阅读说明：本技术 管道包膜机及其使用方法 (Pipeline film coating machine and using method thereof ) 是由 袁小伟 艾尼·阿吾提 吕慧捷 吕向晖 伊海涛 于 2020-07-07 设计创作，主要内容包括：一种管道包膜机及其使用方法,包括管道夹紧机构,膜卷缠绕机构和推动机构；管道夹紧机构为半分结构；膜卷缠绕机构设于管道夹紧机构内侧,动机构设于管道夹紧机构的一端外侧；管道夹紧机构包括第一支撑板和第二支撑板,第一支撑板为两块、分别沿轴向分布于一侧,第二支撑板为两块、分别沿轴线分布于另一侧；相同侧的支撑板通过轴向延伸的第一定位栓连接,且相互组配的第一支撑板与第二支撑板通过安装板实现固定组配；管道夹紧机构还包括完整支撑板外侧面的管道压合机构,所述的管道压合机构包括沿完整支撑板周向分布的至少两个压紧轮,所述的压紧轮能沿支撑板径向伸缩实现对管道的压紧。具有不需要人工直接作业,效率高,成本低的优点。(A pipeline film coating machine and a using method thereof comprise a pipeline clamping mechanism, a film roll winding mechanism and a pushing mechanism; the pipeline clamping mechanism is of a half-split structure; the film roll winding mechanism is arranged on the inner side of the pipeline clamping mechanism, and the moving mechanism is arranged on the outer side of one end of the pipeline clamping mechanism; the pipeline clamping mechanism comprises a first supporting plate and a second supporting plate, the number of the first supporting plates is two, the first supporting plates are respectively distributed on one side along the axial direction, and the number of the second supporting plates is two, and the second supporting plates are respectively distributed on the other side along the axial line; the supporting plates on the same side are connected through a first positioning bolt extending axially, and the first supporting plate and the second supporting plate which are assembled with each other are fixedly assembled through a mounting plate; the pipeline clamping mechanism further comprises a pipeline pressing mechanism on the outer side surface of the complete supporting plate, the pipeline pressing mechanism comprises at least two pressing wheels distributed along the circumferential direction of the complete supporting plate, and the pressing wheels can stretch out and draw back along the radial direction of the supporting plate to press the pipeline. The method has the advantages of no need of manual direct operation, high efficiency and low cost.)

管道包膜机及其使用方法

技术领域

本申请涉及管道外部的保护层二次包裹的技术领域，具体的涉及一种管道包膜机及其使用方法。

背景技术

长期使用的石油、天然气管道的外部保护层会发生自然老化，一旦保护层老化之后，需要更换新的保护层；但是由于管道已处于使用当中，管道包膜需要人工作业才能完成，就是通过工人将保护膜缠绕大奥管道外侧壁上，这种人工包膜必然导致效率低，作业环境恶劣(风沙大、温度高)，作业费用高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种不需要人工直接作业，效率高，成本低的管道包膜机。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种管道包膜机，包括管道夹紧机构，膜卷缠绕机构和推动机构；所述的管道夹紧机构为半分结构以实现对管道的包围夹持，所述的膜卷缠绕机构设置于管道夹紧机构内侧、并能沿着管道周向旋转以实现对管道的包膜包裹，所述的推动机构设置于管道夹紧机构的一端外侧、以实现将包膜机沿着管道轴向方向移动；所述的管道夹紧机构包括第一支撑板和第二支撑板，所述的第一支撑板为两块、分别沿轴向分布于一侧，所述的第二支撑板为两块、分别沿轴线分布于另一侧，且两块第一支撑板分别与两块第二支撑板组配构成夹持管道的两块完整支撑板；所述的相同侧的支撑板通过轴向延伸的第一定位栓连接，且相互组配的第一支撑板与第二支撑板通过安装板实现固定组配；所述的管道夹紧机构还包括设置于第一支撑板与第二支撑板组配构成的完整支撑板外侧面的管道压合机构，所述的管道压合机构包括沿完整支撑板周向分布的至少两个压紧轮，所述的压紧轮能沿支撑板径向伸缩实现对管道的压紧。

