CN110454633B - 一种管道自动连接锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管道自动连接锁紧装置，其包括管道以及连接锁紧装置，管道包括移动管以及固定管，移动管用于对中并确定象限，固定管用于安装连接锁紧装置；连接锁紧装置包括电动缸、电动缸前支座、电动缸后支座、端部转动支座、端部转动连接件、限位螺栓、限位螺母、锁紧环、锁紧楔块、复位弹簧、挂钩、挂钩转轴及挂钩安装底盖，电动缸通过螺栓固定连接于电动缸前支架与电动缸后支架之间，限位螺栓连接在端部转动支座与端部转动连接件之间，限位螺母通过螺纹连接与限位螺栓固连，端部转动支架与锁紧环固定连接，锁紧环套装在固定管上。本发明管道自动连接锁紧装置方便了操作者对法兰式管道进行连接锁紧工作。

Description

一种管道自动连接锁紧装置

技术领域

本发明属于连接锁紧装置技术领域，特别是涉及一种管道自动连接锁紧装置。

背景技术

随着我国工业化程度的加深，各种工程行业都朝着机械化、自动化及智能化发展，许多机械间的设计明显与时代脱节，一些实际工程所需的装置需要继承与发展。管道之间的连接方式也要朝着自动化及机械化发展，管道间的快速连接锁紧功能的需求日渐迫切，所以对管道间实现快速自动锁紧功能在现实中需要推陈出新。

现实管道间的连接结构多为螺栓连接或法兰连接，螺栓连接十分牢靠，但是螺栓连接方式过于费时费力，并且卸载时同样极不方便，严重制约着管道连接的效率。法兰联接有较好的强度和紧密性，适用的尺寸范围宽，在设备和管道上都能应用，所以应用最普遍，但常规法兰联接时，不能很快地装配与拆卸，制造成本较高。所以，亟需一种管道间可锁紧与解锁快速的连接锁紧装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道自动连接锁紧装置，以解决上述现有技术存在的问题，方便操作人员对大型管道进行锁紧或解锁工作。

具体地，本发明是这样实现的：

本发明提供一种管道自动连接锁紧装置，其包括管道和连接锁紧装置，

所述管道包括移动管和固定管，所述移动管用于对中并确定象限，所述固定管用于安装所述连接锁紧装置；

所述移动管周向均匀设置有多个对中块，所述固定管周向均匀设置有多个象限板；

所述连接锁紧装置包括电动缸、端部转动支座、端部转动连接件、限位螺栓、限位螺母、锁紧环、锁紧楔块、复位弹簧以及多个锁定机构；

所述电动缸与所述固定管固定连接，所述限位螺栓连接在所述端部转动支座与所述端部转动连接件之间，所述限位螺母通过螺纹连接与所述限位螺栓固连，所述端部转动支座与所述锁紧环固定连接，所述锁紧环套装在所述固定管上，所述锁紧环能够在所述电动缸的带动下进行转动；

多个锁定机构均匀的设置在固定管的圆周表面，锁定机构包括挂钩和挂钩转轴，所述挂钩能够绕所述挂钩转轴进行旋转，所述挂钩的固定端借助于挂钩转轴安装在固定管表面的安装凹槽内部，所述挂钩的移动端在锁紧时能够压紧至所述移动管表面的安装凹槽内部；

所述锁定机构、复位弹簧及锁紧楔块分别安装在所述固定管的各自的安装凹槽内；

锁紧时，移动管与固定管首先进行初步对接，移动管的对中块与固定管的象限板18对应对接，在固定管的象限板一侧的斜面滑槽的作用下，移动管在对接过程中能同时进行对中和确定象限；

之后，移动管与固定管继续对接，锁定机构进入到移动管对应凹槽内，电动缸运行，带动锁紧环开始进行周向微量转动，锁紧楔块在锁紧环的带动下开始沿着径向向内移动，锁定机构压紧在移动管的安装凹槽内，完成锁紧工作；

解锁时，电动缸反向运转，带动锁紧环反向微量转动，在复位弹簧的作用下，锁定机构进行旋转，锁紧楔块沿着径向向外移动，移动管能够随时与固定管分离，完成解锁工作。

优选地，所述锁定机构还包括挂钩安装底壳，所述挂钩安装底壳通过螺栓固定连接在所述固定管的表面上，所述挂钩转轴安装在所述挂钩安装底壳上。

优选地，所述电动缸借助于电动缸前支座和电动缸后支座进行安装，所述电动缸前支座及所述电动缸后支座分别于所述固定管固定连接，所述电动缸通过螺栓固定连接于所述电动缸前支座与所述电动缸后支座之间。

