CN113733587B - 克拉管电热熔连接装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种克拉管电热熔连接装置及方法，它包括调节臂、夹持件和驱动机构，通过在夹持件的两端分别设置两个夹持件，夹持件的连板分别与调节臂的左臂和右臂连接，驱动机构的齿条和齿轮分别与调节臂的左臂和右臂连接，通过夹持件的两个半圆形弧板组成圆形夹持环夹持两个克拉管相互靠近的两端，通过驱动机构驱动左臂和右臂带动两个夹持件相互靠近或远离，焊接过程中有利于克拉管端头材料充分熔合，提高焊接质量，避免漏点造成后期补焊，有利于提高施工效率，操作简单方便。

Description

克拉管电热熔连接装置及方法

技术领域

本发明属于海洋基础防护技术领域，涉及一种克拉管电热熔连接装置及方法。

背景技术

克拉管是既热态缠绕成型的高密度聚乙烯结构壁管，以高密度聚乙烯树脂为主要原材料，采用热态缠绕杨型工艺，以聚丙烯(PP)单壁波纹管为支撑结构制成具有较高抗外压能力的特殊结构壁管材。该管材具有安装性能优异，较好的柔韧性，能承受一定量的轴向线变位和相对角变位。且环保安全型产品，具有重量轻、承压能力强、接口质量高、寿命长、耐腐蚀、环刚度高、施工方便等优点，广泛应用于城市供水、排水、远距离输水及农田水利灌溉等工程。

克拉管管材标准长度一般为6m或9m供货，管道连接方式一般为电热熔连接，电热熔接原理是利用电熔焊机给电熔管件内壁镶嵌的电热丝通电，从而使电热丝产生热效应，热能将管材管件接触面的PE材料加热并熔合，从而完成一次焊接过程，并施加适当的压力，冷却后便可牢固地融为一体。目前施工工艺为将两侧管道承插口对接定位，通过吊带或手动葫芦等将对接管道张紧后，利用电熔焊机对管道电热丝通电加热使两侧管材熔合一起。该施工方法无法判定通电后管材熔合是否充分，根据经验判定焊接充分往往导致管材焊接质量无法保证，后续闭水试验导致漏点较多，需要返工补焊，影响施工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种克拉管电热熔连接装置及方法，结构简单，采用在夹持件的两端分别设置两个夹持件，夹持件的连板分别与调节臂的左臂和右臂连接，驱动机构的齿条和齿轮分别与调节臂的左臂和右臂连接，夹持件的两个半圆形弧板组成圆形夹持环夹持两个克拉管相互靠近的两端，驱动机构驱动左臂和右臂带动两个夹持件相互靠近或远离，焊接过程中有利于克拉管端头材料充分熔合，提高焊接质量，避免漏点造成后期补焊，有利于提高施工效率，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种克拉管电热熔连接装置，它包括调节臂、夹持件和驱动机构；所述夹持件的连板分别与调节臂的左臂和右臂连接，调节臂的左臂和右臂相互滑动配合，夹持件的两个半圆形弧板组成圆形夹持环，圆形夹持环位于调节臂下部，驱动机构的齿条和齿轮分别与调节臂的左臂和右臂连接，驱动机构驱动两个夹持件相互靠近或远离。

