CN213223823U - 一种快速找正管口校正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种快速找正管口校正装置，包括校正液压机构、旋转夹持机构、升降机构、行走机构、液压泵站和控制柜，校正液压机构通过旋转夹持机构连接在升降机构的安装板上，升降机构安装在行走机构内部，本实用新型采用了柔性旋转夹持机构，设备本体配置了多个重心吊点，有效保证校正千斤顶快速精准地找到校正点，柔性连接器对其连接的校正千斤顶在校正过程中造成的相对位置偏移有一定的补偿作用，可以在一定程度上许可校正千斤顶自动找正，保证校正顶推方向）终垂直于管壁；回转机构可带动校正千斤顶在管口内绕管道轴线回转360°，方便快速精准地找到校正点，有效地改善了校正工况，提高了工作效率，保证了校正精度，提高了校正质量。

Description

一种快速找正管口校正装置

技术领域

本实用新型涉及校正设备，具体涉及一种快速找正管口校正装置。

背景技术

大口径钢管，在制造、加工时管口部位难免出现先天失圆的情况，钢管在储存、转运和使用的过程中也会因挤压、碰撞导致管口变形失圆。管口失圆严重影响到安装对接，必须先行校正归圆。管口校正的方法很多，目前主流方法是采用液压千斤顶在管口内部径向撑顶管壁进行校正，校正精度通过对千斤顶的行程控制来保证，这种方法行之有效，相比一般的机械式校正方法省时省力得多，效率也高。不过，现有的校正技术仍存在明显的不足，实际应用中，由于千斤顶均是硬性连接在设备支架上，其顶升方向基本被限死，校正作业时很难保证固定千斤顶的连接轴轴线与管道轴线一致，亦即很难保证校正千斤顶轴线垂直于管壁，硬性连接使得校正千斤顶即使出现作用力方向歪斜也难以自行找正，进而使得通过行程控制来保证校正精度的方法失去了准绳，实际的校正效果便大打折扣，管口的圆度得不到保证。此外，鉴于不同管口之间失圆变形的部位不一样，同一管口失圆变形也不局限于某一点或某一个方位，校正过程中需要频繁调整和变换校正千斤顶的方位。目前调整的办法是通过转动校正千斤顶的前后连接轴的相对方位来改变千斤顶的校正方向，这种方法为纯手工作业，操作极其不便，劳动强度大、调整效果差、工作效率低，已经不能适应施工及量化生产的迫切需要，因此，亟需本领域技术人员设计出一种更快速、更精准、更轻便、更灵活的快速找正管口校正装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是采用了柔性旋转夹持机构、设备本体配置了多个重心吊点，有效地保证了校正千斤顶快速精准地找到校正点，并能在管口内随时自动找正，有效地改善了校正工况，提高了工作效率，保证了校正精度，提高了校正质量，可以360°任意调整千斤顶方位并在校正过程中能自动快速找正管口的一种校正装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种快速找正管口校正装置，包括校正液压机构、旋转夹持机构、升降机构、行走机构、液压泵站和控制柜，所述校正液压机构通过旋转夹持机构连接在升降机构的安装板上，所述升降机构安装在行走机构内部，所述液压泵站和控制柜集成于行走机构上；

所述旋转夹持机构由三部分组成，包括回转机构、夹持器和柔性连接器，所述夹持器夹持校正液压机构，所述校正液压机构通过柔性连接器连接在回转机构的回转轴上，所述回转机构通过法兰固定在升降机构的安装板上。

作为优选地，所述回转机构由摆动油缸和回转输出轴组成，所述摆动油缸驱动回转输出轴绕其轴线回转，所述回转输出轴外端设有回转轴套，所述回转输出轴通过柔性连接器带动夹持器从而带动校正液压机构在管口内绕管道轴线回转，回转角度范围为0-360°，所述摆动油缸一端设有旋转编码器，所述旋转编码器通过信号线连接到控制柜的PLC系统。

作为优选地，所述柔性连接器由至少一组弹簧、至少一组紧固螺栓、至少两片连接法兰和夹持器接杆组成，所述连接法兰分别与夹持器接杆及回转轴套相焊接，所述弹簧均匀分布在连接法兰之间，所述弹簧包括大弹簧和小弹簧，所述大弹簧两端分别套在夹持器接杆和回转轴套回转轴套的内孔内，所述连接法兰一端的紧固螺栓上套设有小弹簧。

