等高空进行管道安装时存在高空作业危险、管口对接困难以及对接头耗费过多人力的问题，提供了一种长输管道送管对接定位系统；该定位装置在管道对接和定位时能够通过机械控制来替代人工进行操作，从吊装直接完成精准对接过程，避免大量工作人员攀爬到高空进行工作，不仅可以大大减少人工操作存在的高空作业风险以及人力成本的增加问题，还可以提高长输管道的安装效率以及安装过程的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于长输管道安装的送管对接定位系统；所述系统包括管道对接定位装置和置于管道对接定位装置一侧的送管装置；所述管道对接定位装置包括第一管道调节装置、第二管道调节装置、管道移动装置、支撑装置、管道定位机构和定位底板，所述第一管道调节装置和第二管道调节装置分别安装在定位底板临近两端的位置，管道移动装置安装在第一管道调节装置和第二管道调节装置之间，并通过支撑装置支撑，管道定位机构置于支撑装置上，并通过支撑装置架设在管道移动装置上方；所述送管装置包括管道提升机构和管道转移机构，通过管道提升机构将待安装的长输管道提升至管道移动装置的高度，并通过管道转移机构将待安装的长输管道转移至管道对接定位装置的管道移动装置上，通过对接定位装置与安装好的长输管道对接定位；

所述第一管道调节装置和第二管道调节装置均包括升降调节架和设置在升降调节架上的两个调节辊轮，所述待安装的长输管道置于两个调节辊轮之间，并通过两个调节辊轮相互摩擦产生联动，将待安装的长输管道滚入两个调节辊轮中间的位置；

所述支撑装置包括门式框架、固定在门式框架上方的定位平台，门式框架的两竖向支柱置于底板的两侧，定位平台水平固定在门式框架的横梁上，与门式框架相互垂直，其两端分别延伸至第一管道调节装置和第二管道调节装置，并固定在第一管道调节装置和第二管道调节装置的升降调节架上；

所述管道移动装置包括固定架、架设在固定架上的移动支撑板和支撑板驱动机构，所述固定架安装在定位平台上，在固定架上沿着管道安装方向布设有支撑板移动滑道，所述移动支撑板通过第一滑块与支撑板移动滑道滑动连接，并在支撑板驱动机构的作用下沿着支撑板移动滑道水平移动；

所述管道定位机构包括设置在门式框架上方的门式支撑架、设置在门式支撑架横梁上的定位滑套和安装在定位滑套下方的定位套筒，所述定位滑套通过推动机构安装在横梁上，并通过推动机构推动定位滑套沿着横梁滑动；

所述管道提升机构包括提升支撑架、管道托板和固定在提升支撑架顶部的提升机构，所述提升支撑架底部固定在地面，顶部垂直向上延伸至管道对接定位装置的高度，并通过提升机构带动管道托板沿着提升支撑架上下移动；

所述管道转移机构包括机械手、移动支架和移动支架驱动机构，所述机械手通过移动支架架设在提升支撑架的上方，其夹持端朝向管道托板，并在管道托板上升至与管道对接定位装置高度相匹配时，通过机械手将管道托板上的管道夹持住，在移动支架驱动机构的作用下带着夹持的管道转移至两个调节辊轮之间。

本发明进一步的技术方案：所述支撑装置还包括设置在门式框架上方的横向调节机构，所述横向调节机构包括对称设置在定位平台上方两侧的电动推杆，电动推杆通过推杆支架固定在门式框架的横梁上，并与门式框架的横梁平行，电动推杆的推杆电机安装在推杆支架上，在每个电动推杆上转动装有定位螺母，两电动推杆带动对应的定位螺母伸缩将待安装的长输管道夹持定位套筒固定，并通过两电动推杆实现管道的横向微调。

本发明进一步的技术方案：所述第一管道调节装置和第二管道调节装置还包括辊轮驱动机构，所述辊轮驱动机构包括第一驱动电机、第一传动皮带、安装在驱动电机输出轴的主驱动轮和安装在其中一个调节辊轮上的从动轮，所述主驱动轮通过第一传动皮带与从动轮传动连接。

本发明进一步的技术方案：所述支撑板驱动机构包括对称设置在移动支撑板两端的两组带轮驱动机构，每组带轮驱动机构包括第二驱动电机、第二传动皮带、移动主带轮和移动副带轮，所述第二驱动电机、移动主带轮和移动副带轮均安装在固定架上，移动支撑板的两端分别固定在两根第二传动皮带上，并在两组带轮驱动机构的作用下，带动移动支撑板沿着支撑板移动滑道朝向安装好的长输管道端水平移动。