采用上述结构，不需要人工作业，只需要将半分结构的夹紧装置打开，套设于管道外壁，然后再装配夹紧管道，通过膜卷缠绕机构周向旋转将膜包覆于管道外侧壁上，然后同时推动机构推动整个的管道包膜机沿着管道轴向移动，从而实现了对管道的二次包膜动作，不需要人工、效率高，成本低，操作简单快速。先将第一支撑板和第二支撑板分开，套合在管道上，然后闭合第一支撑板和第二支撑板组配成完整支撑板，然后通过调节压紧轮实现抱住管道，该结构特别的可以应用于使用中的管道二次包膜(长时间使用，已有保护膜无法正常使用，需要重新包膜保护管道)，由于管道闭环，本申请通过采用分体式结构有效解决技术问题。

进一步优选的，所述的压紧轮为四个，并沿完整支撑板周向均匀分布，且压紧轮与管道之间能实现滚动连接；采用该结构，既可以保障压紧轮与管道之间抱合紧密，同时由于是滚动连接还能够不妨碍整个机构沿着管道轴向运行。

进一步优选的，所述的第一定位栓为四条，且周向均布于第一支撑板和第二支撑板之间，以实现两块完整支撑板轴向方向的连接。

进一步优选的，所述的第一定位栓为螺杆结构，且能沿着轴向伸缩；该结构可以调节整个管道包膜机长度，使得其与对应需要包膜的管道更好的贴合。

优选的，所述的膜卷缠绕机构包括位于两块完整支撑板中一块支撑板内侧的轨道盘，所述的轨道盘分别由第一轨道半盘和第二轨道半盘组配构成，所述的轨道盘上设置有膜卷机；所述的两块完整支撑板中另一块支撑板的内侧设置有齿轮盘，所述的齿轮盘由第一齿轮半盘和第二齿轮半盘组配构成；所述的轨道盘与齿轮盘通过轴向延伸的第二定位栓连接；所述的齿轮盘与小齿轮盘相互啮合，所述的小齿轮盘通过驱动电机驱动周向旋转。该结构的设置，可以使得膜卷缠绕机构在驱动电机的带动下沿着管道周向旋转运动，从而轻松实现对膜的包覆放卷。

优选的，所述的膜卷机膜卷支架与管道的轴线呈35～45°角，与管道水平中轴面呈1～1.5度仰角；采用该结构可以实现良好的包膜，不会出现漏包或者过渡包覆等问题。

进一步优选的，所述的齿轮盘与其相邻的完整支撑板之间设置有第一滚轮盘，所述第一滚轮盘固定于完整支撑板上，与所述齿轮盘连接的第二定位螺栓的延伸端与第一滚轮盘滚动连接以实现对轨道盘的支撑及周向导向作用；采用该结构，在轨道盘旋转过程，可以对轨道盘起到良好的支撑作用，防止旋转不顺畅或者卡死现在的出现。

进一步优选的，所述的轨道盘与其相邻的完整支撑板之间设置有第二滚轮盘，所述第二滚轮盘固定于完整支撑板上，与所述轨道盘连接的第二定位螺栓的延伸端与第二滚轮盘滚动连接以实现对轨道盘的支撑；采用该结构，在轨道盘旋转过程，可以对轨道盘起到良好的支撑及周向导向作用，防止旋转不顺畅或者卡死现象的出现。

优选的，所述的推动机构位于两块完整支撑板中一块支撑板的外侧，包括至少一组旋转板安装支架，位于旋转板安装支架上的旋转板，旋转板上设置驱动轮；所述的旋转板安装支架与旋转板之间设置压紧调节机构以实现驱动轮对管道的压紧调节，所述的驱动轮通过链条与驱动电机传动连接以实现驱动轮在管道上的移动。采用该结构可以对管道实现压紧的同时，还能轴向前进，实现管道的完整膜卷包膜动作。

优选的，所述的至少一组旋转板安装支架为一组，且沿着完整支撑板径向对称分布，每个旋转板安装支架上均设置有一个旋转板，旋转板上设置驱动轮；一组驱动轮分布位于管道的两侧实现对管道的抱合。

本申请还提供一种管道包膜机的使用方法，具体的包括：

(1)首选将半分的管道包膜机安装到管道上，使管道穿过管道包膜机，然后将半分的管道包膜机组配成完成的结构；然后调整压紧轮高度，使管道包膜机环抱住管道通过调整压紧调节机构使管道包膜机与管道轴线重合；

