專利名稱：大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器及大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油鉆采管制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器，本發(fā)明還涉及一種大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法。
背景技術(shù)：
內(nèi)壓、外壓較大的情況下，石油鉆采用管的管-管對(duì)接、管-法蘭對(duì)接時(shí)，在保證工件的位置及尺寸的同時(shí)，對(duì)焊縫提出了苛刻的要求，焊縫必須滿足強(qiáng)度、韌性、沖擊、疲勞等的要求，因此，這種焊縫接頭必須為全熔透的坡口焊縫接頭。這類工件組對(duì)、焊接方式為組合時(shí)依靠對(duì)口裝置連接工件，調(diào)整工件的直線度和同軸度，工件旋轉(zhuǎn)時(shí)傳遞扭矩；各種尺寸和位置調(diào)整到位后，工件的定位及連接依靠對(duì)口裝置實(shí)現(xiàn)，不采用點(diǎn)焊的方式；焊接時(shí)，焊槍始終處于平焊位置(即12點(diǎn)位置)，工件連續(xù)不斷的旋轉(zhuǎn)，對(duì)口裝置與工件保持同時(shí)旋轉(zhuǎn)，直到形成一條完整的焊道。由于現(xiàn)有液壓式的自動(dòng)對(duì)口裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、整體尺寸較大、控制液壓管線或各種電纜較多，工件旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)口裝置易于松動(dòng)從而影響對(duì)口質(zhì)量。另外，較多的管線也阻礙了工件連續(xù)不斷的旋轉(zhuǎn)。此類對(duì)口裝置只適用于管子不動(dòng)、焊接機(jī)頭繞管子360°旋轉(zhuǎn)的焊接工況。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有液壓式的自動(dòng)對(duì)口裝置存在有一定的局限性，因此，必須研制一種新的大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器，滿足實(shí)際需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用的對(duì)口裝置結(jié)構(gòu)不合理，使用不方便，影響焊接設(shè)備安裝使用的問(wèn)題。本發(fā)明的另一目的是提供一種大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有專用對(duì)口裝置，采用人工對(duì)口，操作效率低的問(wèn)題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器，包括鋼制件的套筒體，套筒體上沿周向設(shè)置有兩套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)，每套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)位于距套筒體端頭一定距離的周向截面內(nèi)，每套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)包括沿圓周均勻設(shè)置的多組調(diào)節(jié)螺栓，所有調(diào)節(jié)螺栓的螺栓帽端頭朝向套筒體的軸心線方向；套筒體的軸向中心截面的外壁上設(shè)置有一圈凹槽，沿凹槽周向均勻設(shè)置有多個(gè)觀察孔。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法，利上述的對(duì)口器，按照以下步驟實(shí)施步驟I、將對(duì)口器的套筒體的一端裝入較長(zhǎng)的工件一的待焊端頭中，使套筒體的凹槽剛好處于焊縫下方，根據(jù)工件的內(nèi)徑大小調(diào)節(jié)該側(cè)頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓伸出量，使套筒體固定在工件一上；步驟2、然后將較短的另一個(gè)工件二的待焊端頭套裝在套筒體的另一端上，根據(jù)工件二的內(nèi)徑大小調(diào)整另一側(cè)頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓伸出量，使工件二固定在套筒體上；CN 102922194 A
書
明
說(shuō)
2/3頁(yè)步驟3、通過(guò)觀察孔觀察組對(duì)時(shí)兩端工件的大口徑管子是否對(duì)中的情況，及時(shí)精確調(diào)節(jié)各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓的伸出量，使得兩側(cè)工件組對(duì)成的待焊處的間隙、同軸度、坡口錯(cuò)邊、直線度狀態(tài)參數(shù)，符合焊接工藝規(guī)范的要求，同時(shí)使兩側(cè)工件與對(duì)口器的套筒體牢固、可靠的連接在一起，即成。本發(fā)明的有益效果是能滿足組對(duì)、焊接時(shí)，工件連接牢固可靠，保證大口徑管子環(huán)縫組對(duì)的位置公差，滿足定點(diǎn)焊接和連續(xù)焊接，解決了大口徑管子環(huán)縫的組對(duì)、焊接問(wèn)題，完全不影響焊接設(shè)備的任意使用。


圖I為本發(fā)明的大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器結(jié)構(gòu)示意圖2為圖I中的A-A視向截面示意圖3為圖I中的B-B視向截面示意圖4為圖I中的C-C視向截面示意圖5為本發(fā)明大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法實(shí)施工件組對(duì)的安裝示意圖6為圖5中的A-A視向截面示意圖7為圖5中的B-B視向截面示意圖8為圖6中的C-C視向截面示意圖。