本发明进一步的技术方案：所述门式框架的中部设有支撑立柱，支撑立柱的底部固定在底板上，定位平台的底部设有定位支架，门式框架两侧的定位支架一端固定在门式框架上，另一端分别与第一管道调节装置和第二管道调节装置的升降调节架固定连接，在定位平台的两侧对称设有移动装置安装板，所述管道移动装置的固定架设有两个，对称安装在定位平台两侧的移动装置安装板上，所述支撑板移动滑道对称设置在定位平台的两长边上。

本发明进一步的技术方案：所述推动机构包括对称设置在定位滑套两侧的油缸，两油缸水平置于门式支撑架的横梁上方，其缸体通过油缸底座安装在门式支撑架的横梁上；在定位滑套上设有滑套连接座，两个油缸的活塞端分别与定位滑套连接座连接；所述定位套筒包括定位框和滑动安装在定位框内的管道定位套，在定位框的框体内侧对称设有竖向滑轨，管道定位套两侧通过第二滑块嵌入竖向滑轨中；所述定位框通过定位套和定位卡销与定位滑套连接。

本发明进一步的技术方案：所述提升支撑架位于其中一个调节装置的前方，并平行于管道对接定位装置；所述提升机构包括提升电机、固定在提升支撑架顶部的转轴、安装在转轴上的至少两个绞盘和升降钢丝绳，所述提升电机的输出轴与转轴连接，至少两个绞盘等距设置在转轴上，每个绞盘通过升降钢丝绳与管道托板连接，提升电机控制转轴带动至少两个绞盘同时转动，通过收放升降钢丝绳带动管道托板上下移动；所述管道托板上设有U形管道托槽。

本发明进一步的技术方案：所述移动支架包括7字型支架、安装在7字型支架竖向支撑杆底部的行走架和安装在7字型支架横向支撑杆上的三角移动架，所述三角移动架上安装有第四驱动电机，第四驱动电机的输出轴设有第二驱动齿轮，在7字型支架的横向支撑杆上布设有第二传送齿条，所述第二驱动齿轮与第二传送齿条相互啮合，并在第四驱动电机的作用下，三角移动架沿着7字型支架的横向支撑杆水平移动；所述移动支架驱动机构包括传送底板、第三驱动电机、第一驱动齿轮和布设在传送底板上的第一传送齿条，所述传送底板平行置于提升支撑架一侧，在第一传送齿条的两侧设有行走滑道，所述行走架的底部设有行走轮，其底部的行走轮对应嵌入行走滑道内，所述第三驱动电机安装在移动支架上，第一驱动齿轮安装在第三驱动电机的输出轴，并与第一传送齿条啮合，在第三驱动电机的作用下，第一驱动齿轮沿着第一传送齿条移动。

本发明较优的技术方案：所述升降调节架包括四条升降支腿、方形支撑平台和升降气缸，所述四条升降支腿分别设置在方形支撑平台的四个角部，底部固定在底板上，升降气缸置于方形支撑平台中部下方；每条升降支腿包括升降套和嵌入升降套内的升降滑杆，升降套底部固定在底板上，升降滑杆顶端固定在方形支撑平台上，每个升降滑杆与升降套连接部位设有锁紧销杆，所述锁紧销杆从其中一根升降支腿插入与其相邻的升降支腿上，并在两相邻升降支腿之间形成横向支撑杆；所述方形支撑平台设有两层，两个调节辊轮通过辊轮座安装在上层平台上，驱动电机和管道移动装置的支撑架固定在下层平台上。

本发明较优的技术方案：所述三角移动架为等腰三角形，其顶角与7字型支架的横向支撑杆连接；所述机械手设有两个，对称安装在三角移动架底边两端角部下方；每个机械手包括伸缩气缸、抓取杆和抓取副杆，所述抓取杆和抓取副杆之间固定装有弹簧，组成夹持部件，并转动安装在伸缩气缸的下方，伸缩气缸固定装在三角移动架上。

