小口径管道背充氩保护系统技术方案

本发明专利技术属于管道焊接技术领域，特别涉及一种小口径管道背充氩保护系统。该系统包括充氩保护装置、支架、柔性缆杆、推送矫直机构以及缆杆盘卷机构，柔性缆杆的一端缠绕在缆杆盘卷机构中的卷盘上，柔性缆杆的另一端穿过第一矫直单元的第一矫直轮和第二矫直轮之间的空间、绕过反弯单元的第三矫直轮上的凹槽、穿过第二矫直单元的第一矫直轮和第二矫直轮之间的空间，柔性缆杆的另一端和充氩保护装置连接。本发明专利技术具有机械自动化程度高，操作简单快捷的快递，提高了充氩保护装置的安装效率，并减轻工人劳动强度，且易调整充氩保护装置的位置，提高其安装的准确性，进而达到提高焊接质量，并避免氩气浪费。

Back-filling Argon Protection System for Small Diameter Pipeline

The invention belongs to the technical field of pipeline welding, in particular to a back filling argon protection system for small diameter pipelines. The system includes argon-filled protection device, bracket, flexible cable pole, push-straightening mechanism and cable pole winding mechanism. One end of the flexible cable pole is wound on the coil of the cable pole winding mechanism. The other end of the flexible cable pole passes through the space between the first straightening wheel of the first straightening unit and the second straightening wheel of the first straightening unit, and bypasses the first step of The groove on the three straightening wheels, the space between the first straightening wheel and the second straightening wheel passing through the second straightening unit, and the other end of the flexible cable pole are connected with the argon-filled protection device. The invention has high degree of mechanical automation, simple and fast operation, improves the installation efficiency of argon charging protection device, reduces the labor intensity of workers, and is easy to adjust the position of argon charging protection device, improves its installation accuracy, thereby improving the welding quality and avoiding argon waste.

【技术实现步骤摘要】
小口径管道背充氩保护系统
本专利技术属于管道焊接
，特别涉及一种小口径管道背充氩保护系统。
技术介绍
