專利名稱：山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種山地內(nèi)對口器的氣動控制系統(tǒng)。
背景技術：
氣動內(nèi)對口器是用在管線焊接施工中，從鋼管內(nèi)部以徑向力把兩根待組對管管口迅速組對，且滿足管線焊接要求的一種專用機械。它是以壓縮空氣為動力源來實現(xiàn)設備的驅(qū)動與操作?，F(xiàn)有的管道內(nèi)對口器不能在坡度超過30°時行走，在上坡路行走時，由于剎車控制閥與行走控制閥互鎖的控制方式造成的停車可靠性差，另外，下坡時易發(fā)生溜坡，有很大的安全隱患。山地管道施工時，由于坡度大，內(nèi)對口器重量大，自行走困難非常大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有山地內(nèi)對口器的氣動控制系統(tǒng)的精度低、控制效果差的不足，本發(fā)明提供一種精度高、控制效果理想的山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)，包括氣源，所述氣源與閘閥連接，所述閘閥同時與第一兩位兩通閥、兩位五通閥和閥塊連接，所述第一兩位兩通閥與第一氣動比例減壓閥連接，所述第一氣動比例減壓閥與第一梭閥連接；所述兩位五通閥同時與第一氣缸、第二梭閥連接，所述第二梭閥與第二兩位兩通閥連接，所述閥塊同時與第一兩位三通手壓閥、第二兩位三通手壓閥、第三兩位三通手壓閥和三位五通閥連接，所述第一兩位三通手壓閥與第二氣缸連接；所述第二兩位三通手壓閥與第一兩位兩通閥連接，所述第三兩位三通手壓閥與第二兩位兩通閥連接，所述第二兩位兩通閥與第二氣動比例減壓閥連接，所述第二氣動比例減壓閥與第三梭閥連接，所述第一梭閥和第三梭閥分別與氣動馬達連接；所述三位五通閥與第三氣缸連接。進一步，所述第一兩位三通手壓閥與第一兩位三通電磁閥連接，所述第一兩位三通電磁閥與第二氣缸連接；所述第二兩位三通手壓閥與第二兩位三通電磁閥連接，所述第二兩位三通電磁閥與第一兩位兩通閥連接，所述第三兩位三通手壓閥與第三兩位三通電磁閥連接，所述第三兩位三通電磁閥與第二兩位兩通閥連接。本發(fā)明的“連接”是指氣路連接關系，例如“所述氣源與閘閥連接”是指從氣路上，氣源上設置出氣管，所述出氣管上設置閘閥。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在精度高、控制效果理想。


圖I是山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)的氣路示意圖。圖2是氣動內(nèi)對口器的示意圖。圖3是行走段的軸向示意圖。
圖4是儲氣罐的軸向示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。參照圖I 圖4，一種山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)，包括氣源24，所述氣源24與閘閥Vl連接，所述閘閥Vl同時與第一兩位兩通閥VlI、兩位五通閥V2和閥塊BI連接，所述第一兩位兩通閥Vll與第一氣動比例減壓閥V12連接，所述第一氣動比例減壓閥V12與第一梭閥V13連接；所述兩位五通閥V2同時與第一氣缸Cl、第二梭閥VlO連接，所述第二梭閥VlO與第二兩位兩通閥V16連接，所述閥塊BI同時與第一兩位三通手壓閥V3、第二兩位三通手壓閥V5、第三兩位三通手壓閥V7和三位五通閥V9連接，所述第一兩位三通手壓閥V3與第二氣缸C2連接；所述第二兩位三通手壓閥V5與第一兩位兩通閥Vll連接，所述第三兩位三通手壓閥V7與第二兩位兩通閥V16連接，所述第二兩位兩通閥V16與第二氣 動比例減壓閥V15連接，所述第二氣動比例減壓閥V15與第三梭閥V14連接，所述第一梭閥V13和第三梭閥V14分別與氣動馬達連接；所述三位五通閥V9與第三氣缸C3連接。