CN115355388B - 管道管口防变形支撑装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了管道管口防变形支撑装置及操作方法，属于管口支撑技术领域，其包括中心柱，中心柱的外壁沿周向均布连接有三根支撑杆，每根支撑杆的端部各连接有轮架，每个轮架上连接有可旋转地的转轴，每根转轴上连接有一链轮；每根转轴上还连接有摆臂，摆臂的端部连接有支撑球头；三个链轮上挂设连接有链条，链条的首端和尾端之间连接有导柱，链条与导柱共同围绕形成等边三角形结构；导柱位于等边三角形结构的直线段；还包括用于带动导柱移动的可定位的驱动机构。本发明可实现自定心支撑，结构简单、操作方便；并且可适用于不同管径的管口。

Description

管道管口防变形支撑装置及操作方法

技术领域

本发明属于管口支撑技术领域，具体涉及一种管道管口防变形支撑装置及操作方法。

背景技术

目前，大口径管道应用越来越广泛，比如说输水用钢管一般管径都较大、管壁薄，在吊装、堆放及运输过程中，钢管的管端容易发生变形，导致后续管口对接时错边，因此需要在管口处设置支撑装置；目前，现有技术中多采用十字型或者米字型支撑架的形式，比如说授权公告号为CN 205996399 U的专利公开了一种大口径钢管管端的支撑装置，其包括水平支杆和竖直支杆，竖直支杆由两段等长的分杆组成，水平支杆和两侧的分杆形成“十”字形形状，水平支杆和分杆均采用方形枕木制作。上述装置在使用时存在如下问题：1.在安装时使用锤击等方式将枕木嵌入管端，其采用锤击的方式比较暴力，不好控制力度，在锤击过程中很可能对管口造成损害且比较费时费力2.水平直杆和竖直直杆的长度不可调节，只能适合单一尺寸的管口支撑；3.由于安装时采用的锤击方式，其在拆卸时也比较费时费力，导致该工装安装和拆卸都比较麻烦。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了管道管口防变形支撑装置及操作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了管道管口防变形支撑装置，包括中心柱，所述中心柱的外壁沿周向均布连接有三根支撑杆，每根所述支撑杆的端部各连接有轮架，每个轮架上连接有可旋转地的转轴，每根转轴上连接有一链轮；每根转轴上还连接有摆臂，摆臂的端部连接有支撑球头；三个所述链轮上挂设连接有链条，链条的首端和尾端之间连接有导柱，所述链条与所述导柱共同围绕形成等边三角形结构；所述导柱位于等边三角形结构的直线段；还包括用于带动导柱移动的可定位的驱动机构。

优选的，所述驱动机构包括套筒，所述套筒的两端连接有吊架，相邻支撑杆之间连接有加强肋，所述吊架的顶部与其中一根加强肋相固结；所述套筒的两端开设有供导柱自由移动的端孔；所述套筒内滑动设置有滑块，所述滑块套设连接在导柱上；所述套筒的顶部开设有导槽；所述导槽中活动设置有导向块；所述导向块连接有螺栓，其中一根吊架开设有供螺栓一端穿过的通孔，螺栓螺纹连接有螺母。

优选的，所述套筒内设置有弹簧，弹簧套设在导柱上，所述弹簧的一端与所述滑块相连，另一端与套筒内壁相连；另一根所述的吊架上转动连接有呈“L”型的定位杆，所述导向块顶部开设有与所述定位杆相适配卡接的卡槽。

