CN212191958U - 一种管道内对口器 - Google Patents

Abstract

一种管道内对口器，包括前机笼、后机笼、控制单元，前机笼、后机笼分别安装有第一涨紧机构、第二涨紧机构，第一涨紧机构、第二涨紧机构构造相同且同轴设置，第一涨紧机构、第二涨紧机构通过至少三根辅助导向杆、至少三个电动调节装置连接，前机笼和/或后机笼安装有至少三个行走轮及辅助轮，第一涨紧机构、第二涨紧机构、所述各电动调节装置、各行走轮分别与所述控制单元电性连接，控制单元通过信号传输器与遥控器连接。该管道内对口器涨紧机构结构紧凑，涨紧力大，不仅能使管道容易对中，并且能适应多种规格管径的管道，具有维修保养方便、适用范围广且能够快速调整管道间隙的有益效果。

Description

一种管道内对口器

技术领域

本实用新型涉及管道焊接领域，特别涉及一种管道内对口器。

背景技术

由于内焊机在管道内部工作，焊接过程中的电弧和熔池工作人员无法直接观察，而且内焊机结构复杂，当出现故障时，维修难度较大。若内对口器与外焊机组合使用，可以替代价格昂贵的内焊机。

申请号CN201921055116.X，名称为：针对提高压力管道焊接质量用组合式管道对口器的中国实用新型专利，该管道对口器包括呈对称分布的第一卡扣和第二卡扣，所述第一卡扣和第二卡扣均是由两组呈半弧形结构的弧形板组合而成，所述第一卡扣和第二卡扣的顶端均呈水平开设有转孔，该对口器结构过于简单，缺乏有效的调整管道间隙的调节机构，适用范围较窄。

发明内容

为克服现有技术中的上述不足，本实用新型提供一种结构简单紧凑、维修保养方便、适用范围广且能够快速调整管道间隙的管道内对口器。

本实用新型的技术方案为：

一种管道内对口器，包括前机笼、后机笼、控制单元，所述前机笼、后机笼分别安装有第一涨紧机构、第二涨紧机构，所述第一涨紧机构、第二涨紧机构构造相同且同轴设置，所述第一涨紧机构、第二涨紧机构通过至少三根辅助导向杆、至少三个电动调节装置连接，所述前机笼和/或后机笼安装有至少三个行走轮及辅助轮，所述第一涨紧机构、第二涨紧机构、各电动调节装置、各行走轮分别与所述控制单元电性连接。

优选的是，所述第一涨紧机构、第二涨紧机构均包括驱动装置、涨紧盘、花盘、至少三个连杆、至少三个涨紧架，所述涨紧盘沿周向均布有至少三个沿径向延伸的涨紧架安装孔，所述各涨紧架包括支杆、与支杆连接的横杆，所述支杆与所述涨紧架安装孔套接，所述横杆两端分别安装有涨紧块，所述各连杆两端分别与所述花盘及各支杆的一端铰接，所述驱动装置与所述花盘连接。

在上述任一方案中优选的是，所述驱动装置为气缸或液压推杆中的任意一种。

在上述任一方案中优选的是，当所述驱动装置为气缸时，所述后机笼上设置有储气罐。

在上述任一方案中优选的是，所述各电动调节装置均包括球头杆、电动推杆，所述球头杆球头端通过球头座与所述第一涨紧盘连接，所述球头杆穿过所述第二涨紧盘上的电动调节装置安装孔与所述电动推杆通过联轴器连接，所述电动推杆通过支座与所述后机笼连接，所述各辅助导向杆一端通过万向轴承与所述第一涨紧盘连接，其另一端与直线轴承滑动连接，并通过所述直线轴承与所述第二涨紧盘连接。

