CN114274103A - 一种碳钢管道阀门更换装置及更换方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种碳钢管道阀门更换装置及更换方法，涉及碳钢管道技术领域。包括安装板，所述安装板上设置有夹具，所述夹具套设在管道上，所述夹具包括第一夹板和第二夹板，所述安装板上设置有用于固定第一夹板的第一固定板，以及用于固定第二夹板的第二固定板，所述安装板上设置有驱动组件，所述驱动组件用于带动第二固定板朝向第一固定板运动，本申请具有降低工作人员的劳动负担的效果。

Description

一种碳钢管道阀门更换装置及更换方法

技术领域

本发明涉及碳钢管道技术领域，具体而言，涉及一种碳钢管道阀门更换装置及更换方法。

背景技术

当需要对碳钢管道的阀门进行更换的时候，通常需要将机器停机，待管道内的液体全部被排空之后，平衡管道内外的压差，随后才进行管道阀门的更换，但是机器停机与开机给生产生活造成了较大的成本，实用性较差，因此冰塞技术渐渐得到了越来越广的应用。

冰塞技术就是利用专用的装置将管道内部介质冻结成冰柱，以液氮法为例，常压下获得-196℃的低温，一般情况下，从金属管道内壁表面开始结冰并逐渐形成一个尺寸为管道直径2-3倍长的冰塞，以承受一定的压差，从而实现工艺系统隔离的功能，当需要对管道阀门进行更换的时候，通过冰塞技术将管道内的液体冻结，此时即可在不停机的状态下对管道阀门进行更换。

但是，发明人认为，传统的冰塞技术实用的装置不便于安装在管道上，从而给工作人员带来了不必要的工作负担。

发明内容

为了降低工作人员的劳动负担，本申请提供一种碳钢管道阀门更换装置及更换方法。

第一方面，本申请提供的一种碳钢管道阀门更换装置，采用如下技术方案：

一种碳钢管道阀门更换装置，包括安装板，所述安装板上设置有夹具，所述夹具套设在管道上，所述夹具包括第一夹板和第二夹板，所述安装板上设置有用于固定第一夹板的第一固定板，以及用于固定第二夹板的第二固定板，所述安装板上设置有驱动组件，所述驱动组件用于带动第二固定板朝向第一固定板运动。

通过采用上述技术方案，在对阀门管道进行更换的时候，首先将第一夹板固定在第一固定板上，将第二夹板固定在第二固定板上，随后由工作人员带动安装板运动，使第一夹板与管道的底部贴合，随后通过驱动组件带动第二固定板朝向第一固定板运动，带动第二夹板朝向第一夹板运动，进而使第一夹板和第二夹板将管道包裹，完成夹具对管道的夹紧，在此过程中，无需工作人员手动带动夹具运动，从而显著地降低了工作人员的劳动强度，提高了工作人员的劳动效率。

可选的，还包括底板，所述安装板沿竖直方向滑动设置在底板上，所述底板上设置有升降组件，所述升降组件用于带动安装板运动。

通过采用上述技术方案，在对管道进行夹具的安装时，首先带动底板运动至管道的底部，启动升降组件带动安装板上升，进而带动第一固定板以及第二固定板运动，实现对管道的夹紧作业，在此过程中，无需工作人员手动带动安装板升降，进一步降低了工作人员的劳动强度。

可选的，所述底板上沿竖直方向固定设置有竖板，所述竖板上沿竖直方向开设有滑槽，所述滑槽内滑动设置有滑块，所述滑块与安装板固定连接，所述升降组件用于带动滑块在滑槽内运动。

通过采用上述技术方案，启动升降组件，升降组件带动滑块在滑槽内运动，随着滑块的运动即可带动安装板在竖直方向上运动，在此过程中，滑块的侧壁始终与滑槽的内壁抵接，从而对安装板的运动起到了一定程度的导向作用，方便了安装板的运动，提高了装置的实用性。

可选的，所述升降组件包括升降电机和丝杠，所述丝杠转动设置在滑槽内，所述滑块螺纹套设在丝杠上，所述升降电机固定设置在竖板上，所述升降电机的输出轴与丝杠传动连接。

通过采用上述技术方案，当需要带动安装板运动的时候，启动升降电机，升降电机带动丝杠转动，随着丝杠的转动即可带动滑块在滑槽内运动，从而达到带动安装板运动的目的，且在此过程中，由于丝杠具备一定程度的自锁效果，能够有效的防止滑块在滑槽内运动的过程中出现滑移的情况，从而提高了装置在使用过程中的可靠性。