优选地，所述象限板上设置有滑动斜槽，所述滑动斜槽的内侧为光滑斜面，所述移动管与所述固定管对中时，所述对中块先与所述象限板的滑动斜槽接触，之后沿着光滑斜面滑动，所述对中块在沿着所述象限板的滑动斜槽滑动时，在对应象限的同时能够完成对中的功能，所述对中块及所述象限板设置的数量均不少于3个。

优选地，所述锁紧环套装在所述固定管上，所述锁紧环能够沿所述固定管周向滑动。

优选地，所述端部转动连接件中间有一长圆形通孔，所述长圆形通孔的配置能够使所述电动缸伸长时，适应所述限位螺栓带来的径向位移的变化。

优选地，所述挂钩安装在所述固定管的安装凹槽内，所述挂钩能够挂紧于所述移动管对应凹槽内。

优选地，所述锁紧楔块的径向移动能够带动所述挂钩移动，从而调整预紧力的大小。

优选地，当所述挂钩未受到所述锁紧楔块施加的力时，所述复位弹簧能够使所述挂钩回复到初始位置。

优选地，所述电动缸设置有至少3个，多个电动缸在固定管的周向上均匀设置。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明管道自动连接锁紧装置使操作者对管道的锁紧或解锁工作极为简便。本发明管道自动连接锁紧装置结构简单，操作便捷，锁紧连接机构预先安装在固定管上，实际使用过程中无需安装其他部件，管道连接间的锁紧或解锁极为方便。

2、本发明管道自动连接锁紧装置安装在固定管法兰处，连接锁紧装置安装在固定管外侧，方便了安装与维护。通过电动缸、锁紧环及挂钩机构可以在无人干预的情况下，快速地完成管道间锁紧或解锁功能，使用方便，电动缸驱动锁紧环时可保证挂钩预紧时的同步性，锁紧效果良好。

3、本发明管道自动连接锁紧装置克服了常规锁紧方式用螺栓连接或法兰连接时所需大量时间的问题，不用考虑螺栓锁紧时带来锁紧力不均匀的问题，通过电动缸、锁紧环及挂钩机构可完成锁紧或解锁工作，时间极短，操作简便。

附图说明

图1为本发明的管道自动连接锁紧装置的结构示意图；

图2为本发明的管道自动连接锁紧装置中固定管的结构示意图；

图3为本发明的管道自动连接锁紧装置中对中块及象限板的结构示意图；

图4为本发明的管道自动连接锁紧装置中连接锁紧装置的***图；

图5为本发明的管道自动连接锁紧装置中电动缸的局部放大图；以及

图6为本发明的管道自动连接锁紧装置中挂钩的结构剖视图。

其中部分附图说明如下所述：

1-移动管，2-固定管，3-连接锁紧装置，4-电动缸，5-挂钩，6-锁紧环，7-电动缸后支座，8-电动缸前支座，9-限位螺母，10-限位螺栓，11-端部转动支座，12-端部转动连接件，13-挂钩安装底壳，14-挂钩转轴，15-锁紧楔块，16-复位弹簧,17-对中块，18-象限板，181-滑动斜槽。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明的目的是提供一种管道自动连接锁紧装置，以解决上述现有技术存在的问题，方便操作人员对管道进行锁紧或解锁工作。

本发明提供一种管道自动连接锁紧装置，其包括管道和连接锁紧装置3。

管道包括移动管1和固定管2，移动管1用于确定与固定管2之间的对应象限及对中，固定管2用于安装连接锁紧装置3。

在平面中可将区域分为四个象限，移动管1与固定管2对接过程中之间的象限有对应要求，象限板18可将移动管与固定管之间对接后之间的相对位置对应在某一象限。

在本实施例中，移动管1的周边上设置有四个对中块17，固定管2的周边上设置有四个象限板18，象限板18上设置有角状的滑动斜槽181，并且，滑动斜槽181的内侧为光滑斜面。移动管1和固定管2对中时，对中块17先与滑动斜槽181接触，之后在对中的过程中便可以一起进行象限对中。

连接锁紧装置3包括电动缸4、端部转动支座、端部转动连接件12、限位螺栓10、限位螺母9、锁紧环6、锁紧楔块15、复位弹簧16以及锁定机构。

电动缸4与固定管2固定连接，限位螺栓10连接在端部转动支座与端部转动连接件12之间，限位螺母9通过螺纹连接与限位螺栓10固连，端部转动支座11与锁紧环6固定连接，锁紧环6套装在固定管2上，锁定机构、复位弹簧16及锁紧楔块15分别安装在固定管2的各自的安装凹槽内。

锁紧时，移动管1与固定管2首先进行初步对接，移动管1的对中块与固定管2的象限板18对应对接，在固定管2的象限板18一侧斜面的作用下，移动管1在对接过程中能同时进行对中和确定象限。

