CN113579641A - 提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及合金钢管道制造处理技术领域，尤其是提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法及装置，包括如下步骤：将各大管径厚壁钢管道端部进行氧化皮清理：将两根待焊接配合的大管径厚壁钢管道间隔预固定；两上述管道的相对端面的垂直度校验；控制两大管径厚壁钢管道保持水平同轴状态下的相背离间隔后实现同步固连；控制两大管径厚壁钢管道端部实现同步圆周环切形成坡口；对两大管径厚壁钢管道的坡口外端结构进行垂直切割截断后形成完整的坡口断面；两大管径厚壁钢管道的坡口部位对焊后完成管道连接施工。本装置可以专用于大管径厚壁钢管道对接连接时的支撑、调位以及端面剖口的制备，能够有效提高两相邻管道配对坡口制备后合格率与匹配度。

Description

提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法及装置

技术领域

本发明涉及合金钢管道制造处理技术领域，尤其是提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法及装置。

背景技术

目前在高温高压煤粉锅炉及抽背汽轮发电机组安装工程中，主蒸汽系统为母管制，一般管道规格主要有φ530X45、φ480X42、φ426X36、φ377X32、φ325X28、φ273X25，材质多为12Cr1MoVG，上述管道的焊口数量较多，均为大管径厚壁管道，施工中主蒸汽系统管道施工工程工程量大、管道规格多、管道布置复杂、施工面大，由于管道重量大不能借助大型机械搬运，相连管道连接时施工困难。

在上述施工工序中大管径厚壁管道的坡口制备是其中较为重要的工艺环节，也是保证焊接质量的前提。由于大管径厚壁管道的结构的特殊性使得其坡口制备相对于传统的管道而言具有制备难度大，次品率高、厚壁管坡口形式尺寸偏差较大且表面粗糙不平的问题，同时在制备的过程中对加工精度和技术水平都有较高的要求。

如果坡口制备不达标，就会导致在后期大管径厚壁管道焊接连接时出现问题，导致其结构强度与连接强度不足，在使用过程中很容易出现应力集中或者损坏的情况，严重影响整个管道的使用寿命。

因此，如何提高坡口制备质量保证焊接质量成为主蒸汽管道施工的重点问题，为此，本公司在开展提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的技术研发项目中经过长时间的研发与改进特此设计出了一套提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法及配套的装置。

发明内容

本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的装置，包括液压坡口机本体，还包括锁位驱动坡口成型机构，所述锁位驱动坡口成型机构由所述液压坡口机本体实现控制驱动，两相对设置且同轴设置的管道承托机构，两所述管道承托机构分别用于实现对其上的大管径厚壁钢管道的调位与承托，所述锁位驱动坡口成型机构用于实现对大管径厚壁钢管道的旋转驱动并实现端部的坡口切割成型。在各个管道承托机构、锁位驱动坡口成型机构的顶部均设置有用于显示水平状态的气泡水平仪。

液压坡口机本体采用现有的设备即可，其主要起到控制的作用，通过预先根据施工环境进行各个机构部件连地部位的水平状态，调节完毕后可确保整个设备施工部位的地面的水平性，便于基准的统一。

施工前进行大管径厚壁钢管道的端部的氧化膜处理。

施工时根据大管径厚壁钢管道的长度来调节安装各个管道承托机构的间隔距离，调节完成后将各个管道承托机构的底部与地面固定，将对应的大管径厚壁钢管道安装在管道承托机构的外卡套件内，安装内承托组件到位。

对两大管径厚壁钢管道的端面截断并保证其断面的垂直度，调节两个大管径厚壁钢管道前后位置至合适位置。将锁位驱动坡口成型机构进行安装到位，继续相对推动两个大管径厚壁钢管道来将两者的端部安装在锁位驱动坡口成型机构的管道连接驱动组件上，控制锁位驱动坡口成型机构带动大管径厚壁钢管道旋转，同时控制环切刀具组件运动到位，然后同步完成两个大管径厚壁钢管道端部的坡口切割。