优选的，所述驱动机构为剪式千斤顶，剪式千斤顶的底座与其中一根吊架相连；剪式千斤顶的顶头与所述导向块相连。

优选的，所述中心柱连接有握持杆。

优选的，所述套筒开设有条形槽，所述滑块连接有拨杆，所述拨杆的一端自由贯穿所述条形槽延伸至外面；拨杆与条形槽滑动设置。

本发明还提出了管道管口防变形支撑装置的操作方法，步骤如下：

步骤一：在使用时，将防变形支撑装置整体放入到管道管口内；

步骤二：通过驱动机构带动导柱移动，导柱在移动时带动链条运动，链条运动会带动三个链轮同时旋转，链轮旋转带动转轴转动，转轴转动进而带动摆臂旋转，由于链条与导柱共同围绕形成等边三角形结构，使得支撑球头自定心支撑于管道管口内壁上；然后，定位驱动机构，保持此状态，实现对管口的支撑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本装置中采用的等边三角形结构进行管口支撑，可实现自定心支撑，保证每个支撑球头与管口内壁之间受力均匀；等边三角形结构由三个链轮、链条、导柱以及摆臂和支撑球头等组成，在使用时，只需通过移动导柱就可以带动链条移动，进而实现是三个链轮的同时旋转，保证旋转量一致，最终实现了摆臂的摆动幅度一致，使得支撑球头稳稳支撑在管口内；当支撑球头顶撑于管口内壁时，中心柱的轴线与管道的中心线同心设置，实现自定心支撑，防止由于人为误操作等因素，导致管口受力不均而出现人为圆度损坏。

2.本装置采用旋转的方式，可适用于不同直径的管道，适用范围广，而且摒弃现有技术中锤击的安装方式，省时省力，便于工人操作。

3.驱动机构具有两种结构形式，其中一种为剪式千斤顶式，此种结构比较常用，通过旋转螺杆就可方便实现导柱的移动，比较方便；另外一种结构形式采用螺栓和螺母的结构形式，在使用时，通过旋拧螺母可带动螺栓移动，进而导柱移动，最终实现支撑球头的顶撑；两种结构形式都采用旋转的方式来驱动，对于管口空间可方便工作人员操作。

4.本装置中还设置有弹簧，利用弹簧的弹力可快速实现摆臂的摆动，使得支撑球头快速与管口内壁接触，实现预顶撑作用，更加省时省力；本装置中还设置有定位杆，利用定位杆配合弹簧可对导柱进行限位，方便收纳，在安装时，收纳后的装置可方便伸入管口内，便于后续操作。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明结构示意图。

图2是图1中套筒与导柱配合关系结构放大示意图。

图3是套筒立体图。

图4是本发明在安装于管口时的使用状态结构示意图。

图5是实施例二中驱动机构结构示意图。

图6是实施例二中剪式千斤顶结构示意图。

附图标记说明:

1中心柱；2握持杆；3支撑杆；4轮架；5加强肋；6链轮；7链条；8摆臂；9支撑球头；10导柱；11套筒；12滑块；13拨杆；14导向块；141卡槽；15螺栓；16吊架；161通孔；17螺母；18弹簧；19端孔；20导槽；21定位杆；22手柄；23条形槽；24管道；25剪式千斤顶；251底座；252顶头；253剪力叉；254螺杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1-4所示，本实施例提出了管道24管口防变形支撑装置，包括中心柱1，中心柱1的外壁沿周向均布连接有三根支撑杆3，每根支撑杆3的端部各连接有轮架4，轮架4为U型结构，每个轮架4上连接有可旋转地的转轴，转轴可自由转动；每根转轴上连接有一链轮6，链轮6与转轴固定连接，可跟随转轴一起旋转；每根转轴上还连接有摆臂8，摆臂8可跟随转轴一起转动，摆臂8的端部连接有支撑球头9，支撑球头9用于顶撑在管口内壁；三个链轮6上挂设连接有链条7，链条7的首端和尾端之间连接有导柱10，链条7与导柱10共同围绕形成等边三角形结构；导柱10位于等边三角形结构的直线段；还包括用于带动导柱10移动的可定位的驱动机构，当导柱10移动时，会带动链条7运转，从而实现三个链轮6的同时转动；驱动机构可以带动导柱10移动，并且当需要定位时，驱动机构可进行定位，保持导柱10的位置不动。

驱动机构的选择多种多样，可以采用电动伸缩杆或者电缸等电器部件，来带动导柱10移动，也可以采用一些纯机械结构来实现，依据现实情况，本装置中选择纯机械结构样式，在本实施例中可以为如下结构形式：

驱动机构包括套筒11，套筒11内部中空，套筒11的两端封闭；套筒11的两端连接有吊架16，相邻支撑杆3之间连接有加强肋5，起到加强支撑的作用；吊架16的顶部与其中一根加强肋5相固结；套筒11的两端开设有供导柱10自由移动的端孔19，导柱10的直径大于链条7的高度，链条7也能够从端孔19中自由移动；套筒11内滑动设置有滑块12，滑块12套设连接在导柱10上；套筒11的顶部开设有导槽20；导槽20中活动设置有导向块14，导向块14连接有螺栓15，其中一根吊架16开设有供螺栓15一端穿过的通孔161，螺栓15螺纹连接有螺母17。

