CN117404527A - 一种管道铺设辅助对接支撑装置及其支撑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道铺设辅助对接支撑装置及其支撑方法，涉及管道铺设技术领域，支撑装置包括两组呈相对布设的支撑架，两侧支撑架之间固定布设有安装架；还包括呈相对布设于支撑架之间的定位板，定位板中开设有用于贯穿管道的第一通槽；其中，位于定位板一侧设有第一定位机构，第一定位机构用于对待对接的两组管道定位固定；两侧定位板之间设有用于贯穿连接管的定位环，其中，位于定位环一侧设有第二定位机构，第二定位机构用于对待对接的连接管定位固定；安装架上还布设有驱动机构，驱动机构用于驱动两侧定位板同步朝向内侧移送或远，提高对接精度。

Description

一种管道铺设辅助对接支撑装置及其支撑方法

技术领域

本发明涉及管道铺设技术领域，具体涉及一种管道铺设辅助对接支撑装置及其支撑方法。

背景技术

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。在生产或铺设管道时，经常需要将两个管道对接起来，以延长整个管道的长度。两个管道对接时，需要保持两个管道处于同轴位置，否则的话难以对接。

在现有技术中，如公告号为CN114179049A的专利文件公开了一种基于水利工程管道铺设的辅助对接装置，同步公开了包括有底座、下固定板、上固定板、支撑机构和升降机构，底座上设有支撑机构，支撑机构的部件上均设有下固定板，下固定板上均转动式连接有上固定板，底座和支撑机构之间设有升降机构。通过支撑机构和升降机构之间的配合，可以根据工作人员的身高对管道的位置进行上下调节，这样便于工作人员辅助对接的效果；

在实际应用过程中，该对接装置仅仅适用于长度较短的管道，将待对接的管道置于两侧支撑机构上时，不会发生偏移的现象，然而当管道长度较长以及质量较重时，在管道的压力作用下很容易出现偏斜的现象，进而导致两侧管道对接的精度较低。

发明内容

本发明目的是解决上述技术问题，提供一种管道铺设辅助对接支撑装置及其支撑方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种管道铺设辅助对接支撑装置，包括两组呈相对布设的支撑架，两侧支撑架之间固定布设有安装架；

还包括呈相对布设于支撑架之间的定位板，定位板中开设有用于贯穿管道的第一通槽；其中，位于定位板一侧设有第一定位机构，第一定位机构用于对待对接的两组管道定位固定；

两侧定位板之间设有用于贯穿连接管的定位环，其中，位于定位环一侧设有第二定位机构，第二定位机构用于对待对接的连接管定位固定；

安装架上还布设有驱动机构，驱动机构用于驱动两侧定位板同步朝向内侧移送或远。

进一步的，第一定位机构包括可转动布设于定位板一侧的第一齿环，第一齿环上呈周向阵列开设若干组弧形槽，弧形槽由第一齿环的近圆心端向远圆心端方向延伸，位于弧形槽中可滑动嵌设有销轴，销轴通过L型支杆与夹持端头连接，其中，第一齿环与驱动其转动的转动机构连接。

进一步的，转动机构包括可转动布设于定位板上的第一齿轮，第一齿轮与第一齿环啮合，一侧第一齿轮与第一电机输出端固定连接，其中，一侧第一齿轮固定连接套筒，套筒内呈周向阵列开设若干组条形卡槽，另一侧第一齿轮固定连接伸缩杆，伸缩杆上相应布设有与条形卡槽卡合的条形卡座。

进一步的，定位板上呈周向阵列开设导向槽，销轴穿过导向槽与活动座固定，导向槽一侧固定布设定位座，定位座一侧固定布设导向杆，活动座可滑动布设于导向杆上，其中，导向杆上设有第一弹簧。

进一步的，位于L型支杆与夹持端头的连接端设有连接筒，连接筒一端与夹持端头固定，另一端与L型支杆滑动连接，其中，L型支杆端部设有第二弹簧，第二弹簧另一端与连接筒固定，L型支杆上靠向连接筒方向还设有凸缘，凸缘朝向连接筒方向设有第一电极环，连接筒上相应设有第二电极环。

进一步的，第二定位机构包括呈相对布设于定位环上的支板，一侧支板中可滑动布设夹持杆，夹持杆端部设有夹持板，夹持杆上设有第三弹簧，其中，另一侧支板上螺旋布设第一螺杆，第一螺杆端部转动布设夹持板。

进一步的，定位环一侧可转动布设第二齿环，其中，安装架底部设有第二电机，第二电机输出端固定布设有与第二齿环啮合的第二齿轮，其中，第二齿环一侧设置限位板，限位板上设有加热器，加热器上设有风机，限位板朝向连接管方向设有风管。