在此旋转的环切刀具组件上的合金坡口刀具为双V型坡口结构的刀具。

在上述任一方案中优选的是，所述管道承托机构包括外承托组件与所述内承托组件，所述外承托组件与所述内承托组件配合实现对所述大管径厚壁钢管道的承托。

采用外承托组件与内承托组件配合实现内外同步定轴定心双重限位，可以有效地保证大管径厚壁钢管道的定轴定心效果。

在上述任一方案中优选的是，所述锁位驱动坡口成型机构包括环切刀具组件、管道连接驱动组件，所述环切刀具组件用于固定设置在两大管径厚壁钢管道的相邻端部的一侧并用于实现两大管径厚壁钢管道的端部的坡口切割，所述管道连接驱动组件用于连接两大管径厚壁钢管道的相邻端部实现同步固连并实现同步旋转驱动。

环切刀具组件、管道连接驱动组件配合可以实现对大管径厚壁钢管道的连接以及旋转切割制备坡口以及后期的管道截断。

在上述任一方案中优选的是，所述外承托组件包括两间隔设置的外承托定心部件，所述外承托定心部件包括一底座，在所述底座的上方水平设有承托基座，在所述承托基座与所述底座之间间隔设置有两同步调节缸，所述同步调节缸的底部缸体与所述底座固连、顶部活塞杆与所述承托基座固连；在所述承托基座中段顶部焊机有方型立座，在所述立座上套接安装有方型外管，所述方型外管与所述方型立座之间通过若干个螺栓件可拆卸的固定栓接，在所述方型外管的顶部安装有外卡套件。在底座上安装上述的水平气泡仪。

可以根据管道的不同来选择不同配套尺寸的外卡套件的安装，通用性较强，拆卸方便；通过螺栓件实现固定与拆卸，拆卸时可以快速的将方型外管向上拔出即可，方型外管与方型立座可以起到防止旋转的作用。

通过控制两同步调节缸可以实现带动承托基座上升与下降，从而调节至适当的位置，调节到位后将上半圆卡环拆除，然后将大管径厚壁钢管道吊装安装在各个上半圆卡环上，从而实现稳定承托，然后通过将各个上半圆卡环进行安装，从而完成将大管径厚壁钢管道实现套接限位。

在上述任一方案中优选的是，所述外卡套件包括上半圆卡环与下半圆卡环，所述上半圆卡环、所述下半圆卡环配合实现对当前大管径厚壁钢管道外侧壁的活动卡接，所述上半圆卡环、所述下半圆卡环之间通过螺栓结构配合连接。

上半圆卡环与下半圆卡环配合形成管套，管套可以从外部实现对大管径厚壁钢管道配合套接限位。

在上述任一方案中优选的是，所述内承托组件包括悬臂中心轴，所述悬臂中心轴的内端配合插装在所述大管径厚壁钢管道的管腔内，所述悬臂中心轴的外端活动插装并穿出一端部配重座的安装孔，在所述端部配重座两侧的所述悬臂中心轴的外侧壁上分别固连有挡位环，所述端部配重座固定设置。

悬臂中心轴可以直接起到对大管径厚壁钢管道内部进行支撑的作用，设置的悬臂中心轴与大管径厚壁钢管道配合插装可以起到有效配合内定轴定心的作用，保证大管径厚壁钢管道与悬臂中心轴的同轴度。

挡位环可以起到防止悬臂中心轴左右移动的作用。

在上述任一方案中优选的是，所述环切刀具组件包括固定设置的连地固定座，在所述连地固定座朝向大管径厚壁钢管道的一侧分别间隔设有一坡口成型移动座，两所述坡口成型移动座与所述连地固定座之间分别通过同步设置的进给油缸组相连接，在与所述大管径厚壁钢管道相对设置的所述连地固定座一侧壁上间隔固定安装有两个栓接设置的坡口成型刀座，在各所述坡口成型刀座上分别固定安装有配套的合金坡口刀具，所述合金坡口刀具用于实现对大管径厚壁钢管道的坡口制备。

