[发明专利]一种背吹内对口器及其应用

说明书

本发明提供了一种背吹内对口器及其应用，其中，内对口器包括主轴外壳、对口涨紧单元和传动单元，对口涨紧单元沿周向设置在主轴外壳的外侧，包括至少两组沿径向相对设置的对口涨紧组件，对口涨紧组件包括两个涨靴和两组升降机构，升降机构的一端与涨靴连接，另一端与传动单元、主轴外壳连接，升降机构能够在传动单元的带动下驱动涨靴沿径向移动，以控制所述内对口器对管道的内壁的涨紧和放松；传动单元设置在两组对口涨紧组件之间，包括两组传动组件，每组传动组件包括螺旋主轴和轴向传动件，螺旋主轴穿设在主轴外壳中，轴向传动件套设在螺旋主轴上，其径向两端分别与升降机构活动连接，轴向传动件能够带动升降机构驱动涨靴沿径向移动。

技术领域

本发明涉及管道对口焊接设备技术领域，具体来讲，涉及一种背吹内对口器及其应用。

背景技术

在石油天然气地面建设行业中，不锈钢、镍基合金等耐蚀合金管道焊接时需要在背面进行充氩保护，否则焊缝背面会因为与氧气接触形成灰黑色的氧化金属，同时也失去了抗腐蚀的作用。因此在线路施工时需要采用一种设备在焊缝背面形成一个隔绝空气的保护氛围以此来防止背面金属氧化，这种设备除了能起到隔绝保护功能外，还具有焊口组对的功能。随着自动化焊接和高效焊接技术的日益发展，焊接工艺对管道内对口器的对口质量提出了更高的要求，不但要两管口的圆度一致，要对的准、正，而且还要间隙均匀。当前已有的内对口器有几类，一种是使用气压或液压作为涨紧动力，不带自爬行功能的内对口器；第二种是使用气压或液压作为涨紧和驱动动力，气动或液动爬行的内对口器。由于压缩空气动力涨紧需要使用空压机且压缩空气安全性能不能完全保障，使用液压有液压油管破裂污染焊口的风险，因此需要对现有的气压或液压内对口器的驱动方式进行优化来解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种背吹内对口器及其应用，以其新型的电驱机械式结构用来解决现有技术中存在的气动安全性能无法保障，液动的液压油管有破裂污染焊口风险的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种背吹内对口器，所述内对口器包括主轴外壳、对口涨紧单元和传动单元，其中，对口涨紧单元沿周向设置在主轴外壳的外侧，包括至少两组沿径向相对设置的对口涨紧组件，每一组对口涨紧组件包括两个沿轴向对称设置的涨靴和两组升降机构，升降机构的一端与涨靴活动连接，另一端分别与传动单元、主轴外壳活动连接，升降机构能够在传动单元的带动下驱动涨靴沿径向移动，以控制所述内对口器对管道的内壁的涨紧和放松；传动单元设置在两组沿径向相对的对口涨紧组件之间，包括沿轴向对称设置的两组传动组件，每组传动组件包括螺旋主轴和轴向传动件，螺旋主轴穿设在主轴外壳中，轴向传动件套设在螺旋主轴上，其径向两端分别伸出主轴外壳之外并与升降机构活动连接，轴向传动件能够沿螺旋主轴的轴向移动带动升降机构驱动涨靴沿径向移动。

可选择地，所述内对口器还可包括连接座，连接座安装在所述主轴外壳的外壁上；所述升降机构包括相互交叉铰接的第一连杆和第二连杆，第一连杆的第一端与所述涨靴铰接，第二端与所述轴向传动件铰接；第二连杆的第一端与所述涨靴活动连接，第二端与连接座铰接；能够通过改变第一连杆与第二连杆之间的夹角来驱动所述涨靴沿径向移动。

可选择地，所述轴向传动件可包括套筒和传动杆，套筒套设在所述螺旋主轴上并位于所述主轴外壳中，套筒的内壁上开设有内螺纹，所述螺旋主轴的外壁上开设有与套筒的内螺纹相配的外螺纹，套筒能够随所述螺旋主轴的转动沿轴向移动；传动杆的一端与套筒的外壁固定连接，另一端伸出至所述主轴外壳之外，并与所述升降机构铰接。

可选择地，所述内对口器还可包括密封单元，密封单元包括至少两组密封件，两组密封件都沿轴向安装在所述对口涨紧单元的两侧，每组密封件沿周向设置在所述主轴外壳之外，密封件的材料为耐高温硅胶片，密封件的外径与所述管道的内径相同，能够使密封件紧贴所述管道的内壁，两组密封件与所述管道的内壁之间形成有密封腔。