管道模块化预制生产线以及管道模块预制方法技术

本发明专利技术公开了一种管道模块化预制生产线以及管道模块预制方法，所涉及的管道模块化预制生产线包括：按预设长度切割原始直管以形成定长直管的直管定长切割设备、加工定长直管以使其端部形成坡口的自动坡口加工设备、将管件定位至直管具有坡口的端部并进行组对连接的管件组对设备、对直管与管件组对连接后的交界位置处进行焊接以完成管道模块组装的自动焊接设备、以及用以转移直管与管件的转移设备，本发明专利技术所提供的管道模块化预制生产线自动化程度高，可以提高管道模块的预制效率，在具体应用过程中能够适应超大尺寸口径管道模块的预制，改变传统超大尺寸口径管道的施工现状。

Pipeline Modular Prefabrication Production Line and Pipeline Modular Prefabrication Method

The invention discloses a pipeline modular prefabrication production line and a pipeline module prefabrication method. The pipeline modular prefabrication production line includes: a straight pipe fixed length cutting equipment for cutting original straight pipe according to preset length to form a fixed length straight pipe, an automatic groove processing equipment for processing fixed length straight pipe to form groove at its end, and positioning the pipe fittings to the end of straight pipe with groove and advancing side by side. The line group welds the connected pipe assembly to the equipment, the junction of the straight pipe and the fitting assembly to complete the automatic welding equipment for the assembly of the pipe module, and the transfer equipment for the transfer of the straight pipe and the fitting. The automation degree of the pipeline modular prefabrication production line provided by the present invention is improved, and the prefabrication efficiency of the pipeline module can be improved, so that it can be used in the specific application process. It adapts to the prefabrication of super-large caliber pipeline module and changes the construction status of traditional super-large caliber pipeline.

