專利名稱：一種鋼管整徑矯直設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種鋼管整徑矯直設(shè)備，特別是一種用于大口徑直縫埋弧焊接鋼管的外觀的矯正設(shè)備，屬管材制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)現(xiàn)有鋼管生產(chǎn)過(guò)程中有時(shí)會(huì)造成橢圓度過(guò)大，直度超標(biāo)或管體變形等現(xiàn)象， 由于鋼管往往具有較高的韌性和強(qiáng)度，很難把鋼管的橢圓度和直度進(jìn)行矯正。用于對(duì)大口徑直縫埋弧焊接鋼管進(jìn)行外觀的矯正。如如果鋼管的橢圓度過(guò)大超出顧客標(biāo)準(zhǔn)，則需要通過(guò)整徑設(shè)備將其矯正到標(biāo)準(zhǔn)要求的橢圓度范圍內(nèi)；
如果鋼管彎曲度過(guò)大超出顧客標(biāo)準(zhǔn)，則通過(guò)矯直設(shè)備能將其矯正到標(biāo)準(zhǔn)要求直線度范圍內(nèi)。國(guó)內(nèi)用于大口徑直縫焊接鋼管的整形矯直設(shè)備存在以下不足
壓力普遍較小，很少有超過(guò)1500麗的大型矯直設(shè)備，且模具設(shè)置不合理，往往與鋼管的名義外徑相同，或沒(méi)有足夠的過(guò)盈變形空間，沒(méi)有考慮高強(qiáng)度鋼管的塑性變形量和反彈量，對(duì)于屈服強(qiáng)度高達(dá)500-900MPa的高強(qiáng)度鋼管無(wú)法進(jìn)行矯正。沒(méi)有既能夠整徑(橢圓度)，又能夠矯直(直線度)的綜合類機(jī)組，只有單一的整徑機(jī)和矯直機(jī)。設(shè)備輔助系統(tǒng)如輥道、旋轉(zhuǎn)輥、上下模座設(shè)置重復(fù)，電機(jī)、液壓站等動(dòng)力設(shè)備設(shè)置重復(fù)，能源浪費(fèi)較大；造成投資浪費(fèi)；占地空間也大。國(guó)內(nèi)的整徑和矯直設(shè)備沒(méi)有采用專門的數(shù)控程序控制，不能進(jìn)行精密點(diǎn)動(dòng)控制和自動(dòng)參數(shù)設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是
提供一種鋼管整徑矯直設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)鋼管的彎曲度校正及橢圓度校正雙功能。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明包括壓機(jī)及給料裝置，包括壓機(jī)，所述壓機(jī)包括與機(jī)架固定的四根立柱，立柱上部固定上缸座，上缸座下方設(shè)置可沿立柱上、下滑動(dòng)的上模座，上缸座上固定可驅(qū)動(dòng)上模座沿立柱上、下滑動(dòng)的矯直油缸，上模座底部固定上模具；
立柱下部固定下缸座，下缸座上方設(shè)置可可沿立柱上、下滑動(dòng)的的下模座，下缸座上固定可驅(qū)動(dòng)下模座沿立柱上下滑動(dòng)的整徑油缸，所述下模座頂部固定下模具；
所述壓機(jī)前、后端分別沿縱向中心位置設(shè)置做為矯直工位支撐點(diǎn)的矯直支座。所述壓機(jī)縱向中心線上設(shè)置可將工件送入壓機(jī)的矯直工位或整徑工位的給料裝置。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于 所述上、下模座滑動(dòng)配合導(dǎo)向桿。
所述四根立柱呈矩形布置，上、下模具位于四根立柱的中心位置。所述給料裝置包括沿壓機(jī)縱向中心位置設(shè)置，可沿上、下模具的水平縱向中心線輸送鋼管的給料滾道。所述給料滾道通過(guò)搖臂支撐，搖臂底部鉸接可驅(qū)動(dòng)搖臂擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)支撐在其頂端的給料滾道改變其高度的連桿。所述連桿由直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。所述給料滾道沿壓機(jī)縱向設(shè)置七組；七組給料滾道的支撐搖臂連接同一連桿或分組與連桿連接。所述壓機(jī)的縱向中心位置設(shè)置可驅(qū)動(dòng)置于其上的工件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)輥，所述旋轉(zhuǎn)輥下部有可驅(qū)動(dòng)其升降的油缸。所述上、下模具的工作面形狀設(shè)計(jì)為漸開(kāi)線弧形，所述漸開(kāi)線弧形曲率大于較所要矯正的鋼管的圓弧曲率。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是