作为优选地，所述升降机构包括升降油缸和升降安装板，所述升降油缸的伸缩轴上固定套设有升降安装板，所述升降油缸带动升降安装板伸缩从而带动旋转夹持机构和校正液压机构上下移位。

作为优选地，校正液压机构为校正液压千斤顶，所述校正液压机构两端装有与管口内径相适应的校正工装，所述校正液压机构包括缸体、活塞杆、一级校正模具、二级校正模具和位移传感器，所述缸体一端装有一级校正模具，所述缸体另一端设有活塞杆，所述活塞杆一端装有二级校正模具，所述一级校正模具、二级校正模具分别作用于钢管的管口内侧对面，所述缸体上端安装有位移传感器，所述位移传感器通过信号线连接到控制柜的PLC系统。

作为优选地，所述行走机构为行走台车，包括支撑平台、行走脚轮、立柱槽钢、连接板，所述支撑平台底端安装有行走脚轮，所述支撑平台上镜像设置有一组立柱槽钢，所述立柱槽钢上焊接有连接板，所述连接板上开设有至少一组重心吊点。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型校正装置由校正液压机构、旋转夹持机构、升降机构、行走机构、液压泵站和控制柜组成，所述校正液压机构通过旋转夹持机构连接在升降机构的安装板上，所述升降机构安装在行走机构内部，所述液压泵站和控制柜集成于行走机构上，行走机构顶端设有多个重心吊点，校正作业时可根据不同管径所使用的不同工装引起的设备本体的重心转移来选择合适的吊点，所述旋转夹持机构有一个柔性连接器和一套回转机构，柔性连接器对其连接的校正千斤顶在校正过程中造成的相对位置偏移有一定的补偿作用，可以在一定程度上许可校正千斤顶自动找正，保证校正顶推方向（即校正液压机构的轴线方向）始终垂直于管壁；所述回转机构可带动校正千斤顶在管口内绕管道轴线回转360°，方便快速精准地找到校正点，本实用新型采用的找正方法可通过多个重心吊点保持起吊作业时设备本体平衡，通过升降机构、回转机构使校正千斤顶在管口内快速地调整姿态，精准地找到校正点，柔性旋转夹持机构的设计给予校正千斤顶足够的全方位偏移自由度满足其在校正过程中的自行找正，改善了校正工况，提高了工作效率，保证了校正精度，提高了校正质量。

附图说明

图1 为图1为本实用新型所述的管口校正装置的结构图。

图2为本实用新型所述校正液压机构的工作状态图。

图3为本实用新型所述旋转夹持机构的结构图。

图4为本实用新型所述柔性连接器的结构图。

图5 为本实用新型所述校正液压机构进入钢管管口后初步定位时的状态图。

图中：1-校正液压机构，101-缸体，102-活塞杆，103-一级校正模具，104-二级校正模具，105-钢管，106-位移传感器，2-旋转夹持机构，201-回转机构，2011-摆动油缸，2012-回转输出轴，2013-回转轴套，2014-旋转编码器，202-夹持器，203-柔性连接器，2031-紧固螺栓，2032-连接法兰，2033-夹持器接杆，2034-大弹簧，2035-小弹簧，3-升降机构，301-升降油缸，302-升降安装板，4-行走机构，401-支撑平台，402-行走脚轮，403-立柱槽钢，404-连接板，405-重心吊点，5-液压泵站；6-控制柜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释说明。

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种快速找正管口校正装置，所述管口校正机由校正液压机构1、旋转夹持机构2、升降机构3、行走机构4、液压泵站5和控制柜6组成，所述校正液压机构1被旋转夹持机构2一端的夹持器202夹持住，通过另一端的连接法兰2032与升降机构3的升降安装板302连接，升降机构3安装在行走机构4内部，通过升降油缸301带动升降安装板302进而带动旋转夹持机构2和校正液压机构1上下移位，升降安装板302两侧内外各装有一对滚轮，行走机构4两侧的立柱槽钢403即为升降安装板302升降的滑道，液压泵站5和控制柜6集成在行走机构4上。行走机构4顶端两侧设有至少一组重心吊点405，支撑平台401底部设有四个行走脚轮402。

如图5所示，管口校正装置在地面可由人力推行，校正作业时则由专门吊机将其吊至钢管105管口工位，五对重心吊点405的设计，是为了适应因校正不同口径的钢管105而使用不同的工装所引起的设备本体的重心偏移。每次换好工装后，通过试吊找到合适的重心吊点405，以保证起吊状态校正作业时设备本体处于平衡状态。