圖中，I.套筒體，2.調(diào)節(jié)螺栓，3.凹槽，4.觀察孔，5.工件一，6.工件二。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖I、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明的大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器結(jié)構(gòu)是，包括鋼制件的
套筒體1，套筒體I上沿周向設(shè)置有兩套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)，每套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)位于距套筒體I端頭一定距離的周向截面內(nèi)，每套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)包括沿圓周均勻設(shè)置的多組調(diào)節(jié)螺栓2 (調(diào)節(jié)螺栓2的數(shù)量?jī)?yōu)選6-8組)，所有調(diào)節(jié)螺栓2的螺栓帽端頭朝向套筒體I的軸心線方向，兩套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2沿周向方向也依次間隔設(shè)置；套筒體I的軸向中心(中間)截面的外壁上設(shè)置有一圈凹槽3，沿凹槽3周向均勻設(shè)置有多個(gè)觀察孔4 (觀察孔4的數(shù)量?jī)?yōu)選3-6個(gè))。套筒體I具有一定強(qiáng)度和剛性，能夠承受扭矩，滿足管子組對(duì)后同步轉(zhuǎn)動(dòng)的焊接要求。套筒體I的外徑小于所要對(duì)正的兩個(gè)工件的內(nèi)徑，便于裝入、取出工件，又便于縮短夾緊時(shí)間和調(diào)整直線度、同軸度的時(shí)間。同一端頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)螺栓2處在一個(gè)圓周內(nèi)，頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)中的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2用來(lái)固定大口徑管子，并且可以通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓2的伸出套筒體I的外壁的長(zhǎng)短精確控制工件的縱向空間位置，便于準(zhǔn)確定位兩側(cè)大口徑管子的同軸度，以免造成兩大口徑管子錯(cuò)邊，使得焊縫產(chǎn)生焊接缺陷、焊縫背面成型差等問(wèn)題。兩端的頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2周向整體相差一定的角度，依次錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，方便的用來(lái)連接、固定兩側(cè)工件的相對(duì)位置，滿足兩側(cè)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)需要的扭矩，并且可以通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓2的伸出量來(lái)控制工件的空間位置，滿足組對(duì)、焊接所需要的兩側(cè)工件的同軸度、直線度、焊縫坡口錯(cuò)邊量。凹槽3處于兩大口徑管子對(duì)接的焊道位置正中間，保證焊接工件時(shí)，焊道不與套
4筒體I表面接觸、粘連，使得焊縫背面成型良好，焊縫內(nèi)部不易產(chǎn)生焊接缺陷，保證了良好的焊接質(zhì)量。各個(gè)觀察孔4用于觀察組對(duì)時(shí)兩端工件的大口徑管子是否對(duì)中的情況；施焊時(shí)，還可現(xiàn)場(chǎng)觀察焊縫外觀成型情況，根據(jù)觀察的情況，實(shí)時(shí)調(diào)整焊接工藝參數(shù)來(lái)改善或提高工件的焊接質(zhì)量。本發(fā)明的大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法，利用上述的對(duì)口器，參見(jiàn)圖5、圖6、圖7、圖8，按照以下步驟實(shí)施步驟I、將對(duì)口器的套筒體I的一端裝入較長(zhǎng)的工件一的待焊端頭中，使套筒體I的凹槽3剛好處于焊縫下方，根據(jù)工件的內(nèi)徑大小調(diào)節(jié)該側(cè)頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2伸出量，使套筒體I固定在工件一上；步驟2、然后將較短的另一個(gè)工件二的待焊端頭套裝在套筒體I的另一端上，根據(jù)工件二的內(nèi)徑大小調(diào)整另一側(cè)頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2伸出量，使工件二固定在套筒體I上。步驟3、通過(guò)觀察孔4觀察組對(duì)時(shí)兩端工件的大口徑管子是否對(duì)中的情況，及時(shí)精確調(diào)節(jié)各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓2的伸出量，使得兩側(cè)工件組對(duì)成的待焊處的間隙、同軸度、坡口錯(cuò)邊、直線度等狀態(tài)參數(shù)，符合焊接工藝規(guī)范的要求，同時(shí)使兩側(cè)工件與對(duì)口器的套筒體I牢固、可靠的連接在一起，即成。后續(xù)步驟便可開(kāi)始實(shí)施兩個(gè)工件的對(duì)口焊接。