连地固定座上也配置有水平气泡仪，连地固定座调平安装固定后通过调节各进给油缸组可以实现控制合金坡口刀具距离大管径厚壁钢管道的间隔距离，控制进给油缸组的距离可以实现不同的进给量控制。

在上述任一方案中优选的是，进给油缸组、截断调位油缸组、同步调节缸均通过管路与所述液压坡口机本体上的液压站相连并实现控制。

在上述任一方案中优选的是，在两所述坡口成型移动座之间分别设有一截断座，所述截断座通过截断调位油缸组与所述连地固定座相连，在所述截断座朝向大管径厚壁钢管道的一侧固定安装有管道截断刀具。

当两个合金坡口刀具同步实现对当前的两个大管径厚壁钢管道端部的坡口制备后，此时坡口内端的大管径厚壁钢管道端部还处于连接未断开的状态，此时需要控制操作截断调位油缸组来使得管道截断刀具向大管径厚壁钢管道一侧靠近，最终完成大管径厚壁钢管道端部的截断，此时两破口处于最端部，便于后期直接进行快速的对接焊接。

在上述任一方案中优选的是，所述管道连接驱动组件包括一连接塞装量柱，所述连接塞装量柱的两端分别用于配合插装在对应的所述大管径厚壁钢管道的端部管腔内，在所述连接塞装量柱的中段外侧壁上分别固定成型有从动大齿轮，所述从动大齿轮与一驱动旋转齿轮相啮合，所述驱动旋转齿轮通过其上的齿轮轴与一卧式驱动电机的电机轴相连，所述卧式驱动电机的电机座与所述连地固定座相对固定设置。

连接塞装量柱的两端分别插装在对应的大管径厚壁钢管道位置处可以保证两大管径厚壁钢管道的同轴连接的精度，将连接塞装量柱安装后并与两大管径厚壁钢管道进行固定栓接连接，从而可以保证后期连接塞装量柱跟随从动大齿轮旋转时可以保证两大管径厚壁钢管道进行同步低速旋转；从动大齿轮的旋转是由卧式驱动电机带动驱动旋转齿轮旋转来实现驱动。

在上述任一方案中优选的是，在所述从动大齿轮两侧的所述连接塞装量柱的外侧壁上分别设置有阶梯环形槽。

阶梯环形槽设置后可以使得该处的连接塞装量柱与大管径厚壁钢管道的内壁之间不直接接触，从而可以保证在后期管道截断刀具对该处的大管径厚壁钢管道进行截断时的安全性，防止产生误触碰连接塞装量柱外侧壁的风险，提高切割的安全性。

在上述任一方案中优选的是，所述从动大齿轮两侧的所述连接塞装量柱的外侧壁分别与对应位置处的所述大管径厚壁钢管道的内端上对应的栓孔实现栓接固连。

本发明还提供一种提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法，包括如下步骤：

S1：将各大管径厚壁钢管道端部进行打磨来实现氧化皮清理：

S2：管道承托机构后，将两根等待焊接配合的大管径厚壁钢管道同轴间隔预固定；

S3：调节两个大管径厚壁钢管道前后位置，调解时将上述两大管径厚壁钢管道保持同轴度相对靠近移位；

S4：两大管径厚壁钢管道的相对端面的通过工具进行垂直度校验；

S5：两大管径厚壁钢管道的相对端面的垂直度校验合格后，控制两大管径厚壁钢管道保持水平同轴状态下的相背离间隔运动后实现同步固连；

S6：管道连接驱动组件与两大管径厚壁钢管道的端部固连后，卧式驱动电机控制带动两大管径厚壁钢管道实现同步旋转，通过调节各进给油缸组可以实现控制合金坡口刀具距离大管径厚壁钢管道的间隔距离，控制进给油缸组的距离可以实现不同的进给量控制，从而完成两大管径厚壁钢管道端部的圆周环切形成坡口；

