[发明专利]内部卡紧和焊接装置

说明书

内部卡紧和焊接装置(1)，用于确保管由其远侧端部接合，装置具有用于在管内移动的移动部件、用于与待焊接管的内表面配合的独立的卡紧部件(13，15)、以及焊接头(17)，焊接头安装成同时围绕管的纵向轴线转动活动，还进行枢转，以便可相对于卡紧部件的支承件倾斜。

技术领域

本发明涉及用于端对端布置的管的内部卡紧和焊接装置(英文术语为internalline-up welding clamp：内对口器)。本发明尤其应用于一般用于输送石油工业的气体、石油或其他制品的管线型的金属管道铺设领域。特别是，本发明涉及地面铺设的管道。本发明对于引水也可以是有用的。

背景技术

金属管道铺设在于沿圆周焊接面对面布置的管的远侧端部。管的远侧端部由可在远侧端部上形成倒角的设备预先进行机加工，这种倒角限定在“差不多完善”但从来不会完善的平面中。实际上，倒角边缘限定的这种平面相对于管的纵向轴线系统地略具倾斜度，其称为“斜削缺陷(défaut d’équerrage)”，考虑到目前倒角机的精度，其还可能具有约十分之一毫米的平面度缺陷。

因此，为焊接管，将如此准备的管彼此对齐呈放，布置成使它们的远侧端部对齐并且彼此尽量靠近乃至接触，以限制焊接接合空间。为使焊接最佳化，重要的是在焊接操作期间，使管固定地保持对齐和定中心。

焊接可从外部进行。在这种情况下，在管内、与管接合部对齐处可布置板片，以避免接合部内沉积的熔浴塌落到管道内。文献US-6915943和US-5356067提出从外部形成焊缝时使用的内部卡紧装置的实施例。

管线铺设商力求找到该技术的替代解决方案，以适应客户技术规格的变化，尤其是在生产力方面。为了免除使用这些板片，已知由内部焊接管的端部，以通过首次内部焊接，在管的整个圆周上边对边地接合管的远侧端部。一旦该首次内部焊接或者根部焊道完成，通常可用第二设备从外部进行焊接，内部焊缝则用作外部焊接的支承。

尤其是，在现有技术中已知一种用于端对端布置的管的内部焊接装置，其具有：支承使装置前送到管中的前送装置的框架，所述框架具有由轴连接的前框架和后框架；第一卡紧部件，布置在后框架的前部，用于与第一管的端部配合，以使所述装置相对于第一管在纵向上定中心和固定；第二卡紧部件，布置在前框架的后部，用于与第二管的端部配合，以便至少在焊接操作期间保持两个管端对端；焊接装置，具有布置在第一卡紧部件与第二卡紧部件之间的旋转环冠件、以及至少一个焊枪，焊枪由所述旋转环冠件承载，至少在焊接操作期间，大约布置在两个待焊接管的接合平面中；对齐部件，可与所述第一管的端面配合，以使所述焊枪大约定位在接合平面中；为焊枪供电、供保护气体、可能还提供金属的装置；以及控制焊接装置的控制部件。

这种装置尤其通过文献US-3461264和US-3612808已知，其在后框架与第一卡紧部件之间设置一定的自由度，以便允许第一卡紧部件限定的卡紧平面与接合平面之间对齐，对齐部件于是与第一管的端面进行配合。

在所有这些装置中，允许上述自由度的部件远离两个管的接合平面。

轴线对齐分两步进行，第一步在于布置卡紧部件的几何轴线，卡紧部件的每个活塞围绕所述几何轴线、与第一管的端面限定的接合平面垂直地径向展开，第二步在于径向移动卡紧部件的几何轴线，以便该几何轴线与经过第一管的几何轴线的接合平面的垂线重合。第一步这样获得：向外展开对齐部件，通过装置后退到第一管中来使对齐部件挡靠在第一管的端面上。第二步通过致动第一卡紧部件的卡紧件获得。

文献FR-2727643提出这种内部焊接的另一种解决办法，其中，第一卡紧部件、第二卡紧部件和焊接装置全都由毂件承载，毂件围绕连接后框架与前框架的轴，所述毂件由所述轴通过大致布置在旋转环冠件的平面中的球窝接头进行支承。