进一步的，驱动机构包括可转动布设于安装架底部的第二螺杆，第二螺杆与第三电机输出端固定，第二螺杆两侧螺纹旋向相反，其中，第二螺杆上螺旋套设有与定位板固定的螺母。

进一步的，安装架两侧开设滑槽，定位环通过连接杆穿过滑槽与滑动布设于安装架上的滑板固定，滑板与驱动气缸固定。

一种管道铺设辅助对接支撑装置的支撑方法，包括如下步骤：

S1、转动第一螺杆朝向远离轴心方向移送，同时拉动夹持杆朝向远离轴心方向移送，使得两侧夹持板相远离；

S2、将连接管置于定位环之间后，松开夹持杆，通过第三弹簧弹力作用下给予夹持板一个抵接作用力，而后反向转动第一螺杆，通过两侧夹持板对连接管进行固定；

S3、将管道穿插于定位板中，转动机构驱动第一齿环转动，第一齿环在转动的过程中使得销轴于弧形槽中由远圆心端向近圆心端方向移送，销轴通过L型支杆驱动夹持端头朝向内侧移送，对管道的固定；

S4、第三电机驱动第二螺杆转动，螺母于第二螺杆上移送时同步驱动定位板移送，将管道抵接于连接管两侧管口处；

S5、当两侧管道与连接管两端抵接时，便可以转动第一螺杆松开对连接管的夹持；启动驱动气缸驱动滑板移送，带动定位环移送实现对风管的位置调节；

S6、启动加热器以及风机，风机将加热器加热后的高温吹向连接管两侧的管口处，使其管口处软化；

S7、通过第二电机带动第二齿轮转动，第二齿环带动限位板转动，以实现对管口周向软化处理；

S8、再次驱动两侧管道朝向连接管处移送，实现对接。

本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置及其支撑方法，具有以下有益效果：当L型支杆同步朝向管道方向移送时，夹持端头驱动连接筒朝向L型支杆方向移送，当第二电极环与第一电极环连接时，实现电路的连通，可以向控制器发送信号，但是当任意一组的第一电极环与第二电极环处于未连接状态时，控制器均不会向警示灯发送启动信号，这种情况代表该管道并未处于同轴心状态，无法进行对接，仍然需要调整，提高对接精度。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述：

图1为本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置的结构示意图一；

图2为本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置的结构示意图二；

图3为本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置的结构示意图三；

图4为本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置的结构示意图四；

图5为本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置中定位板的结构示意图；

图6为本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置中电极环的结构示意图；

图7为本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置中伸缩杆与套筒的配合结构示意图；

图8为本发明提供的一种管道铺设辅助对接支撑装置中定位环处局部结构示意图。

图中标号说明：1、支撑架；2、驱动气缸；3、管道；4、定位板；5、定位环；6、第三电机；7、夹持端头；8、风机；9、第一螺杆；101、安装架；102、滑槽；201、滑板；301、连接管；302、弧形槽；303、销轴；304、套筒；401、第一通槽；402、第一齿环；403、第一齿轮；404、活动座；405、导向杆；406、第一弹簧；407、定位座；408、第一电机；409、伸缩杆；410、条形卡座；411、导向槽；501、第二齿环；502、夹持杆；503、第三弹簧；504、支板；505、夹持板；601、第二螺杆；602、螺母；701、连接筒；702、L型支杆；703、凸缘；704、第二弹簧；705、第二电极环；706、第一电极环；801、加热器；802、风管；803、第二电机；804、第二齿轮。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚-完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，本发明的实施例中所有方向性指示(诸如上-下-左-右-前-后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系-运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

实施例1

如图1-图2所示，一种管道铺设辅助对接支撑装置，包括两组呈相对布设的支撑架1，两侧支撑架1之间固定布设有安装架101；在本实施例的一种实施方式中，支撑架1呈“倒U型”结构，与此同时，支撑架1与安装架101通过焊接的方式固定连接，以用于对该支撑装置整体进行支撑；

还包括呈相对布设于支撑架1之间的定位板4，定位板4中开设有用于贯穿管道3的第一通槽401；其中，位于定位板4一侧设有第一定位机构，第一定位机构用于对待对接的两组管道3定位固定；具体的，将两组待对接的管道3分别贯穿于定位板4开设的第一通槽401中，而后通过第一定位机构对管道3进行定位固定；

两侧定位板4之间设有用于贯穿连接管301的定位环5，其中，位于定位环5一侧设有第二定位机构，第二定位机构用于对待对接的连接管301定位固定；具体的，在固定两侧的管道3前，首先将用于连接两侧管道3的连接管301置于定位环5中，并通过第二定位机构固定；