在使用时，通过旋拧螺母17可带动螺栓15移动，进而带动导柱10移动，导柱10移动时可通过链条7带动链轮6旋转，继而带动摆臂8旋转，使得支撑球头9支撑于管道24内壁。

套筒11内可设置有弹簧18，弹簧18套设在导柱10上，弹簧18的一端与所述滑块12相连，另一端与套筒11内壁相连；另一根所述的吊架16上转动连接有呈“L”型的定位杆21，定位杆21可旋转，导向块14顶部开设有与所述定位杆21相适配卡接的卡槽141，当需要收纳时，左移导柱10，压缩弹簧18，并旋转定位杆21，使得定位杆21的底端卡设进入到卡槽141内，完成对导柱10的限位，这样可将摆臂8收纳起来，减少占用空间；另外，收纳后的本装置也方便放置进入到管口内，便于后续操作。

需要说明的是，利用弹簧18的弹力还可快速实现摆臂8的摆动，使得支撑球头9快速与管口内壁接触，实现预顶撑作用，更加省时省力。在使用时，左移导柱10，同时旋转定位杆21，使得定位杆21从卡槽141中移出，限位被解除，在弹簧18的弹力作用下，导柱10快速移动，进而带动摆臂8快速旋转，使得支撑球头9快速与管口内壁接触。

为了方便把持整个装置，中心柱1连接有握持杆2。

为了方便旋转定位杆21，定位杆21上套设连连接有手柄22。

另外，在收纳时，为了方便压缩弹簧18，为工作人员提供着力点，套筒11开设有条形槽23，滑块12连接有拨杆13，拨杆13的一端自由贯穿条形槽23延伸至外面；拨杆13与条形槽23滑动设置，在使用时，通过抓持拨杆13，可带动导柱10移动，进而压缩弹簧18。

本发明还提出了管道24管口防变形支撑装置的操作方法，步骤如下：

步骤一：在使用时，将防变形支撑装置整体放入到管道24管口内；

步骤二：通过驱动机构带动导柱10移动，导柱10在移动时带动链条7运动，链条7运动会带动三个链轮6同时旋转，链轮6旋转带动转轴转动，转轴转动进而带动摆臂8旋转，由于链条7与导柱10共同围绕形成等边三角形结构，使得支撑球头9自定心支撑于管道24管口内壁上；然后，定位驱动机构，保持此状态，实现对管口的支撑。

针对本实施例而言，上述操作方法的具体使用过程如下：

步骤一：初始状态下，定位杆21卡设于卡槽141内，弹簧18受压，整个防变形支撑装置为收纳状态；在使用时，将防变形支撑装置整体放入到管道24管口内；

步骤二：拨动拨杆13，带动导柱10左移，使得定位杆21与卡槽141脱离，然后旋转定位杆21，为导向块14的移动留出空间；松开拨杆13，在弹簧18弹力作用下，滑块12右移，带动导柱10右移，进而带动链条7运动，链条7运动会带动三个链轮6同时旋转，链轮6旋转带动转轴转动，转轴转动进而带动摆臂8旋转，使得支撑球头9支撑于管道24管口内壁上；然后，拧紧螺母17，螺母17旋转会带动螺栓15移动，进而使得支撑球头9紧紧顶撑于管口内壁上。

由于链条7与导柱10共同围绕形成等边三角形结构，利用三角形的稳定性，可保证支撑效果。

实施例二

如图5-6所示，其它结构同实施例一相同，不同之处在于，在本实施例中驱动机构可为剪式千斤顶25，剪式千斤顶25又称简易手摇千斤顶，其包括底座251、顶头252、剪力叉253及螺杆254等结构，是一种常见的工具；在使用时，可将剪式千斤顶25的底座251与其中一根吊架16相连；剪式千斤顶25的顶头252与导向块14相连。通过旋拧螺杆254，可实现顶头252带动导向块14的左右移动。

