CN113883332A

CN113883332A - 一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架

Info

Publication number: CN113883332A
Application number: CN202111353725.5A
Authority: CN
Inventors: 周兆龙; 徐世杨
Original assignee: Hubei University of Technology
Current assignee: Guangdong Huixinda Electric Power Technology Co ltd
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2022-01-04
Anticipated expiration: 2041-11-16
Also published as: CN113883332B

Abstract

本发明涉及高端智能管道铺设设备领域，公开了一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，包括基座，基座上端装有立状布置的柱体，柱体上端装有用于支撑管道的支撑装置，管道在支撑装置中呈水平状分布，管道和柱体呈垂直状分布，支撑装置包括两组撑托机构，分别A撑托机构和B撑托机构，两组撑托机构连接调节机构，调节机构用于调节管道从A撑托机构转移到B撑托机构中，本发明提出的可调节支架，能够实现在管道铺设之前，对管道进行撑托，能够调节管道围绕其自身转动，便于配合其他机构对管道管口或者表面进行处理，还能够调节管道沿着其管长方向移动，将管道转移至铺设机构中，满足了现在管道自动化的铺设要求。

Description

一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架

技术领域

本发明涉及高端智能管道铺设设备领域，更具体地说，它涉及一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架。

背景技术

管道铺设在过去一半依靠人工和其它机械辅助，较之欧美机械化自动化铺设的差距还很大，随着我国高端制造业的发展，管道铺设装备正在普及，其中管道支架需要具有配合装备的使用，传统的支架结构固定，功能单一，无法和智能铺设装置配合，不能满足自动化铺设的要求。

发明内容

本发明提供一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，包括基座，基座上端装有立状布置的柱体，柱体上端装有用于支撑管道的支撑装置，管道在支撑装置中呈水平状分布，管道和柱体呈垂直状分布，支撑装置包括两组撑托机构，分别A撑托机构和B撑托机构，A撑托机构和B撑托机构上下分布，A撑托机构用于撑托管道并带动管道围绕其轴向转动，B撑托机构用于撑托并带动管道沿着其管长方向移动，两组撑托机构连接调节机构，调节机构用于调节管道从A撑托机构转移到B撑托机构中。

优选的：A撑托机构包括两高度一致的A滚轮，两A滚轮沿着a方向间隔分布，a方向位于水平面中，a方向和管道长度方向垂直，两A滚轮水平布置，A滚轮的中轴线和管道中轴线平行，B撑托机构包括两高度一致的B滚轮，两B滚轮沿着a方向间隔分布，B滚轮位于A滚轮下方，两B滚轮之间的间距小于两A滚轮之间的间距，B滚轮倾斜布置，B滚轮的中轴线和A滚轮的中轴线垂直，调节机构包括两支撑臂、固定臂和调节组件，两支撑臂呈倒八字状布置，两A滚轮安装在两支撑臂的上端，两B滚轮安装在支撑臂中部，两支撑臂下端通过A铰接轴转动安装在固定臂上，固定臂固定安装在柱体上，铰接轴的轴向和A滚轮的轴向一致，两支撑臂远离A滚轮的一端连接调节组件，调节组件用于调节两支撑臂围绕A铰接轴转动。

优选的：调节组件包括两气缸，两气缸和两支撑臂对应布置，气缸的缸体端部通过B铰接轴铰接在固定臂上，气缸的活塞端通过C铰接轴铰接支撑臂远离A滚轮一端。

优选的：A撑托机构还包括驱动轴和传动机构，传动机构包括两A传动组件和联动组件，驱动轴的轴向和管道长度方向一致，驱动轴贯穿基座，两A传动组件和两A滚轮对应布置，两A传动组件和联动组件连接，联动组件和驱动轴配合。

优选的：A传动组件为带传动组件。

优选的：驱动轴为齿轮轴。

优选的：联动组件包括联动轴、两从动带轮、主动带轮和A齿轮，联动轴的轴向和驱动轴的轴向一致，联动轴两端转动安装在基座上，主动带轮和A齿轮依序固定安装在联动轴上，A齿轮和齿轮轴啮合，主动带轮通过传动带和两从动带轮连接，两从动带轮分别和两A传动组件连接。