在上述任一方案中优选的是，所述各电动推杆由伺服电机或步进电机驱动。

在上述任一方案中优选的是，所述电动调节装置、辅助导向杆数量为3个。

在上述任一方案中优选的是，所述各行走轮由轮毂电机驱动。

在上述任一方案中优选的是，包括无线遥控器，所述控制单元设置信号传输器，所述无线遥控器与所述信号传输器适配。

在上述任一方案中优选的是，所述无线遥控器为2.4GHZ多信道无线遥控器。

在上述任一方案中优选的是，包括摄像头，所述控制单元设置蓝牙发射器，所述摄像头与所述控制单元电性连接，所述蓝牙发射器与移动终端适配。

在上述任一方案中优选的是，所述摄像头为夜视摄像头。

相对内焊机而言，内对口器与外焊机组合有以下优点：

1、重量轻，结构简单，故障率低，维修保养方便，成本低；

2、通过步进电机调节对口间隙，能够实现无级调节(目前间隙设计0-7mm可调)；

3、适用范围广，最小管径可适用于φ323；

4、实现外焊打底、填充、盖面；

5、外焊打底时可通过人工初步判定有无缺陷，也可通过人为控制外焊机，从而减少缺陷的产生。

附图说明

图1为本实用新型的管道内对口器的一优选实施例的分解图。

图2为本实用新型的管道内对口器的前机笼的一优选实施例的示意图。

图3为本实用新型的管道内对口器的后机笼的一优选实施例的示意图。

图4为本实用新型的管道内对口器的第一涨紧机构、第二涨紧机构的一优选实施例的示意图。

图5为本实用新型的管道内对口器的涨紧盘、花盘、连杆、涨紧架的一优选实施例的剖面示意图。

图6为本实用新型的管道内对口器的电动调节装置的一优选实施例的示意图和剖面图。

图7为本实用新型的管道内对口器的一优选实施例的电路图。

图中标号说明：

101-前机笼，102-第一涨紧机构，103-第二涨紧机构，104-球头杆，105-联轴器，106-电动推杆，107-电动推杆支座，108-辅助轮，109-后机笼，110-行走轮，111-转向支撑弹簧，112-储气罐，113-辅助导向杆，114-万向轴承，115-球头座，201-前机笼弧形加强筋，202-前机笼连接片，203-前机笼法兰盘，301-后机笼加强筋，302-后机笼法兰盘，303-后机笼安装盘，401-驱动装置，402-花盘，403-第一涨紧盘，404-连杆，405-涨紧块，406-横杆，407-支杆，408-涨紧架安装孔，409-辅助导向杆安装孔，410-驱动装置法兰盘，411-凸起部，412-第二涨紧盘，413-直线轴承，414-电动调节装置安装孔，501-前盖。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

一种管道内对口器，包括前机笼101、后机笼109、控制单元，前机笼101、后机笼109分别安装有第一涨紧机构102、第二涨紧机构103，第一涨紧机构102、第二涨紧机构103构造相同且同轴设置，第一涨紧机构102、第二涨紧机构103通过至少三根辅助导向杆113、至少三个电动调节装置连接，前机笼101和/或后机笼109安装有至少三个行走轮110及辅助轮108，第一涨紧机构102、第二涨紧机构103、所述各电动调节装置、各行走轮110分别与所述控制单元电性连接。

在本实施例中，前机笼101、后机笼109用以安装第一涨紧机构102、第二涨紧机构103及保护第一涨紧机构102、第二涨紧机构103的部分构件，防止在使用时受到撞击而损坏，具体地讲，前机笼101包括多根弧形加强筋201、连接片202、法兰盘203，各弧形加强筋201分别与连接片201、法兰盘203连接，后机笼109包括多根加强筋301、法兰盘302、安装盘303，各加强筋301分别与法兰盘302、安装盘303连接；所述第一涨紧机构102、第二涨紧机构103构造相同是为了在生产中降低制造成本，同轴设置是为了在该管道内对口器作业时能使两段管道能同心的对接；前机笼101和/或后机笼109安装有至少三个行走轮110及辅助轮108，具体地讲，行走轮110用于驱动该对口器在管道内行走，辅助轮108用于辅助行走轮，其中行走轮110和辅助轮108的安装部位依据该管道内对口器的重心位置确定，即保证重心处于行走轮110和辅助轮108之间。