校正装置吊至钢管105管口工位时，首先通过升降机构3对旋转夹持机构2所夹持的校正液压机构1进行高度调整，完成初步定位。

如图2所示，校正液压机构1为大吨位双作用液压千斤顶，两端装有与钢管105管口内径相适应的校正工装，缸体101端装有一级校正模具103，活塞杆102端装有二级校正模具104，分别作用于钢管105的管口内侧对面，其中二级校正模具104作用处是校正点，一级校正模具103抵住对面管壁提供反作用力，校正液压机构1外部安装有位移传感器106，位移传感器106的型号为FY20-1000-01-F用信号线连接到控制柜PLC系统。

如图3所示，旋转夹持机构2由回转机构201、夹持器203和柔性连接器203三部分组成，夹持器202用于夹持和稳定校正液压机构1，通过柔性连接器203连接在回转机构201的回转轴套2013上，回转机构201通过连接法兰2032固定在升降机构3的升降安装板302上。

如图4右半部分所示，回转机构201有一个摆动油缸2011和一根回转输出轴2012，在回转输出轴2012的尾端装有旋转编码器2014，旋转编码器2014的型号为KS58M-S10AB-12-13-A，在摆动油缸2011的作用下，回转输出轴2012可以绕自身轴线回转360°，旋转编码器2014用于检测回转输出轴2012的转动角度，用信号线连接到控制柜6的PLC系统，PLC系统的型号为CPU224。

图4左半部分所示的柔性连接器203的结构，柔性连接器203由一组弹簧（包含一根大弹簧2034、若干小弹簧2035）、两片连接法兰2032和一组紧固螺栓2031组成，其中连接法兰2032与回转轴套2013焊接在一起，连接法兰2032与夹持器接杆2033焊接在一起，弹簧分布在两片连接法兰2032之间，中央一只大弹簧2034两端分别套在夹持器接杆2033和回转轴套2013的内孔内，周边一组紧固螺栓2031上各套有一只小弹簧2035，由于弹簧的张力作用，两片连接法兰2032处于分离状态，而紧固螺栓2031和中央大弹簧2034则起到稳定夹持器202的作用，当夹持器202上的校正液压机构1遭受任意方向的偏载作用而使其偏离初始位置时，由于弹簧的柔性效应，柔性连接器203对校正液压机构1因位置偏离造成的所联两轴的相对位置偏移有一定的补偿作用，即给予校正液压机构1一定的位移自由度，在一定程度上允许校正千斤顶1在管内自动找正，保持顶推方向（即校正液压机构1的轴线方向）始终垂直于管道105管壁。

所述校正液压机构1、摆动油缸2011和升降油缸301均由自带的液压泵站提供液压动力。

本实用新型所述的一种快速找正管口校正装置，配置有多个重心吊点405有利于起吊作业时保持设备本体的平衡，升降机构3方便校正开始时快速初步定位，回转机构201有利于校正液压机构1在钢管105管口内随意调整姿态、快速精准地找到校正点，柔性旋转夹持机构203给予校正液压机构1足够的自由度使其能随时自行找正，这些优化组合，有效地改善了校正工况，提高了工作效率，保证了校正精度，提高了校正质量，对于管口校正有着极其重要的意义。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体的使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

具体工作过程为：首先在校正液压机构1两端装配校正模具，找准行走机构4顶端的重心吊点405保持校正装置本体平衡，然后将校正装置吊至钢管105管口，将校正液压机构1伸入钢管105管口内，接着通过升降机构3和吊车同时调整校正液压机构1在管口内的高度及水平位置，快速地将校正液压机构1在管口内初步定位，接着根据现场需要的转动角度，给PLC系统下达指令，控制回转机构201的摆动油缸2011的回转角度，通过转动旋转夹持机构2快速调整校正液压机构1的方位，精确地找到校正点；再通过PLC系统给校正液压机构1发出指令，校正液压机构1的活塞杆102顶出，按预先设定的顶升值对管壁进行校正，位移传感器106实时检测顶升行程并反馈信号至PLC系统，校正到位后立即自动停止千斤顶的顶升，实现精确控制顶升行程的目的；在校正液压机构1两端的模具顶升到管壁遭受到反作用力时，会因作用力的作用，自动修正顶推角度，使校正液压机构1轴线尽可能地与管壁垂直，柔性连接器203能在保持设备稳定不动的前提下许可校正液压机构1任意方位自动适应修正的要求，快速自行找正，直至校正到位；调换校正点时，只需在校正液压机构1收缸后，按上述方法，再次给PLC系统下达指令，控制摆动油缸2011再次调整校正液压机构1的方位，快速找到校正点进行校正；更换管口校正时，按照上述步骤和方法重复进行即可。