本发明中包括送管装置、两个调节装置、置于两个调节装置之间的移动装置以及架设在移动装置上方的定位装置，定位装置通过支撑装置架设在移动装置上方，所述调节装置中包括升降架，升降架上装有两个调节辊轮，两个调节辊轮之间放置有管道；在定位装置上设有定位套筒，其中一个调节装置置于已经安装好的长输管道端部，使长输管道置于两个调节辊轮上，并将已经安装好的长输管道端部置于定位套筒内，然后通过送管机构将待安装的长输管吊运至桥架上，并通过机械手将其转运至另一侧的调整装置上，通过调节装置调整管道的高度和水平的位置，确保能够与套筒内的已经安装好的长输管道对接定位。其送管机构通过机械手抓取管道，并通过电机控制其移动将管道放置在移动装置上；调节装置和移动装置分别通过电机自动控制，将整个对接定位过程改成半自动或全自动过程，只需要人工辅助便可以完成。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明通过在两端分别对称布置两个调节装置，使得长输管道同时完成垂向和横向的位置调整，结构稳定可靠；

(2)本发明通过移动装置来完成长输管道的纵向调整及管道的纵向移动，其工作稳定可靠；

(3)本发明通过定位装置来完成长输管道的最终定位工作，使得管道的最终定位固定在一个定位套筒中，不易发生二次偏差；

(4)本发明设置的送管组件有多维度调节，可确保定位精准。

本发明针对现有长输管道安装过程中人工操作步骤较多，导致在桥架等高空进行管道安装时存在的高空作业危险、管口对接困难以及对接头耗费过多人力的问题，提供了一种长输管道对接定位装置，该装置管道的吊运、对接和定位时可以通过机械控制来替代人工完成，从吊装直接完成精准对接过程，避免了大量工作人员攀爬到高空进行工作，大大减少了人工操作存在的高空作业风险以及人力成本，并提高了长输管道的安装效率以及安装过程的安全性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明中调节装置的结构示意图；

图3为本发明中支撑装置的结构示意图；

图4为本发明中管道移动装置的结构示意图；

图5是图4中A部放大示意图；

图6是本发明中管道对接定位装置的整体结构示意图；

图7为本发明中定位装置的结构示意图；

图8是本发明中送管装置的结构示意图；

图9是图8中B部放大示意图；

图10是图8中C部放大示意图；

图11是图8中D部放大示意图。

图中：1—第一管道调节装置，100—调节辊轮，101—方形支撑平台， 102—升降气缸，103—升降支腿，104—第一驱动电机，105—第一传动皮带， 106—主驱动轮，107—从动轮，108—锁紧销杆，109—辊轮座；2—第二管道调节装置；3—管道移动装置，300—固定架，301—移动支撑板，302—支撑板移动滑道，303—第二驱动电机，304—第二传动皮带，305—移动主带轮， 306—移动副带轮，307—第一滑块；4—支撑装置，400—门式框架，401—定位平台，402—支撑立柱，403—定位支架，404—电动推杆，405—推杆支架，406—推杆电机，407—定位螺母，408—移动装置安装板；5—管道定位机构，500—门式支撑架，501—定位滑套，5010—滑套连接座，502—推动机构，5020—油缸，5021—油缸底座，503—定位套筒，5030—定位框，5031—管道定位套，5032—竖向滑轨，5033—第二滑块，5034—定位套，5035—定位卡销；6—定位底板；7—管道提升机构，700—提升支撑架，701—管道托板，7010—U形管道托槽，702—提升电机，703—转轴，704—绞盘，705—升降钢丝绳；8—管道转移机构，800—机械手，8001—伸缩气缸，8002—抓取杆，8003—抓取副杆，801—7字型支架，802—传送底板，803—第一传送齿条，804—第三驱动电机，805—第一驱动齿轮，806—行走滑道，807—行走架，808—行走轮，809—三角移动架，810—第四驱动电机，811—第二驱动齿轮，812—第二传送齿条；9—待安装的长输管道，10—安装好的长输管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。附图1至图11均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本发明实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例提供了一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，该送管对接定位系统主要用于桥架等高空部位的长输管道的送管和对接定位过程，如图 1和图6所示，所述系统包括管道对接定位装置和置于管道对接定位装置一侧的送管装置。所述管道对接定位装置包括第一管道调节装置1、第二管道调节装置2、管道移动装置3、支撑装置4、管道定位机构5和定位底板6，所述定位底板6为长条形底板，其长度一般为3～6m，所述第一管道调节装置1和第二管道调节装置2分别安装在定位底板6临近两端的位置，管道移动装置3安装在第一管道调节装置1和第二管道调节装置2之间，并通过支撑装置4支撑，管道定位机构5置于支撑装置4上，并通过支撑装置4架设在管道移动装置3上方；所述送管装置包括管道提升机构7和管道转移机构 8；本发明的设备在进行管道对接定位时，其管道对接定位装置安装在桥架上需要进行管道对接的位置，送管装置的管道提升机构7安装在桥架下面的地面或支撑平台上，管道提升机构7的高度垂直向上延伸至桥架上方，并与管道对接定位装置高度相匹配，管道转移机构8安装在管道提升机构7上。通过管道提升机构7将待安装的长输管道9提升至管道移动装置3的高度，并通过管道转移机构8将待安装的长输管道9转移至管道对接定位装置的管道移动装置3上，通过对接定位装置与安装好的长输管道10对接定位。