优选的：B撑托机构还包括驱动轮，驱动轮布置在柱体上方，驱动轮水平布置，驱动轮的轴向和A滚轮的轴向垂直，驱动轮两端转动安装在升降台上，升降台下端安装有支撑套，柱体内其长度方向开设有滑槽，支撑套滑动安装在滑槽内，支撑套内装有弹簧，弹簧上端抵靠升降台，下端抵靠滑槽底部，弹簧用于对升降台施加向上的弹性力，管道由A撑托机构转移到B撑托机构上时，管道抵压驱动轮并压缩弹簧，驱动轮通过B传动组件连接驱动轴。

优选的：驱动轮由依序布置的A圆轮部、齿轮部和B圆轮部组成，A圆轮部和B圆轮部的直径相同，齿轮部的齿顶圆直径小于A圆轮部的直径，齿轮部连接B传动组件。

优选的：B传动组件包括B1轴、B伸缩轴和B2轴，B1轴轴向和驱动轮的轴向一致，B1轴转动安装在升降台上，B1轴上固定安装有和齿轮部啮合的B1齿轮，B1轴的一端安装有B1锥齿轮，B1锥齿轮啮合B2锥齿轮，B伸缩轴沿着柱体的高度方向布置，B2锥齿轮安装B伸缩轴上端，B伸缩轴下端安装有B3锥齿轮，B3锥齿轮啮合B4锥齿轮，B4锥齿轮安装在B2轴的一端，B2轴的轴向和驱动轴的轴向一致，B2轴转动安装在柱体内，B2轴上装有和驱动轴啮合的B2齿轮。

优选的：B伸缩轴由固定轴和伸缩轴组成，固定轴固定安装在柱体内，伸缩轴上端转动安装在升降台上，固定轴上端沿着其轴向开设有伸缩孔，伸缩孔的内壁沿着孔向开设有键槽，伸缩轴下半部外侧设置有滑动键，滑动键滑动安装在键槽内。

本发明的有益效果在于：本发明提出的可调节支架，能够实现在管道铺设之前，对管道进行撑托，能够调节管道围绕其自身转动，便于配合其他机构对管道管口或者表面进行处理，还能够调节管道沿着其管长方向移动，将管道转移至铺设机构中，满足了现在管道自动化的铺设要求。

附图说明

图1是本发明的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架的结构示意图；

图2是本发明的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架中联动组件的结构示意图；

图3是本发明的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架另一视角的结构示意图；

图4是本发明的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架中柱体内部的结构示意图；

图5是本发明的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架中B伸缩轴的结构示意图；

图6是本发明的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架中驱动轮和升降台的结构示意图；

图7是本发明的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架中B2轴和驱动轴的结构示意图；

图中：100、A撑托机构；110、A滚轮；120、A传动组件；130、联动组件；131、从动带轮；132、联动轴；133、主动带轮；134、A齿轮；140、驱动轴；200、B撑托机构；210、B滚轮；220、升降台；221、B1轴；222、B1齿轮；223、B1锥齿轮；224、B2锥齿轮；230、弹簧；240、B伸缩轴；241、固定轴；242、伸缩轴；250、B2轴；251、B2齿轮；252、B3锥齿轮；253、B4锥齿轮；260、支撑套；300、柱体；400、基座；500、调节机构；510、支撑臂；520、固定臂；530、调节组件；600、驱动轮；610、齿轮部。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

实施例1

参考图1-7，在本实施例中提出了一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，包括基座400，基座400上端装有立状布置的柱体300，柱体300上端装有用于支撑管道的支撑装置，管道在支撑装置中呈水平状分布，管道和柱体300呈垂直状分布，支撑装置包括两组撑托机构，分别A撑托机构100和B撑托机构200，A撑托机构100和B撑托机构200上下分布，A撑托机构100用于撑托管道并带动管道围绕其轴向转动，B撑托机构200用于撑托并带动管道沿着其管长方向移动，两组撑托机构连接调节机构500，调节机构500用于调节管道从A撑托机构100转移到B撑托机构200中。