以上阐述的所述一种快速找正管口校正装置的应用案例，仅是管口校正装置应用的一种案例，不能被认为用于限定本实用新型的所有应用范围，凡依本实用新型权利要求范围所作的均等变化与改进，均应归属于本实用新型专利的涵盖范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“端”、“侧”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，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设备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。在本实用新型的描述中，“一组”、“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征及本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (6)

1.一种快速找正管口校正装置，其特征在于：包括校正液压机构（1）、旋转夹持机构（2）、升降机构（3）、行走机构（4）、液压泵站（5）和控制柜（6），所述校正液压机构（1）通过旋转夹持机构（2）连接在升降机构（3）的安装板上，所述升降机构（3）安装在行走机构（4）内部，所述液压泵站（5）和控制柜（6）集成于行走机构（4）上；

所述旋转夹持机构（2）由三部分组成，包括回转机构（201）、夹持器（202）和柔性连接器（203），所述夹持器（202）夹持校正液压机构（1），所述校正液压机构（1）通过柔性连接器（203）连接在回转机构（201）的回转轴上，所述回转机构（201）通过法兰固定在升降机构（3）的安装板上。

2.根据权利要求1所述的快速找正管口校正装置，其特征在于：所述回转机构（201）由摆动油缸（2011）和回转输出轴（2012）组成，所述摆动油缸（2011）驱动回转输出轴（2012）绕其轴线回转，所述回转输出轴（2012）外端设有回转轴套（2013），所述回转输出轴（2012）通过柔性连接器（203）带动夹持器（202）从而带动校正液压机构（1）在管口内绕管道轴线回转，回转角度范围为0-360°，所述摆动油缸（2011）一端设有旋转编码器（2014），所述旋转编码器（2014）通过信号线连接到控制柜（6）的PLC系统。

3.根据权利要求1所述的快速找正管口校正装置，其特征在于：所述柔性连接器（203）由至少一组弹簧、至少一组紧固螺栓（2031）、至少两片连接法兰（2032）和夹持器接杆（2033）组成，所述连接法兰（2032）分别与夹持器接杆（2033）及回转轴套（2013）相焊接，所述弹簧均匀分布在连接法兰（2032）之间，所述弹簧包括大弹簧（2034）和小弹簧（2035），所述大弹簧（2034）两端分别套在夹持器接杆（2033）和回转轴套回转轴套（2013）的内孔内，所述连接法兰（2032）一端的紧固螺栓（2031）上套设有小弹簧（2035）。

4.根据权利要求1所述的快速找正管口校正装置，其特征在于：所述升降机构包括升降油缸（301）和升降安装板（302），所述升降油缸（301）的伸缩轴上固定套设有升降安装板（302），所述升降油缸（301）带动升降安装板（302）伸缩从而带动旋转夹持机构（2）和校正液压机构（1）上下移位。

5.根据权利要求1所述的快速找正管口校正装置，其特征在于：校正液压机构（1）为校正液压千斤顶，所述校正液压机构（1）两端装有与管口内径相适应的校正工装，所述校正液压机构（1）包括缸体（101）、活塞杆（102）、一级校正模具（103）、二级校正模具（104）和位移传感器（106），所述缸体（101）一端装有一级校正模具（103），所述缸体（101）另一端设有活塞杆（102），所述活塞杆（102）一端装有二级校正模具（104），所述一级校正模具（103）、二级校正模具（104）分别作用于钢管（105）的管口内侧对面，所述缸体（101）上端安装有位移传感器（106），所述位移传感器（106）通过信号线连接到控制柜（6）的PLC系统。

6.根据权利要求1所述的快速找正管口校正装置，其特征在于：所述行走机构（4）为行走台车，包括支撑平台（401）、行走脚轮（402）、立柱槽钢（403）、连接板（404），所述支撑平台（401）底端安装有行走脚轮（402），所述支撑平台（401）上镜像设置有一组立柱槽钢（403），所述立柱槽钢（403）上焊接有连接板（404），所述连接板（404）上开设有至少一组重心吊点（405）。

Images