CN113814646A - 一种钢管加劲环拼装装置及其拼装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢管加劲环拼装装置，包括至少两对沿直线间隔布置的对撑机构，对撑机构包括基座、滑移座和撑架，滑移座滑设于基座上，基座上设有用于滑移调节滑移座的滑移调节机构，撑架的底端铰接于滑移座上，滑移座上设有用于调节撑架角度的角度调节机构，每对对撑机构的撑架之间形成用于放置钢管的放管间隔，撑架上设有多个用于抵撑钢管的抵撑轮，各抵撑轮沿弧线间隔布置。还公开了一种钢管加劲环拼装方法，采用钢管加劲环拼装装置进行，包括如下步骤：钢管就位；放置弧形筋；焊接位置选择；焊接固定弧形筋；形成加劲环。本钢管加劲环拼装装置及其拼装方法使钢管能够在平卧状态下进行加劲环拼装、能够降低加工成本和提高拼装效率。
Description
技术领域
本发明涉及定位圆柱体工作技术领域，尤其涉及一种钢管加劲环拼装装置及其拼装方法。
背景技术
对于外带加劲环超大直径钢管、多节管节组成的管段制造时，受到钢管椭圆度变形的影响，一般传统制造工艺为单节管节在平台上立放(钢管轴线垂直于地面)后拼焊加劲环，再将管节整体组拼焊接成管段。
采用钢管传统制作工艺，钢管加劲环拼装效率较低，且需占用大量施工场地，人员投入较大，在整改拼装过程中需要吊装设备全程配合，钢管加劲环拼装成本较大。尤其在钢管制作场地受限的情况下，创新钢管制作工艺尤为重要，为提高钢管制造效率，钢管采用流水线生产，卧拼型式制造，可以减少吊装设备、生产场地和人员的投入。采用卧拼型式制造钢管，由于钢管椭圆度变形的影响，制约了外部加劲环的拼装。为此发明一种简便、易操作、有效的加劲环拼装工装装置显得尤为重要，将颠覆钢管传统制作工艺，为钢管制造带来全新的新工艺；同时可较大的降低制造成本，提高钢管制造效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种使钢管能够在平卧状态下进行加劲环拼装、能够降低加工成本和提高拼装效率的钢管加劲环拼装装置及其拼装方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种钢管加劲环拼装装置，包括至少两对沿直线间隔布置的对撑机构，所述对撑机构包括基座、滑移座和撑架，所述滑移座滑设于基座上，所述基座上设有用于滑移调节滑移座的滑移调节机构，所述撑架的底端铰接于滑移座上，所述滑移座上设有用于调节撑架角度的角度调节机构，每对对撑机构的撑架之间形成用于放置钢管的放管间隔，所述撑架上设有多个用于抵撑钢管的抵撑轮，各所述抵撑轮沿弧线间隔布置。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述滑移调节机构包括安装座和第一伸缩驱动件，所述第一伸缩驱动件设于安装座和滑移座之间。
所述第一伸缩驱动件的一端与安装座铰接、另一端与滑移座铰接。
所述第一伸缩驱动件为气缸、油缸或者电缸。
所述角度调节机构包括铰接座和第二伸缩驱动件，所述第二伸缩驱动件的一端与铰接座铰接、另一端与撑架铰接。
所述第二伸缩驱动件为气缸、油缸或者电缸。
所述抵撑轮的周侧开设有环形卡槽。
所述钢管加劲环拼装装置还包括底轨和用于输送钢管并能使钢管旋转的输送机构，所述底轨铺设于各对撑机构的基座之间，所述输送机构移动设置在底轨上。