不锈钢或碳钢-不锈钢复合管道环缝对接TIG焊接(TungstenInertGasWelding，称为非熔化极惰性气体钨极保护焊)时，在焊口位置管内进行局部封堵并充入氩气保护，是避免不锈钢或碳钢-不锈钢复合管道内部氧化，保证焊接质量的主要、有效和经济的方法。对于大中孔径管道(内径150mm以上)的环缝对接TIG焊接，可采用具有电动爬行功能的局部封堵装置，从管端爬行至焊口处实现局部封堵并进行充氩保护。而对于大长度的小口径管道的环缝对接TIG焊接，由于管道内空间狭小，现场施工中，主要采用中心为带孔钢管，带孔钢管两端部装有圆形橡胶堵板，以形成一个简易的局部封堵充氩保护装置。该装置的使用方法为：人工接长刚性长杆，将带有长链的上述简装置推至焊口处封堵；或组对焊口前先将上述装置置于已焊接完成管子内，以弹性钢丝带着氩气气管穿过下一将焊接管段(长度6-12m)与封堵装置连接，当焊口组对完成后，拉动弹性钢丝使装置的两封堵板位于焊口处，实现封堵，焊接完成后，拉动长链或弹性钢丝将装置拉出。在实现本专利技术的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：现有技术中，采用上述封堵装置对于小口径管道的充氩保护时，由于其安装过程中为人工通过长杆或钢丝在细长管道操作，使其安装位置调整困难，易产生安装不正、封闭不严等状况，进而导致焊口充氩保护不良，影响焊接质量，并造成氩气浪费等问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种小口径管道背充氩保护系统，具有机械自动化地调整充氩保护装置在管道中的位置。本专利技术的技术方案为：一种小口径管道背充氩保护系统，所述系统包括充氩保护装置、支架、柔性缆杆、推送矫直机构以及缆杆盘卷机构，其中，所述缆杆盘卷机构包括底板、芯轴以及卷盘：所述底板固定设置在所述支架上，所述芯轴垂直设置在所述底板上，所述卷盘可转动地套装在所述芯轴上；所述推送矫直机构包括板架、矫直组件、传动组件以及缆杆驱动组件，所述板架固定设置在所述支架上，所述矫直组件包括依次远离所述缆杆盘卷机构的第一矫直单元、反弯单元以及第二矫直单元，所述反弯单元设置在所述第一矫直单元和所述第二矫直单元的中垂线上，所述第一矫直单元和所述第二矫直单元均包括第一矫直轮和第二矫直轮，所述第一矫直轮和所述第二矫直轮相对可转动地安装在所述板架上，所述第一矫直轮的周面和所述第二矫直轮的周面上均具有凹槽，所述第一矫直轮上的凹槽和所述第二矫直轮上的凹槽形成一个供所述柔性缆杆穿过的空间，所述反弯单元包括第三矫直轮，所述第三矫直轮可转动地安装在所述板架上，所述第三矫直轮的周面上具有一个和所述柔性缆杆相匹配的凹槽；所述缆杆驱动组件安装在所述板架上，所述缆杆驱动组件的输出端通过所述传动组件分别和所述第一矫直单元和所述第二矫直单元中的第一矫直轮相连接；所述柔性缆杆的一端缠绕在所述缆杆盘卷机构中的卷盘上，所述柔性缆杆的另一端穿过所述第一矫直单元的第一矫直轮和第二矫直轮之间的空间、绕过所述反弯单元的第三矫直轮上的凹槽、穿过所述第二矫直单元的第一矫直轮和第二矫直轮之间的空间，所述柔性缆杆的另一端和所述充氩保护装置连接。进一步地，所述缆杆驱动组件包括缆杆伺服电机，所述缆杆伺服电机设置在所述板架的底部。进一步地，所述传动组件包括一个主动轮和两个从动轮，其中，所述主动轮和所述缆杆伺服电机的输出轴连接；两个所述从动轮相对设置在所述主动轮的两侧，两个所述从动轮分别通过皮带和所述主动轮连接；两个所述从动轮中的一个所述从动轮和所述第一矫直单元的第一矫直轮共用一个转动轴，两个所述从动轮中的另一个所述从动轮和所述第二矫直单元的第二矫直轮共用一个转动轴。更进一步地，所述缆杆驱动组件还包括电磁离合器，所述电磁离合器设置在所述缆杆伺服电机的输出轴上，所述主动轮通过所述电磁离合器可操作性地和所述缆杆伺服电机的输出轴连接。进一步地，所述缆杆盘卷机构还包括卷盘驱动组件，所述卷盘驱动组件包括卷盘伺服电机、传动齿轮和环状齿条，其中，所述卷盘伺服电机安装在所述底板的底部；所述传动齿轮固定设置在所述卷盘伺服电机的输出轴上；所述环状齿条设置在所述卷盘的底部，且所述环状齿条和所述传动齿轮相啮合。