实施例中提供的用于长输管道安装的送管对接定位系统，其第一管道调节装置1和第二管道调节装置2结构完全相同，具体如图2所示，包括升降调节架、设置在升降调节架上的两个调节辊轮100和辊轮驱动机构；所述升降调节架包括四条升降支腿103、方形支撑平台101和升降气缸102，所述方形支撑平台101设有两层，两个调节辊轮100通过辊轮座109安装在上层平台上，第一驱动电机104和管道移动装置3的支撑架固定在下层平台上。所述辊轮驱动机构包括第一驱动电机104、第一传动皮带105、安装在驱动电机输出轴的主驱动轮106和安装在其中一个调节辊轮100上的从动轮107，两根调节辊轮100之间触接，所述主驱动轮106通过第一传动皮带105与从动轮107传动连接，从而带动两根调节辊轮100转动，所述待安装的长输管道 9置于两个调节辊轮100之间，并通过两个调节辊轮100相互摩擦产生联动，将待安装的长输管道9滚入两个调节辊轮100中间的位置。所述四条升降支腿103分别设置在方形支撑平台101的四个角部，每条升降支腿101包括升降套和嵌入升降套内的升降滑杆，升降套底部固定在定位底板6上，升降滑杆顶端固定在方形支撑平台101的下层平台底部，每个升降滑杆与升降套连接部位设有锁紧销杆108，所述锁紧销杆108从其中一根升降支腿103插入与其相邻的升降支腿上，两条升降支腿101共用一根锁紧销杆108，并在固定锁紧后，锁紧销杆108在两相邻升降支腿103之间形成横向支撑杆，起到一定的支撑作用。所述升降气缸102置于方形支撑平台101中部下方，升降气缸102的缸体通过气缸底座固定安装在定位底板6上，其升降气缸102的输出轴上固定装有气缸固定块，气缸固定块与方形支撑平台101的下层平台底面固定连接。通过调整装置来完成管道的初步横向和垂向调整，其中升降气缸102带动方形支撑平台101上升，进而带动两个调整辊轮100上的管道进行升降调整位置。

实施例提供的用于长输管道安装的送管对接定位系统中的支撑装置4如图3所示，包括门式框架400、安装门式框架400上方的定位平台401和横向调节机构，所述门式框架400的两竖向支柱置于定位底板6的两侧，在门式框架400的中部设有支撑立柱402，支撑立柱402的底部固定在定位底板6 上。所述定位平台401水平固定在门式框架400的横梁上，与门式框架400 相互垂直，其两端分别延伸至第一管道调节装置1和第二管道调节装置2；在定位平台401的底部设有定位支架403，定位支架403是由横向和竖向侧板及隔板组成的框架结构，定位支架403沿着定位平台401分布，并通过卡座与定位平台401固定卡接；门式框架400两侧的定位支架403一端固定在门式框架400上，另一端分别固定在第一管道调节装置1和第二管道调节装置2的方形支撑平台101下层平台上；在定位平台401的两侧对称设有移动装置安装板408，移动装置安装板408固定在定位支架403上，并在定位平台401的两长边边缘设有边梁。所述横向调节机构包括对称设置在定位平台 401上方两侧的电动推杆404，电动推杆404通过推杆支架405固定在门式框架400的横梁上，并与门式框架400的横梁平行，电动推杆404的推杆电机406安装在推杆支架405上，在每个电动推杆404上转动装有定位螺母407，两电动推杆404带动对应的定位螺母407伸缩将待安装的长输管道9夹持定位套筒503固定，并在管道发生偏移时，通过两电动推杆404实现管道的横向微调。