第一涨紧机构102、第二涨紧机构103用于夹持管道内壁，具体地讲，所述第一涨紧机构102和所述第二涨紧机构103均包括驱动装置401、涨紧盘、花盘402、多个连杆404、多个涨紧架，所述涨紧盘沿周向均布有多个沿径向延伸的涨紧架安装孔408，各涨紧架包括支杆407、与支杆407连接的横杆406；支杆407与涨紧架安装孔408套接，其中，支杆407与涨紧架安装孔408紧密配合；横杆406两端分别安装有涨紧块405，其中，涨紧块405的材质可以为橡胶且涨紧块405表面设置有防滑纹路，以增大涨紧块405与管道内壁的摩擦力；各连杆404两端分别与花盘402及各支杆407的一端铰接；涨紧盘上设置有用于防止花盘402脱出的前盖501；驱动装置401与花盘402连接，驱动装置401上设置法兰盘410；前机笼101与第一涨紧机构102部装时，前机笼法兰盘203与第一涨紧机构驱动装置法兰盘410、第一涨紧盘403连接；后机笼109与第二涨紧机构103部装时，后机笼法兰盘302与第二涨紧机构驱动装置法兰盘410、第二涨紧盘412连接；当两涨紧机构工作时，驱动装置401推动花盘402在各连杆404的作用下，各涨紧架沿涨紧盘径向移动至管道内壁直至各涨紧块405抵住管道内壁；为了保证花盘402沿涨紧盘径向不发生相对移动，在涨紧盘的内周面可设置多个起限位作用的凸起部411，因此能使两涨紧机构同轴。

第一涨紧机构102、第二涨紧机构103通过至少三根电动调节装置、至少三根辅助导向杆113连接，辅助导向杆113起支撑的作用，电动调节装置用于调节第一涨紧机构102、第二涨紧机构103的间隙；具体地讲，所述各电动调节装置均包括球头杆104、电动推杆106，球头杆104球头端通过球头座115与第一涨紧盘403连接，球头杆104穿过第二涨紧盘412上的电动调节装置安装孔414与电动推杆106通过联轴器105连接，电动推杆106通过支座107与后机笼109连接；第一涨紧盘403上设置有辅助导向杆安装孔409，各辅助导向杆113一端通过万向轴承114与第一涨紧盘403连接，其另一端与直线轴承413滑动连接，并通过直线轴承413与第二涨紧盘412连接；在具体安装时各球头杆104、辅助导向杆113相互平行且交错设置；由于球头杆104通过球头座115与第一涨紧盘403连接，辅助导向杆113分别通过万向轴承114、直线轴承412与第一涨紧盘403、第二涨紧盘412连接，因此各球头杆104、各辅助导向杆113均具有多个运动自由度，进而能保证各电动调节装置在调节缝隙时互不影响；其中辅助导向杆113与直线轴承413紧密配合，因此保证两涨紧机构同轴；所述电动推杆106为现有技术，在此不做过多的描述。

所述控制单元用于控制第一涨紧机构102、第二涨紧机构103的驱动装置104的开闭和该管道内对口器在管道内的行走，以及在两涨紧机构打开后通过控制各电动调节装置；具体地讲，所述控制单元可以是单片机或PLC可编程控制器中的任意一种；第一涨紧机构102、第二涨紧机构103、各行走轮110、所述各电动调节装置通过长信号线与所述控制单元连接。

在本实施例中，驱动装置401为气缸或液压推杆中的任意一种；具体地讲，当驱动装置401为气缸时后机笼109上设置有储气罐112，储气罐112通过转向支撑弹簧111与后机笼109连接，因此便于该管道内对口器过弯；储气罐112通过第一管道、第二管道分别与第一涨紧机构气缸、第二涨紧机构气缸连接且第一管道、第二管道上分别设置有第一电磁阀、第二电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀分别与所述控制单元电性连接。

当驱动装置401为液压推杆时，第一液压推杆电机、第二液压推杆电机分别与所述控制单元电性连接。

在本实施例中，所述电动调节装置、辅助导向杆113数量为3个；当所述电动调节装置、辅助导向杆113设置3个时即可实现对两管道侧壁的缝隙调节，具体的，在操作时通过控制单元控制某一电动调节装置，并用卡尺测量与该电动调节装置对应的两管道侧壁的缝隙宽度，直至符合预设值；依据该方法调节另外两个电动调节调节装置，即可实现两管道侧壁的缝隙符合预设值。

在本实施例中，所述各电动推杆106由伺服电机或步进电机驱动；由于伺服电机或步进电机能实现对转数的精准调节，因此能实现对两管道侧壁缝隙的快速、精准的调节。

在本实施例中，所述各行走轮110由轮毂电机驱动，所述轮毂电机直接为行走轮110提供动力，无其它传动构件，因此提高了传动效率，同时也减小了安装所需要的空间，轮毂电机为现有技术，在此不做过多的描述。