(2)调整驱动轮位置，使驱动轮与管道保持贴合力，随管道直径变化，单轮贴合力6～8N，步进电机带动驱动轮转动，驱动转速在80～175r/min之间调整。

(3)调整膜卷机与管道轴线呈35～45°角，与管道水平中轴面呈1～1.5度仰角，膜先绕管道1～3圈；当轨道盘转动时，膜卷随轨道盘转动，需要与驱动轮的速度相匹配，通常转速在95～150r/min，叠合尺寸1.2～1.8mm之间。

(4)膜卷使用完毕后，并停止驱动电机转动、旋转步进电机停机，发出警报提示，当新膜卷安装完毕后，驱动轮驱动电机、膜卷驱动电机自动启动。

步骤(1)中压紧轮的单轮压紧力3～5N。

步骤(2)中驱动轮的单轮对管道的压紧力6～8N，该数值的限定可降低驱动轮前进速度的丢失。

轨道盘一侧安装有膜卷机，包括膜卷支架，膜卷安装到膜卷支架后，工作时，先人工把膜缠绕管道1～2圈，启动缠绕机，即可实现管道自动包膜。

缠绕机工作前，两个半部分离，套合到管道上，使管道处于中间位置，闭合左、右半部，并用调节螺栓调节紧固，调整压紧轮高度，使压紧轮逐渐抱合管道且使管道中轴线与缠绕机中心轴线重合，调整缠绕机右端的压紧调节装置使驱动轮与管道接触并保持一定压紧力，启动步进电机，步进电机通过链条带动驱动轮转动，实现缠绕机在管道上的移动，同时左侧同步电机带动大齿轮转动，大齿轮通过内支撑杆带动轨道盘转动，膜卷随着轨道盘的转动围绕管道旋转，把管道保护膜缠绕到管道上去。

管道包膜机的压紧轮高度可调，可适应φ60—φ220的各种管道作业。

附图说明

图1本申请的管道包膜机第一种角度结构示意图。

图2本申请的管道包膜机第二种角度结构示意图。

图3本申请的管道包膜机第三种角度结构示意图。

图4本申请的管道包膜机第四种角度结构示意图。

图5本申请的管道包膜机推动结构拆除后的结构示意图。

如附图所示：a.完整支撑板，b.安装板，1.管道夹紧机构，1.1.第一支撑板，1.2.第二支撑板，1.3.第一定位栓(第一定位螺栓)，1.4.管道压合机构，1.4a.压紧轮，2.膜卷缠绕机构，2.1.轨道盘，2.1a.第一轨道半盘，2.1b.第二轨道半盘，2.2.齿轮盘，2.2a.第一齿轮半盘，2.2b.第二齿轮半盘，2.3.第二定位栓，3.推动机构，3.1.安装支架，3.2.旋转板，3.3.驱动轮，3.4.压紧调节机构，3.5.链条，4.膜卷机构，4.1.膜卷支架，5.小齿轮盘，5.1.齿轮驱动电机，6.第一滚轮盘，7.第二滚轮盘，8.台阶槽，9.滚动论。

具体实施方式

附图和以下说明描述了本申请的特定实施例以教导本领域技术人员如何制造和使用本申请的最佳模式。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式结合以形成本申请的多个变型。由此，本申请并不局限于下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

如附图1-4所示的一种管道包膜机，包括管道夹紧机构1，膜卷缠绕机构2和推动机构3；所述的管道夹紧机构为半分结构以实现对管道的包围夹持，所述的膜卷缠绕机构设置于管道夹紧机构内侧、并能沿着管道周向旋转以实现对管道的包膜包裹，所述的推动机构设置于管道夹紧机构的一端外侧、以实现将包膜机沿着管道轴向方向移动。所述的管道夹紧机构1包括第一支撑板1.1和第二支撑板1.2，所述的第一支撑板为两块、分别沿轴向分布于一侧，所述的第二支撑板为两块、分别沿轴线分布于另一侧，且两块第一支撑板分别与两块第二支撑板组配构成夹持管道的两块完整支撑板a；所述的相同侧的支撑板通过轴向延伸的第一定位栓1.3连接，且相互组配的第一支撑板与第二支撑板通过安装板b实现固定组配；所述的管道夹紧机构还包括设置于第一支撑板与第二支撑板组配构成的完整支撑板外侧面的管道压合机构1.4，所述的管道压合机构具体的包括沿完整板周向分布的至少两个压紧轮1.4a，所述的压紧轮能沿支撑板径向伸缩实现对管道的压紧。采用该该结构，先将第一支撑板和第二支撑板分开，套合在管道上，然后闭合第一支撑板和第二支撑板组配成完整支撑板，然后通过调节压紧轮实现抱住管道，该结构特别的可以应用于使用中的管道二次包膜(长时间使用，已有保护膜无法正常使用，需要重新包膜保护管道)，由于管道闭环，本申请通过采用分体式结构有效解决上述的技术问题。