A撑托机构100包括两高度一致的A滚轮110，两A滚轮110沿着a方向间隔分布，a方向位于水平面中，a方向和管道长度方向垂直，两A滚轮110水平布置，A滚轮110的中轴线和管道中轴线平行，B撑托机构200包括两高度一致的B滚轮210，两B滚轮210沿着a方向间隔分布，B滚轮210位于A滚轮110下方，两B滚轮210之间的间距小于两A滚轮110之间的间距，B滚轮210倾斜布置，B滚轮210的中轴线和A滚轮110的中轴线垂直，调节机构500包括两支撑臂510、固定臂520和调节组件530，两支撑臂510呈倒八字状布置，两A滚轮110安装在两支撑臂510的上端，两B滚轮210安装在支撑臂510中部，两支撑臂510下端通过A铰接轴转动安装在固定臂520上，固定臂520固定安装在柱体300上，铰接轴的轴向和A滚轮110的轴向一致，两支撑臂510远离A滚轮110的一端连接调节组件530，调节组件530用于调节两支撑臂510围绕A铰接轴转动。

调节组件530包括两气缸，两气缸和两支撑臂510对应布置，气缸的缸体端部通过B铰接轴铰接在固定臂520上，气缸的活塞端通过C铰接轴铰接支撑臂510远离A滚轮110一端。

A撑托机构100还包括驱动轴140和传动机构，传动机构包括两A传动组件120和联动组件130，驱动轴140的轴向和管道长度方向一致，驱动轴140贯穿基座400，两A传动组件120和两A滚轮110对应布置，两A传动组件120和联动组件130连接，联动组件130和驱动轴140配合。

A传动组件120为带传动组件。

驱动轴140为齿轮轴。

联动组件130包括联动轴132、两从动带轮131、主动带轮133和A齿轮134，联动轴132的轴向和驱动轴140的轴向一致，联动轴132两端转动安装在基座400上，主动带轮133和A齿轮134依序固定安装在联动轴132上，A齿轮134和齿轮轴140啮合，主动带轮133通过传动带和两从动带轮131连接，两从动带轮131分别和两A传动组件120连接。

B撑托机构200还包括驱动轮600，驱动轮600布置在柱体300上方，驱动轮600水平布置，驱动轮600的轴向和A滚轮110的轴向垂直，驱动轮600两端转动安装在升降台220上，升降台220下端安装有支撑套260，柱体300内其长度方向开设有滑槽，支撑套260滑动安装在滑槽内，支撑套260内装有弹簧230，弹簧230上端抵靠升降台220，下端抵靠滑槽底部，弹簧230用于对升降台220施加向上的弹性力，管道由A撑托机构100转移到B撑托机构200上时，管道抵压驱动轮600并压缩弹簧230，驱动轮600通过B传动组件连接驱动轴140。

驱动轮600由依序布置的A圆轮部、齿轮部610和B圆轮部组成，A圆轮部和B圆轮部的直径相同，齿轮部610的齿顶圆直径小于A圆轮部的直径，齿轮部610连接B传动组件。

B传动组件包括B1轴221、B伸缩轴240和B2轴250，B1轴221轴向和驱动轮600的轴向一致，B1轴221转动安装在升降台220上，B1轴221上固定安装有和齿轮部610啮合的B1齿轮222，B1轴221的一端安装有B1锥齿轮223，B1锥齿轮223啮合B2锥齿轮224，B伸缩轴240沿着柱体300的高度方向布置，B2锥齿轮224安装B伸缩轴240上端，B伸缩轴240下端安装有B3锥齿轮252，B3锥齿轮252啮合B4锥齿轮253，B4锥齿轮253安装在B2轴250的一端，B2轴250的轴向和驱动轴140的轴向一致，B2轴250转动安装在柱体300内，B2轴250上装有和驱动轴140啮合的B2齿轮251。

B伸缩轴240由固定轴241和伸缩轴242组成，固定轴241固定安装在柱体300内，伸缩轴242上端转动安装在升降台220上，固定轴241上端沿着其轴向开设有伸缩孔，伸缩孔的内壁沿着孔向开设有键槽，伸缩轴242下半部外侧设置有滑动键，滑动键滑动安装在键槽内。