本發(fā)明提供的四柱式壓力機(jī)，設(shè)置上下兩個(gè)油缸，上油缸為矯直油缸，用于鋼管矯直； 下油缸為整徑油缸，用于鋼管糾正橢圓度。整圓時(shí)整徑油缸驅(qū)動(dòng)下模具上行、矯直時(shí)矯直油缸驅(qū)動(dòng)下模具下行，在一臺(tái)壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)了整圓-矯直雙功能。模具工作面設(shè)計(jì)為漸開(kāi)線弧形，曲率較所要矯正的鋼管略大，能夠?qū)︿摴苓M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)的矯正，同時(shí)不至于造成鋼管的局部受力變形。使用嵌套型模具安裝方式，可以在較大口徑圓弧模具內(nèi)嵌套較小口徑模具，形狀簡(jiǎn)單，連接方便，換道調(diào)型十分便利。壓力機(jī)采用四柱拉力梁式，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。本機(jī)數(shù)控系統(tǒng)可以精確地控制油缸行程位移(精確至0. Imm),反映快速，具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式，可以方便有效地進(jìn)行鋼管整徑矯直操作。給料裝置包括一組同步升降的給料滾道，用來(lái)將鋼管輸送至待矯正位置；另有一組旋轉(zhuǎn)輥，將鋼管旋轉(zhuǎn)至適宜的矯正方向。該新型產(chǎn)品壓力達(dá)2000噸，利用大功率的液壓缸壓制鋼管變形，足夠?qū)η?qiáng)度 SOOMPa以上的鋼管進(jìn)行矯正；對(duì)直徑610以下，口徑813以下的鋼管具有較好的矯直和整徑作用，對(duì)外形超標(biāo)鋼管能夠很好地進(jìn)行矯正，模具的輪廓能有效克服鋼管回彈的影響，使這些超標(biāo)的鋼管外觀的橢圓度和直線度修正到標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)，提高產(chǎn)品合格率。


圖1是一種鋼管整徑矯直設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意其中1、直線驅(qū)動(dòng)裝置，2、旋轉(zhuǎn)輥，3、機(jī)架，4、給料滾道，5、矯直支座，6、下模具，7、上模具，8、上缸座，9、矯直油缸，10、立柱，11、上模座，12、下模座，13、下缸座，14、整徑油缸，15、 連桿，16、搖臂。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖1所示，本發(fā)明包括壓機(jī)及給料裝置；
所述壓機(jī)包括與機(jī)架3固定的四根立柱10，立柱10上部固定上缸座8，上缸座8下方設(shè)置可沿立柱10上下滑動(dòng)的上模座11，上缸座8上固定可驅(qū)動(dòng)上模座11沿立柱10上下滑動(dòng)的矯直油缸9，上模座11底部固定上模具7。立柱下部固定下缸座13，下缸座13上方設(shè)置可可沿立柱10上下滑動(dòng)的的下模座 12，下缸座13上固定可驅(qū)動(dòng)下模座12沿立柱10上下滑動(dòng)的整徑油缸14，所述下模座12頂部固定下模具6。所述四根立柱呈矩形布置，上、下模具7、6設(shè)置在四根立柱10的中心位置。上、下模具7、6為執(zhí)行單元，直接與鋼管接觸進(jìn)行壓制。上述實(shí)施例中立柱10不僅起到機(jī)架的作用，同時(shí)與上、下模座11、12滑動(dòng)配合做為的上、下模座11、12導(dǎo)向桿，所述立柱10也可單獨(dú)起機(jī)架的作用，另行設(shè)計(jì)上、下模座11、 12的豎直導(dǎo)向桿。所述給料裝置包括
