一种管道对口装置及其焊接系统的制作方法

1.本实用新型涉及海底管线预制施工技术领域，特别涉及一种管道对口装置和焊接系统。


背景技术：

2.目前大部分铺管船铺设的海底管线一般为每段12m左右的标准管线，在铺管船上现场完成坡口加工、组对根焊、填充焊接、盖面焊接、无损检测、除锈、防腐补口等工序流水作业，当所有工位完成工作后，铺管船移船作业。海上作业的时间直接关系到整个工程的施工成本。如果铺管船备用存储工位布置足够多，可在陆地上将12m长的管线预先焊接成24m一根的管段，这样就可以减少一半的海上焊接作业工作量，从而降低海上作业成本。
3.传统陆地管线对口作业一般采用吊管机辅助对口，由于吊装是软连接，不易控制管线摆动，对口效率低，且容易造成对口间隙不合适或者错变量不合适，进而影响焊接组对效率和焊接质量。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种管道对口装置和焊接系统，用于至少解决一个上述技术问题。
5.本实用新型的一方面提供一种管道对口装置，所述装置包括支架、底座以及两个辊轮；
6.所述底座设置在所述支架上，所述底座能够在所述支架上沿竖直方向上下和/或水平方向左右往复移动；
7.两个所述辊轮呈v型设置在所述底座上，所述v型上表面用于承载所述管道。
8.可选的，所述装置还包括驱动所述底座上下往复移动的第一驱动机构，所述第一驱动机构设置在所述支架的两侧。
9.可选的，所述第一驱动机构包括至少两个升降油缸，各所述升降油缸的底部通过升降油缸支撑座连接在所述支架上，所述升降油缸的上部通过连接部与所述底座连接。
10.可选的，所述第一驱动机构还包括升降导向机构，所述升降导向机构为套管结构，包括外套和设置在所述外套内的导向柱，所述外套和所述导向柱分别与支架和所述底座固定连接。
11.可选的，所述升降导向机构和所述升降油缸分别为四个，分布在所述支架的四个角上。
12.可选的，所述底座的中间设置有大体呈v型的凹槽，所述凹槽的两个斜板上分别设置有辊轮结构，所述辊轮结构包括辊轮支座、辊轮和辊轮驱动机构，所述辊轮和辊轮驱动机构设置在所述辊轮支座上，所述辊轮通过轴承旋转连接在所述支座内，所述辊轮驱动机构包括旋转马达和传动组件。
13.可选的，所述旋转马达为液压马达，所述传动组件为齿轮组件。
14.可选的，所述装置还包括底部框架，所述支架能够在所述底部框架上往复移动。
15.可选的，所述底部框架包括两个导轨和底板，两个所述导轨分别设置在所述底板的两侧。
16.可选的，所述装置还包括左右移动组件，所述左右移动组件包括左右油缸、底部耳座和前耳座，所述底部耳座固定在所述底板的上表面上，所述前耳座固定在所述支架的下表面，所述左右油缸连接在所述底部耳座和前耳座之间。
17.可选的，两个所述导轨设置在所述支架的下方的边缘，所述导轨和所述支架通过限位机构进行连接和限位；和/或，
18.所述导轨和所述支架的之间设置有至少一个的左右移动滚轮。
19.可选的，各所述辊轮采用铸钢材料制成，表面涂覆有聚氨酯层。
20.本实用新型的另一方面提供一种包括上述任一项所述管道对口装置的焊接系统，所述系统包括至少两个管道对口校正组，每个管道对口校正组内至少设置有两个所述装置。
21.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
22.本实用新型的上述管道对口装置可以有效解决以上管道对口问题，从而提高二接一对口焊接质量和焊接效率。
23.上述管道对口装置两组配合使用，也可以多组配合使用，即适应于陆地将管道由二接一进行预制，也可以用于铺管船上进行预制、主作业线对口施工，达到管道运输、移动的目的；在不需要移动管线的情况下，则可以在此工位进行填充、盖面、探伤等工作。
附图说明
24.附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。
25.图1是本实用新型的一个实施例中管道对口装置的主视示意图；
26.图2是本实用新型的一个实施例中管道对口装置的侧视示意图；
27.图3是本实用新型的一个实施例中管道对口装置的附视示意图。
28.附图标记：
29.1-左右油缸，2-底部耳座，3-升降油缸，4-旋转马达，5-马达齿轮，6-辊轮齿轮，7-辊轮，8-辊轮支座，9-升降导向机构，10-底座，11-支架，12-前耳座，13-左右移动滚轮，14-限位机构，15-导轨，16-升降油缸支撑座，17-导向机构支撑座，18-连接部，19-底板。
具体实施方式
30.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
31.如图1-3中所示，本实用新型的一方面提供一种管道对口装置，所述装置包括支架
11、底座10以及两个辊轮7。
32.所述底座10设置在所述支架11上，所述底座10能够在所述支架11上沿竖直方向上下和/或水平方向左右往复移动，其驱动的方式以及具体结构在此不做具体的限制。
33.参见图1所示，所述支架11为平板状，其上可根据需要设置台阶。
34.需要注意的是，上述的两个辊轮呈v型设置在所述底座上，所述v型上表面用于承载所述管道。上述的两个辊轮采用v型布局，能够适应更大的管径范围，同时确保移管时产生足够的摩擦力，使管道平稳、连续运动。