本發(fā)明的裝置及方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比一是簡(jiǎn)單、方便、可靠的解決了兩個(gè)大口徑管子焊接前的組對(duì)問(wèn)題，解決了原有自動(dòng)對(duì)口器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，無(wú)法實(shí)現(xiàn)焊槍定點(diǎn)自動(dòng)焊的問(wèn)題，有效提高了產(chǎn)品焊接質(zhì)量、勞動(dòng)效率，并降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；二是對(duì)組對(duì)者技能水平要求較低，因組對(duì)時(shí)不需點(diǎn)焊，就不對(duì)焊接技能提出特別的要求；三是通過(guò)觀察孔，能夠全過(guò)程監(jiān)測(cè)焊縫在焊接過(guò)程中的各種狀況，實(shí)時(shí)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，保證了工件的焊接質(zhì)量；四是降低了對(duì)焊接工藝的要求，本發(fā)明能滿足焊槍在平焊位置的工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)焊接的需要，不需要焊槍在其余位置的焊接工藝規(guī)范，大大降低了焊接工藝的難度，同時(shí)也大大降低了焊接整個(gè)過(guò)程中施焊難度，工件整條焊縫不間斷全自動(dòng)焊接完畢，滿足了復(fù)雜工況環(huán)縫焊接的特殊要求。
權(quán)利要求
1.一種大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器，其特征在于包括鋼制件的套筒體(I)，套筒體(I)上沿周向設(shè)置有兩套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)，每套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)位于距套筒體(I)端頭一定距離的周向截面內(nèi)，每套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)包括沿圓周均勻設(shè)置的多組調(diào)節(jié)螺栓(2)，所有調(diào)節(jié)螺栓(2)的螺栓帽端頭朝向套筒體(I)的軸心線方向；套筒體(I)的軸向中心截面的外壁上設(shè)置有一圈凹槽(3)，沿凹槽(3)周向均勻設(shè)置有多個(gè)觀察孔(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器，其特征在于所述的套筒體(I)的外徑小于所要對(duì)正的兩個(gè)工件的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器，其特征在于所述的兩端的頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(2)依次錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。
4.一種大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法，其特征在于，利用權(quán)利要求I所述的對(duì)口器，按照以下步驟實(shí)施 步驟I、將對(duì)口器的套筒體(I)的一端裝入較長(zhǎng)的工件一的待焊端頭中，使套筒體(I)的凹槽(3)剛好處于焊縫下方，根據(jù)工件的內(nèi)徑大小調(diào)節(jié)該側(cè)頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(2)伸出量，使套筒體(I)固定在工件一上； 步驟2、然后將較短的另一個(gè)工件二的待焊端頭套裝在套筒體(I)的另一端上，根據(jù)工件二的內(nèi)徑大小調(diào)整另一側(cè)頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(2)伸出量，使工件二固定在套筒體(I)上； 步驟3、通過(guò)觀察孔(4)觀察組對(duì)時(shí)兩端工件的大口徑管子是否對(duì)中的情況，及時(shí)精確調(diào)節(jié)各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(2)的伸出量，使得兩側(cè)工件組對(duì)成的待焊處的間隙、同軸度、坡口錯(cuò)邊、直線度狀態(tài)參數(shù)，符合焊接工藝規(guī)范的要求，同時(shí)使兩側(cè)工件與對(duì)口器的套筒體(I)牢固、可靠的連接在一起，即成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法，其特征在于所述的套筒體(I)的外徑小于所要對(duì)正的兩個(gè)工件的內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法，其特征在于所述的兩端的頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)的各個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(2)依次錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大口徑管子環(huán)縫對(duì)口器，包括鋼制件的套筒體，套筒體上沿周向設(shè)置有兩套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)，每套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)位于距套筒體端頭一定距離的周向截面內(nèi)，每套頂緊-調(diào)整機(jī)構(gòu)包括沿圓周均勻設(shè)置的多組調(diào)節(jié)螺栓，所有調(diào)節(jié)螺栓的螺栓帽端頭朝向套筒體的軸心線方向；套筒體的軸向中心截面的外壁上設(shè)置有一圈凹槽，沿凹槽周向均勻設(shè)置有多個(gè)觀察孔。本發(fā)明還公開(kāi)了一種大口徑管子環(huán)縫的對(duì)口方法，利用上述的對(duì)口器實(shí)施。本發(fā)明的裝置及方法，解決了大口徑管子環(huán)縫的組對(duì)、焊接問(wèn)題，工件連接牢固可靠，操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B23K37/04GK102922194SQ201210406500
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者柳鎖賢, 劉宏亮, 楊艷, 徐斌榮, 郭曉江, 賀繼有 申請(qǐng)人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司