一种小口径管道焊接方法及用于实施该方法的装置制造方法及图纸

本公开涉及一种小口径管道焊接方法及用于实施该方法的装置，所述装置包括长轴和手柄球

【技术实现步骤摘要】
一种小口径管道焊接方法及用于实施该方法的装置


[0001]本公开涉及的是一种适用于小口径管道的衬垫焊接以及焊后清除内壁衬垫残留的方法及装置
。

技术介绍

[0002]小口径管道焊接时只能在外侧进行单面焊接，因而在管道内壁容易出现未焊透或焊瘤过大等缺陷，均会影响管道强度和管内高速流体流态
。
管道焊接采用衬垫技术是避免这些焊缝缺陷的有效技术手段
。
[0003]目前，已经有一些管道焊接衬垫装置，例如：管道焊接用的十字滑顶式衬垫装置
(CN109822286A)、
一种小口径管道焊接用衬垫装置
(CN219293174U)、
管道焊接弧形衬垫装置
(CN107825059A)。
[0004]这些管道焊接衬垫装置采用铜材质衬垫，焊后与钢质管道粘接强度低，很容易清除下来
。
但是，使用铜衬垫在焊接高温条件下容易在钢质管道内壁产生渗铜现象，影响管道性能
。
[0005]如果将这些衬垫装置的铜材质替换成与管道同钢号材质，可以避免管道内壁渗铜现象
。
但是，钢材质衬垫焊接时会与管道焊缝熔化形成一体，焊后还需要取出衬垫装置，再装入专用的管道内壁打磨装置将多余的衬垫残留部分打磨清除掉
。
[0006]目前的管道内壁打磨装置有：管道焊缝打磨机
(CN209304234U)、
一种管道内壁打磨装置
(CN115070527A)。
但是这些管道内壁打磨装置的驱动
、
移动等机构复杂，和打磨部件组合在一起，导致装置径向尺寸较大，难以装入到小口径管道里
。
[0007]并且，上述方案管道衬垫焊接及焊后打磨不但需要两套装置，而且操作麻烦，施工效率低
。