进一步地，所述缆杆盘卷机构还包括矫直排缆组件，所述矫直排缆组件设置在所述卷盘和所述推送矫直机构之间，所述矫直排缆组件包括排缆减速器、排缆架、排缆伺服电机、排缆杆以及第四矫直轮，其中，所述排缆减速器设置在所述支架上；所述排缆伺服电机设置在所述排缆减速器上，所述排缆伺服电机的输出端和所述排缆减速器的输入端连接；所述排缆架设置在所述排缆减速器上；所述排缆杆可转动地安装在所述排缆架上，且所述排缆杆和所述排缆减速器的输出端连接；所述第四矫直轮套装在所述排缆杆上，所述第四矫直轮的周面上具有一个和所述柔性缆杆相匹配的凹槽。更进一步地，所述卷盘具有两个相对的圆盘，所述柔性缆杆缠绕在两个所述圆盘之间；所述矫直排缆组件还包括两个第一弹性阻尼块，两个所述第一弹性阻尼块的一端固定设置在所述排缆架上，两个所述第一弹性阻尼块的另一端均具有和所述圆盘相匹配的弧形面，两个所述第一弹性阻尼块的另一端分别对应贴合在两个所述圆盘的周面上。进一步地，所述缆杆盘卷机构还包括缆杆压紧组件，所述缆杆压紧组件和所述矫直排缆组件以所述卷盘的中心轴相对设置，所述缆杆压紧组件包括压紧架、压紧臂、拉伸弹簧以及压紧轮，其中，所述压紧架固定设置在所述支架上；所述压紧臂设置有两个，两个所述压紧臂相对设置，两个所述压紧臂的一端可转动地连接在所述压紧架上；所述拉伸弹簧的一端连接在所述压紧架上，所述拉伸弹簧的另一端连接在任意一个所述压紧臂上；所述压紧轮可转动地连接在两个所述压紧臂的另一端之间，所述压紧轮和所述柔性缆杆滚动摩擦。更进一步地，所述卷盘具有两个相对的圆盘，所述柔性缆杆缠绕在两个所述圆盘之间；所述缆杆压紧组件还包括两个第二弹性阻尼块，两个所述第二弹性阻尼块的一端固定设置在所述压紧架上，两个所述第二弹性阻尼块的另一端均具有和所述圆盘相匹配的弧形面，两个所述第二弹性阻尼块的另一端分别对应贴合在两个所述圆盘的周面上。优选地，所述系统还包括一个以上的缆杆支撑件，所述缆杆支撑件间隔设置在所述柔性缆杆上，所述缆杆支撑件包括顶板、弹性环状钢卡以及滚轮，其中，所述弹性环状钢卡设置有两个，两个所述弹性环状钢卡的一端均固定设置在所述顶板上，两个所述弹性环状钢卡围成一个供所述柔性缆杆穿过的通孔，两个所述弹性环状钢卡的另一端向所述通孔的外部折弯；所述滚轮和所述弹性环状钢卡一一对应设置，所述滚轮可转动地设置在对应的所述弹性环状钢卡的另一端上。本专利技术的有益效果至少包括：本专利技术的一种小口径管道背充氩保护系统，由于卷盘可转动地套装在芯轴上，且柔性缆杆的一端缠绕在缆杆盘卷机构中的卷盘上，柔性缆杆的另一端和充氩保护装置连接，因此，控制柔性缆杆在卷盘上收卷，即可实现充氩保护装置在小口径管道内的移动。由于推送矫直机构中的缆杆驱动组件的输出端通过传动组件分别和第一矫直单元和第二矫直单元中的第一矫直轮相连接，即缆杆驱动组件能带动第一矫直单元和第二矫直单元中的第一矫直轮转动，进而驱动柔性缆杆的移动，实现柔性缆杆在卷盘上收卷，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小口径管道背充氩保护系统，其特征在于，所述系统包括充氩保护装置、支架、柔性缆杆、推送矫直机构以及缆杆盘卷机构，其中，所述缆杆盘卷机构包括底板、芯轴以及卷盘：所述底板固定设置在所述支架上，所述芯轴垂直设置在所述底板上，所述卷盘可转动地套装在所述芯轴上；所述推送矫直机构包括板架、矫直组件、传动组件以及缆杆驱动组件，所述板架固定设置在所述支架上，所述矫直组件包括依次远离所述缆杆盘卷机构的第一矫直单元、反弯单元以及第二矫直单元，所述反弯单元设置在所述第一矫直单元和所述第二矫直单元的中垂线上，所述第一矫直单元和所述第二矫直单元均包括第一矫直轮和第二矫直轮，所述第一矫直轮和所述第二矫直轮相对可转动地安装在所述板架上，所述第一矫直轮的周面和所述第二矫直轮的周面上均具有凹槽，所述第一矫直轮上的凹槽和所述第二矫直轮上的凹槽形成一个供所述柔性缆杆穿过的空间，所述反弯单元包括第三矫直轮，所述第三矫直轮可转动地安装在所述板架上，所述第三矫直轮的周面上具有一个和所述柔性缆杆相匹配的凹槽；所述缆杆驱动组件安装在所述板架上，所述缆杆驱动组件的输出端通过所述传动组件分别和所述第一矫直单元和所述第二矫直单元中的第一矫直轮相连接；所述柔性缆杆的一端缠绕在所述缆杆盘卷机构中的卷盘上，所述柔性缆杆的另一端穿过所述第一矫直单元的第一矫直轮和第二矫直轮之间的空间、绕过所述反弯单元的第三矫直轮上的凹槽、穿过所述第二矫直单元的第一矫直轮和第二矫直轮之间的空间，所述柔性缆杆的另一端和所述充氩保护装置连接。...