安装架101上还布设有驱动机构，驱动机构用于驱动两侧定位板4同步朝向内侧移送或远离；

工作原理为：管道3与连接管301均定位固定后，通过驱动机构分别驱动两侧定位板4同步朝向内侧移送，定位板4在移送的过程中同步带动两侧管道3分别插接于连接管301的两个开口端，进而实现对两组管道3的对接。

实施例2

在实施例1的基础上，请参阅图3-图4，第一定位机构包括可转动布设于定位板4一侧的第一齿环402，第一齿环402上呈周向阵列开设若干组弧形槽302，弧形槽302由第一齿环402的近圆心端向远圆心端方向延伸，位于弧形槽302中可滑动嵌设有销轴303，销轴303通过L型支杆702与夹持端头7连接，其中，第一齿环402与驱动其转动的转动机构连接；可以说明的是，将管道3穿插于定位板4中后，通过转动机构驱动第一齿环402转动，第一齿环402在转动的过程中使得销轴303于弧形槽302中由远圆心端向近圆心端方向移送，进而使得销轴303通过L型支杆702驱动夹持端头7朝向内侧移送，以实现对管道3的固定；

具体的，在本实施例中，弧形槽302开设有四组；

作为本实施例进一步的方案，请参阅图3-图4及图7所示，转动机构包括可转动布设于定位板4上的第一齿轮403，第一齿轮403与第一齿环402啮合，一侧第一齿轮403与第一电机408输出端固定连接，其中，一侧第一齿轮403固定连接套筒304，套筒304内呈周向阵列开设若干组条形卡槽，另一侧第一齿轮403固定连接伸缩杆409，伸缩杆409上相应布设有与条形卡槽卡合的条形卡座410；可以说明的是，为了使得两组第一齿轮403同步转动，本实施例将两侧第一齿轮403通过套筒304以及伸缩杆409可伸缩式卡接，启动第一电机408驱动一组第一齿轮403转动时，该组第一齿轮403通过套筒304以及伸缩杆409驱动另一侧第一齿轮403转动，可以实现对管道3的同步定位；

更进一步的，请参阅图5-图8，定位板4上呈周向阵列开设导向槽411，销轴303穿过导向槽411与活动座404固定，导向槽411一侧固定布设定位座407，定位座407一侧固定布设导向杆405，活动座404可滑动布设于导向杆405上，其中，导向杆405上设有第一弹簧406；具体的，第一弹簧406一端与定位座407固定，另一端与活动座404固定；当各组夹持端头7同步朝向内侧移送对管道3进行定位时，通过L型支杆702以及活动座404对第一弹簧406进行压缩，当需要使得夹持端头7与管道3分离时，第一电机408反向转动，通过第一弹簧406驱动活动座404以及夹持端头7复位；拆装非常方便；

位于L型支杆702与夹持端头7的连接端设有连接筒701，连接筒701一端与夹持端头7固定，另一端与L型支杆702滑动连接，其中，L型支杆702端部设有第二弹簧704，第二弹簧704另一端与连接筒701固定，L型支杆702上靠向连接筒701方向还设有凸缘703，凸缘703朝向连接筒701方向设有第一电极环706，连接筒701上相应设有第二电极环705；可以说明的是，为了保证两组管道3在固定时处于同轴心状态，本实施例当L型支杆702同步朝向管道3方向移送时，夹持端头7驱动连接筒701朝向L型支杆702方向移送，当第二电极环705与第一电极环706连接时，实现电路的连通，可以向控制器发送信号，但是当任意一组的第一电极环706与第二电极环705处于未连接状态时，控制器均不会向警示灯发送启动信号，这种情况代表该管道3并未处于同轴心状态，无法进行对接，仍然需要调整；

第二定位机构包括呈相对布设于定位环5上的支板504，一侧支板504中可滑动布设夹持杆502，夹持杆502端部设有夹持板505，夹持杆502上设有第三弹簧503，其中，另一侧支板504上螺旋布设第一螺杆9，第一螺杆9端部转动布设夹持板505；可以说明的是，在固定连接管301时，首先转动第一螺杆9朝向远离轴心方向移送，同时拉动夹持杆502朝向远离轴心方向移送，使得两侧夹持板505相远离，将连接管301置于定位环5之间后，松开夹持杆502，通过第三弹簧503弹力作用下给予夹持板505一个抵接作用力，而后反向转动第一螺杆9，通过两侧夹持板505对连接管301进行固定，并可以实现连接管301的位置调整；