技术实现思路

[0008]本公开提出了一种小口径管道焊接方法及用于实施该方法的装置，能够解决
技术介绍
中指出的选用与管道同钢号材质衬垫也需要两套装置的问题以及打磨装置难以装入小口径管道里的技术问题，本装置的打磨部件与驱动部件分开，将打磨部件设计成径向尺寸小的结构，放到管道里，将径向尺寸大的驱动部件布置在管道端部外侧，通过一根长轴将两者连接和驱动，从而能够实现衬垫焊接及焊后打磨一次性完成
。
[0009]本公开所述的小口径管道焊接及打磨组件，方案1：所述组件包括衬垫3和打磨部件，其独特之处在于：
[0010]所述打磨部件包括三爪架
2、
分隔筒
4、
碗型砂轮
5、
支撑体
7、
导轮组8以及第一轴承9；
[0011]所述三爪架为薄板冲压成的带有方形孔和三条弹性爪的结构，所述弹性爪的外侧设置成凹槽，用于卡住和支撑所述衬垫；
[0012]所述衬垫选用与管道同钢号材质，安装在所述三爪架上，用于封堵管道焊接坡口；
[0013]所述碗型砂轮外径小于管道内径，用于打磨焊后管道内壁残留的所述衬垫；所述碗型砂轮由金属体和磨削体组成，所述金属体中心加工方孔，所述金属体圆周加工通风孔，所述磨削体由树脂粘接砂砾组成；
[0014]所述分隔筒加工方孔，通过长轴
10
安装在所述三爪架与所述碗型砂轮之间；
[0015]所述支撑体为两端加粗的圆筒形，加粗段加工轴承孔，用于安装两个第一轴承9；所述支撑体的中间段外壁圆周均布加工三个平面，并加工螺纹孔，通过螺栓安装三个导轮组8；
[0016]导轮组8由一个轮架
、
两个小轮以及两个轮轴组成，用于支撑所述衬垫和打磨部件在管道里前后移动
。
[0017]进一步地，所述组件还包括风扇1；
[0018]所述风扇外径小于管道内径，并加工方孔供穿过长轴
10
；两个风扇1分别安装在所述三爪架之前和所述碗型砂轮之后，能够在长轴
10
驱动下产生轴流风，冷却打磨产生的热量以及将碎屑吹出管道
。
[0019]进一步地，所述衬垫为圆环形，外缘带有凸台；所述凸台的尺寸与焊接坡口配合，高度为1‑
2mm
，宽度为坡口间距
。
[0020]进一步地，所述组件还包括挡罩6；所述挡罩布置在所述风扇与所述第一轴承之间，避免所述风扇吹扫的碎屑飞溅到所述第一轴承里
。
[0021]方案2：在方案1及优化方案的基础上，组件内增加驱动部件，得到方案2，如下：
[0022]所述驱动部件包括框架
12、
卡固螺栓
11、
电机
13、
左挡环
14、
定位螺栓
15、
弹簧
16、
右挡环
17
以及第二轴承
18。
[0023]所述框架由卡固体
1201、
电机座板
1202、
连接杆
1203
以及轴承座板
1204
四部分组成；所述卡固体为三个，圆周均布焊接在所述电机座板左侧，所述卡固体加工螺纹孔，通过三个卡固螺栓
11
将所述框架卡紧固定在管道右端外侧；所述电机座板上加工中心孔和圆周孔，用于安装所述电机；所述连接杆为三个，左端圆周均布焊接在所述电机座板右侧，右端焊接连接所述轴承座板
。
[0024]所述轴承座板加工沉孔，安装所述第二轴承；
[0025]所述电机安装在所述电机座板右侧；所述电机设置中空方孔轴，用于穿在长轴
10
的后方杆段处；
[0026]所述左挡环加工方孔，用于穿在长轴
10
的后部，并通过所述定位螺栓固定位置；
[0027]所述第二轴承安装在所述轴承座板上；
[0028]所述右挡环加工方孔，用于穿在长轴
10
的后部，并安装在所述第二轴承的孔里；
[0029]所述弹簧为压缩弹簧，安装于所述左挡环与所述右挡环之间
。
[0030]应用方案2中所述组件，以及长轴
10
和手柄球
19
，得到方案3，即一种小口径管道焊接及打磨装置：
[0031]所述长轴的长度大于待焊接管道；
[0032]所述长轴的前部设置螺纹段
、
前方杆段
、
光杆段和轴肩，用于安装所述衬垫和打磨部件；
[0033]所述长轴的后部依次设置螺纹段
、
后方杆段和轴肩，用于安装所述驱动部件；
[0034]所述长轴的后端安装所述手柄球，推动所述长轴进行轴向移动；
[0035]所述三爪架装在所述长轴前部的风扇1与分隔筒4之间；
[0036]所述碗型砂轮，安装在所述长轴的前方杆段处；
[0037]所述支撑体通过两个第一轴承9安装到所述长轴的轴肩前部光杆段上
。
[0038]本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种小口径管道焊接及打磨组件，包括衬垫
(3)
和打磨部件，其特征在于：所述打磨部件包括三爪架
(2)、
分隔筒
(4)、
碗型砂轮
(5)、
支撑体
(7)、
导轮组
(8)
以及第一轴承
(9)
；所述三爪架为薄板冲压成的带有方形孔和三条弹性爪的结构，所述弹性爪的外侧设置成凹槽，用于卡住和支撑所述衬垫；所述衬垫选用与管道同钢号材质，安装在所述三爪架上，用于封堵管道焊接坡口；所述碗型砂轮外径小于管道内径，用于打磨焊后管道内壁残留的所述衬垫；所述碗型砂轮由金属体和磨削体组成，所述金属体中心加工方孔，所述金属体圆周加工通风孔，所述磨削体由树脂粘接砂砾组成；所述分隔筒加工方孔，通过长轴
(10)
安装在所述三爪架与所述碗型砂轮之间；所述支撑体为两端加粗的圆筒形，加粗段加工轴承孔，用于安装两个第一轴承
(9)
；所述支撑体的中间段外壁圆周均布加工三个平面，并加工螺纹孔，通过螺栓安装三个导轮组
(8)
；导轮组
(8)
由一个轮架
、
两个小轮以及两个轮轴组成，用于支撑所述衬垫和打磨部件在管道里前后移动
。2.
根据权利要求1所述的一种小口径管道焊接及打磨组件，其特征在于：所述组件还包括风扇
(1)
；所述风扇外径小于管道内径，并加工方孔供穿过长轴
(10)
；两个风扇
(1)
分别安装在所述三爪架之前和所述碗型砂轮之后，能够在长轴
(10)
驱动下产生轴流风，冷却打磨产生的热量以及将碎屑吹出管道
。3.
根据权利要求2所述的一种小口径管道焊接及打磨组件，其特征在于：所述衬垫为圆环形，外缘带有凸台；所述凸台的尺寸与焊接坡口配合，高度为1‑
2mm
，宽度为坡口间距
。4.
根据权利要求3所述的一种小口径管道焊接及打磨组件，其特征在于：所述组件还包括挡罩
(6)
；所述挡罩布置在所述风扇与所述第一轴承之间，避免所述风扇吹扫的碎屑飞溅到所述第一轴承里
。5.
根据权利要求4所述的一种小口径管道焊接及打磨组件，其特征在于：所述组件还包括驱动部件；所述驱动部件包括框架
(12)、
卡固螺栓
(11)、
电机
(13)、
左挡环
(14)、
定位螺栓
(15)、
弹簧
(16)、
右挡环
(17)
以及第二轴承
(18)
；所述框架由卡固体
(1201)、
电机座板
(1202)、
连接杆
(1203)
以及轴承座板
(1204)
四部分组成；所述卡固体为三个，圆周均布焊接在所述电机座板左侧，所述卡固体加工螺纹孔，通过三个卡固螺栓
(11)
将所述框架卡紧固定在管道右端外侧；所述电机座板上加工中心孔和圆周孔，用于安装所述电机；所述连接杆为三个，左端圆周均布焊接在所述电机座板右侧，右端焊接连接所述轴承座板；所述轴承座板加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：高佳鑫，翟一冉，张俊莹，吕广浩，许晗，程汉，于佳彤，李建欣，刘娜，王昱成，王勇，梁言，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：