一种地下直埋热力管道安装对口工具及其使用方法与流程

本发明涉及管道铺装的，具体为一种地下直埋热力管道安装对口工具及其使用方法。

背景技术：

1、随着我国城市化进程的快速发展，集中供热已逐渐成为解决工业生产和居民生活供热问题的主要方式，市政供热管网建设越来越多。供热管网管道采用直埋敷设方式时，采用无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管，管道焊接施工过程中，管道对口质量为焊接质量控制的首要核心环节。管道对口安装时，通常采用对口器、对口架子及起重机械配合人工对口等方式，上述对口方式易受到场地条件、气候环境、管材型号等因素制约，致使施工速度慢、作业效率低、质量控制难度大。上述问题已成为地下直埋热力管道对口安装施工中普遍存在的难题，不仅影响到管道对口工序的质量把控，还影响着整个工程项目的工期进度。

技术实现思路

1、本发明是针对现有的各类地下直埋热力管道对口工具、装置、方法的不足，而提出的一种地下直埋热力管道对口工具及其使用方法。

2、为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明采用了如下技术方案：

3、一种地下直埋热力管道安装对口工具，包括：

4、架体，架体包括伸缩梁一和伸缩梁二，伸缩梁一和伸缩梁二为u形结构，伸缩梁一和伸缩梁二对应的两个端部相互拼接组合矩形框体；

5、升降支腿，升降支腿安装于矩形框体的四个拐角处，用于调整架体的高度；

6、抓取组件，沿架体长度方向至少设置有两组，抓取组件包括绞盘机一和机械爪，绞盘机一安装于架体上，绞盘机一上设置有钢丝绳，机械爪的顶部设置有行走件，钢丝绳的端部连接在行走件上，行走件用于调整机械爪相对架体的左右位置，机械爪用于抓取和松放动作。

7、优选地，所述伸缩梁一包括l形杆一和l形杆二；

8、l形杆二的一端设置有承插口二，承插口二用于承插固定连接杆，另一端为承插端；

9、l形杆一的两端分别设置有承插口一，一个承插口一用于承插连接杆、另一个承插口一用于承插承插端一；

10、伸缩梁二包括l形杆三和l形杆四，l形杆三和l形杆四的一端均固定安装有承插杆，承插杆和承插口一/承插口二承插固定；

11、所述l形杆三的另一端设置有承插端二，l形杆四的另一端设置有和承插端二承插适配的承插口三；

12、承插口一、承插口二、承插口三上均设置有限制螺栓。

13、优选地，所述行走件包括u形结构板，u形结构板内安装有两个转动轴，转动轴和u形结构板之间设置有扭簧，转动轴上安装有齿轮，机械爪安装于u形结构板的底部，且机械爪上安装有与齿轮啮合的传动齿轮，转动轴经齿轮和传动齿轮配合，完成机械爪相对架体左右移动。

14、优选地，所述u形结构板上安装有竖向杆，架体上安装有限位板，限位板上设置有沿横向设置的矩形导向孔，竖向杆的顶部活动安装于矩形导向孔内，且竖向杆上套装有限位块，限位块的顶部和底部均设置有限位片，两个限位片位于限位板的上下两侧，竖向杆相对限位板竖向和水平位置可调。

15、优选地，其中一组所述抓取组件相对架体纵向滑动设置，且对应的限位板、绞盘机一均活动设置在架体上；

16、所述架体上安装有绞盘机二，绞盘机二上设置有牵引绳一和牵引绳二，牵引绳一和牵引绳二的端部均安装于对应的限位板上，牵引绳一用于牵拉限位板靠近另一组限位板，牵引绳二用于牵拉限位板远离另一组限位板；

