CN116852024A - 输水管道焊接自动对正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种输水管道焊接自动对正方法，采用对正装置，对正装置包括可轴向移动设置于金属管内的底架、固定设置于底架上的工作台和水平转动设置于底架一侧的对正组件，对正组件包括水平转动连接于工作台顶部的连接筒、绕连接筒轴线等角度布置且端部固定于连接筒上的安装筒和轴向滑动连接于安装筒活动端的抵接板，抵接板螺纹连接在安装筒活动端的丝杆导轨上，工作台顶部竖直伸缩设置有固定结构。本发明产生了提高大直径输水管路中金属管对正的质量以及焊接施工的效率的效果。

Description

输水管道焊接自动对正方法

技术领域

本发明涉及管道对中定位方法技术领域，尤其涉及一种输水管道焊接自动对正方法。

背景技术

为增加农业灌溉用水及饮用水的水量，通常在山区搭建有输水管道，输水管道的一端连接雨水收集装置，用于收集山区的雨水和雪水，再通过大直径的输水管道，以实现远距离、大流量的送水。

现有的输水管道采用直径为4m的金属管，在地面搭建有金属管的支撑台，金属管放置于支撑台后进行连续焊接，焊接过程中需要保证相互对接的金属管处于同轴状态，现有的管道对中装置直接安装于管道的底部，通过对两个金属管进行固定位置上的调整实现两个金属管之间的对中，但这种对中装置存在以下缺陷：1、金属管直径过大，对中装置无法满足对这种尺寸的金属管的支撑；2、金属管较重，金属管的支撑台为混凝土结构，为根据金属管的布管路线预制，支撑台之间等距分布，即使布置大型对中装置仍会导致在金属管焊接固定后，难以将对中装置从金属管的底部移出。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种输水管道焊接自动对正方法，其解决了现有技术中存在的对中装置无法满足大尺寸的金属管的对中支撑以及在焊接完成金属管后难以将对中装置移出的问题。

根据本发明的实施例，输水管道焊接自动对正方法，采用对正装置，对正装置包括可轴向移动设置于金属管内的底架、固定设置于底架上的工作台和水平转动设置于底架一侧的对正组件，对正组件包括水平转动连接于工作台顶部的连接筒、绕连接筒轴线等角度布置且端部固定于连接筒上的安装筒和轴向滑动连接于安装筒活动端的抵接板，抵接板螺纹连接在安装筒活动端的丝杆导轨上，工作台顶部竖直伸缩设置有固定结构；

自动对正方法包括如下步骤：

步骤一、工作台定位，推动工作台在金属管内部轴向移动，使得工作台移动至金属管的端部，并且保证抵接板在向外滑动后能够抵接在相邻两个金属管的拼缝上，在抵接板达到设定位置后，停止工作台的移动；

步骤二、工作台固定，通过控制工作台顶部的固定结构伸出，使得固定结构的顶端抵接在金属管的内壁上，完成工作台的固定；

步骤三、金属管对中，通过转动丝杠导轨中的丝杆，丝杆在转动过程中带动抵接板沿金属管的径向向外移动，最终使得抵接板的外壁与相邻两个金属管的内壁紧贴，在完成所有抵接板的抵接后，即实现了相邻两个金属管之间的对中；

步骤四、移动，在工作人员通过梯形的焊接架体完成相邻两个金属管之间拼缝的焊接后，通过转动丝杆导轨的丝杆，使得抵接板复位，最后推动工作台移动至下一个拼缝处进行对中定位。

优选的，所述底架的底部设置有支撑轮，所述固定结构包括竖直设置于所述工作台顶部中间的支撑管，支撑管的顶端转动设置有万向轮，位于支撑管两侧的支撑轮沿支撑管镜像对称，支撑轮的顶部向内侧倾斜设置。

优选的，所述支撑管的顶端同轴螺纹连接有连接丝杆，所述万向轮安装于连接丝杆的顶端。

优选的，在所述步骤二中转动连接丝杆至所述万向轮被压紧在所述金属管的内壁上，再转动所述万向轮并使得所述万向轮的转动轴与所述金属管平行。

优选的，所述连接筒上同轴固定连接有正八边形结构的加强框，所述安装筒的中部固定连接在加强框的转角处。

优选的，所述加强框的各边侧壁均固定连接有安装板，安装板上通过轴承转动安装有调节丝杆，所述抵接板的内侧固定连接有移动杆，移动杆同轴滑动安装于所述安装筒的活动端，移动杆上固定连接有与调节丝杆螺纹配合的移动螺帽。

