本發(fā)明屬于油氣田非金屬管道安裝施工領(lǐng)域,具體涉及一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置及方法。
背景技術(shù):
1、隨著油氣勘探開發(fā)力度的不斷加快,深層、非常規(guī)油氣資源加速開發(fā),老油氣田增產(chǎn)持續(xù)推進(jìn),井口采出油氣組成更為復(fù)雜、運(yùn)行工況更為苛刻,地面集輸系統(tǒng)面臨嚴(yán)峻的腐蝕挑戰(zhàn),鋼質(zhì)管道因機(jī)械強(qiáng)度高、一次投入成本低和使用維護(hù)方便,廣泛應(yīng)用于油氣田地面管道,但因其耐腐蝕性較差,腐蝕失效問題頻發(fā),極大增加了油氣田企業(yè)的運(yùn)行成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。玻璃鋼管線管因具有耐腐蝕性能優(yōu)異、水力摩阻系數(shù)低、耐磨、延緩結(jié)蠟結(jié)垢等優(yōu)異特性,已成為替代油氣田地面鋼質(zhì)管道解決腐蝕問題的最佳方案。
2、現(xiàn)有玻璃鋼管線管的連接形式包括螺紋連接、法蘭連接、粘接連接和承插+o形圈密封連接等,尤其是螺紋連接因具有機(jī)械強(qiáng)度高、連接可靠等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用最為廣泛,現(xiàn)場(chǎng)上扣施工時(shí)普遍采用人工+帶鉗的方式進(jìn)行,這種上扣方式需要多人配合,比較耗時(shí),特別是針對(duì)大口徑高壓(3.45mpa以上)玻璃鋼管線管的上扣作業(yè),由于粗牙螺紋上扣扭矩更大、大口徑高壓管自重也更大,人工上扣的難度大幅增加,上扣效率嚴(yán)重下滑,而在野外一般條件下其上扣效率更低、上扣質(zhì)量也得不到保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置及方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有玻璃鋼管線管在上扣過程中的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,包括:
3、臺(tái)體組件,包括第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái),所述第二支撐臺(tái)在長(zhǎng)度方向上具有第一端和第二端,所述第一端裝配于所述第一支撐臺(tái),且所述第二支撐臺(tái)配置為可圍繞第一端轉(zhuǎn)動(dòng);
4、支撐座組件,裝配于所述第二支撐臺(tái)上,并包括分別對(duì)兩玻璃鋼管線管進(jìn)行支撐的第一支撐組和第二支撐組;
5、第一夾持結(jié)構(gòu)和第二夾持結(jié)構(gòu),裝配于所述臺(tái)體組件上,所述第一夾持結(jié)構(gòu)和第二夾持結(jié)構(gòu)均包括:
6、環(huán)體結(jié)構(gòu),包括第一環(huán)部和第二環(huán)部,所述第一環(huán)部和第二環(huán)部的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,另一端可拆卸連接;
7、夾緊結(jié)構(gòu),包括在所述第二支撐臺(tái)寬度方向上間距設(shè)置的第一夾具部和第二夾具部,且所述第一夾具部和第二夾具部中的至少一個(gè)配置為可沿第二支撐臺(tái)的寬度方向線性移動(dòng),所述夾緊結(jié)構(gòu)還包括至少裝配于第一夾具部上的接觸輪組,所述接觸輪組包括兩間距設(shè)置的支撐輪體,且兩所述支撐輪體的間距配置為可調(diào)節(jié);
8、所述第二夾持結(jié)構(gòu)還包括:
9、轉(zhuǎn)動(dòng)組件,其配置為驅(qū)動(dòng)所述環(huán)體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
10、優(yōu)選的,在所述第一夾持結(jié)構(gòu)中,所述第一夾具部和第二夾具部上均設(shè)有接觸輪組。
11、優(yōu)選的,所述接觸輪組還包括彈簧,所述彈簧的一端連接于所述支撐輪體,所述彈簧的另一端裝配有螺釘,通過所述螺釘實(shí)現(xiàn)所述支撐輪體的安裝。
12、優(yōu)選的,所述第一夾持結(jié)構(gòu)通過第一柱體連接于所述第一支撐臺(tái),且所述第一夾持結(jié)構(gòu)的第二夾具部固定于所述第二支撐臺(tái)。
