给排水管道安装施工精准定位工装及其安装结构的制作方法

1.该实用新型涉及给排水管道安装施工技术领域。

背景技术：

2.焊接连接作为最传统、有效的连接方式，由于其接口牢固耐久、接口处密封度高、免维护等优点，在给排水工程中仍然被大量应用。
3.作为焊接质量之保证要素，两根管道的对接之前，应当进行两个管道的精准对接，对接的方式一般为人工平作业，即，利用垫块、垫土等方式，在管道下方进行平。
4.本单位为了提高管道焊接中精准施工水平，通过积极的调研和研究，开发出了本精准定位工装。
5.在研究本创新之前，团队成员积极利用情报检索手段获知以下技术：
6212986244u公开了一种适用于大管径排水管道安装的快速对接定位工装，包括有三个定位槽钢，每个定位槽钢均包括有相互连接的内端部和外端部，内端部和外端部之间形成钝角，三个定位槽钢的内端部相互平行；三个定位槽钢中，相邻的两个定位槽钢的内端部之间均通过一组螺杆连接从而使得三组螺杆组成三角形结构，三个定位槽钢的外端部均朝向三角形结构的外心弯折；所述的三个定位槽钢的内端部上均连接有一组导向轮，三个定位槽钢穿设于大管径排水管道内时，三个定位槽钢上的导向轮均支撑于大管径排水管道的内壁上。上述工装可以加快大管径排水管道安装的速度。通过复盘发现，该技术中，三个定位槽钢的定位精度交叉，利用分析发现，其根本原因是使用长杆件组成的三角形结构，没有考虑槽钢自身的变形问题造成的对接精度下降，存在定位精度低的问题，不能满足高精度定位之需要。同时，仅仅考虑了周向上的定位问题，没有解决轴向上的定位问题，即，两根管道之间的轴向间隙依然存在且不可控。