35.在一个实施方式中，所述装置还包括驱动所述底座上下往复移动的第一驱动机构，所述第一驱动机构设置在所述支架的两侧。在该实施例中，第一驱动机构包括但不限于升降油缸、电动杆、气缸、螺母丝杆等能够实现上下往复移动的机构。
36.优选的，参见图1、3所示，所述第一驱动机构包括至少两个升降油缸3，各所述升降油缸3的底部通过升降油缸支撑座16连接在所述支架11上。结合图2所示，所述升降油缸3的上部通过连接部18与所述底座10连接，从而通过升降油缸3的伸出杆通过连接部18带动底座10做升降运动，优选的，所述连接部包括横向连接板以及紧固螺母等。
37.在一个实施方式中，为了使得底座10的升降更加稳定，提高其移动的精度，在所述第一驱动机构中还包括升降导向机构9，结合图1所示，所述升降导向机构9优选为套管结构，包括外套和设置在所述外套内的导向柱，所述外套能够沿所述导向柱上往复移动，且所述外套和所述导向柱的一端分别与支架11和所述底座10固定连接，另一端为自由端。比如，所述外套的上端与所述底座10连接，而所述导向柱的上端固定在所述支架11上。
38.在一个实施方式中，参见图3所示，所述升降导向机构9和所述升降油缸4分别为四个，分布在所述支架的四个角上。在该实施例中，升降油缸3和升降导向机构9采用四角布局，以确保升降时的四角平稳，不出现装置偏斜。
39.在一个实施方式中，参见图1和图3所示，所述底座10的中间设置有大体呈v型的凹槽，所述凹槽的两个斜板上分别设置有辊轮结构，所述辊轮结构包括辊轮支座8、辊轮7和辊轮驱动机构，所述辊轮7和辊轮驱动机构均连接固定在所述辊轮支座8上，所述辊轮7通过轴承旋转支撑在所述辊轮支座内，所述辊轮驱动机构包括旋转马达4和传动组件。
40.所述旋转马达可以是电、气、液驱动，所述传动组件可以包括链条传动、带传动以及齿轮传动。
41.优选的，旋转马达4采用低速大扭矩液压马达，以适应调整对口间隙的需求；传动组件采用齿轮传动，具体包括设置在旋转马达轴上的马达齿轮5以及设置在辊轮轴上的辊轮齿轮6，从而便于维修和安装。
42.并且，上述液压马达、升降油缸3的动力源为液压站。
43.在一个实施方式中，所述装置还包括底部框架，所述支架能够在所述底部框架上往复移动。
44.在一个实施方式中，所述底部框架包括两个导轨15和底板19，结合图2所示，两个所述导轨15分别设置在所述底板19的两侧。
45.在一个实施方式中，所述装置还包括左右移动组件，该左右移动组件设置在两个导轨15的中间位置，使得支架11以及支架上的机构在所述导轨15上根据需要进行移动。
46.优选的，参见图1所示，所述左右移动组件包括左右油缸1、底部耳座2和前耳座12，
所述底部耳座2固定在所述底板19的上表面上，所述前耳座12固定在所述支架11的下表面，所述左右油缸1连接在所述底部耳座和前耳座之间，所述左右油缸1能够带动所述支架11在导轨15上来回移动，所述左右油缸的动力源也是液压站。
47.在该实施例中，将左右油缸1设计在底部，能够确保支架带载移动时重心最低，使得左右移动更加平稳。
48.在一个实施方式中，两个所述导轨15设置在所述支架的下方的边缘，所述导轨15和所述支架11通过限位机构14进行连接和限位，当然其他限位机构或者导向机构也在本实用新型的保护范围中。
49.优选的，为了使得左右移动更加平顺，减少移动的摩擦力，所述导轨15和所述支架11之间还设置有至少一个的左右移动滚轮13，所述左右移动滚轮13优选设置有四组，在每个导轨的两侧分别设置一组。
50.在一个优选的实施方式中，各所述辊轮7采用铸钢材料制成，表面涂覆有聚氨酯层。所述辊轮7经过精加工后在其表面涂覆一层聚氨酯，确保运管过程中对管线表面防腐层不被损坏。优选的，其他部件也优选采用钢结构件，提高装置的强度。
51.本实用新型的另一方面的实施例公开了一种采用上述实施例的管道对口装置组成的焊接系统，该焊接系统至少包括两个管道对口校正组，每个管道对口校正组内至少设置有两个所述装置，上述至少两个的装置设置在同一条直线上，并通过其上的升降机构和左右移动组件进行调整，以及通过辊轮驱动机构至少辅助地带动管道往复移动。
52.优选的，上述装置既可以两组配合也可以是多组配合使用，即适应于陆地二接一预制，也可以用于铺管船上进行预制、主作业线对口施工。
53.本实用新型上述装置和焊接系统的应用步骤如下：
54.首先将待对口焊接的管道吊至辊轮7上，通过辊轮7旋转，将管道的管口移至对口工位合适的位置，同时通过升降油缸3调整管口上下位置，通过左右油缸1调整管口左右位置；在管口接近合适位置时，通过左右以及升降油缸的移动，实现管口的三维运动，最终达到对口目的。
55.对口完成后，可通过内对口器或外对口器锁紧，也可以通过点焊的方式初步固定管口，然后通过打底焊接，完成后对口作业。
56.对口焊接完毕后，如果二接一管到需要移动，则可以同时启动多组上述的装置，达到管道运输、移动的目的；如果不需要移动，也可以在此位置进行填充、盖面、探伤等工作。
57.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另
有明确具体的限定。
59.在实用新型的描述中，此外，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
60.虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。