13、優(yōu)選的,所述第二夾持結(jié)構(gòu)通過第二柱體連接于所述第一支撐臺(tái),所述第二柱體配置為可沿所述第一支撐臺(tái)的長(zhǎng)度方向線性移動(dòng),并構(gòu)成為伸縮柱體。
14、優(yōu)選的,所述夾緊結(jié)構(gòu)還包括:
15、套筒構(gòu)件,沿所述第二支撐臺(tái)的寬度方向延伸;
16、連接柱體,一端連接于所述第一夾具部,另一端沿第二支撐臺(tái)的寬度方向延伸至所述套筒構(gòu)件內(nèi),并配置為能夠在套筒構(gòu)件內(nèi)壁滑動(dòng);
17、轉(zhuǎn)輪構(gòu)件,裝配于所述套筒構(gòu)件的外端,并配置為能夠圍繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng);
18、螺桿構(gòu)件,沿第二支撐臺(tái)的寬度方向延伸,所述螺桿構(gòu)件的一端穿過所述轉(zhuǎn)輪構(gòu)件并連接于所述連接柱體,且所述螺桿構(gòu)件和轉(zhuǎn)輪構(gòu)件螺紋連接。
19、優(yōu)選的,所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括:
20、驅(qū)動(dòng)構(gòu)件;
21、蝸桿構(gòu)件,裝配于所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的輸出端;
22、渦輪構(gòu)件,裝配于所述第二夾持結(jié)構(gòu)中的第二夾具部,并和所述蝸桿構(gòu)件相嚙合,且所述第二夾持結(jié)構(gòu)中的環(huán)體結(jié)構(gòu)上設(shè)有和所述渦輪構(gòu)件相嚙合的齒。
23、優(yōu)選的,所述第二支撐臺(tái)的第一端和所述第二支撐臺(tái)鉸接,且所述第一支撐臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述第二支撐臺(tái)的第二端圍繞第一端轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓缸。
24、優(yōu)選的,所述第一支撐組和第二支撐組均包括至少兩在第二支撐臺(tái)長(zhǎng)度方向間距設(shè)置的支撐座體,單個(gè)所述支撐座體具有對(duì)玻璃鋼管線管進(jìn)行支撐的弧形支撐面。
25、優(yōu)選的,所述第二支撐組中的最外側(cè)支撐座體構(gòu)成為活動(dòng)座體,所述活動(dòng)座體配制為可沿垂直于所述第二支撐臺(tái)方向線性移動(dòng)。
26、優(yōu)選的,單個(gè)所述支撐座體還包括沿所述弧形支撐面設(shè)置的多個(gè)滾筒構(gòu)件。
27、本申請(qǐng)另一方面公開了一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外上扣方法,用于實(shí)現(xiàn)第一線管陰螺紋端和第二線管陽(yáng)螺紋端的對(duì)接,包括:
28、基于第一線管和第二線管的直徑調(diào)節(jié)第二支撐臺(tái)的傾斜角度;
29、將第一線管置于第一支撐組上,將第一線管陰螺紋端和第一夾持結(jié)構(gòu)中環(huán)體結(jié)構(gòu)距離調(diào)節(jié)至設(shè)定距離,通過環(huán)體結(jié)構(gòu)將所述第一線管環(huán)向鎖緊后通過夾緊結(jié)構(gòu)將第一線管夾緊;
30、將第二線管置于第二支撐組上,將第二線管陽(yáng)螺紋端和第二夾持結(jié)構(gòu)中環(huán)體結(jié)構(gòu)距離調(diào)節(jié)至設(shè)定距離,通過環(huán)體結(jié)構(gòu)將所述第二線管環(huán)向鎖緊后通過夾緊結(jié)構(gòu)將第二線管夾緊;
31、在預(yù)設(shè)扭矩條件下,控制轉(zhuǎn)動(dòng)組件帶動(dòng)第二線管轉(zhuǎn)動(dòng)完成上扣。
32、優(yōu)選的,基于預(yù)設(shè)扭矩控制轉(zhuǎn)動(dòng)組件帶動(dòng)第二線管轉(zhuǎn)動(dòng)完成上扣包括:
33、在第一扭矩條件下,控制轉(zhuǎn)動(dòng)組件帶動(dòng)第二線管轉(zhuǎn)動(dòng)完成第一上扣流程;