技术实现要素：

7.为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种给排水管道安装施工精准定位工装，用于解决现有技术中定位工装不能自动定心和合拢的缺陷，解决周向定位精度和轴向定位精度。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
9.给排水管道安装施工精准定位工装，包括十字架、圆环和楔形块，其特征在于：在十字架的中心位置固定钢套筒，该钢套筒内部固定镶嵌磁铁，在十字架外端焊接钢板，钢板上设螺纹孔；所述圆环通过钢板固定在十字架的最外端，且圆环与钢套筒同轴心设置；所述该圆环具有锥度，该圆环外表面锥度的小端朝向磁铁一端；在每个钢板处通过紧固螺钉安装楔形块，该楔形块与圆环之间楔形配合。
10.优选的方式，所述楔形块内表面为圆锥面，外表面为弧形面，且该楔形块还具有延伸的耳部，该耳部上具有长槽。
11.优选的方式，所述楔形块为铸铁件。
12.优选的方式，所述钢套筒与磁铁之间为平齐设置。
13.优选的方式，所述磁铁以凹陷的样式固定在钢套筒中。
14.优选的方式，所述磁铁以凸出的样式固定在钢套筒中。
15.优选的方式，在钢套筒的侧面钻螺纹孔，高强顶丝对镶嵌的磁铁固定。
16.给排水管道安装施工安装结构，包括两根待焊接连接的管道，其特征在于，在每一个管道口分别固定安装一个精准定位工装，其中，所述精准定位工装包括十字架、圆环和楔形块，在十字架的中心位置固定钢套筒，该钢套筒内部固定镶嵌磁铁，在十字架外端焊接钢板，钢板上钻螺纹孔；圆环通过钢板固定在十字架的最外端，且圆环与钢套筒同轴心设置；所述该圆环具有锥度，且该圆环外表面锥度的小端朝向磁铁一端；在每个钢板处通过紧固螺钉安装楔形块，该楔形块与圆环之间楔形配合；楔形块对外侧的排水钢管具有外撑胀紧力。
17.优选的方式，两个精准定位工装成对使用，且成对使用的两个精准定位工装中磁铁的磁极方向相反，且两个精准定位工装在贴合时，两磁铁吸合。
18.优选的方式，两个精准定位工装中的磁铁分别以凹陷的样式和突出的样式固定在钢套筒中，并形成插接配合。
19.本实用新型的有益效果是：
20.工装通过预装的方式固定在管道口处，施工过程中，配合吊装使得管道口进行快速对接，对接过程中由于高强磁铁的作用，通过磁铁的相互吸引，使得两个管道之间快速的接近并合拢，进而实现对接，对接后，管道外侧没有阻碍物，使得焊接过程得以顺利进行。
附图说明
21.图1为定位工装的立体图。
22.图2为图1的剖视图。
23.图3为楔形块的立体图。
24.图4为定位工装在管道口处的安装视图。
25.图5为管道对接焊接中的剖视图。
26.图6为图3中a出局部放大图。
27.图7为实施例二中定位工装(凹型)。
28.图8为实施例二中定位工装(凸型)。
29.图中：
30.110十字架，111钢板，120钢套筒，130高强磁铁，
31.200圆环，
32.300楔形块，310圆锥面，320弧形面，330耳部，331长槽，340紧固螺钉，
33.00钢管。
具体实施方式
34.给排水管道安装施工精准定位工装，为了便于狭小空间内施工的展开，该结构整体为十字架和圆环的组合结构，其中十字架为对称结构，十字架采用30*30的方钢管焊接成型。
35.实施例一
36.本实施例中的排水管道为钢管管道，需要采用焊接工艺连接。
37.参考图1至图6，在十字架110的中心位置，焊接固定一个钢套筒120，该钢套筒的作用是用于镶嵌高强磁铁，即，通过粘接剂粘结的方式，在该钢套筒内固定安装一块高强磁铁130。容易理解的，上述的高强磁铁和钢套筒之间为彼此配合的圆形。
38.进一步的，在钢套筒120的侧面钻螺纹孔，并使用高强顶丝对镶嵌的高强磁铁做进一步地机械固定，提高两者的结合强度，这对于高强磁铁的防脱落具有积极的效果。
39.在十字架110的外端，焊接一个钢板111，共焊接四个钢板，在每个钢板上钻螺纹孔。
40.圆环200，该圆环为铁环，且该圆环是一个带有锥度的圆环，该圆环通过四个钢板111间接的焊接在十字架的最外端，且该圆环外表面锥度的小端朝向高强磁铁一端。正常施工时，高强磁铁130的外表面与管道待焊接环形面基本持平。
41.四个楔形块300，该楔形块并非是简单的楔形块，该楔形块为与管道内壁贴合的具有一定弧度的楔形块。具体来说，该楔形块300由内部的圆锥面310和外部的弧形面320组成的，所谓的楔形是指，该楔形块的轴向断面轮廓中，该轮廓表现为楔形，该楔形块还具有一个延伸的耳部330，该耳部330与上述的楔形结构是一体的，该耳部上具有一个开孔的长槽331，该长槽331用于和紧固螺钉配合，具体来说，紧固螺钉340固定在钢板的螺纹孔中，通过紧固螺钉340将楔形块与圆环之间进行紧固，该紧固的过程中，楔形块对外侧的排水钢管具有一个外撑动作，从而实现该装置在排水钢管中的定位。该紧固过程中，需要配合铁锤对楔形块进行敲击，以便产生对排水管道的胀紧力。
42.本实施例中，楔形块330为铸铁件，其他材料为钢材料。
43.上述的工装成对使用，不同的是，成对使用的两个工装中高强磁铁的磁极方向不同，一个是n极朝外，一个是s极朝外，使得两个工装在贴近时具有一个吸合的动作。
44.焊接连接过程如下：
45.首先，将待焊接的排水管道之钢管和已焊接的排水钢管中分别支撑安装一个精准定位工装，安装过程如下：
46.将该工装吊装进入到钢管00的内部，并使得高强磁铁的外表面与钢管的管口端基本持平，然后使用铁锤敲击四个方位的楔形块，采用间隔敲击的方式，轮番敲击，使得四个楔形块300逐渐的嵌入到圆环和排水钢管内壁之间的间隙内，待镶嵌紧密后，使用紧固螺钉对楔形块和钢板之间进行锁紧，实现十字架的位置紧固。
47.同样的方法，对两个排水钢管进行以上操作。操作完成后，在两个排水钢管对接的过程中，上述的两个高强磁铁之间具有一个彼此吸合的动作，从而辅助两个排水钢管之间快速的精准到位。
48.精准到位后，即可进行两个钢管之间的外端焊接。在焊接过程中，应当避免在焊接接头中产生焊接缺陷(裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透等)。
49.焊接完毕后，待焊缝冷却后，将上述的定位工装拆除，拆除作业过程为，工人钻入该排水钢管内部，首先进行紧固螺钉的松开，然后使用撬棍将楔形块松开，最后将该工装整体的拖拽出来皆可，拖出来后在外侧进行两个定位工装的分离，以便下一节排水钢管的安装中循环使用。
50.实施例二
51.本实施例中，钢套筒与高强磁铁之间存在阶梯差值，参考图7和图8。图7中，钢套筒的高度大于高强磁铁的高度，也就是说，高强磁铁是以凹陷的样式固定在钢套筒中的。图8中，钢套筒的高度小于高强磁铁的高度，也就是说，高强磁铁是以凸出的样式固定在钢套筒中的。
52.上述图7和图8中的工装分别安装在两个待对接的排水管道中，在两个管道彼此靠近的过程中，通过凹型和凸型结构的配合，实现两者之间的快速配合和定位。该凹凸结构的配合，对管道进行约束，进一步地提高了对接的精度。
53.本实施例中排水管道、排水钢管和管道、钢管指的是同一个物件，仅仅是为了表述的便利性进行了不同视角的名称。
54.上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：