优选的，所述加强框成对设置，且两个所述加强框同轴，远离所述工作台的所述加强框上连接有与所述安装筒对应的导向筒，所述抵接板的内壁固定连接有两个所述移动杆，两个所述移动杆分别同轴滑动设置于所述安装筒和导向筒内，两个所述移动杆之间固定连接有连杆，所述移动螺帽固定于连杆上。

优选的，所述调节丝杆靠近所述连接筒的一端固定设置有把手，所述导向筒靠近所述连接筒的一端与所述连接筒之间设置有间隙，把手位于间隙内。

优选的，所述工作台上水平固定安装有安装杆，所述连接筒同轴转动安装于安装杆的一端，所述连接筒上设置有用于安装所述安装筒的安装套。

优选的，所述抵接板成弧形，且所述抵接板所成弧形的直径大于所述金属管的直径。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、通过绕连接筒的轴线设置安装筒，通过丝杠导轨结构驱动抵接板沿安装筒的轴向往复运动，在进行焊接时，通过转动丝杠导轨结构中的丝杠，使得抵接板移动至与两个金属管的内壁紧贴，进而保证被抵接板所抵接的两个金属管该部分处于同轴状态，由于设置有八个抵接板，且抵接板绕连接筒的轴线等角度布置，使得两个金属管拼接端能够保证处于同轴的状态，方便焊接的效率以及焊接的质量。

2、通过在管道内部设置对正装置，对正装置可在金属管内部进行轴向的移动，能够在完成一个拼缝的对正焊接后推动对正装置进行移动，对后续的金属管拼缝进行对正，以此提高金属管焊接的效率。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的主视图。

图3为本发明实施例另一方向的结构示意图。

图4为本发明实施例处于张开状态的结构示意图。

上述附图中：1、底架；2、工作台；3、支撑轮；4、支撑管；5、连接丝杆；6、万向轮；7、安装杆；8、连接筒；9、安装筒；10、加强框；11、导向筒；12、安装板；13、调节丝杆；14、把手；15、移动螺帽；16、移动杆；17、抵接板；18、安装套。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1-4所示，为提高大口径输水管道的焊接效率。本发明提出一种输水管道焊接自动对正方法，采用对正装置，对正装置包括可轴向移动设置于金属管内的底架1、固定设置于底架1上的工作台2和水平转动设置于底架1一侧的对正组件，对正组件包括水平转动连接于工作台2顶部的连接筒8、绕连接筒8轴线等角度布置且端部固定于连接筒8上的安装筒9和轴向滑动连接于安装筒9活动端的抵接板17，抵接板17螺纹连接在安装筒9活动端的丝杆导轨上，工作台2顶部竖直伸缩设置有固定结构；

自动对正方法包括如下步骤：

步骤一、工作台2定位，推动工作台2在金属管内部轴向移动，使得工作台2移动至金属管的端部，并且保证抵接板17在向外滑动后能够抵接在相邻两个金属管的拼缝上，在抵接板17达到设定位置后，停止工作台2的移动；

步骤二、工作台2固定，通过转动工作台2顶部的连接丝杆5，使得万向轮6向上移动，直至万向轮6被压紧在金属管的内壁时停止转动连接丝杆5，完成工作台2的固定；

步骤三、金属管对中，通过转动调节丝杆13，调节丝杆13在转动过程中通过与其螺纹连接的移动螺帽15带动移动杆16沿轴向移动，移动杆16带动抵接板17沿金属管的径向向外移动，最终使得抵接板17的外壁与相邻两个金属管的内壁紧贴，在完成所有抵接板17的抵接后，即实现了相邻两个金属管之间的对中；

步骤四、移动，在工作人员通过梯形的焊接架体完成相邻两个金属管之间拼缝的焊接后，通过转动调节丝杆13和连接丝杆5，使得抵接板17复位以及万向轮6仅与金属管的内壁接触而并非挤压，最后推动工作台2移动至下一个拼缝处进行对中定位。

在所述步骤二中转动连接丝杆5至所述万向轮6被压紧在所述金属管的内壁上，再转动所述万向轮6并使得所述万向轮6的转动轴与所述金属管平行。

对正装置整体置于金属管内部，对正装置通过底架1可在金属管（即输水管道）内沿轴向移动，在施工过程中，后一截金属管处于以固定状态，此时对正装置位于后一截金属管内，在通过运输装置将前一截金属管运输至与后一截金属管拼接时，将对正装置移动至两个金属管的接缝处。前一截金属管活动安装于混凝土支撑台上，通过调整对正装置，使得两截金属管的拼接端对正，对正的方式采用八个抵接板17分别抵接两截金属管拼缝处的八个位置，且八个位置之间等角度分布。

