[实用新型]适于山地施工的智能型气动内对口器

说明书

技术领域

本实用新型涉及管线焊接施工设备，尤其是一种气动内对口器。

背景技术

气动内对口器是用在管线焊接施工中，从钢管内部以径向力把两根待组对管管口迅速组对，且满足管线焊接要求的一种专用机械。它是以压缩空气为动力源来实现设备的驱动与操作。现有的管道内对口器不能在坡度超过30°时行走，在上坡路行走时，由于刹车控制阀与行走控制阀互锁的控制方式造成的停车可靠性差，另外，下坡时易发生溜坡，有很大的安全隐患。在有坡度时，现有的对口器在管道口调整位置很困难，效率很低。

山地管道施工时，由于坡度大，内对口器重量大，手动控制对口器行走困难非常大。

发明内容

为了克服已有气动内对口器不能适用于坡度较大场合、可靠性差、存在安全隐患的不足，本实用新型提供一种有效适用于坡度较大场合、不同坡度时智能定速行走的适于山地施工的智能型气动内对口器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适于山地施工的智能型气动内对口器，包括对口工作部、行走段和储气罐，所述行走段包括车架、行走轮、驱动轮和刹车块，所述车架上沿车架的中心轴方向依次布置2个行走轮、驱动轮、刹车块和2个行走轮，从轴向上看行走轮位于车架的下半圆，驱动轮和刹车块位于车架的上半圆；径向分布为2个行走轮关于Y轴对称，行走轮安装在车架上，驱动轮通过一个销轴安装在驱动轮支撑臂的一端，所述驱动轮支撑臂的中部可转动地安装在第一回转轴上，所述第一回转轴固定安装在车架上，所述驱动轮支撑臂的另一端通过铰链与第一滑套联接，所述驱动轮与驱动装置连接；刹车块通过一个销轴安装在刹车块支撑臂的一端，所述刹车块支撑臂的中部可转动地安装在第二回转轴上，所述第二回转轴固定安装在车架上，所述刹车块支撑臂的另一端通过铰链与第二滑套联接；

所述两个滑套可滑动的套装在中心轴上，所述滑套与用于推动滑套伸缩的伸缩机构连接；

所述对口工作部与滑柱固定连接，所述滑柱可滑动地安装在滑套内，所述滑套固定安装在车架的一侧上，所述滑柱与第三气缸的活塞杆连接；所述车架的另一侧通过铰链与储气罐连接。

进一步，所述驱动装置为气马达，所述气马达安装在车架上。

所述伸缩机构包括第一气缸和第二气缸，第一气缸安装在对口器机架中心，活塞杆与第一滑套连接；第二气缸也安装在对口器机架中心，活塞杆与第二滑套连接；第一和第二两个气缸相对布置在中心轴两端。

更进一步，所述储气罐的外侧等圆弧间隔地设置三个滚轮。

智能控制系统包括工控机，对口器内PLC控制器及其输入部分、输出部分，操作仪部分。对口器控制器与工业控制计算机设计有通信接口。对口器控制器的输入部分包括：光纤传感器、光电编码器、倾角传感器、气缸磁性开关、电源电压信号、气压传感器。

(1)光纤传感器。光纤传感器用于对口器的定位，当光纤传感器在管道内时输出高电平，当光纤传感器出管后输出低电平，输出控制信号。采用两级定位确保定位精度，当一级光纤传感器输出定位信号时，说明对口器快到定位位置了，对口器立即减速，按照设定程序停止；控制第三气缸工作，将对口工作部向前推出，当二级光纤传感器输出定位信号后第三气缸停止，确保定位精度2mm，这时可以进行对口动作。

(2)光电编码器。光电编码器安装于驱动轮上。控制器通过高速计数接口采集此信号，计算前进速度，并可用此计算对口器前进的距离。

(3)倾角传感器。倾角传感器安装于对口器上，用于测量管道与水平面的倾角。对口器上坡时此倾角为正，对口器下坡时此倾角为负。控制器根据此倾角决定对口器的行走控制模式即水平、上坡、下坡工作模式，即不同工作模式下两个比例减压阀的控制参数不同。

(4)气缸磁性开关。气缸磁性开关用于检测各气缸伸出或收回是否到位，控制器据此信号判断机构运动是否正确或气缸故障。

(5)电源电压信号。电源电压信号送到控制器进行监控，确保控制器的电压供电稳定。当电压低于某一设定值时首先进行报警，提示操作者停机确保安全，若操作者在一定时间内未停机，控制器通过断电回路自动给系统断电，这时系统处于刹车状态。若此时不强制断电，控制器可能出现不可预料的逻辑错误，发生安全事故。

(6)气压传感器。气压传感器用于检测启动系统电压。气压低于某一设定值时进行报警。

对口器控制器的输出部分包括：气动电磁阀、气动比例减压阀、控制器断电回路、声光报警器。

(1)气动电磁阀。控制系统通过电磁阀输出接口并根据控制要求对这些阀进行逻辑控制。