34、在第二扭矩條件下,控制轉(zhuǎn)動(dòng)組件帶動(dòng)第二線管轉(zhuǎn)動(dòng)完成第二上扣流程。
35、優(yōu)選的,所述通過夾緊結(jié)構(gòu)將所述第一線管夾緊包括:
36、調(diào)節(jié)接觸輪組中兩支撐輪體間距;
37、調(diào)節(jié)第一夾具部和第二間距部間距使接觸輪組與環(huán)體結(jié)構(gòu)接觸。
38、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
39、本申請(qǐng)通過設(shè)置由臺(tái)體組件、支撐座組件、第一夾持結(jié)構(gòu)和第二夾持結(jié)構(gòu)構(gòu)成的上扣裝置,通過第一夾持結(jié)構(gòu)和第二夾持結(jié)構(gòu)中環(huán)體結(jié)構(gòu)和夾緊結(jié)構(gòu)的配合實(shí)現(xiàn)兩玻璃鋼管線管的夾持,配合轉(zhuǎn)動(dòng)組件能夠?qū)崿F(xiàn)玻璃鋼管線管的自動(dòng)化上扣作業(yè),提高上扣效率的同時(shí)保證了上扣質(zhì)量。
1.一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:在所述第一夾持結(jié)構(gòu)中,所述第一夾具部和第二夾具部上均設(shè)有接觸輪組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:所述接觸輪組還包括彈簧,所述彈簧的一端連接于所述支撐輪體,所述彈簧的另一端裝配有螺釘,通過所述螺釘實(shí)現(xiàn)所述支撐輪體的安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:所述第一夾持結(jié)構(gòu)通過第一柱體連接于所述第一支撐臺(tái),且所述第一夾持結(jié)構(gòu)的第二夾具部固定于所述第二支撐臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:所述第二夾持結(jié)構(gòu)通過第二柱體連接于所述第一支撐臺(tái),所述第二柱體配置為可沿所述第一支撐臺(tái)的長(zhǎng)度方向線性移動(dòng),并構(gòu)成為伸縮柱體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:所述夾緊結(jié)構(gòu)還包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:所述第二支撐臺(tái)的第一端和所述第二支撐臺(tái)鉸接,且所述第一支撐臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述第二支撐臺(tái)的第二端圍繞第一端轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:所述第一支撐組和第二支撐組均包括至少兩在第二支撐臺(tái)長(zhǎng)度方向間距設(shè)置的支撐座體,單個(gè)所述支撐座體具有對(duì)玻璃鋼管線管進(jìn)行支撐的弧形支撐面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:所述第二支撐組中的最外側(cè)支撐座體構(gòu)成為活動(dòng)座體,所述活動(dòng)座體配制為可沿垂直于所述第二支撐臺(tái)方向線性移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外自動(dòng)上扣裝置,其特征在于:?jiǎn)蝹€(gè)所述支撐座體還包括沿所述弧形支撐面設(shè)置的多個(gè)滾筒構(gòu)件。
12.一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外上扣方法,用于實(shí)現(xiàn)第一線管陰螺紋端和第二線管陽(yáng)螺紋端的對(duì)接,其特征在于:包括:
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外上扣方法,其特征在于:基于預(yù)設(shè)扭矩控制轉(zhuǎn)動(dòng)組件帶動(dòng)第二線管轉(zhuǎn)動(dòng)完成上扣包括:
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種大口徑高壓玻璃鋼管線管野外上扣方法,其特征在于:所述通過夾緊結(jié)構(gòu)將所述第一線管夾緊包括: