本发明专利技术提供了一种沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置，包括固定夹具、龙门架、X轴移动模组、Y轴移动模组、Z轴移动模组；两个固定夹具为环形且相对布置，龙门架分别与两个固定夹具连接；X轴移动模组沿固定夹具的轴向布置且X轴移动模组的固定部两端与龙门架连接，Y轴移动模组与固定夹具的切向平行，Y轴移动模组的固定部固定于X轴移动模组的移动部上；Z轴移动模组一端朝向两个固定夹具之间的区域布置，Z轴移动模组的固定部固定于Y轴移动模组的移动部上。本发明专利技术Z轴移动模组的移动部安装作业工具，能够对待施工管道进行切割、焊接、探伤等作业；能够快速拆装；实现沿管道表面复杂路径运动。运动。运动。
【技术实现步骤摘要】
沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置
[0001]本专利技术涉及管道焊接夹持装置
，具体涉及一种沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置。
技术介绍
[0002]随着科技发展和社会进步，人们对石油和水等资源的需求量日益增加，对用以传送石油、天然气、水能等资源的管道的要求也越来越高。在管道施工建设中，有的需要跨越山区、穿越河流等特殊地形环境，有的还需要解决大量的临时性问题，如物资供应、交通车辆、筑路、供水、供电、通信、建设管道预制厂以及生活保障等，这些都使管道施工更加复杂。
[0003]在长输管道施工作业过程中，时常需要对管道进行切割、焊接、探伤等作业，这也是保障管道安全、施工质量和施工效率的核心，而在切割、焊接、探伤等作业中都需要夹持对接管道的装置，管道的稳定夹持对接和快速拆装对切割、焊接、探伤等位置控制以及施工效率起到关键作用。切割、焊接、探伤等作业需要沿着管道的轴向、周向进行加工或调整加工位置，运动路径复杂，现有的管道夹持装置一般用于控制管道的对接，完成管道夹持后，还需要采用机械或人工控制作业工具的移动，不利于跨山区施工的设备物资供应。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：为了实现切割、焊接、探伤等作业工具沿着管道的复杂路径运动，且方便拆装，提供一种沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置，包括固定夹具、龙门架、X轴移动模组、Y轴移动模组、Z轴移动模组；
[0007]两个所述固定夹具为环形且相对布置，所述龙门架分别与两个固定夹具连接；所述X轴移动模组沿固定夹具的轴向布置且X轴移动模组的固定部两端与龙门架连接，所述Y轴移动模组与固定夹具的切向平行布置，Y轴移动模组的固定部固定于X轴移动模组的移动部上；所述Z轴移动模组一端朝向两个固定夹具之间的区域布置，Z轴移动模组的固定部固定于Y轴移动模组的移动部上。
[0008]本专利技术的有益效果是：
[0009](1)本专利技术通过两个固定夹具、龙门架的吊装能够实现快速拆装，作业工具安装于Z轴移动模组的移动部，解决管道作业设备的快速拆卸和安装问题；(2)本专利技术通过X、Y、Z三向移动模组的协同移动，实现沿管道表面复杂路径运动，适用于更广泛的施工现场作业；(3)Z轴移动模组的移动部安装作业工具，能够对待施工管道进行切割、焊接、探伤等作业。
[0010]进一步的，所述固定夹具包括两个半圆形的夹爪，两个夹爪相互扣合成环形且一端通过铰接轴连接，另一端为可拆式固定连接。
[0011]采用如上进一步改进，固定夹具可通过吊装组装于管道上，拆装方便。可拆式固定连接可以是螺栓连接，也可以是锁扣连接。
[0012]进一步的，所述两个夹爪相互扣合成的环形为法兰形状，法兰形状的转角部位沿固定夹具周向设有至少三块固定板，其中处于固定夹具径向两侧的两块固定板用于与龙门架连接。
[0013]采用如上进一步改进，固定夹具的内侧较宽，可稳定地夹持在管道上，承载能力强，能承受管道组对、切割时的应力；龙门架与固定板连接，可以在龙门架上设置板件与固定板贴合，并用螺栓连接，拆装方便快捷，且承载能力强。除了用于与龙门架连接的两块固定板外，其余的固定板可用于吊装固定夹具，针对吊装，固定板设置有吊扣。
[0014]进一步的，所述龙门架包括两个长方体框架，两个长方体框架相对布置于固定夹具的径向两侧，两个长方体框架一端均与两个固定夹具连接，所述X轴移动模组的固定部两端与同一个长方体框架连接。
[0015]采用如上进一步改进，龙门架可以被拆分成杆件，方便携带转运，适用于跨山区施工的设备物资携带；支杆的两端分别与固定夹具、X轴移动模组连接，可形成稳定的框架结构，X轴移动模组的固定部两端均被约束，承载能力大，稳定性好。
[0016]进一步的，所述X轴移动模组、Y轴移动模组均包括导轨、滑块，滑块与导轨滑动连接，导轨上设有用于驱动滑块运动的驱动件；X轴移动模组的导轨两端用于与龙门架连接，Y轴移动模组的导轨用于与X轴移动模组的滑块连接。
