一种大直径压力钢管外支撑装置及调圆方法与流程

1.本发明属于管道施工技术领域，尤其涉及一种大直径压力钢管外支撑装置及调圆方法。

背景技术：

2.水资源配置工程中，会涉及到许多大直径管道安装，对于大直径钢管安装，一般需要分块焊接拼装，当前的拼装工艺还是采用人工搭设支撑架，然后采用测量仪器进行人工调圆后焊接拼装，此方式过于传统化，导致拼装过程还是需要大量的人力投入，并且组装往往会因为人和仪器的误差因素，出现返工等现象，最终难以形成标准化施工工艺。

技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术中的不足，提供一种直径压力钢管外支撑装置及方法，结构简单、支撑效率高、智能化程度高、操作方便。
4.本发明采用的技术方案如下：
5.一种大直径压力钢管外支撑装置，它包括轨道装置、行走装置、支撑装置和控制装置；所述轨道装置与工程施工面固定且与钢管的轴线平行布置，支撑装置包括环绕钢管布置的支撑结构，以及安装在支撑结构内、以钢管的轴线为中心的多个支撑组件；所述行走装置包括安装在支撑结构外部的多组行走轮以及驱动行走轮的动力源，所有行走轮沿轨道装置行进，所述动力源以及各支撑组件均由控制装置控制。
6.进一步的，所述支撑组件包括沿钢管径向布置的液压杆，以及安装在液压杆内端的支撑接触面，所述支撑接触面包括液压动作筒以及对称铰接在其内端的左接触杆和右接触杆，左接触杆和右接触杆在铰接处保持间距并且均向着液压动作筒弯折，液压动作筒的顶杆与左接触杆和右接触杆的弯折段末端铰接。
7.进一步的，所述左接触杆和右接触杆的外侧均制有弧形凹面。
8.进一步的，所述控制装置包括安装在支撑结构上的油泵、工控机以及蓄电池，工控机配备有遥控器，油泵通过液压分配器以及管道与各支撑组件连接。
9.进一步的，所述支撑结构为多边形结构。
10.进一步的，所述轨道装置分为上下两部分，每部分具有两条并行的轨道，支撑结构的上部和下部分别设有两组与轨道一一对应的行走轮，其中上侧的一组行走轮为由所述动力源驱动的驱动轮。
11.进一步的，所述导轨为带齿导轨，作为驱动轮的行走轮之间通过带齿同步带连接，该带齿同步带与带齿导轨配合。
12.一种调圆方法，其特征是，包含如下步骤：
13.s1，将轨道装置铺设在工程施工面的地面及顶面并且固定；
14.s2，将动力源与作为驱动轮的行走轮连接，完成驱动轮的动力测试；
15.s3，将行走轮与轨道装置的上下两部分轨道对接，完成支撑装置的固定；
16.s4，控制装置根据大直径压力钢管的实际管径，通过遥控器在工控机中完成相应设定后，控制支撑装置中的各支撑组件完成支撑液压杆长度和支撑接触面弧度的调整，最终完成大直径压力钢管的外部支撑；
17.s5，完成当前一环的支撑后，控制装置控制支撑液压杆缩回，动力源驱动支撑装置向前移动至下一环，开始下一轮的调圆作业。
18.本发明具有的有益效果是：本发明将更多传统工艺转换为机械化、自动化工艺，适用于露天管道、短隧洞管道、长隧洞管道工程，发明结构简单，操作难度低，可快速完成不同直径的钢管调圆，精度高，能够形成水利行业的标准化施工工艺，具有推广意义。
附图说明
19.图1为本发明提供的大直径压力钢管外支撑装置的结构示意图。
20.图2为支撑接触面的结构示意图。
21.图3为行走轮与轨道的配合结构示意图。
22.图中有：轨道1、行走轮2、带齿同步带21、支撑结构3、液压杆4、支撑接触面5、遥控器6、工控机7、动力源8、蓄电池9、油泵10、管道11、钢管12、液压动作筒51、左接触杆52、弯折段53、右接触杆54。
具体实施方式
23.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述，但本发明并不局限于以下实施例。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，也可以是电连接；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发明中的具体含义。
25.如图1所示，本发明提供的一种大直径压力钢管外支撑装置，它包括轨道装置、行走装置、支撑装置和控制装置。
26.所述轨道装置分为上下两部分，每部分具有两条并行的轨道1，与工程施工面固定且与钢管12的轴线平行布置。
27.所述支撑装置包括环绕钢管12布置的支撑结构3，以及安装在支撑结构3内、以钢管12的轴线为中心的多个支撑组件。所述支撑结构3为多边形结构，例如图1所示的六边形结构。
28.所述行走装置包括安装在支撑结构3上侧的一组行走轮2以及下侧的一组行走轮2，以及动力源8(例如电机)。上侧的一组行走轮2位动力源8驱动的驱动轮，每一组行走轮2分两行布置，上侧的一组行走轮2与轨道装置上部分的两条轨道1 一对一配合，下侧的一组行走轮2与轨道装置下部分的两条轨道1一对一配合，所有行走轮2沿轨道装置行进。
29.如图3所示，所述导轨为带齿导轨，作为驱动轮的行走轮2之间通过带齿同步带21连接，该带齿同步带21与带齿导轨配合。
30.所述控制装置包括安装在支撑结构3上的油泵10(由电机驱动)、工控机7以及蓄电