之后，移动管1与固定管2继续对接，锁定机构进入到移动管1对应安装凹槽内，电动缸4运行，带动锁紧环6开始进行周向微量转动，锁紧楔块15在锁紧环6的带动下开始沿着径向向内移动，锁定机构压紧在移动管1的安装凹槽内，完成锁紧工作。

解锁时，电动缸4反向运转，带动锁紧环6反向微量转动，在复位弹簧16的作用下，锁定机构进行旋转，锁紧楔块15沿着径向向外移动，移动管1能够随时与固定管2分离，完成解锁工作。

优选地，锁定机构包括挂钩5、挂钩转轴14及挂钩安装底壳13，

优选地，电动缸4借助于电动缸前支座8和电动缸后支座7进行安装，电动缸前支座8及电动缸后支座7分别与固定管2固定连接，电动缸4通过螺栓固定连接于电动缸前支座与电动缸后支座之间。

优选地，移动管1周向均匀设置有对中块17，固定管2周向均匀设置有象限板18，象限板18上设置有滑动斜槽181并且内侧为光滑斜面，移动管1与固定管2对位时，对中块17先与象限板18的滑动斜槽接触，因为象限板18内侧为光滑斜面，所以对中块17在沿着象限板18对应象限的同时可完成对中的功能，对中块17及象限板18数量均不少于3个。

优选地，在使用时，锁紧环6套装在固定管2上，锁紧环6能够沿固定管2周向滑动。

优选地，端部转动连接件12中间有一长圆形通孔，长圆形通孔的配置能够使电动缸4伸长时，适应限位螺栓10带来的径向位移的变化。

优选地，锁紧环6周向转动，能够带动锁紧楔块15同步径向移动。

优选地，挂钩5的固定端安装在固定管2的安装凹槽内，挂钩5的移动端能够挂紧于移动管1对应的其安装凹槽内。

锁紧楔块15的径向移动能够带动挂钩5的位置，从而调整预紧力的大小。

在使用过程中，当挂钩5没有受到锁紧楔块15施加的力时，复位弹簧16能够使挂钩5回复到初始位置。

优选地，在具体应用中，电动缸4设置有至少3个，多个电动缸4在固定管2的周向上均匀设置。

本发明管道自动连接锁紧装置方便了操作者对法兰式管道进行连接锁紧工作。

具体实施例

如图1-5所示，本实施例管道连接锁紧装置包括移动管1、固定管2和连接锁紧装置3，移动管1用于对中，固定管2用于安装连接锁紧装置3。连接锁紧装置3通过电动缸前支座8及电动缸后支座7与固定管2固定连接。

连接锁紧装置3包括电动缸4、挂钩5、锁紧环6、电动缸后支座7、电动缸前支座8、限位螺母9、限位螺栓10、端部转动支座11、端部转动连接件12、挂钩安装底壳13、挂钩转轴14、锁紧楔块15及复位弹簧16。

电动缸前支座8及电动缸后支座7分别与固定管2固定连接，电动缸4通过螺栓固定连接于电动缸前支座8与电动缸后支座7之间，限位螺栓10连接在端部转动支座与端部转动连接件12之间，限位螺母9通过螺纹连接与限位螺栓10固连，端部转动支座11与锁紧环6固定连接，锁紧环6套装在固定管2上，挂钩安装底壳13通过螺栓固定连接在固定管2法兰一侧，挂钩5、挂钩转轴13、复位弹簧16及锁紧楔块15安装在固定管2特定的安装凹槽内。

本实施例管道自动连接锁紧装置的使用过程如下：

锁紧时，移动管1与固定管2首先进行粗略位置的对接，移动管1对中块与固定管2象限板18对应对接，在固定管2象限板18一侧斜面的作用下，移动管1在对接过程中既可对象限又可对中。

之后，移动管1与固定管2继续对接，挂钩5的移动端进入到移动管1对应凹槽内，电动缸4开始正向运行，带动锁紧环6开始周向微量转动，锁紧楔块15开始沿着径向向内移动，挂钩5以挂钩转轴14为中心开始转动，当挂钩5压紧在移动管1特定的安装凹槽内，完成锁紧工作.