本技术方案中给出了两种驱动机构的结构形式，其中一种为剪式千斤顶25式，此种结构比较常用，通过旋转螺杆254就可方便实现导柱10的移动，比较方便；另外一种结构形式采用螺栓15和螺母17的结构形式，在使用时，通过旋拧螺母17可带动螺栓15移动，进而导柱10移动，最终实现支撑球头9的顶撑；两种结构形式都采用旋转的方式来驱动，对于管口空间可方便工作人员操作。

无论哪种驱动方式，都采用旋转的方式，可适用于不同直径的管道24，适用范围广，而且摒弃现有技术中锤击的安装方式，省时省力，便于工人操作。

通过以上两个实施例可以看出：

本装置中采用的等边三角形结构进行管口支撑，可实现自定心支撑，保证每个支撑球头9与管口内壁之间受力均匀；等边三角形结构由三个链轮6、链条7、导柱10以及摆臂8和支撑球头9等组成，在使用时，只需通过移动导柱10就可以带动链条7移动，进而实现三个链轮6的同时旋转，保证旋转量一致，最终实现了摆臂8的摆动幅度一致，使得支撑球头9稳稳支撑在管口内；当支撑球头9顶撑于管口内壁时，中心柱1的轴线与管道24的中心线同心设置。实现自定心支撑，防止由于人为误操作等因素，导致管口受力不均而出现人为圆度损坏。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.管道管口防变形支撑装置，其特征在于，包括中心柱（1），所述中心柱（1）的外壁沿周向均布连接有三根支撑杆（3），每根所述支撑杆（3）的端部各连接有轮架（4），每个轮架（4）上连接有可旋转地的转轴，每根转轴上连接有一链轮（6）；每根转轴上还连接有摆臂（8），摆臂（8）的端部连接有支撑球头（9）；三个所述链轮（6）上挂设连接有链条（7），链条（7）的首端和尾端之间连接有导柱（10），所述链条（7）与所述导柱（10）共同围绕形成等边三角形结构；所述导柱（10）位于等边三角形结构的直线段；还包括用于带动导柱（10）移动的可定位的驱动机构；所述驱动机构包括套筒（11），所述套筒（11）的两端连接有吊架（16），相邻支撑杆（3）之间连接有加强肋（5），所述吊架（16）的顶部与其中一根加强肋（5）相固结；所述套筒（11）的两端开设有供导柱（10）自由移动的端孔；所述套筒（11）内滑动设置有滑块（12），所述滑块（12）套设连接在导柱（10）上；所述套筒（11）的顶部开设有导槽（20）；所述导槽（20）中活动设置有导向块（14）；所述导向块（14）连接有螺栓（15），其中一根吊架（16）开设有供螺栓（15）一端穿过的通孔（161），螺栓（15）螺纹连接有螺母（17）；所述套筒（11）内设置有弹簧（18），弹簧（18）套设在导柱（10）上，所述弹簧（18）的一端与所述滑块（12）相连，另一端与套筒（11）内壁相连；另一根所述的吊架（16）上转动连接有呈“L”型的定位杆（21），所述导向块（14）顶部开设有与所述定位杆（21）相适配卡接的卡槽（141）。

2.根据权利要求1所述的管道管口防变形支撑装置，其特征在于，所述中心柱（1）连接有握持杆（2）。

3.根据权利要求1所述的管道管口防变形支撑装置，其特征在于，所述套筒（11）开设有条形槽（23），所述滑块（12）连接有拨杆（13），所述拨杆（13）的一端自由贯穿所述条形槽（23）延伸至外面；拨杆（13）与条形槽（23）滑动设置。

4.如权利要求1-3任一项所述的管道管口防变形支撑装置的操作方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一：在使用时，将防变形支撑装置整体放入到管道管口内；

步骤二：通过驱动机构带动导柱（10）移动，导柱（10）在移动时带动链条（7）运动，链条（7）运动会带动三个链轮（6）同时旋转，链轮（6）旋转带动转轴转动，转轴转动进而带动摆臂（8）旋转，由于链条（7）与导柱（10）共同围绕形成等边三角形结构，使得支撑球头（9）自定心支撑于管道管口内壁上；然后，定位驱动机构，保持此状态，实现对管口的支撑。

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