实施例提供的用于长输管道安装的送管对接定位系统中的管道移动装置 3如图4和图5所示，包括固定架300、架设在固定架300上的移动支撑板 301和支撑板驱动机构，所述固定架300安装在定位平台401两侧的定位支架403上，在每侧的固定架300临近定位平台401边梁的位置沿着管道安装方向布设有支撑板移动滑道302，也可以将支撑板移动滑道302直接布设在定位平台401的边梁上。所述支撑板驱动机构包括对称设置在移动支撑板301两端的两组带轮驱动机构，每组带轮驱动机构包括第二驱动电机303、第二传动皮带304、移动主带轮305和移动副带轮306，所述第二驱动电机303、移动主带轮305和移动副带轮306均对称安装在定位平台401两侧的固定架 300上；所述移动支撑板301的两端分别固定在两根第二传动皮带304上，在移动支撑板301两端下部对称设有第一滑块307，并通过两端的第一滑块 307与支撑板移动滑道302滑动连接，在两组带轮驱动机构的作用下，带动移动支撑板301沿着支撑板移动滑道302朝向安装好的长输管道10端水平移动，通过移动装置3带动移动支撑板301使得待安装的长输管道9随之进行纵向位置的调整，其中第一滑块307和支撑板移动滑道302起到纵向导向的作用。

实施例提供的用于长输管道安装的送管对接定位系统中的管道定位机构 5如图7所示，包括设置在门式框架上方的门式支撑架500、设置在门式支撑架500横梁上的定位滑套501和安装在定位滑套501下方的定位套筒503，所述定位滑套501通过推动机构502安装在横梁上，并通过推动机构502推动定位滑套501沿着横梁滑动；所述推动机构502包括对称设置在定位滑套501两侧的油缸5020，两油缸5020水平置于门式支撑架500的横梁上方，其缸体通过油缸底座5021安装在门式支撑架500的横梁上；在定位滑套501上设有滑套连接座5010，两个油缸5020的活塞端分别与定位滑套连接座5010 连接；所述定位套筒503包括定位框5030和滑动安装在定位框5030内的管道定位套5031，管道定位套5031包括管套和圈板，在定位框5030的框体内侧对称设有竖向滑轨5032，管道定位套5031的圈板两侧通过第二滑块5033 嵌入竖向滑轨5032中；所述定位框5030通过定位套5034和定位卡销5035 与定位滑套501连接。管道定位套5031套在管道上，通过定位机构5来完成管道的最终定位，通过定位油缸5020带动定位滑套501和管道定位套5031，使得管道在该定位套中完成定位。

实施例提供的用于长输管道安装的送管对接定位系统中的管道提升机构如图8至图10所示，包括提升支撑架700、管道托板701和固定在提升支撑架700顶部的提升机构，所述提升支撑架700底部固定在地面，顶部垂直向上延伸至管道对接定位装置的高度，并通过提升机构带动管道托板701沿着提升支撑架700上下移动；所述提升支撑架700位于其中一个调节装置的前方，并平行于管道对接定位装置；所述提升机构包括提升电机702、固定在提升支撑架700顶部的转轴703、安装在转轴703上的两个绞盘704和升降钢丝绳705，所述提升电机702的输出轴与转轴703连接，两个绞盘704对称设置在转轴703上，每个绞盘704通过升降钢丝绳705与管道托板701连接，提升电机702转轴703带动两个绞盘704同时转动，通过收放升降钢丝绳705带动管道托板701上下移动；所述管道托板701的长度大于提升管道的长度，宽度大于提升管道的直径，并在管道托板701上设有U形管道托槽 7010，避免管道在提升过程中移动掉落。

实施例提供的用于长输管道安装的送管对接定位系统中的管道提升机构 8至图10所示，所述管道转移机构8包括机械手800、移动支架和移动支架驱动机构，所述机械手800通过移动支架架设在提升支撑架700的上方，其夹持端朝向管道托板701，并在管道托板701上升至与管道对接定位装置高度相匹配时，通过机械手800将管道托板701上的管道夹持住，在移动支架驱动机构的作用下带着夹持的管道转移至两个调节辊轮100之间。所述移动支架包括7字型支架801、安装在7字型支架竖向支撑杆底部的行走架807 和安装在7字型支架横向支撑杆上的三角移动架809；所述移动支架驱动机构包括传送底板802、第三驱动电机804、第一驱动齿轮805和布设在传送底板802上的第一传送齿条803，所述传送底板802平行置于提升支撑架700 一侧，在第一传送齿条803的两侧设有行走滑道806，所述行走架807的底部设有行走轮808，其底部的行走轮808对应嵌入行走滑道806内，所述第三驱动电机804安装在移动支架上，驱动齿轮805安装在第三驱动电机804 的输出轴，并与第一传送齿条803啮合，在第三驱动电机804的作用下，第一驱动齿轮805沿着第一传送齿条803移动。所述三角移动架809上安装有第四驱动电机810，第四驱动电机810的输出轴设有第二驱动齿轮811，在7 字型支架的横向支撑杆上布设有第二传送齿条812，所述第二驱动齿轮811与第二传送齿条812相互啮合，并在第四驱动电机810的作用下，三角移动架809沿着7字型支架的横向支撑杆水平移动；所述三角移动架809为等腰三角形，其顶角与7字型支架801的横向支撑杆连接；所述机械手800设有两个，对称安装在三角移动架809底边两端角部下方；每个机械手800包括伸缩气缸8001、抓取杆8002和抓取副杆8003，所述抓取杆8002和抓取副杆 8003之间固定装有弹簧，组成夹持部件，并转动安装在伸缩气缸8001的下方，伸缩气缸8001固定装在三角移动架809上。