可选的，所述安装板上沿竖直方向设置有安装杆，所述第一固定板固定设置在安装杆的顶部，所述安装板上转动设置有安装架，所述第二固定板固定设置在安装架上，所述驱动组件用于带动安装架偏转。

通过采用上述技术方案，在对夹具进行安装的时候，当第一夹具在第一固定板的带动下与管道的底部贴紧之后，启动驱动组件带动安装架偏转，安装架即可带动第二固定板偏转，进而带动第二固定板转动，第二固定板带动第二夹板与管道的顶部贴紧，进而实现夹具的安装。

可选的，所述安装板的顶部固定设置有安装座，所述安装座上转动设置有安装轴，所述安装架与安装轴固定连接，所述驱动组件包括驱动电机、蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与安装轴同轴固定连接，所述蜗杆转动设置在安装座上，所述驱动电机固定设置在安装座上，所述驱动电机的输出轴与蜗杆传动连接。

通过采用上述技术方案，启动驱动电机，驱动电机带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动安装轴转动，随着安装轴的转动即可带动安装架整体转动，在此过程中，由于蜗轮蜗杆具备一定的自锁效果，只能蜗杆带动蜗轮转动，涡轮无法带动蜗杆转动，进而提高了装置在使用过程中的可靠性。

可选的，所述安装板上沿竖直方向滑动设置有安装套筒，所述安装套筒的顶部开口设置，所述安装杆滑动设置在安装套筒内，所述安装套筒内设置有弹性件，所述弹性件用于驱使安装杆朝向安装板的方向运动。

通过采用上述技术方案，在通过升降组件带动安装板向上运动的过程中，安装板带动安装套筒向上运动，进而带动安装杆向上运动，安装杆通过第一固定板带动第一夹具朝向管道运动，当第一夹具与管道底部抵接之后，继续带动安装板向上运动，此时弹性件被压缩，安装杆在弹性件的作用下始终具有向上运动的驱使，从而使第一夹具与管道底部紧密贴紧，提高了夹具与管道之间的密闭性。

可选的，所述底板的底部固定设置有万向轮。

通过采用上述技术方案，在带动底板运动的过程中，通过万向轮减小了底板与地面之间的摩擦力，方便了工作人员带动底板在地面上运动，提高了装置的实用性。

第二方面，本申请提供的一种碳钢管道阀门更换方法，采用如下技术方案：

一种碳钢管道阀门更换方法，其特征在于，包括以下步骤：带动底板运动至管道下方，并将第一夹板与第二夹板分别安装至第一固定板和第二固定板上；启动升降组件带动第一夹板与管道底部贴合，启动驱动组件带动第二夹板与管道顶部贴合；将液氮通入第一夹板以及第二夹板内，持续2-5min，冻结管道内部液体；更换管道阀门。

可选的，带动第一夹板以及第二夹板朝向相互靠近的方向运动时，将密封垫放入第一夹板与第二夹板之间，以提高第一夹板和第二夹板之间的密封性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过驱动组件带动第二固定板朝向第一固定板运动，进而使第一夹板和第二夹板将管道包裹，完成夹具对管道的夹紧，在此过程中，无需工作人员手动带动夹具运动，从而显著地降低了工作人员的劳动强度；

2.启动升降组件带动安装板上升，进而带动第一固定板以及第二固定板运动，实现对管道的夹紧作业，在此过程中，无需工作人员手动带动安装板升降，进一步降低了工作人员的劳动强度；

3.滑块的侧壁始终与滑槽的内壁抵接，从而对安装板的运动起到了一定程度的导向作用，方便了安装板的运动，提高了装置的实用性；

4.丝杠具备一定程度的自锁效果，能够有效的防止滑块在滑槽内运动的过程中出现滑移的情况，从而提高了装置在使用过程中的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例的夹具的结构示意图；

图2是本申请实施例的整体结构示意图；

图3是本申请实施例的竖板的剖视图；

图4是本申请实施例的安装架的结构示意图；

图5是图4中的A部放大图；

图6是本申请实施例的套筒的剖视图。

图标：1、夹具；11、第一夹板；12、第二夹板；13、通孔；2、底板；21、竖板；22、滑槽；23、滑块；3、安装板；31、第一固定板；32、第二固定板；33、安装杆；34、安装架；35、安装座；36、安装轴；4、升降组件；41、升降电机；42、丝杠；5、驱动组件；51、驱动电机；52、蜗轮；53、蜗杆；6、安装套筒；61、弹性件；7、万向轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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装置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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