17、滑动设置的抓取组件的机械爪夹持固定管道，固定设置的抓取组件的机械爪内壁上设置有滚子；

18、通过绞盘机二带牵引绳一和牵引绳二同时工作，用来调整机械爪的间距，竖向杆和限位板控制机械爪调整间距过程中保持水平状态。

19、优选地，所述限位板包括板体一和板体二，板体一和板体二横向承插适配且顶部处于同一平面内。

20、一种地下直埋热力管道安装对口工具的使用方法，步骤如下：

21、步骤一：组装架体

22、把该对口工具架设在两段需要对口安装的热力管道上方；

23、通过承插杆和对应的承插口一适配，承插端二和承插口三承插适配、承插端一和承插口一承插适配；

24、根据热力管道的直径和长度，通过承插口一、承插口二、承插口三处的限制螺栓将伸缩梁一和伸缩梁二固定组成架体；

25、在架体上安装两个限位板，一个限位板固定在架体上，另一个沿架体长度方向滑动安装，滑动的限位板远离固定的限位板的一侧安装有定滑轮，在架体上安装绞盘机二，绞盘机二上设置有两个绞盘区域，两个绞盘区域的收放绳方向相反，牵引绳二经定滑轮连接在滑动的限位板远离固定的限位板的一侧，牵引绳一直接连接在滑动的限位板靠近固定的限位板的一侧；

26、在两个限位板的矩形导向孔内安装限位块，并在底部和顶部安装限位片用于水平导向；

27、在限位块内承插竖向杆，且竖向杆的底部固定在u形结构板上，u形结构板内安装有转动轴和齿轮，转动轴转动节点处安装有扭簧；

28、将机械爪转动安装于u形结构板上，并经传动齿轮和齿轮啮合；

29、在架体上安装四个绞盘机一，四个绞盘机一上的钢丝绳连接在对应的转动轴上，位于同一个u形结构板上的两个转动轴转动方向相反，其中两个绞盘机一固定安装架体上与固定的限位板位置对应，另外两个绞盘机一滑动安装架体上与滑动的限位板位置对应，该两个绞盘机一可以直接安装在滑动的限位板转动轴上；

30、在架体的四个拐角处安装对应的升降支腿，升降支腿为伸缩油缸，且底部设置有垫板；

31、步骤二：抓取

32、四个绞盘机一同时外放钢丝绳，机械爪下行，将机械爪下行至能够夹持热力管道高度后，保持竖向杆顶部高度，钢丝绳回收，通过带动转动轴经齿轮和传动齿轮带动机械爪夹持固定热力管道；

33、步骤三：对口组装

34、通过对应绞盘机一的收放动作和收放量控制，完成两个热力管道的轴线重合；

35、通过调整绞盘机二的转向和转动量，轴向调整热力管道，完成管道端口的对口作业；

36、步骤四：工具和管道分离

37、在完成对口作业的热力管道，进行管口焊接处理，并在底部安装支撑；

38、所有绞盘机一同时外放直至机械爪和管道外圈脱离，将机械爪主动移至管道顶部，将竖向杆相对限位块临时固定，收紧钢丝绳即可完成管道和机械爪的分离作业；

39、沿管道铺设方向将对口工具移至下一管道铺装位置处；

40、步骤五：顺向继续铺装热力管道

41、重复步骤二和步骤三直至所有的热力管道铺装完成

42、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

43、本发明的架体通过伸缩量组合形成的矩形框架结构，能够根据热力管道的长度和直径进行适应性调整尺寸，适应性强且使用。还设置有绞盘机一和机械爪，在钢丝绳的牵引能够将转动轴在行走件上转动，经齿轮和传动齿轮完成机械爪向内侧夹持热力管道，在夹持热力管道时，需要保证机械爪的高度不会发生改变，即只发生转动且不发生转动，钢丝绳绕接在转动轴上且位于转动轴的下侧，即使在起吊管道后机械爪始终处于夹持状态。当分离时，由于管道在底部支撑作用下不会发生位置改变，外放钢丝绳，机械爪在扭簧作用下复位，和管道分离，然后将机械爪主动上行脱离管道，并将竖向杆和限位块临时固定，回收钢丝绳完成机械爪和管道的分离作业。利用限位板控制竖向杆只能在左右和上下方向上滑动运动，进而控制管道不会因为重心影响发生偏斜，其次能够配合绞盘机二进行轴向对口作业。