本发明中送管装置和管道对接定位装置中的每个步骤可以人工单独控制，也可以设置控制程序通过电脑进行远程控制，其控制过程均可以采用现有技术进行，并不属于本发明的保护内容，本发明主要针对机械机构进行保护。

使用本发明时，先将送管装置固定在地面上，将用运输到施工现场的管道放在送管装置的管道托板701上，由送管装置向管道对接定位装置中运送管道；其送管过程是通过提升电机702带动转轴703转动，并通过绞盘704提升管道托板701带动待安装的长输管道9向上移动，此时移动支架在远离管道对接定位装置的一端，在管道托板701提升到设定高度后，控制机械手 800抓住待安装的长输管道9，然后控制第三驱动电机804带动移动支架沿着传送底板802朝向管道对接定位装置的方向移动，当移动到设计位置时，便可通过第四驱动电机810带动三角移动架809沿着7字型支架801的横向杆移动，并在移动至管道对接定位装置上方时，将待安装的长输管道9放置在两调节辊轮100上方，完成送管工作，然后送管装置恢复初始位置，等待下次送管过程。

本发明中的管道对接定位装置固定安装在待安装的长输管道9与安装好的长输管道10对接的位置，其中第二管道调节装置2置于已经安装好的长输管道10下方，并通过调节第二管道调节装置2的高度以及通过油缸502调节定位套筒503的位置，使定位套筒503套设在安装好的长输管道10的端部；通过送管装置将待安装的长输管道9送到管道对接定位装置后，首先待安装的长输管道9是直接架设在两调节辊轮100上方，且一次无法保证精确到位，便可通过两调节辊轮100滚动摩擦下带动待安装的长输管道9滚入两调节辊轮100的中间位置，此时待安装的长输管道9大部分置于管道移动装置3的移动支撑板301，然后通过第二驱动电机303和第二传动皮带304带动移动支撑板301朝向已经安装好的长输管道10移动，并与安装好的长输管道10 对接，在对接过程中如果高度和水平位置不合适，可以通过第一管道调节装置1调节待安装的长输管道9的高度，通过两个电动推杆404端部的定位螺母407对定位套筒503进行微调，使待安装的长输管道9和安装好的长输管道10能够精确对接，并将定位套筒503定位至对接的位置，完成管道的最终定位，使得管道在该定位套中完成定位，此时管道与上一个装好的管道就可以进行焊接，接好后便可将定位套筒503留置在管道上，移动整个装置进行下一次作业。

本发明中在整个工作过程中，大部分都可以通过机械实现，只需要一个或两个工作人员在高空对管道对接定位装置进行控制以及其它辅助操作，大大减小了工作量，从而降低了高空作业的难度以及危险性。

以上所述，只是本发明的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，其特征在于：所述系统包括管道对接定位装置和置于管道对接定位装置一侧的送管装置；所述管道对接定位装置包括第一管道调节装置(1)、第二管道调节装置(2)、管道移动装置(3)、支撑装置(4)、管道定位机构(5)和定位底板(6)，所述第一管道调节装置(1)和第二管道调节装置(2)分别安装在定位底板(6)临近两端的位置，管道移动装置(3)安装在第一管道调节装置(1)和第二管道调节装置(2)之间，并通过支撑装置(4)支撑，管道定位机构(5)置于支撑装置(4)上，并通过支撑装置(4)架设在管道移动装置(3)上方；所述送管装置包括管道提升机构(7)和管道转移机构(8)，通过管道提升机构(7)将待安装的长输管道(9)提升至管道移动装置(3)的高度，并通过管道转移机构(8)将待安装的长输管道(9)转移至管道对接定位装置的管道移动装置(3)上，通过对接定位装置与安装好的长输管道(10)对接定位；