定位环5一侧可转动布设第二齿环501，其中，安装架101底部设有第二电机803，第二电机803输出端固定布设有与第二齿环501啮合的第二齿轮804，其中，第二齿环501一侧设置限位板，限位板上设有加热器801，加热器801上设有风机8，限位板朝向连接管301方向设有风管802；具体的，加热器801采用电阻式加热机构，为了提高管道3与连接管301的连接效率，当两侧管道3抵接于连接管301两侧后，分别启动加热器801以及风机8，通过风机8将加热器801加热后的高温吹向连接管301两侧的管口处，使其软化，同时，通过第二电机803带动第二齿轮804转动，进而使得第二齿环501带动限位板转动，以实现对管口周向软化处理，而后再次驱动两侧管道3朝向连接管301处移送，实现对接；

此外，定位环5一侧开设环形槽，环形槽中可滑动布设有与第二齿环501固定的滑座，以使第二齿环501于定位环5一侧转动布设；

驱动机构包括可转动布设于安装架101底部的第二螺杆601，第二螺杆601与第三电机6输出端固定，第二螺杆601两侧螺纹旋向相反，其中，第二螺杆601上螺旋套设有与定位板4固定的螺母602；具体的，启动第三电机6驱动第二螺杆601转动，螺母602于第二螺杆601上移送时同步驱动定位板4移送，以实现位置调节；

安装架101两侧开设滑槽102，定位环5通过连接杆穿过滑槽102与滑动布设于安装架101上的滑板201固定，滑板201与驱动气缸2固定；

工作原理为：当两侧管道3与连接管301两端抵接时，便可以转动第一螺杆9松开对连接管301的夹持；当需要对连接管301管口软化时，启动驱动气缸2驱动滑板201移送，以带动定位环5移送实现对风管802的位置调节。

实施例3

在实施例2的基础上，一种管道铺设辅助对接支撑装置的支撑方法，包括如下步骤：

S1、转动第一螺杆9朝向远离轴心方向移送，同时拉动夹持杆502朝向远离轴心方向移送，使得两侧夹持板505相远离；

S2、将连接管301置于定位环5之间后，松开夹持杆502，通过第三弹簧503弹力作用下给予夹持板505一个抵接作用力，而后反向转动第一螺杆9，通过两侧夹持板505对连接管301进行固定；

S3、将管道3穿插于定位板4中，转动机构驱动第一齿环402转动，第一齿环402在转动的过程中使得销轴303于弧形槽302中由远圆心端向近圆心端方向移送，销轴303通过L型支杆702驱动夹持端头7朝向内侧移送，对管道3的固定；

S4、第三电机6驱动第二螺杆601转动，螺母602于第二螺杆601上移送时同步驱动定位板4移送，将管道3抵接于连接管301两侧管口处；

S5、当两侧管道3与连接管301两端抵接时，便可以转动第一螺杆9松开对连接管301的夹持；启动驱动气缸2驱动滑板201移送，带动定位环5移送实现对风管802的位置调节；

S6、启动加热器801以及风机8，风机8将加热器801加热后的高温吹向连接管301两侧的管口处，使其管口处软化；

S7、通过第二电机803带动第二齿轮804转动，第二齿环501带动限位板转动，以实现对管口周向软化处理；

S8、再次驱动两侧管道3朝向连接管301处移送，实现对接。

该技术方案中未涉及部分可采用现有技术加以实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物。

Claims (10)

1.一种管道铺设辅助对接支撑装置，包括两组呈相对布设的支撑架(1)，两侧支撑架(1)之间固定布设有安装架(101)；

其特征在于：还包括呈相对布设于支撑架(1)之间的定位板(4)，定位板(4)中开设有用于贯穿管道(3)的第一通槽(401)；其中，位于定位板(4)一侧设有第一定位机构，第一定位机构用于对待对接的两组管道(3)定位固定；

两侧定位板(4)之间设有用于贯穿连接管(301)的定位环(5)，其中，位于定位环(5)一侧设有第二定位机构，第二定位机构用于对待对接的连接管(301)定位固定；

安装架(101)上还布设有驱动机构，驱动机构用于驱动两侧定位板(4)同步朝向内侧移送或远。

2.根据权利要求1所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于：第一定位机构包括可转动布设于定位板(4)一侧的第一齿环(402)，第一齿环(402)上呈周向阵列开设若干组弧形槽(302)，弧形槽(302)由第一齿环(402)的近圆心端向远圆心端方向延伸，位于弧形槽(302)中可滑动嵌设有销轴(303)，销轴(303)通过L型支杆(702)与夹持端头(7)连接，其中，第一齿环(402)与驱动其转动的转动机构连接。