丝杠导轨结构为常规的丝杠和移动块结构，通过转动丝杠实现对被导向的移动块的定向移动，通过移动块的定向移动带动抵接板17的定向移动。

如图2所示，为保证底架1在金属管内底部沿金属管的轴向移动。所述底架1的底部设置有支撑轮3，所述工作台2的顶部中间竖直设置有支撑管4，支撑管4的顶端转动设置有万向轮6，位于支撑管4两侧的支撑轮3沿支撑管4镜像对称，支撑轮3的顶部向内侧倾斜设置。对底架1底部的四个支撑轮3的安装角度进行设置，使得四个支撑轮3均处于倾斜的状态，并且在底架1处于金属管内底部且为偏移的状态时，四个支撑轮3的底部分别能够与金属管的内壁充分接触。

如图1所示，为实现工作台2于金属管内的固定。所述支撑管4的顶端同轴螺纹连接有连接丝杆5，所述万向轮6安装于连接丝杆5的顶端。

在通过抵接板17推动相邻两个金属管使其对正前，需要对工作台2进行固定，之后工作台2固定后，抵接板17的推动才能够稳定，进而保证八个抵接板17能够提供稳定限位。通过转动连接丝杆5，在转动连接丝杆5的过程中同步转动万向轮6的角度，使得万向轮6的转轴处于与金属管平行的状态，将原本工作台2轴向移动的滚动摩擦改为滑动摩擦，提高工作台2固定的稳定性。

如图1-4所示，为提高安装筒9的稳定性。所述连接筒8上同轴固定连接有正八边形结构的加强框10，所述安装筒9的中部固定连接在加强框10的转角处。通过加强框10连接八个安装筒9，对安装筒9之间的角度进行限制，保证在使用安装筒9对金属管进行对正的过程中，抵接板17能够沿确定的角度伸出并抵接于金属管的指定位置。

如图1-4所示，为实现丝杠导轨结构驱动抵接板17沿连接筒8的径向移动。所述加强框10的各边侧壁均固定连接有安装板12，安装板12上通过轴承转动安装有调节丝杆13，所述抵接板17的内侧固定连接有移动杆16，移动杆16同轴滑动安装于所述安装筒9的活动端，移动杆16上固定连接有与调节丝杆13螺纹配合的移动螺帽15。

通过转动调节丝杆13，由于移动杆16同轴滑动安装在安装筒9内，移动螺帽15固定连接在移动杆16上，在调节丝杆13转动的过程中，移动螺帽15沿调节丝杆13的轴向移动，带动移动杆16沿调节丝杆13的轴向移动，而调节丝杆13与安装筒9同轴一一对应布置，使得移动杆16带动抵接板17沿安装筒9的轴向直线移动，并最终抵接在金属管的内壁。

如图1-3所示，为提高抵接板17安装的稳定性。所述加强框10成对设置，且两个所述加强框10同轴，远离所述工作台2的所述加强框10上连接有与所述安装筒9对应的导向筒11，所述抵接板17的内壁固定连接有两个所述移动杆16，两个所述移动杆16分别同轴滑动设置于所述安装筒9和导向筒11内，两个所述移动杆16之间固定连接有连杆，所述移动螺帽15固定于连杆上。

两个加强框10之间通过安装板12固定连接，在抵接板17的内壁连接两个移动杆16，两个移动杆16分别对应一个安装筒9和一个导向筒11,两个移动杆16之间还连接有连杆，能够提高移动杆16的稳定性。

如图1-4所示，为方便工作人员转动调节丝杆13。所述调节丝杆13靠近所述连接筒8的一端固定设置有把手14，所述导向筒11靠近所述连接筒8的一端与所述连接筒8之间设置有间隙，把手14位于间隙内。工作人员通过把手14转动调节丝杆13。

如图1-4所示，为方便对抵接板17进行维修。所述工作台2上水平固定安装有安装杆7，所述连接筒8同轴转动安装于安装杆7的一端，所述连接筒8上设置有用于安装所述安装筒9的安装套18。在顶部的抵接板17出现永久性形变后，无法满足对两个金属管的对中作业，需要更换抵接板17时，可转动连接筒8，将顶部的抵接板17转动至底部；同样方便对对正装置进行检查。

作为本发明优选的实施方式，为实现抵接板17与金属管的充分接触。所述抵接板17成弧形，且所述抵接板17所成弧形的直径大于所述金属管的直径。在抵接的过程中，抵接板17的活动边缘可以在一定程度上发生形变，进而使得其与金属管的内壁充分贴合。