本实施例中提出的支架，沿着驱动轴140的轴向设置有多个，支架能够沿着驱动轴140的轴向滑动，实现调节相邻支架之间的间距，适用于不同长条的管道撑托要求。

本实施例中提出的支架用于自动化智能铺管机械中，在工作时，先根据撑托管道的直径大小，调节两A滚轮110之间的间距，具体过程如下：

首先，两气缸同步动作，带动两支撑臂510围绕A铰接轴转动，调节两A滚轮110之间的间距大小，使之适配即将到来的管道。

转料器械将管道转移是两A滚轮110上，在管道进行铺设的过程中，需要对管道的管口或表面进行处理，此时各支架能够带动管道围绕其轴向转动，实现配合处理的目的，具体过程如下：

驱动轴140转动，带动各支架中的A齿轮134同步转动，各A齿轮134通过联动轴132带动主动带轮133转动，主动带轮133通过传动带带动两从动带轮131转动，两从动带轮131通过布置在固定臂520和支撑臂510内的带传动组件带动两A滚轮110同步转动，各支架上的A滚轮110同步转动，实现带动管道转动的目的。

处理完毕之后，需要将管道输送到铺设机构中，这时气缸启动，调节两支撑臂510转动，调节两A滚轮110相互远离，管道下降并和B滚轮210抵靠，此时B滚轮210撑托管道，两A滚轮110脱离管道，管道在下降的过程中和驱动轮600接触并抵靠，并将驱动轮600下压，弹簧230被压缩，伸缩轴242***到固定轴241内，驱动轮600能够和管道构成紧密的抵靠挤压配合，通过驱动轮600的浮动设置，能够适用于不同管径的管道，不同管径的管道下降高度不同，驱动轮600均能与之构成紧密的抵靠配合，驱动轴140启动，带动B2齿轮251转动，B2齿轮251通过B2轴250带动B4锥齿轮253转动，B4锥齿轮253带动B3锥齿轮252转动，B3锥齿轮252通过B伸缩轴240带动B2锥齿轮224转动，B2锥齿轮224带动B1锥齿轮223转动，B1锥齿轮223通过B1轴带动B1齿轮222转动，B2齿轮222和齿轮部610啮合，实现带动驱动轮600转动，各支架上的驱动轮600同步转动，实现带动管道沿着其管长方向移动，实现将管道输送到铺设机构中。

本发明提出的可调节支架，能够实现在管道铺设之前，对管道进行撑托，能够调节管道围绕其自身转动，便于配合其他机构对管道管口或者表面进行处理，还能够调节管道沿着其管长方向移动，将管道转移至铺设机构中，满足了现在管道自动化的铺设要求。

上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims

1.一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，包括基座（400），基座（400）上端装有立状布置的柱体（300），柱体（300）上端装有用于支撑管道的支撑装置，管道在支撑装置中呈水平状分布，管道和柱体（300）呈垂直状分布，支撑装置包括两组撑托机构，分别A撑托机构（100）和B撑托机构（200），A撑托机构（100）和B撑托机构（200）上下分布，A撑托机构（100）用于撑托管道并带动管道围绕其轴向转动，B撑托机构（200）用于撑托并带动管道沿着其管长方向移动，两组撑托机构连接调节机构（500），调节机构（500）用于调节管道从A撑托机构（100）转移到B撑托机构（200）中。

2.根据权利要求1所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，A撑托机构（100）包括两高度一致的A滚轮（110），两A滚轮（110）沿着a方向间隔分布，a方向位于水平面中，a方向和管道长度方向垂直，两A滚轮（110）水平布置，A滚轮（110）的中轴线和管道中轴线平行，B撑托机构（200）包括两高度一致的B滚轮（210），两B滚轮（210）沿着a方向间隔分布，B滚轮（210）位于A滚轮（110）下方，两B滚轮（210）之间的间距小于两A滚轮（110）之间的间距，B滚轮（210）倾斜布置，B滚轮（210）的中轴线和A滚轮（110）的中轴线垂直，调节机构（500）包括两支撑臂（510）、固定臂（520）和调节组件（530），两支撑臂（510）呈倒八字状布置，两A滚轮（110）安装在两支撑臂（510）的上端，两B滚轮（210）安装在支撑臂（510）中部，两支撑臂（510）下端通过A铰接轴转动安装在固定臂（520）上，固定臂（520）固定安装在柱体（300）上，铰接轴的轴向和A滚轮（110）的轴向一致，两支撑臂（510）远离A滚轮（110）的一端连接调节组件（530），调节组件（530）用于调节两支撑臂（510）围绕A铰接轴转动。