S7：对两大管径厚壁钢管道的坡口外端结构进行垂直切割截断后形成完整的坡口断面；

当两个合金坡口刀具同步实现对当前的两个大管径厚壁钢管道端部的坡口制备后，此时坡口内端的大管径厚壁钢管道端部还处于连接未断开的状态，此时需要控制操作截断调位油缸组来使得管道截断刀具向大管径厚壁钢管道一侧靠近，最终完成大管径厚壁钢管道端部的截断，此时两破口处于最端部，便于后期直接进行快速的对接焊接。

S8：两大管径厚壁钢管道的坡口端面对接并检验合格后后锁位固定；

S9：两大管径厚壁钢管道的坡口部位对焊后完成管道连接施工。

在上述任一方案中优选的是，在所述垂直切割截断过程中需要保证切割方向与大管径厚壁钢管道的中心轴的垂直度始终满足要求。

在上述任一方案中优选的是，所述坡口采用双V型坡口结构，采用配套形状的合金坡口刀具可以实现切出双V型坡口结构，保证对焊焊接时焊接部位的连接强度。

在上述任一方案中优选的是，在步骤S2与步骤S3之间还包括如下步骤：将预固定后的两大管径厚壁钢管道的相对端面进行端面截断，在保证垂直度的前提下进行预先截断，可以有效地保证后期进行两大管径厚壁钢管道对接固定时的难度。

在上述任一方案中优选的是，在步骤S7与步骤S8之间还包括如下步骤：两坡口坡口断面垂直度校验；坡口锥度及表面精度校验。

在上述任一方案中优选的是，步骤S2-S9过程中保持两大管径厚壁钢管道同轴设置。

按照本发明的技术方案所能达到的技术效果包括：

1、本装置可以专用于大管径厚壁钢管道对接连接时的支撑、调位以及端面剖口的制备，能够有效地提高两相邻管道配对的坡口制备后的合格率与匹配度。

2、整个过程中能够快速实现对管道的定轴旋转、快速切割，操作效率较高。

3、采用外卡套件限位、内部内承托组件支撑、定心的方式，同时采用管道连接驱动组件实现两管道的同轴连接，配合锁位驱动坡口成型机构实现同步坡口制备以及管道截断，保证两相配合坡口部位制备基准的统一性与同步性，保证坡口加工的合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的俯视结构示意图。

图2为本发明的局部结构示意图。

图3为图2的局部放大结构示意图。

图4为本发明的内承托组件的局部侧视结构示意图。

图中，1、液压坡口机本体；2、管道承托机构；3、锁位驱动坡口成型机构；4、大管径厚壁钢管道；5、阶梯环形槽；6、外承托组件；7、内承托组件；8、环切刀具组件；9、管道连接驱动组件；10、底座；11、承托基座；12、同步调节缸；13、方型立座；14、方型外管；15、上半圆卡环；16、下半圆卡环；17、螺栓结构；18、悬臂中心轴；19、可升降的端部配重座；20、连地固定座；21、坡口成型移动座；22、进给油缸组；23、坡口成型刀座；24、合金坡口刀具；25、坡口；26、截断座；27、截断调位油缸组；28、管道截断刀具；29、连接塞装量柱；30、从动大齿轮；31、驱动旋转齿轮；32、齿轮轴；33、卧式驱动电机；34、电机座。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-4中所示，提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的装置，包括液压坡口机本体1，还包括锁位驱动坡口成型机构3，所述锁位驱动坡口成型机构3由所述液压坡口机本体1实现控制驱动，两相对设置且同轴设置的管道承托机构2，两所述管道承托机构2分别用于实现对其上的大管径厚壁钢管道4的调位与承托，所述锁位驱动坡口成型机构3用于实现对大管径厚壁钢管道4的旋转驱动并实现端部的坡口切割成型。在各个管道承托机构2、锁位驱动坡口成型机构3的顶部均设置有用于显示水平状态的气泡水平仪。

