大口径管子环缝对口器及大口径管子环缝的对口方法技术

本发明专利技术公开了一种大口径管子环缝对口器，包括钢制件的套筒体，套筒体上沿周向设置有两套顶紧-调整机构，每套顶紧-调整机构位于距套筒体端头一定距离的周向截面内，每套顶紧-调整机构包括沿圆周均匀设置的多组调节螺栓，所有调节螺栓的螺栓帽端头朝向套筒体的轴心线方向；套筒体的轴向中心截面的外壁上设置有一圈凹槽，沿凹槽周向均匀设置有多个观察孔。本发明专利技术还公开了一种大口径管子环缝的对口方法，利用上述的对口器实施。本发明专利技术的装置及方法，解决了大口径管子环缝的组对、焊接问题，工件连接牢固可靠，操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油钻采管制造
，涉及一种大口径管子环缝对口器，本专利技术还涉及一种大口径管子环缝的对口方法。
技术介绍
内压、外压较大的情况下，石油钻采用管的管-管对接、管-法兰对接时，在保证工件的位置及尺寸的同时，对焊缝提出了苛刻的要求，焊缝必须满足强度、韧性、冲击、疲劳等的要求，因此，这种焊缝接头必须为全熔透的坡口焊缝接头。这类工件组对、焊接方式为组合时依靠对口装置连接工件，调整工件的直线度和同轴度，工件旋转时传递扭矩；各种尺寸和位置调整到位后，工件的定位及连接依靠对口装置实现，不采用点焊的方式；焊接时，焊枪始终处于平焊位置(即12点位置)，工件连续不断的旋转，对口装置与工件保持同时旋转，直到形成一条完整的焊道。由于现有液压式的自动对口装置结构比较复杂、整体尺寸较大、控制液压管线或各种电缆较多，工件旋转时对口装置易于松动从而影响对口质量。另外，较多的管线也阻碍了工件连续不断的旋转。此类对口装置只适用于管子不动、焊接机头绕管子360°旋转的焊接工况。由此可见，现有液压式的自动对口装置存在有一定的局限性，因此，必须研制一种新的大口径管子环缝对口器，满足实际需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大口径管子环缝对口器，解决了现有技术中采用的对口装置结构不合理，使用不方便，影响焊接设备安装使用的问题。本专利技术的另一目的是提供一种大口径管子环缝的对口方法，解决了现有技术中没有专用对口装置，采用人工对口，操作效率低的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种大口径管子环缝对口器，包括钢制件的套筒体，套筒体上沿周向设置有两套顶紧-调整机构，每套顶紧-调整机构位于距套筒体端头一定距离的周向截面内，每套顶紧-调整机构包括沿圆周均匀设置的多组调节螺栓，所有调节螺栓的螺栓帽端头朝向套筒体的轴心线方向；套筒体的轴向中心截面的外壁上设置有一圈凹槽，沿凹槽周向均匀设置有多个观察孔。本专利技术所采用的另一技术方案是，一种大口径管子环缝的对口方法，利上述的对口器，按照以下步骤实施步骤I、将对口器的套筒体的一端装入较长的工件一的待焊端头中，使套筒体的凹槽刚好处于焊缝下方，根据工件的内径大小调节该侧顶紧-调整机构的各个调节螺栓伸出量，使套筒体固定在工件一上；步骤2、然后将较短的另一个工件二的待焊端头套装在套筒体的另一端上，根据工件二的内径大小调整另一侧顶紧-调整机构的各个调节螺栓伸出量，使工件二固定在套筒体上；CN 102922194 A书明说2/3页步骤3、通过观察孔观察组对时两端工件的大口径管子是否对中的情况，及时精确调节各个调节螺栓的伸出量，使得两侧工件组对成的待焊处的间隙、同轴度、坡口错边、直线度状态参数，符合焊接工艺规范的要求，同时使两侧工件与对口器的套筒体牢固、可靠的连接在一起，即成。本专利技术的有益效果是能满足组对、焊接时，工件连接牢固可靠，保证大口径管子环缝组对的位置公差，满足定点焊接和连续焊接，解决了大口径管子环缝的组对、焊接问题，完全不影响焊接设备的任意使用。附图说明图I为本专利技术的大口径管子环缝对口器结构示意图2为图I中的A-A视向截面示意图3为图I中的B-B视向截面示意图4为图I中的C-C视向截面示意图5为本专利技术大口径管子环缝的对口方法实施工件组对的安装示意图6为图5中的A-A视向截面示意图7为图5中的B-B视向截面示意图8为图6中的C-C视向截面示意图。图中，I.套筒体，2.调节螺栓，3.凹槽，4.观察孔，5.工件一，6.工件二。