采用上述结构，不需要人工作业，只需要将半分结构的夹紧装置打开，套设于管道外壁，然后再装配夹紧管道，通过膜卷缠绕机构周向旋转将膜包覆于管道外侧壁上，然后同时推动机构推动整个的管道包膜机沿着管道轴向移动，从而实现了对管道的二次包膜动作，不需要人工、效率高，成本低，操作简单快速。

具体的，如附图2-4所示，所述的第一定位栓1.3具体为四条，均沿着轴向平行方向延伸，且四条第一定位栓1.3分别在完整支撑板a上周向的均匀分别，其中第一支撑板1.1和第二支撑板1.2上均设置两条；从而实现对整个支撑板的紧固和连接；此外，本申请的压紧轮1.4a也可以设置成四个，均沿着完整支撑板的周向均匀分布，四个压紧轮可以沿着管道滚动，且同时压紧轮是通过支架固定在支撑板上的，且支架上设置有旋转螺栓，可以带动压紧轮沿着支撑板的径向移动(径向向外，或者径向向内)，实现对管道的压紧或者放松。

具体的，所述的第一定位栓为螺杆结构，且能沿着轴向平行方向伸缩；即通过旋转螺杆上的螺纹，调节相对的两块完整支撑板之间的距离，也实现两块支撑板轴向平行方向的连接；该结构可以调节整个管道包膜机长度，使得其与对应需要包膜的管道更好的贴合。

如附图2-4所示，本申请所述的膜卷缠绕机构2包括位于两块完整支撑板中一块支撑板内侧的轨道盘2.1，所述的轨道盘分别由第一轨道半盘2.1a和第二轨道半盘2.1b组配构成，所述的轨道盘上设置有膜卷机构4；所述的两块完整支撑板中另一块支撑板的内侧设置有齿轮盘2.2，所述的齿轮盘由第一齿轮半盘2.2a和第二齿轮半盘2.2b组配构成；所述的轨道盘与齿轮盘通过轴向平行延伸的第二定位栓2.3连接；所述的齿轮盘2.2与小齿轮盘5相互啮合，所述的小齿轮盘通过齿轮驱动电机5.1驱动周向旋转。该结构的设置，可以使得膜卷缠绕机构在驱动电机的带动下沿着管道周向旋转运动，从而轻松实现对膜的包覆放卷。具体的，所述的第二定位栓2.3设置有四条，均沿着轴向平行方向延伸，且沿着完整支撑板的周向均匀分布，每一块齿轮半盘或轨道半盘上均设置两条，实现对轨道盘和齿轮盘轴向平行方向的连接。

本申请所述的半分结构，其中涉及到的两个相互组配的半结构均可以通过安装板实现连接，具体的在每个半机构部件上均设置一块安装板，对应的另一个需要组配的半机构部件上设置一块安装板，然后通过螺螺母等穿过安装板的安装孔实现组配。

本申请的所述的膜卷机4包括膜卷支架4.1，该膜卷支架与管道的轴线呈35～45°角，与管道水平中轴面呈1～1.5度仰角；采用该结构可以实现良好的包膜，不会出现漏包或者过渡包覆的不足。

如附图1-4所示，本申请所述的齿轮盘2.2与其相邻的完整支撑板之间设置有第一滚轮盘6，所述第一滚轮盘固定于完整支撑板上，与所述齿轮盘连接的第二定位螺栓的延伸端与第二滚轮盘滚动连接以实现对轨道盘的支撑；采用该结构，在轨道盘旋转过程，可以对轨道盘起到良好的支撑作用，防止旋转不顺畅或者卡死现象的出现。

如附图1-4所示，所述的轨道盘与其相邻的完整支撑板之间设置有第二滚轮盘7，所述第二滚轮盘固定于完整支撑板上，与所述轨道盘连接的第二定位螺栓的延伸端与第二滚轮盘滚动连接以实现对轨道盘的支撑；采用该结构，在轨道盘旋转过程，可以对轨道盘起到良好的支撑及精确周向导向作用，防止旋转不顺畅或者卡死现象的出现。