所述第一兩位三通手壓閥V3與第一兩位三通電磁閥V4連接,所述第一兩位三通電磁閥V4與第二氣缸C2連接；所述第二兩位三通手壓閥V5與第二兩位三通電磁閥V6連接，所述第二兩位三通電磁閥V6與第一兩位兩通閥Vll連接，所述第三兩位三通手壓閥V7與第三兩位三通電磁閥V8連接，所述第三兩位三通電磁閥V8與第二兩位兩通閥V16連接。本實施例的氣動內(nèi)對口器，這種智能型氣動內(nèi)對口器如圖I所示，沿Z向分為三段，A段為對口工作部1，B段為行走段，C段為儲氣罐13?；?安裝在A段上，滑套3安裝在B段上，A段與B段通過滑柱與滑套聯(lián)接，B段與C段通過鉸鏈12聯(lián)接。從Z向看，三對滑柱2與滑套3在圓周上均布。氣缸5通過連接板4推動滑柱2使對口工作部I能相對行走段移動。行走段具有圓柱籠形車架6，沿Z軸方向車架上依次布置兩個履帶式行走輪7、兩個履帶式驅(qū)動輪8、兩個剎車塊9和兩個履帶式行走輪7，徑向分布如圖2所示，兩個行走輪的夾角為120°并關于Y軸對稱，兩個驅(qū)動輪(兩個剎車塊)的夾角也為120°并關于Y軸對稱，驅(qū)動輪與行走輪的夾角為60°。4個行走輪直接安裝在車架上。兩個驅(qū)動輪分別通過銷軸安裝在驅(qū)動輪支撐臂20的一端，驅(qū)動輪支撐臂可以繞固定在車架上的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，支撐臂的另一端通過鉸鏈與滑套22聯(lián)接。氣馬達19安裝在機架上，氣馬達軸、輪支撐臂回轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動輪軸上安裝鏈輪，通過鏈傳動將動力從氣馬達傳遞到驅(qū)動輪上，車架安裝了 2套驅(qū)動輪及其支撐臂。兩個剎車塊分別通過銷軸安裝在剎車塊支撐臂18的一端，剎車塊支撐臂可以繞固定在車架上的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，剎車塊支撐臂的另一端通過鉸鏈與滑套17聯(lián)接。儲氣罐上的滾輪徑向分布如圖3所示，各輪夾角也為120°并關于Y軸對稱。若固定在中心機架上的氣缸23活塞桿伸出時，推動滑套22并使輪支撐臂轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪隨著輪支撐臂的運動壓在管道壁上，同時，也使4個行走輪輪子壓在管道壁上。當氣馬達轉(zhuǎn)動時，通過鏈傳動帶動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，從而牽引車架在管道內(nèi)行走。當氣缸I活塞桿退回，滑套2隨著氣缸23活塞桿的退回拉動輪支撐臂使驅(qū)動輪脫離管道壁。若固定在中心機架上的氣缸15活塞桿伸出時，推動滑套17并使剎車塊支撐臂轉(zhuǎn)動，剎車塊隨著剎車塊支撐臂的運動壓在管道壁上，使行走器停止。當氣缸15活塞桿退回，滑套17隨著活塞桿的退回拉動剎車塊支撐臂使剎車塊脫離管道壁。 本實施例中，氣動比例控制系統(tǒng)工作原理當閘閥Vl打開后，壓縮空氣經(jīng)兩位五通氣動閥V2使第一氣缸Cl (該氣缸為剎車氣缸)活塞桿伸出，推動滑套3在車架中心軸上滑動，通過鉸鏈帶動剎車臂將剎車塊壓在管道壁上，對口器停車。旋轉(zhuǎn)第一兩位三通手壓閥V3 (或第一兩位三通電磁閥V4得電)，閥左位工作，驅(qū)動輪壓緊缸活塞桿伸出，推動滑套2在中心軸上滑動，通過鉸鏈帶動驅(qū)動輪臂將驅(qū)動輪壓在管道壁上。平路(或上坡或坡度小于10°下坡)時，若對口器需要向前行走，壓下第二兩位三通手壓閥V5(或第二兩位三通電磁閥V6得電)，閥左位工作，使第一兩位兩通閥Vll通，同時經(jīng)第二梭閥VlO使兩位五通氣動閥V2換向，剎車松開，壓縮空氣經(jīng)第一氣動比例減壓閥V12和第一梭閥V13驅(qū)動氣馬達MD轉(zhuǎn)動，使行走器向前行走，行走速度通過第一氣動比例減 壓閥V12調(diào)節(jié)。坡度大于10°下坡時，若對口器需要向前行走，壓下第三兩位三通手壓閥V7(或第三兩位三通電磁閥V8得電)，閥左位工作，時經(jīng)第二梭閥VlO使兩位五通氣動閥V2換向，剎車松開，對口器自由向下行走。