所述输送机构包括移动架、设于移动架底部的移动轮和设于移动架顶部的驱动轮，所述移动轮支承在底轨上。
一种钢管加劲环拼装方法，采用上述的钢管加劲环拼装装置进行，包括如下步骤：
S1：钢管就位：将钢管放置在输送机构上，输送机构沿底轨移动，将钢管输送至各对撑架之间的放管间隔内；
S2：放置弧形筋：将弧形筋放置在撑架的抵撑轮上，通过相对的撑架夹紧钢管和弧形筋；
S3：焊接位置选择：以弧形筋底部与钢管贴紧的位置为焊接位置；
S4：焊接固定弧形筋：输送机构驱动钢管旋转，弧形筋随钢管向下旋转，边旋转边焊接，使弧形筋焊接固定在钢管上；
S5：形成加劲环：按S2至S4的步骤拼装其他弧形筋，使钢管周侧的相应弧形筋首尾连接形成环状的加劲环。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的钢管加劲环拼装装置，拼装时，先将钢管放置在各对撑架之间的放管间隔内；接着，将弧形筋放置在钢管上，通过相对的撑架夹紧钢管和弧形筋，具体为，通过滑移调节机构使相对的滑移座靠近，使钢管支承在相对的撑架上，再通过角度调节机构调节撑架的角度，使撑架向上旋转，至相对的撑架夹紧弧形筋和钢管；以弧形筋底部与钢管贴紧的位置为焊接位置；通过外力使钢管旋转，弧形筋随钢管向下旋转，边旋转边焊接，使弧形筋焊接固定在钢管上；按上述的步骤拼装其他弧形筋，使钢管周侧的相应弧形筋首尾连接形成环状的加劲环。钢管进入放管间隔后，相对的滑移座通过各自的滑移调节机构驱动，往钢管侧水平移动，相对的撑架通过各自的角度调节机构向钢管内施加压力，从而使钢管两侧形成对称压力，对钢管具有椭圆度调整功能，能够使下弯成椭圆的钢管恢复成圆管；通过外力使钢管旋转，以在焊接位置(角度a位置)进行焊接操作，使弧形筋与钢管外壁贴合拼装，依次方式转动钢管带动弧形筋同步转动，至钢管与弧形筋在最贴合的位置(焊接位置)进行焊接固定，从而实现加劲环拼装。加劲环与钢管拼装完成后，相对的对撑机构往两侧退开，将钢管移出放管间隔，再送入下道作业工序。根据钢管整段上加劲环纵向间距可设置多对对撑机构，实现多圈加劲环同时拼装，提高拼装效率。此装置有效的解决了钢管在平卧状态下，由于自身重力造成钢管的圆度不佳，如变成椭圆管，而不能拼装的问题。各对对撑机构能够相对移动调节，便于钢管定位准确，可以减少弧形筋拼装前在钢管上放样工序，提高了施工效率。本装置可以调整钢管的椭圆度，使弧形筋与钢管在最佳贴合位置进行拼装，保障了施工质量。本钢管加劲环拼装装置使钢管能够在平卧状态下进行加劲环拼装、能够降低加工成本和提高拼装效率。
本发明的钢管加劲环拼装方法，采用钢管加劲环拼装装置进行，使钢管在平卧状态下进行加劲环拼装、降低了加工成本和提高了拼装效率。
附图说明
图1是本发明钢管加劲环拼装装置的主视结构示意图。
图2是本发明钢管加劲环拼装装置的侧视结构示意图。
图3是本发明钢管加劲环拼装装置的抵撑轮的结构示意图。
图中各标号表示：
1、基座；2、滑移座；3、撑架；31、抵撑轮；311、环形卡槽；4、滑移调节机构；41、安装座；42、第一伸缩驱动件；5、角度调节机构；51、铰接座；52、第二伸缩驱动件；6、钢管；7、放管间隔；8、底轨；9、输送机构；91、移动架；92、移动轮；93、驱动轮；10、弧形筋。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一：