参照图1，夹具1包括第一夹板11和第二夹板12，第一夹板11和第二夹板12相互合拢之后即可将管道进行包裹，第一夹板11和第二夹板12上均开设有供液氮管道插入的通孔13。在实际的使用过程中，首先将第一夹板11和第二夹板12扣合在管道上，随后通入液氮，对管道内部的液体进行冷冻，待管道内的液体冻结之后，即可对管道的阀门进行更换。

第一方面，本申请实施例公开一种碳钢管道阀门更换装置。

参照图2，一种碳钢管道阀门更换装置，包括底板2和安装板3，安装板3沿竖直方向滑动设置在底板2上，安装板3上设置有用于固定第一夹板11的第一固定板31以及用于固定第二夹板12的第二固定板32。

参照图2、3，底板2上沿竖直方向固定设置有竖板21，竖板21上沿竖直方向开设有滑槽22，滑槽22内滑动设置有滑块23，滑块23与安装板3固定连接。

在安装板3运动的过程中，滑块23的侧壁始终与滑槽22的内壁抵接，从而对安装板3的运动起到了一定程度的导向作用，方便了安装板3的运动，提高了装置的实用性。

参照图3，底板2上设置有升降组件4，升降组件4用于带动滑块23在滑槽22内运动。作为本申请升降组件4的一种实施方式，升降组件4包括升降电机41和丝杠42。丝杠42转动设置在滑槽22内，滑块23螺纹套设在丝杠42上，升降电机41固定设置在竖板21上，升降电机41的输出轴与丝杠42同轴固定连接。

当需要带动安装板3运动的时候，启动升降电机41，升降电机41带动丝杠42转动，随着丝杠42的转动即可带动滑块23在滑槽22内运动，从而达到带动安装板3运动的目的，且在此过程中，由于丝杠42具备一定程度的自锁效果，能够有效的防止滑块23在滑槽22内运动的过程中出现滑移的情况，从而提高了装置在使用过程中的可靠性。

参照图2、4，安装板3上设置有驱动组件5，驱动组件5用于带动第二固定板32朝向第一固定板31运动。安装板3上沿竖直方向设置有安装杆33，第一固定板31固定设置在安装杆33的顶部，安装板3上转动设置有安装架34，第二固定板32固定设置在安装架34上，驱动组件5用于带动安装架34偏转。

参照图4，安装板3的顶部固定设置有安装座35，安装座35上转动设置有安装轴36，安装架34与安装轴36固定连接。作为本申请的驱动组件5的一种实施方式，驱动组件5包括驱动电机51、蜗轮52和蜗杆53，蜗轮52与安装轴36同轴固定连接，蜗杆53转动设置在安装座35上，驱动电机51固定设置在安装座35上，驱动电机51的输出轴与蜗杆53传动连接。

启动驱动电机51，驱动电机51带动蜗杆53转动，蜗杆53带动蜗轮52转动，蜗轮52带动安装轴36转动，随着安装轴36的转动即可带动安装架34整体转动，在此过程中，由于蜗轮52蜗杆53具备一定的自锁效果，只能蜗杆53带动蜗轮52转动，涡轮无法带动蜗杆53转动，进而提高了装置在使用过程中的可靠性。

参照图5，安装板3上沿竖直方向滑动设置有安装套筒6，安装套筒6的顶部开口设置，安装杆33滑动设置在安装套筒6内，安装套筒6内设置有弹性件61，弹性件61用于驱使安装杆33朝向安装板3的方向运动。

作为本申请的一种实施方式，弹性件61设置为压簧，压簧的一端与安装套筒6的内壁焊接固定，另一端与安装杆33焊接固定。

作为本申请的另一种实施方式，弹性件61还可设置为簧片，当弹性件61设置为簧片的时候，簧片的一端与安装套筒6的底壁焊接固定，另一端与安装杆33的尾部焊接固定。

在通过升降组件4带动安装板3向上运动的过程中，安装板3带动安装套筒6向上运动，进而带动安装杆33向上运动，安装杆33通过第一固定板31带动第一夹具1朝向管道运动，当第一夹具1与管道底部抵接之后，继续带动安装板3向上运动，此时弹性件61被压缩，安装杆33在弹性件61的作用下始终具有向上运动的驱使，从而使第一夹具1与管道底部紧密贴紧，提高了夹具1与管道之间的密闭性。