液压坡口机本体1采用现有的设备即可，其主要起到控制的作用，通过预先根据施工环境进行各个机构部件连地部位的水平状态，调节完毕后可确保整个设备施工部位的地面的水平性，便于基准的统一。

在上述任一方案中优选的是，所述管道承托机构2包括外承托组件6与所述内承托组件7，所述外承托组件6与所述内承托组件7配合实现对所述大管径厚壁钢管道4的承托。

采用外承托组件6与内承托组件7配合实现内外同步定轴定心双重限位，可以有效地保证大管径厚壁钢管道4的定轴定心效果。

在上述任一方案中优选的是，所述锁位驱动坡口成型机构3包括环切刀具组件8、管道连接驱动组件9，所述环切刀具组件8用于固定设置在两大管径厚壁钢管道4的相邻端部的一侧并用于实现两大管径厚壁钢管道4的端部的坡口切割，所述管道连接驱动组件9用于连接两大管径厚壁钢管道4的相邻端部实现同步固连并实现同步旋转驱动。

环切刀具组件8、管道连接驱动组件9配合可以实现对大管径厚壁钢管道4的连接以及旋转切割制备坡口以及后期的管道截断。

在上述任一方案中优选的是，所述外承托组件6包括两间隔设置的外承托定心部件，所述外承托定心部件包括一底座10，在所述底座10的上方水平设有承托基座11，在所述承托基座11与所述底座10之间间隔设置有两同步调节缸12，所述同步调节缸12的底部缸体与所述底座10固连、顶部活塞杆与所述承托基座11固连；在所述承托基座11中段顶部焊机有方型立座13，在所述立座上套接安装有方型外管14，所述方型外管14与所述方型立座13之间通过若干个螺栓件可拆卸的固定栓接，在所述方型外管14的顶部安装有外卡套件。在底座10上安装上述的水平气泡仪。

可以根据管道的不同来选择不同配套尺寸的外卡套件的安装，通用性较强，拆卸方便；通过螺栓件实现固定与拆卸，拆卸时可以快速的将方型外管14向上拔出即可，方型外管14与方型立座13可以起到防止旋转的作用。

通过控制两同步调节缸12可以实现带动承托基座11上升与下降，从而调节至适当的位置，调节到位后将上半圆卡环15拆除，然后将大管径厚壁钢管道4吊装安装在各个上半圆卡环15上，从而实现稳定承托，然后通过将各个上半圆卡环15进行安装，从而完成将大管径厚壁钢管道4实现套接限位。

在上述任一方案中优选的是，所述外卡套件包括上半圆卡环15与下半圆卡环16，所述上半圆卡环15、所述下半圆卡环16配合实现对当前大管径厚壁钢管道4外侧壁的活动卡接，所述上半圆卡环15、所述下半圆卡环16之间通过螺栓结构17配合连接。

上半圆卡环15与下半圆卡环16配合形成管套，管套可以从外部实现对大管径厚壁钢管道4配合套接限位。

在上述任一方案中优选的是，所述内承托组件7包括悬臂中心轴18，所述悬臂中心轴18的内端配合插装在所述大管径厚壁钢管道4的管腔内，所述悬臂中心轴18的外端活动插装并穿出一可升降的端部配重座19的安装孔，在所述可升降的端部配重座19两侧的所述悬臂中心轴18的外侧壁上分别固连有挡位环21，所述可升降的端部配重座19固定设置。

悬臂中心轴18可以直接起到对大管径厚壁钢管道4内部进行支撑的作用，设置的悬臂中心轴18与大管径厚壁钢管道4配合插装可以起到有效配合内定轴定心的作用，保证大管径厚壁钢管道4与悬臂中心轴18的同轴度。