图1至图3示出了本发明钢管加劲环拼装装置的一种实施例，本钢管加劲环拼装装置包括至少两对沿直线间隔布置的对撑机构，对撑机构包括基座1、滑移座2和撑架3，滑移座2滑设于基座1上，基座1上设有用于滑移调节滑移座2的滑移调节机构4，撑架3的底端铰接于滑移座2上，滑移座2上设有用于调节撑架3角度的角度调节机构5，每对对撑机构的撑架3之间形成用于放置钢管6的放管间隔7，撑架3上设有多个用于抵撑钢管6的抵撑轮31，各抵撑轮31沿弧线间隔布置。
拼装时，先将钢管6放置在各对撑架3之间的放管间隔7内；接着，将弧形筋10放置在钢管6上，通过相对的撑架3夹紧钢管6和弧形筋10，具体为，通过滑移调节机构4使相对的滑移座2靠近，使钢管6支承在相对的撑架3上，再通过角度调节机构5调节撑架3的角度，使撑架3向上旋转，至相对的撑架3夹紧弧形筋10和钢管6；以弧形筋10底部与钢管6贴紧的位置为焊接位置；通过外力使钢管6旋转，弧形筋10随钢管6向下旋转，边旋转边焊接，使弧形筋10焊接固定在钢管6上；按上述的步骤拼装其他弧形筋10，使钢管6周侧的相应弧形筋10首尾连接形成环状的加劲环。钢管6进入放管间隔7后，相对的滑移座2通过各自的滑移调节机构4驱动，往钢管6侧水平移动，相对的撑架3通过各自的角度调节机构5向钢管6内施加压力，从而使钢管6两侧形成对称压力，对钢管6具有椭圆度调整功能，能够使下弯成椭圆的钢管6恢复成圆管；通过外力使钢管6旋转，以在焊接位置(角度a位置)进行焊接操作，使弧形筋10与钢管6外壁贴合拼装，依次方式转动钢管6带动弧形筋10同步转动，至钢管6与弧形筋10在最贴合的位置(焊接位置)进行焊接固定，从而实现加劲环拼装。加劲环与钢管6拼装完成后，相对的对撑机构往两侧退开，将钢管6移出放管间隔7，再送入下道作业工序。根据钢管6整段上加劲环纵向间距可设置多对对撑机构，实现多圈加劲环同时拼装，提高拼装效率。此装置有效的解决了钢管6在平卧状态下，由于自身重力造成钢管6的圆度不佳，如变成椭圆管，而不能拼装的问题。各对对撑机构能够相对移动调节，便于钢管6定位准确，可以减少弧形筋10拼装前在钢管6上放样工序，提高了施工效率。本装置可以调整钢管6的椭圆度，使弧形筋10与钢管6在最佳贴合位置进行拼装，保障了施工质量。本钢管加劲环拼装装置使钢管6能够在平卧状态下进行加劲环拼装、能够降低加工成本和提高拼装效率。
本实施例中，如图1所示，滑移调节机构4包括安装座41和第一伸缩驱动件42，第一伸缩驱动件42设于安装座41和滑移座2之间。第一伸缩驱动件42的一端与安装座41铰接、另一端与滑移座2铰接。第一伸缩驱动件42为气缸、油缸或者电缸。相对的滑移座2在各自第一伸缩驱动件42的伸缩驱动作用下，能够实现靠近和远离，从而实现对钢管6的支撑夹持作用。
本实施例中，如图1所示，角度调节机构5包括铰接座51和第二伸缩驱动件52，第二伸缩驱动件52的一端与铰接座51铰接、另一端与撑架3铰接。第二伸缩驱动件52为气缸、油缸或者电缸。撑架3在第二伸缩驱动件52的伸缩驱动作用下，实现角度调节，从而调节弧形筋10和钢管6在焊接前的贴合面积。
本实施例中，如图3所示，抵撑轮31的周侧开设有环形卡槽311。便于弧形筋10进入，环形卡槽311的深度比弧形筋10的厚度小，便于控制弧形筋10的弧度和定位。