【技术特征摘要】
1.一种小口径管道背充氩保护系统，其特征在于，所述系统包括充氩保护装置、支架、柔性缆杆、推送矫直机构以及缆杆盘卷机构，其中，所述缆杆盘卷机构包括底板、芯轴以及卷盘：所述底板固定设置在所述支架上，所述芯轴垂直设置在所述底板上，所述卷盘可转动地套装在所述芯轴上；所述推送矫直机构包括板架、矫直组件、传动组件以及缆杆驱动组件，所述板架固定设置在所述支架上，所述矫直组件包括依次远离所述缆杆盘卷机构的第一矫直单元、反弯单元以及第二矫直单元，所述反弯单元设置在所述第一矫直单元和所述第二矫直单元的中垂线上，所述第一矫直单元和所述第二矫直单元均包括第一矫直轮和第二矫直轮，所述第一矫直轮和所述第二矫直轮相对可转动地安装在所述板架上，所述第一矫直轮的周面和所述第二矫直轮的周面上均具有凹槽，所述第一矫直轮上的凹槽和所述第二矫直轮上的凹槽形成一个供所述柔性缆杆穿过的空间，所述反弯单元包括第三矫直轮，所述第三矫直轮可转动地安装在所述板架上，所述第三矫直轮的周面上具有一个和所述柔性缆杆相匹配的凹槽；所述缆杆驱动组件安装在所述板架上，所述缆杆驱动组件的输出端通过所述传动组件分别和所述第一矫直单元和所述第二矫直单元中的第一矫直轮相连接；所述柔性缆杆的一端缠绕在所述缆杆盘卷机构中的卷盘上，所述柔性缆杆的另一端穿过所述第一矫直单元的第一矫直轮和第二矫直轮之间的空间、绕过所述反弯单元的第三矫直轮上的凹槽、穿过所述第二矫直单元的第一矫直轮和第二矫直轮之间的空间，所述柔性缆杆的另一端和所述充氩保护装置连接。2.根据权利要求1所述的一种小口径管道背充氩保护系统，其特征在于，所述缆杆驱动组件包括缆杆伺服电机，所述缆杆伺服电机设置在所述板架的底部。3.根据权利要求2所述的一种小口径管道背充氩保护系统，其特征在于，所述传动组件包括一个主动轮和两个从动轮，其中，所述主动轮和所述缆杆伺服电机的输出轴连接；两个所述从动轮相对设置在所述主动轮的两侧，两个所述从动轮分别通过皮带和所述主动轮连接；两个所述从动轮中的一个所述从动轮和所述第一矫直单元的第一矫直轮共用一个转动轴，两个所述从动轮中的另一个所述从动轮和所述第二矫直单元的第二矫直轮共用一个转动轴。4.根据权利要求3所述的一种小口径管道背充氩保护系统，其特征在于，所述缆杆驱动组件还包括电磁离合器，所述电磁离合器设置在所述缆杆伺服电机的输出轴上，所述主动轮通过所述电磁离合器可操作性地和所述缆杆伺服电机的输出轴连接。5.根据权利要求1所述的一种小口径管道背充氩保护系统，其特征在于，所述缆杆盘卷机构还包括卷盘驱动组件，所述卷盘驱动组件包括卷盘伺服电机、传动齿轮和环状齿条，其中，所述卷盘伺服电机安装在所述底板的底部；所述传动齿轮固定设置在所述卷盘伺服电机的输出轴上；所述环状齿条设置在所述卷盘的底部，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春润，张田利，常亮，唐德渝，胡艳华，牛虎理，张建护，赵兵杰，刘剑，何亚章，杨华庆，刘明珠，申艳薇，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团海洋工程有限公司，中国石油集团工程技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11