1.给排水管道安装施工精准定位工装，包括十字架、圆环和楔形块，其特征在于：在十字架的中心位置固定钢套筒，该钢套筒内部固定镶嵌磁铁，在十字架外端焊接钢板，钢板上设螺纹孔；所述圆环通过钢板固定在十字架的最外端，且圆环与钢套筒同轴心设置；所述该圆环具有锥度，该圆环外表面锥度的小端朝向磁铁一端；在每个钢板处通过紧固螺钉安装楔形块，该楔形块与圆环之间楔形配合。2.根据权利要求1所述的给排水管道安装施工精准定位工装，其特征在于，所述楔形块内表面为圆锥面，外表面为弧形面，且该楔形块还具有延伸的耳部，该耳部上具有长槽。3.根据权利要求2所述的给排水管道安装施工精准定位工装，其特征在于，所述楔形块为铸铁件。4.根据权利要求1所述的给排水管道安装施工精准定位工装，其特征在于，所述钢套筒与磁铁之间为平齐设置。5.根据权利要求1所述的给排水管道安装施工精准定位工装，其特征在于，所述磁铁以凹陷的样式固定在钢套筒中。6.根据权利要求1所述的给排水管道安装施工精准定位工装，其特征在于，所述磁铁以凸出的样式固定在钢套筒中。7.根据权利要求1所述的给排水管道安装施工精准定位工装，其特征在于，在钢套筒的侧面钻螺纹孔，高强顶丝对镶嵌的磁铁固定。8.给排水管道安装施工安装结构，包括两根待焊接连接的管道，其特征在于，在每一个管道口分别固定安装一个精准定位工装，其中，所述精准定位工装包括十字架、圆环和楔形块，在十字架的中心位置固定钢套筒，该钢套筒内部固定镶嵌磁铁，在十字架外端焊接钢板，钢板上钻螺纹孔；圆环通过钢板固定在十字架的最外端，且圆环与钢套筒同轴心设置；所述该圆环具有锥度，且该圆环外表面锥度的小端朝向磁铁一端；在每个钢板处通过紧固螺钉安装楔形块，该楔形块与圆环之间楔形配合；楔形块对外侧的排水钢管具有外撑胀紧力。9.根据权利要求8所述的给排水管道安装施工安装结构，其特征在于，两个精准定位工装成对使用，且成对使用的两个精准定位工装中磁铁的磁极方向相反，且两个精准定位工装在贴合时，两磁铁吸合。10.根据权利要求8所述的给排水管道安装施工安装结构，其特征在于，两个精准定位工装中的磁铁分别以凹陷的样式和突出的样式固定在钢套筒中，并形成插接配合。

技术总结

给排水管道安装施工精准定位工装及其安装结构，用于解决现有定位工装不能够快速的进行精准定位的问题。在两根待焊接连接的管道道口分别固定安装一个精准定位工装，在十字架的中心位置固定钢套筒，该钢套筒内部固定镶嵌磁铁，在十字架外端焊接钢板，钢板上钻螺纹孔；圆环通过钢板固定在十字架的最外端，且圆环与钢套筒同轴心设置；所述该圆环具有锥度，且该圆环外表面锥度的小端朝向磁铁一端；在每个钢板处通过紧固螺钉安装楔形块，该楔形块与圆环之间楔形配合；楔形块对外侧的排水钢管具有外撑胀紧力。工装通过预装的方式固定在管道口处，施工过程中，配合吊装使得管道口进行快速对接。接。接。