本实施例中，如图1和图2所示，钢管加劲环拼装装置还包括底轨8和用于输送钢管6并能使钢管6旋转的输送机构9，底轨8铺设于各对撑机构的基座1之间，输送机构9移动设置在底轨8上。具体地，基座1和底轨8均固定在地面上，输送机构9用于将钢管6送至各对对撑机构之间的放管间隔7内和从放管间隔7内移出，并且输送机构9能够使钢管6旋转，在焊接设备不动的情况下，调节弧形筋10和钢管6的焊接位置。
本实施例中，输送机构9包括移动架91、设于移动架91底部的移动轮92和设于移动架91顶部的驱动轮93，移动轮92支承在底轨8上。驱动轮93设有多对，钢管6支承在各驱动轮93上，对钢管6具有支撑作用和旋转带动作用。具体地，移动架91还具有用于使移动轮92旋转的行走驱动和用于使驱动轮93旋转的旋转驱动。
采用本钢管加劲环拼装装置可以实现钢管6在平卧状态下进行弧形筋10拼装，消除钢管6椭圆度影响，钢管6可以采用流水线生产，可以减少吊装设备、生产场地和人员的投入。颠覆钢管6传统制作工艺，为钢管6制造带来全新的新工艺；同时可较大的降低制造成本，提高钢管6制造效率。本钢管加劲环拼装装置占地面积小，撑架3可以水平移动，不影响钢管6采用输送机构9(如滚焊台车)卧拼流水线生产。
实施例二：
一种钢管加劲环拼装方法，采用上述的钢管加劲环拼装装置进行，包括如下步骤：
S1：钢管6就位：将钢管6放置在输送机构9上，输送机构9沿底轨8移动，将钢管6输送至各对撑架3之间的放管间隔7内；
S2：放置弧形筋10：将弧形筋10放置在撑架3的抵撑轮31上，通过相对的撑架3夹紧钢管6和弧形筋10；在弧形筋10放置之前，通过角度调节机构5使撑架3向下(相对撑架3的外侧)翻转，使撑架3倾斜，便于将弧形筋10放置在撑架3上的各抵撑轮31上，放置时，将弧形筋10放置在各抵撑轮31的环形卡槽311内，在弧形筋10放置好之后，再通过角度调节机构5使撑架3向上翻转，相对的撑架3同时向上翻转，将弧形筋10夹紧在钢管6上。
S3：焊接位置选择：以弧形筋10底部与钢管6贴紧的位置为焊接位置；
S4：焊接固定弧形筋10：输送机构9驱动钢管6旋转，弧形筋10随钢管6向下旋转，边旋转边焊接，使弧形筋10焊接固定在钢管6上；
S5：形成加劲环：按S2至S4的步骤拼装其他弧形筋10，使钢管6周侧的相应弧形筋10首尾连接形成环状的加劲环。
钢管6进入放管间隔7后，相对的滑移座2通过各自的滑移调节机构4驱动，往钢管6侧水平移动，相对的撑架3通过各自的角度调节机构5向钢管6内施加压力，从而使钢管6两侧形成对称压力，对钢管6具有椭圆度调整功能，能够使下弯成椭圆的钢管6恢复成圆管；通过外力使钢管6旋转，以在焊接位置(角度a位置)进行焊接操作，使弧形筋10与钢管6外壁贴合拼装，依次方式转动钢管6带动弧形筋10同步转动，至钢管6与弧形筋10在最贴合的位置(焊接位置)进行焊接固定，从而实现加劲环拼装。加劲环与钢管6拼装完成后，相对的对撑机构往两侧退开，将钢管6移出放管间隔7，再送入下道作业工序。根据钢管6整段上加劲环纵向间距可设置多对对撑机构，实现多圈加劲环同时拼装，提高拼装效率。此方法有效的解决了钢管6在平卧状态下，由于自身重力造成钢管6的圆度不佳，如变成椭圆管，而不能拼装的问题。各对对撑机构能够相对移动调节，便于钢管6定位准确，可以减少弧形筋10拼装前在钢管6上放样工序，提高了施工效率。本方法通过调整钢管6的椭圆度，使弧形筋10与钢管6在最佳贴合位置进行拼装，保障了施工质量。本钢管加劲环拼装方法使钢管6在平卧状态下进行加劲环拼装、降低了加工成本和提高了拼装效率。