上述技术方案中描述的为安装杆7与金属管同轴的状态，在制备底架1时，可以根据金属管的内径，设计底架1的高度、工作台2的厚度、安装杆7的安装位置以及安装杆7的直径，但在实际施工过程中，会出现安装杆7与金属管不同轴的状态，此时依旧是将抵接板17驱动至离连接筒8最远的位置，直至无法驱动抵接板17继续远离连接筒8移动为止，在此状态下，两个金属管与抵接板17接触处共存在至少八根与连接筒8平行的接触线，这样既可实现两个金属管与连接筒8平行，完成两个金属管的对正。

Claims (10)

1.输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：采用对正装置，对正装置包括可轴向移动设置于金属管内的底架（1）、固定设置于底架（1）上的工作台（2）和水平转动设置于底架（1）一侧的对正组件，对正组件包括水平转动连接于工作台（2）顶部的连接筒（8）、绕连接筒（8）轴线等角度布置且端部固定于连接筒（8）上的安装筒（9）和轴向滑动连接于安装筒（9）活动端的抵接板（17），抵接板（17）螺纹连接在安装筒（9）活动端的丝杆导轨上，工作台（2）顶部竖直伸缩设置有固定结构； 自动对正方法包括如下步骤： 步骤一、工作台（2）定位，推动工作台（2）在金属管内部轴向移动，使得工作台（2）移动至金属管的端部，并且保证抵接板（17）在向外滑动后能够抵接在相邻两个金属管的拼缝上，在抵接板（17）达到设定位置后，停止工作台（2）的移动； 步骤二、工作台（2）固定，通过控制工作台（2）顶部的固定结构伸出，使得固定结构的顶端抵接在金属管的内壁上，完成工作台（2）的固定； 步骤三、金属管对中，通过转动丝杠导轨中的丝杆，丝杆在转动过程中带动抵接板（17）沿金属管的径向向外移动，最终使得抵接板（17）的外壁与相邻两个金属管的内壁紧贴，在完成所有抵接板（17）的抵接后，即实现了相邻两个金属管之间的对中； 步骤四、移动，在工作人员通过梯形的焊接架体完成相邻两个金属管之间拼缝的焊接后，通过转动丝杆导轨的丝杆，使得抵接板（17）复位，最后推动工作台（2）移动至下一个拼缝处进行对中定位。

2.如权利要求1所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：所述底架（1）的底部设置有支撑轮（3），所述固定结构包括竖直设置于所述工作台（2）顶部中间的支撑管（4），支撑管（4）的顶端转动设置有万向轮（6），位于支撑管（4）两侧的支撑轮（3）沿支撑管（4）镜像对称，支撑轮（3）的顶部向内侧倾斜设置。

3.如权利要求2所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：所述支撑管（4）的顶端同轴螺纹连接有连接丝杆（5），所述万向轮（6）安装于连接丝杆（5）的顶端。

4.如权利要求3所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：在所述步骤二中转动连接丝杆（5）至所述万向轮（6）被压紧在所述金属管的内壁上，再转动所述万向轮（6）并使得所述万向轮（6）的转动轴与所述金属管平行。

5.如权利要求1所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：所述连接筒（8）上同轴固定连接有正八边形结构的加强框（10），所述安装筒（9）的中部固定连接在加强框（10）的转角处。

6.如权利要求5所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：所述加强框（10）的各边侧壁均固定连接有安装板（12），安装板（12）上通过轴承转动安装有调节丝杆（13），所述抵接板（17）的内侧固定连接有移动杆（16），移动杆（16）同轴滑动安装于所述安装筒（9）的活动端，移动杆（16）上固定连接有与调节丝杆（13）螺纹配合的移动螺帽（15）。

7.如权利要求6所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：所述加强框（10）成对设置，且两个所述加强框（10）同轴，远离所述工作台（2）的所述加强框（10）上连接有与所述安装筒（9）对应的导向筒（11），所述抵接板（17）的内壁固定连接有两个所述移动杆（16），两个所述移动杆（16）分别同轴滑动设置于所述安装筒（9）和导向筒（11）内，两个所述移动杆（16）之间固定连接有连杆，所述移动螺帽（15）固定于连杆上。

8.如权利要求7所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：所述调节丝杆（13）靠近所述连接筒（8）的一端固定设置有把手（14），所述导向筒（11）靠近所述连接筒（8）的一端与所述连接筒（8）之间设置有间隙，把手（14）位于间隙内。

9.如权利要求1所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：所述工作台（2）上水平固定安装有安装杆（7），所述连接筒（8）同轴转动安装于安装杆（7）的一端，所述连接筒（8）上设置有用于安装所述安装筒（9）的安装套（18）。

10.如权利要求1所述输水管道焊接自动对正方法，其特征在于：所述抵接板（17）成弧形，且所述抵接板（17）所成弧形的直径大于所述金属管的直径。