一种便携式管道自动环向行走设备及管道加工方法技术

一种便携式管道自动环向行走设备及管道加工方法属于管道加工及施工技术领域。本发明专利技术由环形轨道部分、行走机构部分、控制部分组成。环形轨道部分由轨道和安装轨道用的爪具组成。具有一种轨道适应多种管径、多种轨道配合适应更多管径的特征。行走机构部分由机座、车轮、链条张紧机构、驱动电机系统、链条组成。控制部分由本地控制器和远程控制器组成。本地控制器可以调节电机正转和反转，也即可以调节行走机构绕管道进行顺时针旋转或逆时针旋转。远程控制器可以在较远的地方对行走机构进行控制，简洁便利。本发明专利技术安装方便、行走精度高，不受管道有无涂层的影响，适合于现场管道环向施工的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于管道加工及 施工

技术介绍
在管道的加工及施工现场，经常会遇到管道环向的切割、焊接、喷涂防腐等加工需 求。对于加工精度要求不高的情况，可采用人工方式加工，这种方式劳动强度大，工作效率 低。但是在某些要求较高的场合，这种方法显然是不能达到要求的。经对现有的管道环向机构的研究发现，为了达到环向加工的需求，以往有四种自 动或半自动的方式第一是采用人力式的管道环向行走机构，将实际用于加工的工具，例如火焰割炬、 焊接枪、喷枪等安装于管道环向行走机构之上，然后人工驱动行走机构做环向运动，完成加 工动作。这种方式的关键问题是行走的速度不可控，加工的质量很难保证，因为焊接、切割、 喷涂的质量与速度有很强的依赖关系，另外，当行走机构运行到管道底部或某些特殊位置 时，操作者可能无法触及，这给实际生产带来了很多不便；第二是磁力式行走机构，这种方式结构简单，主要应用于管道的切割领域，这种方 式应用于切割领域的缺点有，1、对钢管椭圆度不好的情况下，磁力小车沿管壁走，行走路径 改变，特别是大口径钢管，焊接后椭圆度很难保持很好，切割效果不好。2、在表面有涂层或 保温层等情况下，磁力减少，无法克服自重，磁力式无法工作。3、在切割有缝管特别是螺旋 管时，磁力式行走轨迹发生变化，磁力小车在经过螺旋管的焊缝处易掉下来或是由于颠簸， 行走机构车轮走偏。4、不锈钢等无磁性管道不能切割。5、磁力切割机放置到管子上的时候 很难保证切割机体与管子端面的平行，行走偏差不可避免，管径越大，偏差越大，因此常常 先画线，切割过程中再由工人实时监控，出现偏差再手动干预，浪费工时，同时又不能彻底 保证质量。第三，链条式自动行走机构，这种方式1、链条节与节之间有空隙，使用链条作为轨 道，很难保证行走精度。钢管口径越大，误差越大；2、每次工作前链条都要一节一节安装，链 条在安装过程中是松弛的，安装好的链节容易脱落，安装费时费力，并容易加剧上述1的缺点。第四是定位块式自动行走机构，这种方式定位准，但是制造成本高，设备重，部件 多，安装费时费力。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足和缺陷，提供便携式管道自动环向行走设备及管道加 工方法，用于管道加工及施工领域的环向行走需求，特别能满足管道环向切割、焊接、表面 涂覆等加工的要求。能很好地提高环向行走的精度，安装非常方便，自动化程度高，而且对 不同直径范围的管道具有很强的适应性，灵活便捷。本专利技术提供的一种便携式管道自动环向行走设备由环形轨道部分、行走机构部 分、控制部分组成；所述环形轨道部分由轨道和用于安装轨道的爪具构成；所述行走机构 部分由机座、车轮、链条张紧机构、驱动电机系统、链条组成；所述控制部分由本地控制器和 远程控制器组成。本专利技术提供的一种管道加工方法，包括步骤在所述设备上安装加工工具；将所 述设备安装于所述管道；启动所述设备，并设置加工方向及速度；启动施工工具，开始对管 道进行加工。本专利技术提供的便携式管道自动环向行走设备及管道加工方法具有实质性特点和 显著进步，本专利技术具有超高的行走精度，采用轨道和链条复合行走机构，保证轨迹起点与终 点重合，圆度和圆柱度误差自动补偿；控制模式方便，有本地和远程两种控制模式，操作简 单安全，无需专业培训，远程控制模式采用远程控制盒，操作者可远距离操作；简便的安装 过程，链条采用设计新颖的活扣，取代传统链条接头，根据钢管直径任意调节，数秒完成链 条连接。主机采用铝质机身，搬运轻巧；双链轮结构，将链条预紧力对电机的损害降到最低， 延长电机使用寿命；采用柔性轨道，一种轨道适用多种管径。