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种钢管加劲环拼装装置，其特征在于：包括至少两对沿直线间隔布置的对撑机构，所述对撑机构包括基座(1)、滑移座(2)和撑架(3)，所述滑移座(2)滑设于基座(1)上，所述基座(1)上设有用于滑移调节滑移座(2)的滑移调节机构(4)，所述撑架(3)的底端铰接于滑移座(2)上，所述滑移座(2)上设有用于调节撑架(3)角度的角度调节机构(5)，每对对撑机构的撑架(3)之间形成用于放置钢管(6)的放管间隔(7)，所述撑架(3)上设有多个用于抵撑钢管(6)的抵撑轮(31)，各所述抵撑轮(31)沿弧线间隔布置。
2.根据权利要求1所述的钢管加劲环拼装装置，其特征在于：所述滑移调节机构(4)包括安装座(41)和第一伸缩驱动件(42)，所述第一伸缩驱动件(42)设于安装座(41)和滑移座(2)之间。
3.根据权利要求2所述的钢管加劲环拼装装置，其特征在于：所述第一伸缩驱动件(42)的一端与安装座(41)铰接、另一端与滑移座(2)铰接。
4.根据权利要求2所述的钢管加劲环拼装装置，其特征在于：所述第一伸缩驱动件(42)为气缸、油缸或者电缸。
5.根据权利要求1所述的钢管加劲环拼装装置，其特征在于：所述角度调节机构(5)包括铰接座(51)和第二伸缩驱动件(52)，所述第二伸缩驱动件(52)的一端与铰接座(51)铰接、另一端与撑架(3)铰接。
6.根据权利要求5所述的钢管加劲环拼装装置，其特征在于：所述第二伸缩驱动件(52)为气缸、油缸或者电缸。
7.根据权利要求1所述的钢管加劲环拼装装置，其特征在于：所述抵撑轮(31)的周侧开设有环形卡槽(311)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的钢管加劲环拼装装置，其特征在于：所述钢管加劲环拼装装置还包括底轨(8)和用于输送钢管(6)并能使钢管(6)旋转的输送机构(9)，所述底轨(8)铺设于各对撑机构的基座(1)之间，所述输送机构(9)移动设置在底轨(8)上。
9.根据权利要求8所述的钢管加劲环拼装装置，其特征在于：所述输送机构(9)包括移动架(91)、设于移动架(91)底部的移动轮(92)和设于移动架(91)顶部的驱动轮(93)，所述移动轮(92)支承在底轨(8)上。
10.一种钢管加劲环拼装方法，其特征在于：采用权利要求8所述的钢管加劲环拼装装置进行，包括如下步骤：
S1：钢管(6)就位：将钢管(6)放置在输送机构(9)上，输送机构(9)沿底轨(8)移动，将钢管(6)输送至各对撑架(3)之间的放管间隔(7)内；
S2：放置弧形筋(10)：将弧形筋(10)放置在撑架(3)的抵撑轮(31)上，通过相对的撑架(3)夹紧钢管(6)和弧形筋(10)；
S3：焊接位置选择：以弧形筋(10)底部与钢管(6)贴紧的位置为焊接位置；
S4：焊接固定弧形筋(10)：输送机构(9)驱动钢管(6)旋转，弧形筋(10)随钢管(6)向下旋转，边旋转边焊接，使弧形筋(10)焊接固定在钢管(6)上；
S5：形成加劲环：按S2至S4的步骤拼装其他弧形筋(10)，使钢管(6)周侧的相应弧形筋(10)首尾连接形成环状的加劲环。
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