具体实施方式参见图I、图2、图3、图4，本专利技术的大口径管子环缝对口器结构是，包括钢制件的套筒体1，套筒体I上沿周向设置有两套顶紧-调整机构，每套顶紧-调整机构位于距套筒体I端头一定距离的周向截面内，每套顶紧-调整机构包括沿圆周均匀设置的多组调节螺栓2 (调节螺栓2的数量优选6-8组)，所有调节螺栓2的螺栓帽端头朝向套筒体I的轴心线方向，两套顶紧-调整机构的各个调节螺栓2沿周向方向也依次间隔设置；套筒体I的轴向中心(中间)截面的外壁上设置有一圈凹槽3，沿凹槽3周向均匀设置有多个观察孔4 (观察孔4的数量优选3-6个)。套筒体I具有一定强度和刚性，能够承受扭矩，满足管子组对后同步转动的焊接要求。套筒体I的外径小于所要对正的两个工件的内径，便于装入、取出工件，又便于缩短夹紧时间和调整直线度、同轴度的时间。同一端顶紧-调整机构的调节螺栓2处在一个圆周内，顶紧-调整机构中的各个调节螺栓2用来固定大口径管子，并且可以通过调整调节螺栓2的伸出套筒体I的外壁的长短精确控制工件的纵向空间位置，便于准确定位两侧大口径管子的同轴度，以免造成两大口径管子错边，使得焊缝产生焊接缺陷、焊缝背面成型差等问题。两端的顶紧-调整机构的各个调节螺栓2周向整体相差一定的角度，依次错开设置，方便的用来连接、固定两侧工件的相对位置，满足两侧工件旋转时需要的扭矩，并且可以通过调整调节螺栓2的伸出量来控制工件的空间位置，满足组对、焊接所需要的两侧工件的同轴度、直线度、焊缝坡口错边量。凹槽3处于两大口径管子对接的焊道位置正中间，保证焊接工件时，焊道不与套4筒体I表面接触、粘连，使得焊缝背面成型良好，焊缝内部不易产生焊接缺陷，保证了良好的焊接质量。各个观察孔4用于观察组对时两端工件的大口径管子是否对中的情况；施焊时，还可现场观察焊缝外观成型情况，根据观察的情况，实时调整焊接工艺参数来改善或提高工件的焊接质量。本专利技术的大口径管子环缝的对口方法，利用上述的对口器，参见图5、图6、图7、图8，按照以下步骤实施步骤I、将对口器的套筒体I的一端装入较长的工件一的待焊端头中，使套筒体I的凹槽3刚好处于焊缝下方，根据工件的内径大小调节该侧顶紧-调整机构的各个调节螺栓2伸出量，使套筒体I固定在工件一上；步骤2、然后将较短的另一个工件二的待焊端头套装在套筒体I的另一端上，根据工件二的内径大小调整另一侧顶紧-调整机构的各个调节螺栓2伸出量，使工件二固定在套筒体I上。步骤3、通过观察孔4观察组对时两端工件的大口径管子是否对中的情况，及时精确调节各个调节螺栓2的伸出量，使得两侧工件组对成的待焊处的间隙、同轴度、坡口错边、直线度等状态参数，符合焊接工艺规范的要求，同时使两侧工件与对口器的套筒体I牢固、可靠的连接在一起，即成。后续步骤便可开始实施两个工件的对口焊接。本专利技术的装置及方法，与现有技术相比一是简单、方便、可靠的解决了两个大口径管子焊接前的组对问题，解决了原有自动对口器结构比较复杂，无法实现焊枪定点自动焊的问题，有效提高了产品焊接质量、劳动效率，并降低了工人的劳动强度；二是对组对者技能水平要求较低，因组对时不需点焊，就不对焊接技能提出特别的要求；三是通过观察孔，能够全过程监测焊缝在焊接过程中的各种状况，实时调整焊接工艺参数，保证了工件的焊接质量；四是降低了对焊接工艺的要求，本专利技术能满足焊枪在平焊位置的工件连续旋转焊接的需要，不需要焊枪在其余位置的焊接工艺规范，大大降低了焊接工艺的难度，同时也大大降低了焊接整个过程中施焊难度，工件整条焊缝不间断全自动焊接完毕，满足了复杂工况环缝焊接的特殊要求。权利要求1.一种大口径管子环缝对口器，其特征在于包括钢制件的套筒体(I)，套筒体(I)上沿周向设置有两套顶紧-调整机构，每套顶紧-调整机构位于距套筒体(I)端头一定距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径管子环缝对口器，其特征在于：包括钢制件的套筒体（1），套筒体（1）上沿周向设置有两套顶紧？调整机构，每套顶紧？调整机构位于距套筒体（1）端头一定距离的周向截面内，每套顶紧？调整机构包括沿圆周均匀设置的多组调节螺栓（2），所有调节螺栓（2）的螺栓帽端头朝向套筒体（1）的轴心线方向；套筒体（1）的轴向中心截面的外壁上设置有一圈凹槽（3），沿凹槽（3）周向均匀设置有多个观察孔（4）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳锁贤，刘宏亮，杨艳，徐斌荣，郭晓江，贺继有，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：