所述调节臂包括左臂和右臂组成的开口朝下的U型结构，滑件穿过左臂和右臂与其滑动配合。

所述左臂和右臂为直角臂，其横截面为矩形结构，左臂和右臂的一侧皆设置滑槽，滑孔位于滑槽内贯穿左臂和右臂。

所述滑件包括滑轴两端连接的滑块，滑轴与滑孔配合，滑块与滑槽滑动配合。

所述右臂的水平段上设置刻度与左臂的水平段端头对应。

所述夹持件的两个半圆形弧板开口端设置耳板，紧固件穿过耳板连接固定，其中一个半圆形弧板外壁径向连接有连板。

所述连板为两个平板组成的卡槽，左臂和右臂的端头位于卡槽内，紧固件穿过卡槽连接固定。

所述驱动机构包括齿条啮合的齿轮，齿轮轴与齿轮和手轮连接。

如上所述的克拉管电热熔连接装置的施工方法，它包括如下步骤：

S1，处理基础，采用挖机开挖基槽，对基槽底部进行夯实或浇筑处理；

S2，放管，将克拉管放置于基槽内，每两个克拉管的端头相互靠近；

S3，安装夹持件，依次将两个夹持件的半圆形弧板卡合在两个相邻的克拉管端头处，紧固件穿过耳板连接固定；此时两个夹持件上的连板朝上；

S4，安装调节臂，将调节臂的左臂和右臂的竖直端的端头分别插入两个连板的卡槽内，由紧固件连接锁紧；插入配合过程中如若出现误差，旋转手轮驱动左臂和右臂相互滑动调节误差；

S5，对接，旋转手轮驱动左臂和右臂相对运动带动两个克拉管相互靠近，当两个克拉管的端面相互接触后停止，并记录此时左臂端头对应刻度的初次刻度值；

S6，焊接，采用电熔焊机对两个克拉管端面接触处进行焊接；焊接前，克拉管端头的电极需与电熔焊机连接，并设定焊接时长；

S7，焊中调节，在S6中，在设定焊接时长达到一半时，不停机状态下，旋转手轮驱动左臂和右臂相对运动带动两个克拉管再次相互靠近，当达到再次靠近的设定值后停止；两个克拉管再次靠近的设定值，在初次刻度值的基础上进行加计调整；

S8，当焊接时间达到设定焊接时长后，电熔焊机停止，待焊接处冷却后再进行拆除。

本发明的有益效果主要体现于：

调节臂的左臂和右臂由滑件连接并限位，便于调节两端的夹持件距离，从而达到使两个克拉管相互接触，保持稳定的焊接状态。

在克拉管焊接过程中处于熔融态时，驱动机构驱动左臂和右臂相对运动带动克拉管在焊接过程中进一步靠近，形成张紧力焊接状态，避免焊接过程中出现漏点。

两个克拉管在夹持件夹持的稳定状态下焊接，提高焊接工艺的稳定性，减少人为因素对焊接质量造成的影响。

夹持件与调节臂为紧固件连接结构，有利于随时更换不同大小的夹持件，以适应不同直径的克拉管，适应性好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A处剖视示意图。

图3为本发明调节臂的俯视示意图。

图4为图1的B处放大示意图。

图5为图4的C-C处剖视示意图。

图中：调节臂1，左臂11，右臂12，滑件13，滑槽14，滑孔15，刻度16，夹持件2，半圆形弧板21，耳板22，连板23，驱动机构3，齿条31，齿轮32，齿轮轴33，手轮34。

具体实施方式

如图1~图5中，一种克拉管电热熔连接装置，它包括调节臂1、夹持件2和驱动机构3；所述夹持件2的连板23分别与调节臂1的左臂11和右臂12连接，调节臂1的左臂11和右臂12相互滑动配合，夹持件2的两个半圆形弧板21组成圆形夹持环，圆形夹持环位于调节臂1下部，驱动机构3的齿条31和齿轮32分别与调节臂1的左臂11和右臂12连接，驱动机构3驱动两个夹持件2相互靠近或远离。结构简单，使用时，两个夹持件2分别夹持两个克拉管的两端，驱动机构3驱动左臂11和右臂12相对运动的带动两个夹持件2相互靠近，使两个克拉管端头焊接处在熔融状态形成张紧力，在张紧力状态下进行熔融焊接，避免漏点，提高焊接质量，操作简单方便、省力，焊接时稳定性好。

优选的方案中，所述调节臂1包括左臂11和右臂12组成的开口朝下的U型结构，滑件13穿过左臂11和右臂12与其滑动配合。结构简单，使用时，在左臂11和右臂12相互滑动的过程中，由滑件13对其进行限位。