参照图1，底板2的底部固定设置有万向轮7。

在带动底板2运动的过程中，通过万向轮7减小了底板2与地面之间的摩擦力，方便了工作人员带动底板2在地面上运动，提高了装置的实用性。

本申请实施例一种碳钢管道阀门更换装置的实施原理为：

在对阀门管道进行更换的时候，首先将第一夹板11固定在第一固定板31上，将第二夹板12固定在第二固定板32上，随后由工作人员带动安装板3运动，使第一夹板11与管道的底部贴合，随后通过驱动组件5带动第二固定板32朝向第一固定板31运动，带动第二夹板12朝向第一夹板11运动，进而使第一夹板11和第二夹板12将管道包裹，完成夹具1对管道的夹紧，在此过程中，无需工作人员手动带动夹具1运动，从而显著地降低了工作人员的劳动强度，提高了工作人员的劳动效率。

第二方面，本申请实施例公开一种碳钢管道阀门更换方法。

一种碳钢管道阀门更换方法，包括以下步骤：带动底板2运动至管道下方，并将第一夹板11与第二夹板12分别安装至第一固定板31和第二固定板32上；启动升降组件4带动第一夹板11与管道底部贴合，启动驱动组件5带动第二夹板12与管道顶部贴合；将液氮通入第一夹板11以及第二夹板12内，持续2-5min，冻结管道内部液体；更换管道阀门。

带动第一夹板11以及第二夹板12朝向相互靠近的方向运动时，将密封垫放入第一夹板11与第二夹板12之间，以提高第一夹板11和第二夹板12之间的密封性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳钢管道阀门更换装置，其特征在于：包括安装板，所述安装板上设置有夹具，所述夹具套设在管道上，所述夹具包括第一夹板和第二夹板，所述安装板上设置有用于固定第一夹板的第一固定板，以及用于固定第二夹板的第二固定板，所述安装板上设置有驱动组件，所述驱动组件用于带动第二固定板朝向第一固定板运动。

2.根据权利要求1所述的一种碳钢管道阀门更换装置，其特征在于：还包括底板，所述安装板沿竖直方向滑动设置在底板上，所述底板上设置有升降组件，所述升降组件用于带动安装板运动。

3.根据权利要求2所述的一种碳钢管道阀门更换装置，其特征在于：所述底板上沿竖直方向固定设置有竖板，所述竖板上沿竖直方向开设有滑槽，所述滑槽内滑动设置有滑块，所述滑块与安装板固定连接，所述升降组件用于带动滑块在滑槽内运动。

4.根据权利要求3所述的一种碳钢管道阀门更换装置，其特征在于：所述升降组件包括升降电机和丝杠，所述丝杠转动设置在滑槽内，所述滑块螺纹套设在丝杠上，所述升降电机固定设置在竖板上，所述升降电机的输出轴与丝杠传动连接。

5.根据权利要求2所述的一种碳钢管道阀门更换装置，其特征在于：所述安装板上沿竖直方向设置有安装杆，所述第一固定板固定设置在安装杆的顶部，所述安装板上转动设置有安装架，所述第二固定板固定设置在安装架上，所述驱动组件用于带动安装架偏转。

6.根据权利要求5所述的一种碳钢管道阀门更换装置，其特征在于：所述安装板的顶部固定设置有安装座，所述安装座上转动设置有安装轴，所述安装架与安装轴固定连接，所述驱动组件包括驱动电机、蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与安装轴同轴固定连接，所述蜗杆转动设置在安装座上，所述驱动电机固定设置在安装座上，所述驱动电机的输出轴与蜗杆传动连接。

7.根据权利要求5所述的一种碳钢管道阀门更换装置，其特征在于：所述安装板上沿竖直方向滑动设置有安装套筒，所述安装套筒的顶部开口设置，所述安装杆滑动设置在安装套筒内，所述安装套筒内设置有弹性件，所述弹性件用于驱使安装杆朝向安装板的方向运动。

8.根据权利要求2-7任意一项所述的一种碳钢管道阀门更换装置，其特征在于：所述底板的底部固定设置有万向轮。

9.一种碳钢管道阀门更换方法，其特征在于，包括以下步骤：

带动底板运动至管道下方，并将第一夹板与第二夹板分别安装至第一固定板和第二固定板上；

启动升降组件带动第一夹板与管道底部贴合，启动驱动组件带动第二夹板与管道顶部贴合；

将液氮通入第一夹板以及第二夹板内，持续2-5min，冻结管道内部液体；

更换管道阀门。

10.根据权利要求9所述的一种碳钢管道阀门更换方法，其特征在于，带动第一夹板以及第二夹板朝向相互靠近的方向运动时，将密封垫放入第一夹板与第二夹板之间，以提高第一夹板和第二夹板之间的密封性。

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