3.根据权利要求2所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，调节组件（530）包括两气缸，两气缸和两支撑臂（510）对应布置，气缸的缸体端部通过B铰接轴铰接在固定臂（520）上，气缸的活塞端通过C铰接轴铰接支撑臂（510）远离A滚轮（110）一端。

4.根据权利要求3所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，A撑托机构（100）还包括驱动轴（140）和传动机构，传动机构包括两A传动组件（120）和联动组件（130），驱动轴（140）的轴向和管道长度方向一致，驱动轴（140）贯穿基座（400），两A传动组件（120）和两A滚轮（110）对应布置，两A传动组件（120）和联动组件（130）连接，联动组件（130）和驱动轴（140）配合。

5.根据权利要求4所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，A传动组件（120）为带传动组件。

6.根据权利要求4所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，驱动轴（140）为齿轮轴。

7.根据权利要求1所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，联动组件（130）包括联动轴（132）、两从动带轮（131）、主动带轮（133）和A齿轮（134），联动轴（132）的轴向和驱动轴（140）的轴向一致，联动轴（132）两端转动安装在基座（400）上，主动带轮（133）和A齿轮（134）依序固定安装在联动轴（132）上，A齿轮（134）和齿轮轴（140）啮合，主动带轮（133）通过传动带和两从动带轮（131）连接，两从动带轮（131）分别和两A传动组件（120）连接。

8.根据权利要求6所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，B撑托机构（200）还包括驱动轮（600），驱动轮（600）布置在柱体（300）上方，驱动轮（600）水平布置，驱动轮（600）的轴向和A滚轮（110）的轴向垂直，驱动轮（600）两端转动安装在升降台（220）上，升降台（220）下端安装有支撑套（260），柱体（300）内其长度方向开设有滑槽，支撑套（260）滑动安装在滑槽内，支撑套（260）内装有弹簧（230），弹簧（230）上端抵靠升降台（220），下端抵靠滑槽底部，弹簧（230）用于对升降台（220）施加向上的弹性力，管道由A撑托机构（100）转移到B撑托机构（200）上时，管道抵压驱动轮（600）并压缩弹簧（230），驱动轮（600）通过B传动组件连接驱动轴（140）。

9.根据权利要求8所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，驱动轮（600）由依序布置的A圆轮部、齿轮部（610）和B圆轮部组成，A圆轮部和B圆轮部的直径相同，齿轮部（610）的齿顶圆直径小于A圆轮部的直径，齿轮部（610）连接B传动组件。

10.根据权利要求9所述的一种基于自动化的电气工程用管道铺设用可调节支架，其特征在于，B传动组件包括B1轴（221）、B伸缩轴（240）和B2轴（250），B1轴（221）轴向和驱动轮（600）的轴向一致，B1轴（221）转动安装在升降台（220）上，B1轴（221）上固定安装有和齿轮部（610）啮合的B1齿轮（222），B1轴（221）的一端安装有B1锥齿轮（223），B1锥齿轮（223）啮合B2锥齿轮（224），B伸缩轴（240）沿着柱体（300）的高度方向布置，B2锥齿轮（224）安装B伸缩轴（240）上端，B伸缩轴（240）下端安装有B3锥齿轮（252），B3锥齿轮（252）啮合B4锥齿轮（253），B4锥齿轮（253）安装在B2轴（250）的一端，B2轴（250）的轴向和驱动轴（140）的轴向一致，B2轴（250）转动安装在柱体（300）内，B2轴（250）上装有和驱动轴（140）啮合的B2齿轮（251）。