當行走速度達到預設臨界行走速度時，第二兩位兩通閥V16得電，第二氣動比例減壓閥V15工作，使氣馬達有一定的背壓。當對口器行走速度增大，第二氣動比例減壓閥V15輸出壓力調(diào)高，當對口器行走速度減小，第二氣動比例減壓V15輸出壓力調(diào)低，使對口器勻速下行。平路(或下坡或坡度小于10°上坡)時，若對口器需要向后行走，壓下第三兩位三通手壓閥V7 (或第三兩位三通電磁閥V8和第二兩位兩通閥V16得電)，閥左位工作，經(jīng)第二梭閥VlO使兩位五通氣動閥V2換向，剎車松開，壓縮空氣經(jīng)第二氣動比例減壓閥V15和第三梭閥V14驅(qū)動氣馬達MD轉(zhuǎn)動，使行走器向前后走，行走速度通過第二氣動比例減壓閥V15調(diào)節(jié)。坡度大于10°上坡時，若對口器需要向后行走，壓下第三兩位三通手壓閥V7(或第三兩位三通電磁閥V8得電)，閥左位工作，時經(jīng)第二梭閥VlO使兩位五通氣動閥V2換向，剎車松開，對口器自由向后并向下行走。當行走速度達到預設臨界行走速度時，第二兩位兩通閥V16得電，第一氣動比例減壓閥V12工作，使氣馬達有一定的背壓。當對口器行走速度增大，第一氣動比例減壓閥V12輸出壓力調(diào)高，當對口器行走速度減小，第一氣動比例減壓閥V12輸出壓力調(diào)低，使對口器勻速下行。接近管道口時，接近開關的控制信號給控制器，控制器按一定的方式調(diào)節(jié)第一氣動比例減壓V12或第二氣動比例減壓V15進行減速。到達對口位置，各手控閥復位，各電磁閥失電，對口器停止。操縱三位五通閥V9使第三氣缸C3動作，控制對口工作進行精確位置調(diào)節(jié)。
權利要求
1.一種山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)，其特征在于所述氣動比例控制系統(tǒng)包括氣源，所述氣源與閘閥連接，所述閘閥同時與第一兩位兩通閥、兩位五通閥和閥塊連接，所述第一兩位兩通閥與第一氣動比例減壓閥連接，所述第一氣動比例減壓閥與第一梭閥連接；所述兩位五通閥同時與第一氣缸、第二梭閥連接，所述第二梭閥與第二兩位兩通閥連接，所述閥塊同時與第一兩位三通手壓閥、第二兩位三通手壓閥、第三兩位三通手壓閥和三位五通閥連接，所述第一兩位三通手壓閥與第二氣缸連接；所述第二兩位三通手壓閥與第一兩位兩通閥連接，所述第三兩位三通手壓閥與第二兩位兩通閥連接，所述第二兩位兩通閥與第二氣動比例減壓閥連接，所述第二氣動比例減壓閥與第三梭閥連接，所述第一梭閥和第三梭閥分別與氣動馬達連接；所述三位五通閥與第三氣缸連接。
2.如權利要求I所述的山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一兩位三通手壓閥與第一兩位三通電磁閥連接，所述第一兩位三通電磁閥與第二氣缸連接；所述第二兩位三通手壓閥與第二兩位三通電磁閥連接，所述第二兩位三通電磁閥與第一兩位兩通閥連接，所述第三兩位三通手壓閥與第三兩位三通電磁閥連接，所述第三兩位三通電磁閥與第二兩位兩通閥連接。
全文摘要
一種山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)，包括氣源，氣源與閘閥連接，閘閥同時與第一兩位兩通閥、兩位五通閥和閥塊連接，第一兩位兩通閥與第一氣動比例減壓閥連接，第一氣動比例減壓閥與第一梭閥連接；兩位五通閥同時與第一氣缸、第二梭閥連接，第二梭閥與第二兩位兩通閥連接，閥塊同時與第一兩位三通手壓閥、第二兩位三通手壓閥、第三兩位三通手壓閥和三位五通閥連接，第二兩位兩通閥與第二氣動比例減壓閥連接，第二氣動比例減壓閥與第三梭閥連接，第一梭閥和第三梭閥分別與氣動馬達連接；三位五通閥與第三氣缸連接。本發(fā)明提供一種精度高、控制效果理想的山地內(nèi)對口器的氣動比例控制系統(tǒng)。
文檔編號B23K37/053GK102853164SQ201210259679
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權日2012年7月25日
發(fā)明者邢彤, 孟彬 申請人:浙江工業(yè)大學