挡位环21可以起到防止悬臂中心轴18左右移动的作用。

在上述任一方案中优选的是，所述环切刀具组件8包括固定设置的连地固定座20，在所述连地固定座20朝向大管径厚壁钢管道4的一侧分别间隔设有一坡口成型移动座21，两所述坡口成型移动座21与所述连地固定座20之间分别通过同步设置的进给油缸组22相连接，在与所述大管径厚壁钢管道4相对设置的所述连地固定座20一侧壁上间隔固定安装有两个栓接设置的坡口成型刀座23，在各所述坡口成型刀座23上分别固定安装有配套的合金坡口刀具24，所述合金坡口刀具24用于实现对大管径厚壁钢管道4的坡口25制备。

连地固定座20上也配置有水平气泡仪，连地固定座20调平安装固定后通过调节各进给油缸组22可以实现控制合金坡口刀具24距离大管径厚壁钢管道4的间隔距离，控制进给油缸组22的距离可以实现不同的进给量控制。

在上述任一方案中优选的是，进给油缸组22、截断调位油缸组27、同步调节缸12均通过管路与所述液压坡口机本体1上的液压站相连并实现控制。

在上述任一方案中优选的是，在两所述坡口成型移动座21之间分别设有一截断座26，所述截断座26通过截断调位油缸组27与所述连地固定座20相连，在所述截断座26朝向大管径厚壁钢管道4的一侧固定安装有管道截断刀具28。

当两个合金坡口刀具24同步实现对当前的两个大管径厚壁钢管道4端部的坡口制备后，此时坡口内端的大管径厚壁钢管道4端部还处于连接未断开的状态，此时需要控制操作截断调位油缸组27来使得管道截断刀具28向大管径厚壁钢管道4一侧靠近，最终完成大管径厚壁钢管道4端部的截断，此时两破口处于最端部，便于后期直接进行快速的对接焊接。

在上述任一方案中优选的是，所述管道连接驱动组件9包括一连接塞装量柱29，所述连接塞装量柱29的两端分别用于配合插装在对应的所述大管径厚壁钢管道4的端部管腔内，在所述连接塞装量柱29的中段外侧壁上分别固定成型有从动大齿轮30，所述从动大齿轮30与一驱动旋转齿轮31相啮合，所述驱动旋转齿轮31通过其上的齿轮轴32与一卧式驱动电机33的电机轴相连，所述卧式驱动电机33的电机座34与所述连地固定座20相对固定设置。

连接塞装量柱29的两端分别插装在对应的大管径厚壁钢管道4位置处可以保证两大管径厚壁钢管道4的同轴连接的精度，将连接塞装量柱29安装后并与两大管径厚壁钢管道4进行固定栓接连接，从而可以保证后期连接塞装量柱29跟随从动大齿轮30旋转时可以保证两大管径厚壁钢管道4进行同步低速旋转；从动大齿轮30的旋转是由卧式驱动电机33带动驱动旋转齿轮31旋转来实现驱动。

在上述任一方案中优选的是，在所述从动大齿轮30两侧的所述连接塞装量柱29的外侧壁上分别设置有阶梯环形槽5。

阶梯环形槽5设置后可以使得该处的连接塞装量柱29与大管径厚壁钢管道4的内壁之间不直接接触，从而可以保证在后期管道截断刀具28对该处的大管径厚壁钢管道4进行截断时的安全性，防止产生误触碰连接塞装量柱29外侧壁的风险，提高切割的安全性。