池9，工控机7配备有遥控器6，油泵10通过液压分配器以及管道11与各支撑组件连接。
31.如图1、图2所示，所述支撑组件包括沿钢管12径向布置的液压杆4，以及安装在液压杆4内端的支撑接触面5。所述支撑接触面5包括液压动作筒51，以及对称铰接在液压动作筒51内端的左接触杆52和右接触杆54，液压动作筒51的外端与液压杆4的内端连接。左接触杆52和右接触杆54在铰接处保持间距并且均向着液压动作筒51弯折，液压动作筒51的顶杆与左接触杆52和右接触杆54的弯折段53末端铰接。所述左接触杆52和右接触杆54的外侧均制有弧形凹面。
32.所述动力源8以及液压分配器、油泵10均由工控机7控制。动力源8、液压分配器工控机7均由蓄电池9供电，油泵10的电机由外接电缆供电。
33.本发明还提供一种基于上述大直径压力钢管12外支撑装置的调圆方法，包含如下步骤：
34.s1，将轨道装置铺设在工程施工面的地面及顶面并且固定；
35.s2，将动力源8与作为驱动轮的行走轮2连接，完成驱动轮的动力测试；
36.s3，将行走轮2与轨道装置的上下两部分轨道1对接，完成支撑装置的固定；
37.s4，控制装置根据大直径压力钢管12的实际管径，通过遥控器6在工控机7中完成相应设定后，控制支撑装置中的各支撑组件完成支撑液压杆4长度和支撑接触面5弧度的调整，最终完成大直径压力钢管12的外部支撑；
38.s5，完成当前一环的支撑后，控制装置控制支撑液压杆4缩回，动力源8驱动支撑装置向前移动至下一环，开始下一轮的调圆作业。
39.以上所述仅为本发明的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种大直径压力钢管外支撑装置，其特征是：它包括轨道装置、行走装置、支撑装置和控制装置；所述轨道装置与工程施工面固定且与钢管(12)的轴线平行布置，支撑装置包括环绕钢管(12)布置的支撑结构(3)，以及安装在支撑结构(3)内、以钢管(12)的轴线为中心的多个支撑组件；所述行走装置包括安装在支撑结构(3)外部的多组行走轮(2)以及驱动行走轮(2)的动力源(8)，所有行走轮(2)沿轨道装置行进，所述动力源(8)以及各支撑组件均由控制装置控制。2.根据权利要求1所述的一种大直径压力钢管外支撑装置，其特征是：所述支撑组件包括沿钢管(12)径向布置的液压杆(4)，以及安装在液压杆(4)内端的支撑接触面(5)，所述支撑接触面(5)包括液压动作筒(51)以及对称铰接在其内端的左接触杆(52)和右接触杆(54)，左接触杆(52)和右接触杆(54)在铰接处保持间距并且均向着液压动作筒(51)弯折，液压动作筒(51)的顶杆与左接触杆(52)和右接触杆(54)的弯折段(53)末端铰接。3.根据权利要求2所述一种大直径压力钢管外支撑装置，其特征在于：所述左接触杆(52)和右接触杆(54)的外侧均制有弧形凹面。4.根据权利要求3所述的一种大直径压力钢管外支撑装置，其特征是：所述控制装置包括安装在支撑结构(3)上的油泵(10)、工控机(7)以及蓄电池(9)，工控机(7)配备有遥控器(6)，油泵(10)通过液压分配器以及管道(11)与各支撑组件连接。5.根据权利要求4所述的一种大直径压力钢管外支撑装置，其特征是：所述：所述支撑结构(3)为多边形结构。6.根据权利要求5所述的一种大直径压力钢管外支撑装置，其特征是：所述：所述轨道装置分为上下两部分，每部分具有两条并行的轨道(1)，支撑结构(3)的上部和下部分别设有两组与轨道(1)一一对应的行走轮(2)，其中上侧的一组行走轮(2)为由所述动力源(8)驱动的驱动轮。7.根据权利要求5所述的一种大直径压力钢管外支撑装置，其特征是：所述：所述导轨为带齿导轨，作为驱动轮的行走轮(2)之间通过带齿同步带(21)连接，该带齿同步带(21)与带齿导轨配合。8.一种基于权利要求1～7任一项所述的大直径压力钢管外支撑装置的调圆方法，其特征是，包含如下步骤：s1，将轨道装置铺设在工程施工面的地面及顶面并且固定；s2，将动力源(8)与作为驱动轮的行走轮(2)连接，完成驱动轮的动力测试；s3，将行走轮(2)与轨道装置的上下两部分轨道(1)对接，完成支撑装置的固定；s4，控制装置根据大直径压力钢管(12)的实际管径，通过遥控器(6)在工控机(7)中完成相应设定后，控制支撑装置中的各支撑组件完成支撑液压杆(4)长度和支撑接触面(5)弧度的调整，最终完成大直径压力钢管(12)的外部支撑；s5，完成当前一环的支撑后，控制装置控制支撑液压杆(4)缩回，动力源(8)驱动支撑装置向前移动至下一环，开始下一轮的调圆作业。

技术总结

本发明涉及管道施工技术领域，尤其是一种大直径压力钢管外支撑装置，它包含轨道装置、动力装置、支撑装置、控制装置组成。通过支撑装置与轨道装置连接，支撑装置按照轨道装置的既定轨道完成工程内大直径压力钢管的外支撑工作，通过控制装置打开动力装置，可驱动支撑装置完成外部支撑及向前移动等操作。本发明克服了有限空间内大直径压力钢管的拼装支撑困难、支撑体系搭建困难、效率低、操作繁琐等问题。具有结构简单，支撑效率高，智能化程度高，操作简单方便的特点。单方便的特点。单方便的特点。