所述第一管道调节装置(1)和第二管道调节装置(2)均包括升降调节架和设置在升降调节架上的两个调节辊轮(100)，所述待安装的长输管道(9)置于两个调节辊轮(100)之间，并通过两个调节辊轮(100)相互摩擦产生联动，将待安装的长输管道(9)滚入两个调节辊轮(100)中间的位置；

所述支撑装置(4)包括门式框架(400)、固定在门式框架(400)上方的定位平台(401)，门式框架(400)的两竖向支柱置于定位底板(6)的两侧，定位平台(401)水平固定在门式框架(400)的横梁上，与门式框架(400)相互垂直，其两端分别延伸至第一管道调节装置(1)和第二管道调节装置(2)，并固定在第一管道调节装置(1)和第二管道调节装置(2)的升降调节架上；

所述管道移动装置(3)包括固定架(300)、架设在固定架(300)上的移动支撑板(301)和支撑板驱动机构，所述固定架(300)安装在定位平台(401)上，在固定架(300)上沿着管道安装方向布设有支撑板移动滑道(302)，所述移动支撑板(301)通过第一滑块(307)与支撑板移动滑道(302)滑动连接，并在支撑板驱动机构的作用下沿着支撑板移动滑道(302)水平移动；所述支撑板驱动机构包括对称设置在移动支撑板(301)两端的两组带轮驱动机构，每组带轮驱动机构包括第二驱动电机(303)、第二传动皮带(304)、移动主带轮(305)和移动副带轮(306)，所述第二驱动电机(303)、移动主带轮(305)和移动副带轮(306)均安装在固定架(300)上，移动支撑板(301)的两端分别固定在两根第二传动皮带(304)上，并在两组带轮驱动机构的作用下，带动移动支撑板(301)沿着支撑板移动滑道(302)朝向安装好的长输管道(10)端水平移动；

所述管道定位机构(5)包括设置在门式框架上方的门式支撑架(500)、设置在门式支撑架(500)横梁上的定位滑套(501)和安装在定位滑套(501)下方的定位套筒(503)，所述定位滑套(501)通过推动机构(502)安装在横梁上，并通过推动机构(502)推动定位滑套(501)沿着横梁滑动；

所述管道提升机构(7)包括提升支撑架(700)、管道托板(701)和固定在提升支撑架(700)顶部的提升机构，所述提升支撑架(700)底部固定在地面，顶部垂直向上延伸至管道对接定位装置的高度，并通过提升机构带动管道托板(701)沿着提升支撑架(700)上下移动；所述提升支撑架(700)位于其中一个调节装置的前方，并平行于管道对接定位装置；所述提升机构包括提升电机(702)、固定在提升支撑架(700)顶部的转轴(703)、安装在转轴(703)上的至少两个绞盘(704)和升降钢丝绳(705)，所述提升电机(702)的输出轴与转轴(703)连接，至少两个绞盘(704)等距设置在转轴(703)上，每个绞盘(704)通过升降钢丝绳(705)与管道托板(701)连接，提升电机(702)控制转轴(703)带动至少两个绞盘(704)同时转动，通过收放升降钢丝绳(705)带动管道托板(701)上下移动；所述管道托板(701)上设有U形管道托槽(7010)；

所述管道转移机构(8)包括机械手(800)、移动支架和移动支架驱动机构，所述机械手(800)通过移动支架架设在提升支撑架(700)的上方，其夹持端朝向管道托板(701)，并在管道托板(701)上升至与管道对接定位装置高度相匹配时，通过机械手(800)将管道托板(701)上的管道夹持住，在移动支架驱动机构的作用下带着夹持的管道转移至两个调节辊轮(100)之间；所述移动支架包括7字型支架(801)、安装在7字型支架竖向支撑杆底部的行走架(807)和安装在7字型支架横向支撑杆上的三角移动架(809)，所述三角移动架(809)上安装有第四驱动电机(810)，第四驱动电机(810)的输出轴设有第二驱动齿轮(811)，在7字型支架的横向支撑杆上布设有第二传送齿条(812)，所述第二驱动齿轮(811)与第二传送齿条(812)相互啮合，并在第四驱动电机(810)的作用下，三角移动架(809)沿着7字型支架的横向支撑杆水平移动。