优选的方案中，所述左臂11和右臂12为直角臂，其横截面为矩形结构，左臂11和右臂12的一侧皆设置滑槽14，滑孔15位于滑槽14内贯穿左臂11和右臂12。结构简单，使用时，左臂11和右臂12的横截面皆为矩形结构，滑动时，由滑件13限位后，左臂11其中一侧面与右臂12的一侧面滑动接触，提高滑动时的稳定性。

优选的方案中，所述滑件13包括滑轴两端连接的滑块，滑轴与滑孔15配合，滑块与滑槽14滑动配合。结构简单，使用时，滑件13的滑块位于左臂11和右臂12的滑槽14，限制左臂11和右臂12相互滑动的方向，同时通过滑轴的长度，限制左臂11和右臂12相互接触的间隙，提高其滑动的稳定性。

优选的方案中，所述右臂12的水平段上设置刻度16与左臂11的水平段端头对应。结构简单，使用时，在左臂11和右臂12相互滑动的过程中，左臂11的端头与右臂12上的刻度16对应，便于精准调节左臂11和右臂12的滑动距离。

优选的方案中，所述夹持件2的两个半圆形弧板21开口端设置耳板22，紧固件穿过耳板22连接固定，其中一个半圆形弧板21外壁径向连接有连板23。结构简单，使用时，采用两个半圆形弧板21组成圆环形结构的夹持件2，组合时，紧固件穿过耳板22连接固定，安装拆卸方便，便于重复利用。

优选的方案中，所述连板23为两个平板组成的卡槽，左臂11和右臂12的端头位于卡槽内，紧固件穿过卡槽连接固定。结构简单，使用时，连板23为卡槽结构，便于左臂11和右臂12的端头直接插入，插入后由紧固件穿过卡槽连接固定，连接方便快捷。

优选地，一个连板23上设置至少两个贯穿的通孔，由两个紧固件形成的连接结构，有利于提高连接时的稳定性。

优选的方案中，所述驱动机构3包括齿条31啮合的齿轮32，齿轮轴33与齿轮32和手轮34连接。结构简单，使用时，旋转手轮34驱动齿轮轴33旋转，齿轮轴33带动齿轮32旋转，齿轮32旋转驱动齿条31直线运动，与齿条31连接的右臂12随其同步运动。

优选的方案中，如上所述的克拉管电热熔连接装置的施工方法，它包括如下步骤：

S1，处理基础，采用挖机开挖基槽，对基槽底部进行夯实或浇筑处理；

S2，放管，将克拉管放置于基槽内，每两个克拉管的端头相互靠近；

S3，安装夹持件，依次将两个夹持件2的半圆形弧板21卡合在两个相邻的克拉管端头处，紧固件穿过耳板22连接固定；此时两个夹持件2上的连板23朝上；

S4，安装调节臂，将调节臂1的左臂11和右臂12的竖直端的端头分别插入两个连板23的卡槽内，由紧固件连接锁紧；插入配合过程中如若出现误差，旋转手轮34驱动左臂11和右臂12相互滑动调节误差；

S5，对接，旋转手轮34驱动左臂11和右臂12相对运动带动两个克拉管相互靠近，当两个克拉管的端面相互接触后停止，并记录此时左臂11端头对应刻度16的初次刻度值；

S6，焊接，采用电熔焊机对两个克拉管端面接触处进行焊接；焊接前，克拉管端头的电极需与电熔焊机连接，并设定焊接时长；

S7，焊中调节，在S6中，在设定焊接时长达到一半时，不停机状态下，旋转手轮34驱动左臂11和右臂12相对运动带动两个克拉管再次相互靠近，当达到再次靠近的设定值后停止；两个克拉管再次靠近的设定值，在初次刻度值的基础上进行加计调整；