在上述任一方案中优选的是，所述从动大齿轮30两侧的所述连接塞装量柱29的外侧壁分别与对应位置处的所述大管径厚壁钢管道4的内端上对应的栓孔实现栓接固连。

本发明还提供一种提高大管径厚壁钢管道4坡口制备合格率的方法，包括如下步骤：

S1：将各大管径厚壁钢管道4端部进行打磨来实现氧化皮清理：

S2：管道承托机构2后，将两根等待焊接配合的大管径厚壁钢管道4同轴间隔预固定；

S3：调节两个大管径厚壁钢管道4前后位置，调解时将上述两大管径厚壁钢管道4保持同轴度相对靠近移位；

S4：两大管径厚壁钢管道4的相对端面的通过工具进行垂直度校验；

S5：两大管径厚壁钢管道4的相对端面的垂直度校验合格后，控制两大管径厚壁钢管道4保持水平同轴状态下的相背离间隔运动后实现同步固连；

S6：管道连接驱动组件9与两大管径厚壁钢管道4的端部固连后，卧式驱动电机33控制带动两大管径厚壁钢管道4实现同步旋转，通过调节各进给油缸组22可以实现控制合金坡口刀具24距离大管径厚壁钢管道4的间隔距离，控制进给油缸组22的距离可以实现不同的进给量控制，从而完成两大管径厚壁钢管道4端部的圆周环切形成坡口；

S7：对两大管径厚壁钢管道4的坡口外端结构进行垂直切割截断后形成完整的坡口断面；

当两个合金坡口刀具24同步实现对当前的两个大管径厚壁钢管道4端部的坡口制备后，此时坡口内端的大管径厚壁钢管道4端部还处于连接未断开的状态，此时需要控制操作截断调位油缸组27来使得管道截断刀具28向大管径厚壁钢管道4一侧靠近，最终完成大管径厚壁钢管道4端部的截断，此时两破口处于最端部，便于后期直接进行快速的对接焊接。

S8：两大管径厚壁钢管道4的坡口端面对接并检验合格后后锁位固定；

S9：两大管径厚壁钢管道4的坡口部位对焊后完成管道连接施工。

在上述任一方案中优选的是，在所述垂直切割截断过程中需要保证切割方向与大管径厚壁钢管道4的中心轴的垂直度始终满足要求。

在上述任一方案中优选的是，所述坡口采用双V型坡口结构，采用配套形状的合金坡口刀具24可以实现切出双V型坡口结构，保证对焊焊接时焊接部位的连接强度。

在上述任一方案中优选的是，在步骤S2与步骤S3之间还包括如下步骤：将预固定后的两大管径厚壁钢管道4的相对端面进行端面截断，在保证垂直度的前提下进行预先截断，可以有效地保证后期进行两大管径厚壁钢管道4对接固定时的难度。

在上述任一方案中优选的是，在步骤S7与步骤S8之间还包括如下步骤：两坡口坡口断面垂直度校验；坡口锥度及表面精度校验。

在上述任一方案中优选的是，步骤S2-S9过程中保持两大管径厚壁钢管道4同轴设置。

具体工作原理：

施工前进行大管径厚壁钢管道4的端部的氧化膜处理。

施工时根据大管径厚壁钢管道4的长度来调节安装各个管道承托机构2的间隔距离，调节完成后将各个管道承托机构2的底部与地面固定。

通过控制两同步调节缸12可以实现带动承托基座11上升与下降，从而调节至适当的位置，调节到位后将上半圆卡环15拆除，然后将大管径厚壁钢管道4吊装安装在各个上半圆卡环15上，从而实现稳定承托，然后通过将各个上半圆卡环15进行安装，从而完成将大管径厚壁钢管道4实现套接限位。

将对应的大管径厚壁钢管道4安装在管道承托机构2的外卡套件内，安装内承托组件7到位。

对两大管径厚壁钢管道4的端面截断并保证其断面的垂直度，调节两个大管径厚壁钢管道4前后位置至合适位置。将锁位驱动坡口成型机构3进行安装到位，继续相对推动两个大管径厚壁钢管道4来将两者的端部安装在锁位驱动坡口成型机构3的管道连接驱动组件9上，控制锁位驱动坡口成型机构3带动大管径厚壁钢管道4旋转，同时控制环切刀具组件8运动到位，然后同步完成两个大管径厚壁钢管道4端部的坡口切割。