轨道式切割不受钢管外涂层影 响。对于螺旋钢管、表面粗糙的钢管、截面变形的钢管都有自适应性；优越的防滑性能，主机 链条采用精心设计的链条。附图说明图1为本专利技术实施例轨道示意图；图2为本专利技术实施例安装轨道用的爪具示意图；图3为本专利技术实施例行走及控制部分示意图；图4为本专利技术实施例远程控制器示意图；图5为本专利技术实施例结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明本实施例在以本专利技术技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下 述的实施例。本实施例由环形轨道部分、行走机构部分、控制部分组成。其中环形轨道部分，由 轨道10(见图1)，和安装轨道用的爪具20(见图2)组成。其中轨道10由不同长度的薄板 制成，薄板具有进行塑性变形的能力，可以根据需要弯成不同的弧度，以适应不同直径的管 道。沿轨道长度方向分布有若干凹槽11。轨道10的一端具有两个螺钉12，螺钉12通过机 械连接、焊接或其他方式与轨道10连接，保证螺钉12与轨道10是一个刚性的连接。靠近轨 道10的另一端面，左右边缘处沿轨道10的长度方向分别设有一排孔13，孔可被爪具20的 爪钩21钩住。在轨道10的中心线附近，沿轨道10的长度方向安装有防滑带14。爪具20 是一个独立的个体，爪具20具有四个爪形结构22、连接块一 23、连接块二 24和一个连接螺 栓25。其中两个爪形结构22端部具有爪钩21，另外两个爪形结构22的端部具有孔26，这 两个孔26在使用过程中套在轨道10 —端的螺钉12上。爪具20中部的连接块一 23中间 具有通孔，连接块二 24中间具有螺纹孔。连接螺栓25首先从连接块一 23的通孔中穿过，然后拧进连接块二 24的螺纹孔中。所述行走机构30部分(见图3)，由机座31、车轮32、链条张紧机构33、驱动电机 系统34组成。其中机座31是整个行走机构的连接核心，车轮32安装于机座31的底部四 个角上，车轮32的轴线与管道的中心轴线平行。前面两个车轮32内侧面的距离以及后面 两个车轮内侧面的距离正好等于轨道的宽度，这样车轮正好可以卡着轨道向前滚动，保证 不会跑偏。链条张紧机构33位于机座31的前端，具有两根固定于机座上的导轨331，导轨 与水平面垂直。在导轨上具有一个可上下移动的移动梁332，移动梁332的底部安装有一个 可转动的从动链轮333，移动梁332顶部安装有一根螺纹杆334，螺纹杆上安装有弹簧335 以及调节螺母336，转动调节螺母336可以使得移动梁332沿导轨331做上下运动。在机座 31上部，安装有驱动电机系统34，驱动电机系统34含有电机341 —个，电机341出轴上安 装有主动链轮342。所述控制部分(见图3和图4)由本地控制器35和远程控制40器组成，其中本地 控制器35与电机341连接，是控制电机341进行工作的主控制器。本地控制器35可以调 节电机341正转和反转，也即可以调节行走机构绕管道进行顺时针旋转或逆时针旋转。本 地控制器35还可以调节行走机构运行的速度。其中远程控制器40具有调节电机341正转 和反转，也即可以调节行走机构绕管道进行顺时针旋转或逆时针旋转的功能，同时也可以 实施调节行走机构运行的速度。所述主动链轮342的齿形中心面保证与从动链轮的中心面在同一个平面内。所述链条52是具有防滑齿的链条，防滑齿和轨道上的防滑带14相互配合，起到防 止链条52发生滑动摩擦的作用。在实际使用过程中，链条52与主动链轮342、从动链轮333 组成链式传动结构，在电机341的驱动下，驱使设备环绕钢管51运行。所述远程控制器40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式管道自动环向行走设备，其特征在于，由环形轨道部分、行走机构部分、控制部分组成；其中：所述环形轨道部分由轨道和用于安装轨道的爪具构成；所述行走机构部分由机座、车轮、链条张紧机构、驱动电机系统、链条组成；所述控制部分由本地控制器和远程控制器组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国庆，钱海东，黄雄荣，于兰兰，陈广森，于美美，
申请(专利权)人：上海宣邦金属新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]