[0017]采用如上进一步改进，导轨的固定结构可通过螺栓固定，方便拆装，导轨的稳定性好，能够带动作业工具准确地沿管道轴向、管道切向移动。进一步的，所述驱动件可以是液压缸、直线电机、螺杆电机等。
[0018]进一步的，所述驱动件为液压缸或直线电机。
[0019]采用如上进一步改进，运行平稳。
[0020]进一步的，所述X轴移动模组的数量是Y轴移动模组的数量的两倍，Y轴移动模组的导轨两端均与X轴移动模组的滑块连接。
[0021]采用如上进一步改进，稳定性好，减小装置带动作业工具运行时的振动，提高作业精确性；且X轴移动模组的导轨与龙门架形成一体，在减小材料总重量的情况下，提高了装置的稳定性和承载能力。
[0022]进一步的，所述Z轴移动模组包括伸长件，伸长件一端与Y轴移动模组的移动部连接，伸长件上设有第一伸缩杆，第一伸缩杆的移动端朝向两个固定夹具之间的区域。
[0023]采用如上进一步改进，第一伸缩杆可以为电动第一伸缩杆或液压第一伸缩杆，能实现作业工具的进给与退回，具有驱动能力且稳定性好，可减小伸长件的悬臂结构在作业过程中的振动。
[0024]进一步的，所述第一伸缩杆的移动端还设有转动块，转动块与第一伸缩杆的移动端铰接，使转动块可沿垂直于固定夹具的轴线方向摆动，第一伸缩杆或伸长件上设有用于驱动转动块摆动的驱动部件。
[0025]采用如上进一步改进，驱动部件可以是电机等，可实现作业工具的姿态调节。
[0026]进一步的，所述驱动部件为第二伸缩杆，至少两个第二伸缩杆分别设于第一伸缩杆两侧，第二伸缩杆的移动端与转动块接触。
[0027]采用如上进一步改进，通过第二伸缩杆移动端抵触转动块，控制并维持转动块的姿态，承载能力大，适合控制切刀等反力较大的作业工具，使用寿命长。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的结构示意图。
[0029]图2为本专利技术的一侧结构详图(省略另一侧)。
[0030]附图中，各附图标记所代表的技术特征如下：
[0031]1‑
固定夹具；2
‑
龙门架；3
‑
X轴移动模组；4
‑
Y轴移动模组；5
‑
Z轴移动模组；6
‑
铰接轴；7
‑
固定板；8
‑
支杆；9
‑
导轨；10
‑
滑块；11
‑
伸长件；12
‑
第一伸缩杆；13
‑
转动块；14
‑
第二伸缩杆。
具体实施方式
[0032]以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0033]本专利技术参见图1
‑
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置，其特征在于：包括固定夹具(1)、龙门架(2)、X轴移动模组(3)、Y轴移动模组(4)、Z轴移动模组(5)；两个所述固定夹具(1)为环形且相对布置，所述龙门架(2)分别与两个固定夹具(1)连接；所述X轴移动模组(3)沿固定夹具(1)的轴向布置且X轴移动模组(3)的固定部两端与龙门架(2)连接，所述Y轴移动模组(4)与固定夹具(1)的切向平行布置，Y轴移动模组(4)的固定部固定于X轴移动模组(3)的移动部上；所述Z轴移动模组(5)一端朝向两个固定夹具(1)之间的区域布置，Z轴移动模组(5)的固定部固定于Y轴移动模组(4)的移动部上。2.根据权利要求1所述的沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置，其特征在于：所述固定夹具(1)包括两个半圆形的夹爪，两个夹爪相互扣合成环形且一端通过铰接轴(6)连接，另一端为可拆式固定连接。3.根据权利要求2所述的沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置，其特征在于：所述两个夹爪相互扣合成的环形为法兰形状，法兰形状的转角部位沿固定夹具(1)周向设有至少三块固定板(7)，其中处于固定夹具径向两侧的两块固定板(7)用于与龙门架(2)连接。4.根据权利要求1所述的沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置，其特征在于：所述龙门架(2)包括两个长方体框架，两个长方体框架相对布置于固定夹具(1)的径向两侧，两个长方体框架一端均与两个固定夹具(1)连接，所述X轴移动模组(3)的固定部两端与同一个长方体框架连接。5.根据权利要求4所述的沿圆管表面复杂路径运动的管道夹持装置，其特征在于：X轴移动模组(3)、Y轴移动...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学军，周剑琴，叶可仲，郭伟，苟鸣宇，何朝明，刘杰，
申请(专利权)人：国家管网集团西南管道有限责任公司，
类型：发明
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