实施例2

为了提高操作的便捷性，在实施例1的基础上，该管道内对口器增加了无线遥控器，所述控制单元设置信号传输器，所述无线遥控器与所述信号传输器适配；所述无线遥控器设置有多个信道，各信道分别控制上述实施例中的第一涨紧机构102、第二涨紧机构103、各电动推杆106、各行走轮110；其中所述无线遥控器可以为2.4GHZ多信道无线遥控器，该频段穿透能力强，能避免金属管道对信号的屏蔽。

在本实施例中，该管道内对口器还包括摄像头，所述控制单元设置蓝牙发射器，所述摄像头与控制单元电性连接，所述蓝牙发射器与移动终端适配；设置摄像头是为了对接的管道过长时便于了解该管道内情况，以便于寻找到合适的工作位置；具体地讲，所述摄像头与控制单元电性连接，所述摄像头将拍摄到的实时画面传至控制单元，控制单元经处理后通过蓝牙发射器传至移动终端，工作人员可根据实时画面选择该管道内对口器合适的工作部位；所述摄像头可以安装在所述第一涨紧机构102、第二涨紧机构103之间；且所述摄像头为夜视摄像头。

以上所述实施例，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不仅限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围之内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或者改变，都应该覆盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (12)

1.一种管道内对口器，包括前机笼(101)、后机笼(109)、控制单元，其特征在于，前机笼(101)、后机笼(109)分别安装有第一涨紧机构(102)、第二涨紧机构(103)，第一涨紧机构(102)、第二涨紧机构(103)构造相同且同轴设置，第一涨紧机构(102)、第二涨紧机构(103)通过至少三根辅助导向杆(113)、至少三个电动调节装置连接，前机笼(101)和/或后机笼(109)安装有至少三个行走轮(110)及辅助轮(108)，第一涨紧机构(102)、第二涨紧机构(103)、所述各电动调节装置、各行走轮(110)分别与所述控制单元电性连接。

2.如权利要求1所述的管道内对口器，其特征在于，所述第一涨紧机构(102)、第二涨紧机构(103)均包括驱动装置(401)、涨紧盘、花盘(402)、至少三个连杆(404)、至少三个涨紧架，所述涨紧盘沿周向均布有至少三个沿径向延伸的涨紧架安装孔(408)，所述各涨紧架包括支杆(407)、与支杆(407)连接的横杆(406)，支杆(407)与涨紧架安装孔(408)套接，横杆(406)两端分别安装有涨紧块(405)，所述各连杆(404)两端分别与花盘(402)及各支杆(407)的一端铰接，驱动装置(401)与花盘(402)连接。

3.如权利要求2所述的管道内对口器，其特征在于，驱动装置(401)为气缸或液压推杆中的任意一种。

4.如权利要求2所述的管道内对口器，其特征在于，当驱动装置(401)为气缸时，后机笼(109)上设置有储气罐(112)。

5.如权利要求1所述的管道内对口器，其特征在于，所述各电动调节装置均包括球头杆(104)、电动推杆(106)，球头杆(104)球头端通过球头座(115)与第一涨紧盘(403)连接，球头杆(104)穿过第二涨紧盘(412)上的电动调节装置安装孔(414)与电动推杆(106)通过联轴器(105)连接，电动推杆(106)通过支座(107)与后机笼(109)连接，所述各辅助导向杆(113)一端通过万向轴承(114)与第一涨紧盘(403)连接，其另一端与直线轴承(413)滑动连接，并通过直线轴承(413)与第二涨紧盘(412)连接。

6.如权利要求5所述的管道内对口器，其特征在于，所述各电动推杆(106)由伺服电机或步进电机驱动。

7.如权利要求6所述的管道内对口器，其特征在于，所述电动调节装置、辅助导向杆(113)数量为3个。

8.如权利要求1所述的管道内对口器，其特征在于，所述各行走轮(110)由轮毂电机驱动。

9.如权利要求1-8中任一项所述的管道内对口器，其特征在于，包括无线遥控器，所述控制单元设置信号传输器，所述无线遥控器与所述信号传输器适配。

10.如权利要求9所述的管道内对口器，其特征在于，所述无线遥控器为2.4GHZ多信道无线遥控器。

11.如权利要求10所述的管道内对口器，其特征在于，还包括摄像头，所述控制单元设置蓝牙发射器，所述摄像头与控制单元电性连接，所述蓝牙发射器与移动终端适配。

12.如权利要求11所述的管道内对口器，其特征在于，所述摄像头为夜视摄像头。

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