【技术实现步骤摘要】
管道模块化预制生产线以及管道模块预制方法
本专利技术涉及管道装配领域，尤其涉及一种管道模块化预制生产线以及采用该生产线预制管道模块的方法。
技术介绍
管道施工在石化能源海洋平台等工程建筑中不可或缺，随着工程建筑的大型化、智能化发展趋势，各类工程建筑对管道施工建设提出了更高要求，通常高效、低制造成本、过程安全是管道施工建设的重要考量标准，于管道施工过程中，机械自动化是提高这些标准的关键。目前国内外的管道施工建设中，普通口径管道的施工机械自动化程度较高；但对于超大尺寸口径(特别是口径超过32寸的管道)而言，由于其重量、空间尺寸以及施工安全等因素，用于普通口径管道施工的机械设备无法适用于超大尺寸口径管道的施工，所以超大尺寸口径管道的施工建设目前还处于以手工作业为主的状态，据统计，在每一个工程建设中，超大尺寸口径的管道占比高达30％以上。然手工作业存在以下问题：各环节衔接不紧密，施工效率低；手工加工直管与法兰、三通、弯头等管件之间的焊接坡口时，难以保证焊接过程中的坡口角度及钝边均匀性；直管与法兰、三通、弯头等管件的组对精度低；直管与法兰、三通、弯头等管件之间焊接时焊材消耗多而无法保证焊接质量。有鉴于此，有必要提供一种能够适应超大口径管道的模块化预制生产线。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种管道模块化预制生产线，其具体设计方式如下。一种管道模块化预制生产线，组装定长直管与管件以形成管道模块，所述管道模块化预制生产线包括：按预设长度切割原始直管以形成定长直管的直管定长切割设备、加工定长直管以使其端部形成坡口的自动坡口加工设备、将所述管件定位至所述直管具有坡口的端部并进行组对连接的管件组对设备、对所述直管与所述管件组对连接后的交界位置处进行焊接以完成所述管道模块组装的自动焊接设备、以及用以转移所述直管与所述管件的转移设备。进一步，所述直管定长切割设备包括用以传送所述直管的传送装置、与所述传送装置配合设置以切割所述直管的锯床，所述直管定长切割设备还具有在传送方向上设置于所述锯床前方用以限定所述直管切割长度的定长组件，所述定长组件包括设置于所述锯床前方预设位置处的定长小车，所述定长小车具有用以抵接所述直管前端以限制所述直管进一步向前移动的挡板。进一步，所述直管定长切割设备还具有设置于所述定长小车上用以感应所述直管并通过该感应信号降低所述传送装置传送速度的探测单元，于所述传送装置的传送方向上，所述探测单元设置于所述挡板后侧以使其在所述直管前端抵接所述挡板前感应所述直管。进一步，所述直管自动坡口加工设备包括直管定型定心反馈调节组件，所述直管定型定心反馈调节组件包括用以夹持直管的夹持单元、检测单元以及反馈调节控制单元，所述夹持单元具有若干沿周向均匀分布的夹头以及驱动所述夹头夹持或松开所述直管的驱动件；所述检测单元包括绕第一转轴线转动的距离探测仪，所述第一转轴线延伸方向与所述夹头分布轴心线延伸方向一致，所述距离探测仪在转动时连续采取其当前位置与所述直管壁之间的距离；所述反馈调节控制单元接收所述检测单元所采取的距离值以计算所述直管的椭圆度以及所述直管轴心线相对所述第一转轴线的位置偏移值，且在所述椭圆度和/或所述偏移值超出预设阈值范围时反馈控制所述驱动件以调节所述夹头位置直至所述椭圆度和/或所述偏移值位于预设阈值范围内，所述直管自动坡口加工设备还包括在所述椭圆度和/或所述偏移值位于预设阈值范围内时对所述对直管进行坡口加工的坡口切削单元。进一步，所述坡口切削单元朝向所述夹持单元的一侧设置有绕所述第一转轴线转动的刀盘，所述刀盘的前侧移动设置有靠近或远离所述第一转轴线的移动座，所述距离探测仪固定于所述移动座上。进一步，所述坡口切削单元于所述刀盘的前侧设置有两个以所述第一转轴线为对称中心的移动座，两个移动座上各固定有一组随所述刀盘转动以对所述直管进行坡口切削的刀具。进一步，所述管件包括法兰，所述管件组对设备包括用以固定法兰的支撑头架、设置于所述支撑头架前方用以承载直管的移动托架、以及供所述移动托架移动以使所述直管于前后方向上靠近或远离所述法兰的第一导轨；所述支撑头架包括头架基座、设置于所述头架基座顶部的头架本体、以及设置于所述头架本体前侧用于固定法兰的卡盘组件；所述支撑头架还具有调整所述法兰位置以使所述法兰轴心线与所述直管轴心线重合的位置调整组件，所述位置调整组件包括驱使所述头架本体相对所述头架基座左右移动的平移调节机构、驱使所述卡盘组件沿一前后朝向的第二转轴线转动的回转调节机构、以及驱使所述卡盘组件相对所述头架本体上下移动的升降调节机构。进一步，所述卡盘组件包括绕所述第二转轴线转动的卡盘座、以所述第二转轴线为中心均匀分布于所述卡盘座上的若干卡爪、以及同步调节若干所述卡爪相对所述第二转轴线距离以夹持所述法兰外壁或顶紧所述法兰内壁的卡爪调节机构。进一步，所述卡盘座上还设置有在所述卡爪夹持或顶紧所述法兰前对所述法兰进行预定位的定位机构，所述定位机构包括固定于所述卡盘座上且长度方向延伸线经过所述第二转轴线的滑道以及沿所述滑道长度方向移动且可固定于所述滑道上的滑块，所述滑块前表面向前突伸形成有可插入所述法兰边孔内以支撑所述法兰的支撑杆。进一步，所述管件还包括弯头或三通，所述管件组对设备还具有设置于所述移动托架前方用于承载弯头或三通的承载台，所述承载台具有绕竖直轴转动以使所述弯头或三通一端对接至所述直管一端部的转盘。进一步，所述自动焊接设备包括主动滚轮架、从动滚轮架以及焊接台，所述主动滚轮架具有用于支撑连接有所述管件的直管并驱使所述直管滚动的第一支撑轮组，所述从动滚轮架具有用于支撑连接有所述管件的直管并随所述直管滚动而转动的第二支撑轮组，所述焊接台具有用于在所述直管转动时对所述直管与所述管件连接的交界位置处进行焊接的焊枪。进一步，所述主动滚轮架还具有设置于所述第一支撑轮组上方用以压紧支撑于所述第一支撑轮组上所述直管的压紧轮组。进一步，所述自动焊接设备还包括绕过所述直管顶部且两端与所述从动滚轮架相连以防止所述直管脱离所述第二支撑轮组的链带。本专利技术还提供了一种管道模块预制方法，其采用如以上所述的管道模块化预制生产线进行预制，包括：定长直管加工步骤，采用所述直管定长切割设备按预设长度切割原始直管以形成定长直管，并转移所述定长直管至所述自动坡口加工设备；直管坡口加工步骤，采用所述自动坡口加工设备加工所述定长直管以使其端部形成坡口，并转移至所述管件组对设备；管件组对步骤，采用所述管件组对设备将所述管件定位至所述直管具有坡口的端部并进行组对连接，并转移至所述自动焊接设备；模块成型步骤，采用所述自动焊接设备对所述直管与所述管件组对连接后的交界位置处进行焊接以完成所述管道模块预制。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的管道模块化预制生产线自动化程度高，能够连续自动完成定长直管加工、直管坡口加工、管件组对及管道模块成型工序，可以提高管道模块的预制效率，在具体应用过程中能够适应超大尺寸口径管道模块的预制，改变传统超大尺寸口径管道的施工现状。附图说明图1所示为本专利技术管道模块化预制生产线一种构成平面布局图；图2所示为直管定长切割设备的一种整体结构示意图；图3所示为直管抵接至挡板的状态示意图；图4所示为图3中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道模块化预制生产线，组装定长直管与管件以形成管道模块，其特征在于，所述管道模块化预制生产线包括：按预设长度切割原始直管以形成定长直管的直管定长切割设备、加工定长直管以使其端部形成坡口的自动坡口加工设备、将所述管件定位至所述直管具有坡口的端部并进行组对连接的管件组对设备、对所述直管与所述管件组对连接后的交界位置处进行焊接以完成所述管道模块组装的自动焊接设备、以及用以转移所述直管与所述管件的转移设备。