当两个合金坡口刀具24同步实现对当前的两个大管径厚壁钢管道4端部的坡口制备后，此时坡口内端的大管径厚壁钢管道4端部还处于连接未断开的状态，此时需要控制操作截断调位油缸组27来使得管道截断刀具28向大管径厚壁钢管道4一侧靠近，最终完成大管径厚壁钢管道4端部的截断，此时两破口处于最端部，便于后期直接进行快速的对接焊接。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：将各大管径厚壁钢管道端部进行氧化皮清理：

S2：将两根待焊接配合的大管径厚壁钢管道间隔预固定；

S3：将上述管道保持同轴度相对靠近移位；

S4：两上述管道的相对端面的垂直度校验；

S5：控制两大管径厚壁钢管道保持水平同轴状态下的相背离间隔后实现同步固连；

S6：控制两大管径厚壁钢管道端部实现同步圆周环切形成坡口；

S7：对两大管径厚壁钢管道的坡口外端结构进行垂直切割截断后形成完整的坡口断面；

S8：两大管径厚壁钢管道的坡口端面对接并检验合格后后锁位固定；

S9：两大管径厚壁钢管道的坡口部位对焊后完成管道连接施工。

2.根据权利要求1所述的提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法，其特征在于：在所述垂直切割截断过程中需要保证切割方向与大管径厚壁钢管道的中心轴的垂直度始终满足要求。

3.根据权利要求2所述的提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法，其特征在于：所述坡口采用双V型坡口结构。

4.根据权利要求3所述的提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法，其特征在于：在步骤S2与步骤S3之间还包括如下步骤：将预固定后的两大管径厚壁钢管道的相对端面进行端面截断。

5.根据权利要求4所述的提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法，其特征在于：在步骤S7与步骤S8之间还包括如下步骤：两坡口坡口断面垂直度校验；坡口锥度及表面精度校验。

6.根据权利要求5所述的提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的方法，其特征在于：步骤S2-S9过程中保持两大管径厚壁钢管道同轴设置。

7.提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的装置，包括液压坡口机本体，其特征在于：还包括锁位驱动坡口成型机构，所述锁位驱动坡口成型机构由所述液压坡口机本体实现控制驱动，两相对设置且同轴设置的管道承托机构，两所述管道承托机构分别用于实现对其上的大管径厚壁钢管道的调位与承托，所述锁位驱动坡口成型机构用于实现对大管径厚壁钢管道的旋转驱动并实现端部的坡口切割成型。

8.根据权利要求7所述的提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的装置，其特征在于：所述管道承托机构包括外承托组件与所述内承托组件，所述外承托组件与所述内承托组件配合实现对所述大管径厚壁钢管道的承托。

9.根据权利要求8所述的提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的装置，其特征在于：所述锁位驱动坡口成型机构包括环切刀具组件、管道连接驱动组件，所述环切刀具组件用于固定设置在两大管径厚壁钢管道的相邻端部的一侧并用于实现两大管径厚壁钢管道的端部的坡口切割，所述管道连接驱动组件用于连接两大管径厚壁钢管道的相邻端部实现同步固连并实现同步旋转驱动。

10.根据权利要求9所述的提高大管径厚壁钢管道坡口制备合格率的装置，其特征在于：所述外承托组件包括两间隔设置的外承托定心部件，所述外承托定心部件包括一底座，在所述底座的上方水平设有承托基座，在所述承托基座与所述底座之间间隔设置有两同步调节缸，所述同步调节缸的底部缸体与所述底座固连、顶部活塞杆与所述承托基座固连；在所述承托基座中段顶部焊机有方型立座，在所述立座上套接安装有方型外管，所述方型外管与所述方型立座之间通过若干个螺栓件可拆卸的固定栓接，在所述方型外管的顶部安装有外卡套件。

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