S8，当焊接时间达到设定焊接时长后，电熔焊机停止，待焊接处冷却后再进行拆除。该方法操作简单方便，利用两个夹持件2夹持两个克拉管的两端，提高焊接时的稳定性，在两个克拉管焊接面处于熔融状态下，使其处于张紧力状态进行焊接，避免漏点，提高焊接质量。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种克拉管电热熔连接装置的施工方法，其特征是：其装置包括调节臂（1）、夹持件（2）和驱动机构（3）；所述夹持件（2）的连板（23）分别与调节臂（1）的左臂（11）和右臂（12）连接，调节臂（1）的左臂（11）和右臂（12）相互滑动配合，夹持件（2）的两个半圆形弧板（21）组成圆形夹持环，圆形夹持环位于调节臂（1）下部，驱动机构（3）的齿条（31）和齿轮（32）分别与调节臂（1）的左臂（11）和右臂（12）连接，驱动机构（3）驱动两个夹持件（2）相互靠近或远离；

所述调节臂（1）包括左臂（11）和右臂（12）组成的开口朝下的U型结构，滑件（13）穿过左臂（11）和右臂（12）与其滑动配合；

所述左臂（11）和右臂（12）为直角臂，其横截面为矩形结构，左臂（11）和右臂（12）的一侧皆设置滑槽（14），滑孔（15）位于滑槽（14）内贯穿左臂（11）和右臂（12）；

所述滑件（13）包括滑轴两端连接的滑块，滑轴与滑孔（15）配合，滑块与滑槽（14）滑动配合；

所述夹持件（2）的两个半圆形弧板（21）开口端设置耳板（22），紧固件穿过耳板（22）连接固定，其中一个半圆形弧板（21）外壁径向连接有连板（23）；

所述连板（23）为两个平板组成的卡槽，左臂（11）和右臂（12）的端头位于卡槽内，紧固件穿过卡槽连接固定；

其施工方法包括如下步骤：

S1，处理基础，采用挖机开挖基槽，对基槽底部进行夯实或浇筑处理；

S2，放管，将克拉管放置于基槽内，每两个克拉管的端头相互靠近；

S3，安装夹持件，依次将两个夹持件（2）的半圆形弧板（21）卡合在两个相邻的克拉管端头处，紧固件穿过耳板（22）连接固定；此时两个夹持件（2）上的连板（23）朝上；

S4，安装调节臂，将调节臂（1）的左臂（11）和右臂（12）的竖直端的端头分别插入两个连板（23）的卡槽内，由紧固件连接锁紧；插入配合过程中如若出现误差，旋转手轮（34）驱动左臂（11）和右臂（12）相互滑动调节误差；

S5，对接，旋转手轮（34）驱动左臂（11）和右臂（12）相对运动带动两个克拉管相互靠近，当两个克拉管的端面相互接触后停止，并记录此时左臂（11）端头对应刻度（16）的初次刻度值；

S6，焊接，采用电熔焊机对两个克拉管端面接触处进行焊接；焊接前，克拉管端头的电极需与电熔焊机连接，并设定焊接时长；

S7，焊中调节，在S6中，在设定焊接时长达到一半时，不停机状态下，旋转手轮（34）驱动左臂（11）和右臂（12）相对运动带动两个克拉管再次相互靠近，当达到再次靠近的设定值后停止；两个克拉管再次靠近的设定值，在初次刻度值的基础上进行加计调整；

S8，当焊接时间达到设定焊接时长后，电熔焊机停止，待焊接处冷却后再进行拆除。

2.根据权利要求1所述的克拉管电热熔连接装置的施工方法，其特征是：所述右臂（12）的水平段上设置刻度（16）与左臂（11）的水平段端头对应。

3.根据权利要求1所述的克拉管电热熔连接装置的施工方法，其特征是：所述驱动机构（3）包括齿条（31）啮合的齿轮（32），齿轮轴（33）与齿轮（32）和手轮（34）连接。

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