【技术特征摘要】
1.一种管道模块化预制生产线，组装定长直管与管件以形成管道模块，其特征在于，所述管道模块化预制生产线包括：按预设长度切割原始直管以形成定长直管的直管定长切割设备、加工定长直管以使其端部形成坡口的自动坡口加工设备、将所述管件定位至所述直管具有坡口的端部并进行组对连接的管件组对设备、对所述直管与所述管件组对连接后的交界位置处进行焊接以完成所述管道模块组装的自动焊接设备、以及用以转移所述直管与所述管件的转移设备。2.根据权利要求1所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述直管定长切割设备包括用以传送所述直管的传送装置、与所述传送装置配合设置以切割所述直管的锯床，所述直管定长切割设备还具有在传送方向上设置于所述锯床前方用以限定所述直管切割长度的定长组件，所述定长组件包括设置于所述锯床前方预设位置处的定长小车，所述定长小车具有用以抵接所述直管前端以限制所述直管进一步向前移动的挡板。3.根据权利要求2所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述直管定长切割设备还具有设置于所述定长小车上用以感应所述直管并通过该感应信号降低所述传送装置传送速度的探测单元，于所述传送装置的传送方向上，所述探测单元设置于所述挡板后侧以使其在所述直管前端抵接所述挡板前感应所述直管。4.根据权利要求1-3任意一项所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述直管自动坡口加工设备包括直管定型定心反馈调节组件，所述直管定型定心反馈调节组件包括用以夹持直管的夹持单元、检测单元以及反馈调节控制单元，所述夹持单元具有若干沿周向均匀分布的夹头以及驱动所述夹头夹持或松开所述直管的驱动件；所述检测单元包括绕第一转轴线转动的距离探测仪，所述第一转轴线延伸方向与所述夹头分布轴心线延伸方向一致，所述距离探测仪在转动时连续采取其当前位置与所述直管壁之间的距离；所述反馈调节控制单元接收所述检测单元所采取的距离值以计算所述直管的椭圆度以及所述直管轴心线相对所述第一转轴线的位置偏移值，且在所述椭圆度和/或所述偏移值超出预设阈值范围时反馈控制所述驱动件以调节所述夹头位置直至所述椭圆度和/或所述偏移值位于预设阈值范围内，所述直管自动坡口加工设备还包括在所述椭圆度和/或所述偏移值位于预设阈值范围内时对所述对直管进行坡口加工的坡口切削单元。5.根据权利要求4所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述坡口切削单元朝向所述夹持单元的一侧设置有绕所述第一转轴线转动的刀盘，所述刀盘的前侧移动设置有靠近或远离所述第一转轴线的移动座，所述距离探测仪固定于所述移动座上。6.根据权利要求5所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述坡口切削单元于所述刀盘的前侧设置有两个以所述第一转轴线为对称中心的移动座，两个移动座上各固定有一组随所述刀盘转动以对所述直管进行坡口切削的刀具。7.根据权利要求1-3任意一项所述的管道模块化预制生产线，其特征在于，所述管件包括法兰，所述管件组对设备包括用以固定法兰的支撑头架、设置于所述支撑头架前方用以承载直管的移动托架、以及供所述移动托架移动以使所述直管于前...

【专利技术属性】
技术研发人员：董文宁，汪忠，卜千根，汪魁，
申请(专利权)人：昆山华恒焊接股份有限公司，昆山华恒工程技术中心有限公司，昆山华恒机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32