具体的，如附图5所示，在第二定位螺栓的延伸端上可以设滚动轮，在第二滚轮盘上可以设置台阶槽，台阶槽沿着滚轮盘的周向一周环绕设置，滚动轮与台阶槽滚动配合从而实现对齿轮盘或者轨道盘的支撑及导向；上述的结构，对应的第一定位螺栓和第一滚轮盘也有相应的设置。

如附图1-4所示，本申请所述的推动机构3位于两块完整支撑板中一块支撑板的外侧，包括至少一组旋转板安装支架3.1，位于旋转板安装支架上的旋转板3.2，旋转板上设置驱动轮3.3；所述的旋转板安装支架与旋转板之间设置压紧调节机构3.4以实现驱动轮对管道的压紧调节，所述的驱动轮通过链条3.5与驱动电机传动连接以实现驱动轮在管道上的移动。采用该结构可以对管道实现压紧的同时，还能轴向前进，实现管道的完整包覆包膜动作。具体的驱动轮3.3为内凹弧形结构，内凹即向着驱动轮的轴心方向凹陷，形成的轮廓与管道的外轮廓配合即内凹弧形与管道的柱形面相互贴合，从而方便沿着管道轴向前进。

如附图1-4所示，所述的至少一组旋转板安装支架为一组即两个，两个安装支架沿着完整支撑板径向对称分布，每个旋转板安装支架上均设置有一个旋转板，旋转板上设置驱动轮；一组驱动轮分布位于管道的两侧实现对管道的抱合。压紧调节机构具体的为螺栓管两端螺纹连接有螺杆，一端的螺杆与旋转板安装支架连接、另一端的螺杆与旋转板连接，通过旋转螺栓管实现对旋转板角度调节，从而可以实现驱动轮对管道的压紧、松弛。

本申请的第一滚轮盘第二滚轮盘也均是半分结构，以实现打开状态包覆于闭合的管道外壁上，然后通过安装板和螺栓固定实现整个半分结构的连接，构成完整的结构。结构类似于轨道盘或者齿轮盘，在此不再赘述。

本申请还提供一种管道包膜机的使用方法，具体的包括：

(1)首选将半分的管道包膜机安装到管道上，使管道穿过管道包膜机，然后将半分的管道包膜机组配成完成的结构；然后调整压紧轮高度，使管道包膜机环抱住管道通过调整压紧条件机构使管道包膜机与管道轴线重合；

(2)调整驱动轮位置，使驱动轮与管道保持贴合力，单轮6～8N，随管道直径变化，单轮贴合力6～8N，步进电机带动驱动轮转动，驱动转速在80～175r/min之间调整。

(3)调整膜卷机与管道轴线呈35～45°角，与管道水平中轴面呈1～1.5度仰角，膜先绕管道1～3圈；当轨道盘转动时，膜卷随轨道盘转动，需要与驱动轮的速度相匹配，通常转速在95～150r/min，叠合尺寸1.2～1.8mm之间。

(4)膜卷使用完毕后，并停止驱动电机转动、旋转步进电机停机，发出警报提示，当膜卷安装完毕后，驱动轮驱动电机、膜卷驱动电机自动启动。

步骤(1)中压紧轮的单轮压紧力3～5N。

步骤(2)中驱动轮的单轮对管道的压紧力6～8N，该数值的限定可降低驱动轮失速率。

轨道盘一侧安装有膜卷支架，膜卷安装到膜卷支架后，工作时，先人工把膜缠绕管道1～2圈，启动缠绕机，即可实现管道自动包膜。

缠绕机工作前，两个半部分离，套合到管道上，使管道处于中间位置，闭合左、右半部并用螺栓紧固、对管道进行抱合，然后调整压紧轮高度，使压紧轮逐渐抱合管道且使管道中轴线与缠绕机中心轴线重合，调整缠绕机右端的压紧调节装置使驱动轮与管道接触并保持一定压紧力，启动步进电机，步进电机通过链条带动驱动轮转动，实现缠绕机在管道上的移动，同时左侧同步电机带动大齿轮转动，大齿轮通过内支撑杆带动轨道盘转动，膜卷随着轨道盘的转动围绕管道旋转，把管道保护膜缠绕到管道上去。

管道包膜机的压紧轮高度可调，可适应φ60～φ220的各种管道作业。

本申请可以实现周向旋转和轴向移动，从而实现了对管道保护膜的自动卷绕。