解锁时，电动缸4反向运转，带动锁紧环6反向微量转动，在复位弹簧16的作用下，挂钩5以挂钩转轴14转动，与此同时锁紧楔块15沿着径向向外移动，移动管1可随时与固定管2分离，解锁工作完成。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明管道自动连接锁紧装置使操作者对管道的锁紧或解锁工作极为简便。本发明管道自动连接锁紧装置结构简单，操作便捷，锁紧连接机构预先安装在固定管上，实际使用过程中无需安装其他部件，管道连接间的锁紧或解锁极为方便。

2、本发明管道自动连接锁紧装置安装在固定管法兰处，连接锁紧装置安装在固定管外侧，方便了安装与维护。通过电动缸、锁紧环及挂钩机构可以在无人干预的情况下，快速地完成管道间锁紧或解锁功能，使用方便，电动缸驱动锁紧环时可保证挂钩预紧时的同步性，锁紧效果良好。

3、本发明管道自动连接锁紧装置克服了常规锁紧方式用螺栓连接或法兰连接时所需大量时间的问题，不用考虑螺栓锁紧时带来锁紧力不均匀的问题，通过电动缸、锁紧环及挂钩机构可完成锁紧或解锁工作，时间极短，操作简便。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“径向”、“轴向”、“周向”、“向内”、“向外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种管道自动连接锁紧装置，其特征在于：其包括管道和连接锁紧装置，

所述管道包括移动管和固定管，所述移动管用于对中并确定象限，所述固定管用于安装所述连接锁紧装置；

所述移动管周向均匀设置有多个对中块，所述固定管周向均匀设置有多个象限板；

所述连接锁紧装置包括电动缸、端部转动支座、端部转动连接件、限位螺栓、限位螺母、锁紧环、锁紧楔块、复位弹簧以及多个锁定机构；

所述电动缸与所述固定管固定连接，所述限位螺栓连接在所述端部转动支座与所述端部转动连接件之间，所述限位螺母通过螺纹连接与所述限位螺栓固连，所述端部转动支座与所述锁紧环固定连接，所述锁紧环套装在所述固定管上，所述锁紧环能够在所述电动缸的带动下进行转动；

多个锁定机构均匀的设置在固定管的圆周表面，锁定机构包括挂钩和挂钩转轴，所述挂钩能够绕所述挂钩转轴进行旋转，所述挂钩的固定端借助于挂钩转轴安装在固定管表面的安装凹槽内部，所述挂钩的移动端在锁紧时能够压紧至所述移动管表面的安装凹槽内部；

所述锁定机构、复位弹簧及锁紧楔块分别安装在所述固定管的各自的安装凹槽内；

锁紧时，移动管与固定管首先进行初步对接，移动管的对中块与固定管的象限板对应对接，在固定管的象限板的斜面滑槽的作用下，移动管在对接过程中能同时进行对中和确定象限；

之后，移动管与固定管继续对接，锁定机构进入到移动管对应凹槽内，电动缸运行，带动锁紧环开始进行周向微量转动，锁紧楔块在锁紧环的带动下开始沿着径向向内移动，锁定机构压紧在移动管的安装凹槽内，完成锁紧工作；

解锁时，电动缸反向运转，带动锁紧环反向微量转动，在复位弹簧的作用下，锁定机构进行旋转，锁紧楔块沿着径向向外移动，移动管能够随时与固定管分离，完成解锁工作。

2.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：所述锁定机构还包括挂钩安装底壳，所述挂钩安装底壳通过螺栓固定连接在所述固定管的表面上，所述挂钩转轴安装在所述挂钩安装底壳上。

3.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：所述电动缸借助于电动缸前支座和电动缸后支座进行安装，所述电动缸前支座及所述电动缸后支座分别于所述固定管固定连接，所述电动缸通过螺栓固定连接于所述电动缸前支座与所述电动缸后支座之间。

4.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：所述象限板上设置有滑动斜槽，所述滑动斜槽的内侧为光滑斜面，所述移动管与所述固定管对中时，所述对中块先与所述象限板的滑动斜槽接触，之后沿着光滑斜面滑动，所述对中块在沿着所述象限板的滑动斜槽滑动时，在对应象限的同时能够完成对中的功能，所述对中块及所述象限板设置的数量均不少于3个。

5.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：所述锁紧环套装在所述固定管上，所述锁紧环能够沿所述固定管周向滑动。

6.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：所述端部转动连接件中间有一长圆形通孔，所述长圆形通孔的配置能够使所述电动缸伸长时适应所述限位螺栓带来的径向位移的变化。

7.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：所述挂钩安装在所述固定管的安装凹槽内，所述挂钩能够挂紧于所述移动管对应凹槽内。

8.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：所述锁紧楔块的径向移动能够带动所述挂钩移动，从而调整预紧力的大小。

9.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：当所述挂钩未受到所述锁紧楔块施加的力时，所述复位弹簧能够使所述挂钩回复到初始位置。

10.根据权利要求1所述的管道自动连接锁紧装置，其特征在于：所述电动缸设置有至少3个，多个电动缸在固定管的周向上均匀设置。

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