3.根据权利要求2所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于：转动机构包括可转动布设于定位板(4)上的第一齿轮(403)，第一齿轮(403)与第一齿环(402)啮合，一侧第一齿轮(403)与第一电机(408)输出端固定连接，其中，一侧第一齿轮(403)固定连接套筒(304)，套筒(304)内呈周向阵列开设若干组条形卡槽，另一侧第一齿轮(403)固定连接伸缩杆(409)，伸缩杆(409)上相应布设有与条形卡槽卡合的条形卡座(410)。

4.根据权利要求3所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于：定位板(4)上呈周向阵列开设导向槽(411)，销轴(303)穿过导向槽(411)与活动座(404)固定，导向槽(411)一侧固定布设定位座(407)，定位座(407)一侧固定布设导向杆(405)，活动座(404)可滑动布设于导向杆(405)上，其中，导向杆(405)上设有第一弹簧(406)。

5.根据权利要求2所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于：位于L型支杆(702)与夹持端头(7)的连接端设有连接筒(701)，连接筒(701)一端与夹持端头(7)固定，另一端与L型支杆(702)滑动连接，其中，L型支杆(702)端部设有第二弹簧(704)，第二弹簧(704)另一端与连接筒(701)固定，L型支杆(702)上靠向连接筒(701)方向还设有凸缘(703)，凸缘(703)朝向连接筒(701)方向设有第一电极环(706)，连接筒(701)上相应设有第二电极环(705)。

6.根据权利要求1所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于：第二定位机构包括呈相对布设于定位环(5)上的支板(504)，一侧支板(504)中可滑动布设夹持杆(502)，夹持杆(502)端部设有夹持板(505)，夹持杆(502)上设有第三弹簧(503)，其中，另一侧支板(504)上螺旋布设第一螺杆(9)，第一螺杆(9)端部转动布设夹持板(505)。

7.根据权利要求6所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于：定位环(5)一侧可转动布设第二齿环(501)，其中，安装架(101)底部设有第二电机(803)，第二电机(803)输出端固定布设有与第二齿环(501)啮合的第二齿轮(804)，其中，第二齿环(501)一侧设置限位板，限位板上设有加热器(801)，加热器(801)上设有风机(8)，限位板朝向连接管(301)方向设有风管(802)。

8.根据权利要求1所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于：驱动机构包括可转动布设于安装架(101)底部的第二螺杆(601)，第二螺杆(601)与第三电机(6)输出端固定，第二螺杆(601)两侧螺纹旋向相反，其中，第二螺杆(601)上螺旋套设有与定位板(4)固定的螺母(602)。

9.根据权利要求8所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于：安装架(101)两侧开设滑槽(102)，定位环(5)通过连接杆穿过滑槽(102)与滑动布设于安装架(101)上的滑板(201)固定，滑板(201)与驱动气缸(2)固定。

10.一种管道铺设辅助对接支撑装置的支撑方法，采用如权利要求1-9任一项所述的一种管道铺设辅助对接支撑装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1、转动第一螺杆(9)朝向远离轴心方向移送，同时拉动夹持杆(502)朝向远离轴心方向移送，使得两侧夹持板(505)相远离；

S2、将连接管(301)置于定位环(5)之间后，松开夹持杆(502)，通过第三弹簧(503)弹力作用下给予夹持板(505)一个抵接作用力，而后反向转动第一螺杆(9)，通过两侧夹持板(505)对连接管(301)进行固定；

S3、将管道(3)穿插于定位板(4)中，转动机构驱动第一齿环(402)转动，第一齿环(402)在转动的过程中使得销轴(303)于弧形槽(302)中由远圆心端向近圆心端方向移送，销轴(303)通过L型支杆(702)驱动夹持端头(7)朝向内侧移送，对管道(3)的固定；

S4、第三电机(6)驱动第二螺杆(601)转动，螺母(602)于第二螺杆(601)上移送时同步驱动定位板(4)移送，将管道(3)抵接于连接管(301)两侧管口处；

S5、当两侧管道(3)与连接管(301)两端抵接时，便可以转动第一螺杆(9)松开对连接管(301)的夹持；启动驱动气缸(2)驱动滑板(201)移送，带动定位环(5)移送实现对风管(802)的位置调节；

S6、启动加热器(801)以及风机(8)，风机(8)将加热器(801)加热后的高温吹向连接管(301)两侧的管口处，使其管口处软化；

S7、通过第二电机(803)带动第二齿轮(804)转动，第二齿环(501)带动限位板转动，以实现对管口周向软化处理；

S8、再次驱动两侧管道(3)朝向连接管(301)处移送，实现对接。