2.根据权利要求1所述的一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，其特征在于：所述支撑装置(4)还包括设置在门式框架(400)上方的横向调节机构，所述横向调节机构包括对称设置在定位平台(401)上方两侧的电动推杆(404)，电动推杆(404)通过推杆支架(405)固定在门式框架(400)的横梁上，并与门式框架(400)的横梁平行，电动推杆(404)的推杆电机(406)安装在推杆支架(405)上，在每个电动推杆(404)上转动装有定位螺母(407)，两电动推杆(404)带动对应的定位螺母(407)伸缩将待安装的长输管道(9)夹持定位套筒(503)固定，并通过两电动推杆(404)实现管道的横向微调。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，其特征在于：所述第一管道调节装置(1)和第二管道调节装置(2)还包括辊轮驱动机构，所述辊轮驱动机构包括第一驱动电机(104)、第一传动皮带(105)、安装在驱动电机输出轴的主驱动轮(106)和安装在其中一个调节辊轮(100)上的从动轮(107)，所述主驱动轮(106)通过第一传动皮带(105)与从动轮(107)传动连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，其特征在于：所述门式框架(400)的中部设有支撑立柱(402)，支撑立柱(402)的底部固定在定位底板(6)上，定位平台(401)的底部设有定位支架(403)，门式框架(400)两侧的定位支架(403)一端固定在门式框架(400)上，另一端分别与第一管道调节装置(1)和第二管道调节装置(2)的升降调节架固定连接，在定位平台(401)的两侧对称设有移动装置安装板(408)，所述管道移动装置的固定架(300)设有两个，对称安装在定位平台(401)两侧的移动装置安装板(408)上，所述支撑板移动滑道(302)对称设置在定位平台(401)的两长边上。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，其特征在于：所述推动机构(502)包括对称设置在定位滑套(501)两侧的油缸(5020)，两油缸(5020)水平置于门式支撑架(500)的横梁上方，其缸体通过油缸底座(5021)安装在门式支撑架(500)的横梁上；在定位滑套(501)上设有滑套连接座(5010)，两个油缸(5020)的活塞端分别与定位滑套连接座(5010)连接；所述定位套筒(503)包括定位框(5030)和滑动安装在定位框(5030)内的管道定位套(5031)，在定位框(5030)的框体内侧对称设有竖向滑轨(5032)，管道定位套(5031)两侧通过第二滑块(5033)嵌入竖向滑轨(5032)中；所述定位框(5030)通过定位套(5034)和定位卡销(5035)与定位滑套(501)连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，其特征在于：所述移动支架驱动机构包括传送底板(802)、第三驱动电机(804)、第一驱动齿轮(805)和布设在传送底板(802)上的第一传送齿条(803)，所述传送底板(802)平行置于提升支撑架(700)一侧，在第一传送齿条(803)的两侧设有行走滑道(806)，所述行走架(807)的底部设有行走轮(808)，其底部的行走轮(808)对应嵌入行走滑道(806)内，所述第三驱动电机(804)安装在移动支架上，第一驱动齿轮(805)安装在第三驱动电机(804)的输出轴，并与第一传送齿条(803)啮合，在第三驱动电机(804)的作用下，第一驱动齿轮(805)沿着第一传送齿条(803)移动。

7.根据权利要求2所述的一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，其特征在于：所述升降调节架包括四条升降支腿(103)、方形支撑平台(101)和升降气缸(102)，所述四条升降支腿(103)分别设置在方形支撑平台(101)的四个角部，底部固定在定位底板(6)上，升降气缸(102)置于方形支撑平台(101)中部下方；每条升降支腿(103)包括升降套和嵌入升降套内的升降滑杆，升降套底部固定在定位底板(6)上，升降滑杆顶端固定在方形支撑平台(101)上，每个升降滑杆与升降套连接部位设有锁紧销杆(108)，所述锁紧销杆(108)从其中一根升降支腿(103)插入与其相邻的升降支腿上，并在两相邻升降支腿(103)之间形成横向支撑杆；所述方形支撑平台(101)设有两层，两个调节辊轮(100)通过辊轮座(109)安装在上层平台上，第一驱动电机(104)和管道移动装置(3)的支撑架固定在下层平台上。

8.根据权利要求1或2所述的一种用于长输管道安装的送管对接定位系统，其特征在于：所述三角移动架(809)为等腰三角形，其顶角与7字型支架(801)的横向支撑杆连接；所述机械手(800)设有两个，对称安装在三角移动架(809)底边两端角部下方；每个机械手(800)包括伸缩气缸(8001)、抓取杆(8002)和抓取副杆(8003)，所述抓取杆(8002)和抓取副杆(8003)之间固定装有弹簧，组成夹持部件，并转动安装在伸缩气缸(8001)的下方，伸缩气缸(8001)固定装在三角移动架(809)上。

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