沿壓機(jī)縱向中心位置設(shè)置，可沿上、下模具7、6的水平縱向中心線輸送鋼管的給料滾道4 ；給料滾道由電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)；所述給料滾道4沿壓機(jī)縱向設(shè)置七組，給料滾道4通過(guò)搖臂16支撐，搖臂16底部由連桿15驅(qū)動(dòng)；為了保證七組給料滾道4同步動(dòng)作，其底部的連桿15連為一體結(jié)構(gòu)，即由一個(gè)連桿15驅(qū)動(dòng)多組給料滾道4 ；連桿15外端由直線驅(qū)動(dòng)裝置1 驅(qū)動(dòng)；所述直線驅(qū)動(dòng)裝置1可設(shè)計(jì)為氣缸、油缸、滾珠絲杠等裝置。所述壓機(jī)縱向中心位置設(shè)置可驅(qū)動(dòng)置于其上的鋼管旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)輥2，旋轉(zhuǎn)輥2由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)輥2下部有可驅(qū)動(dòng)其升降的油缸，所述旋轉(zhuǎn)輥2可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)高度位置，整徑時(shí)處于高位；矯直時(shí)降至低位。上述給料裝置還可以采用其他現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，例如輸送帶，人工旋轉(zhuǎn)，配合油缸、氣缸等升降機(jī)構(gòu)。所述壓機(jī)前、后端分別沿縱向中心位置設(shè)置矯直支座5。所述上、下模具7、6的工作面形狀設(shè)計(jì)為漸開(kāi)線弧形，曲率較所要矯正的鋼管略大，能夠?qū)︿摴苓M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)的矯正，同時(shí)不至于造成鋼管的局部受力變形。模具表面光滑且有圓弧過(guò)渡，不會(huì)輕易對(duì)鋼管產(chǎn)生損傷和變形。同時(shí)使用嵌套型模具方式，可以在較大口徑圓弧模具內(nèi)嵌套較小口徑模具，形狀簡(jiǎn)單，連接方便，換道調(diào)型十分便利。
本發(fā)明設(shè)備使用說(shuō)明 整徑過(guò)程
整徑工位指鋼管徑向長(zhǎng)軸定點(diǎn)接觸上模具的工作面位置。1、給料滾道4升起到輸送高度，鋼管通過(guò)給料滾道4進(jìn)入壓機(jī)內(nèi)部，隨著連桿15 擺動(dòng)，給料滾道4降下至整徑高度，將鋼管放置在旋轉(zhuǎn)輥2上。2、旋轉(zhuǎn)輥2開(kāi)始進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將鋼管徑向長(zhǎng)軸轉(zhuǎn)至12點(diǎn)方向，然后整徑油缸14帶動(dòng)下模座12向上移動(dòng)；操作者可以采取親手操作點(diǎn)動(dòng)(精度達(dá)0. 2mm)控制下模座12上行，或直接設(shè)定上行最終位移值，讓下模座12自動(dòng)上行，上模座11不動(dòng)，直至鋼管夾在上、下模具 7、6中間被擠壓變形，達(dá)到合適的圓度。
3、保壓一段時(shí)間，操作者泄壓控制下模具6下行，松開(kāi)鋼管，觀察測(cè)量壓制效果， 如尚未達(dá)到顧客要求橢圓度則重復(fù)壓制。測(cè)量期間因安全需要，液壓系統(tǒng)全部鎖定，設(shè)備任何部件不會(huì)運(yùn)動(dòng)。4、控制給料滾道4運(yùn)送鋼管到其長(zhǎng)度方向上任何一段，重復(fù)1)- 步驟進(jìn)行圓度矯正。直至全長(zhǎng)范圍內(nèi)鋼管橢圓度達(dá)到顧客標(biāo)準(zhǔn)。矯直過(guò)程
矯直工位指鋼管最彎曲軸線高點(diǎn)位于最上方，置于矯直支座5上。1、給料滾道4升起到輸送高度，鋼管通過(guò)給料滾道4進(jìn)入壓機(jī)內(nèi)部，隨著連桿15 擺動(dòng)，輥道降下至矯直高度，將鋼管放置在旋轉(zhuǎn)輥2上。2、旋轉(zhuǎn)輥2開(kāi)始進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將鋼管最彎曲軸線轉(zhuǎn)至12點(diǎn)方向，然后旋轉(zhuǎn)輥2降下， 鋼管被放置在矯直支座5上。矯直油缸9帶動(dòng)上模座11向下移動(dòng)；操作者可以采取親手操作點(diǎn)動(dòng)(精度達(dá)0. 2mm)控制上模座11下行，或直接設(shè)定下行最終位移值，讓上模座11自動(dòng)下行，整徑油缸14不動(dòng)(矯直時(shí)下模具拆除)，直至鋼管被上模具7壓彎，達(dá)到合適的直線度。3、保壓一段時(shí)間，操作者泄壓控制上模具7上行，松開(kāi)鋼管，觀察測(cè)量壓制效果和直線度，如尚未達(dá)到顧客要求直線度則重復(fù)壓制。測(cè)量期間因安全需要，液壓系統(tǒng)全部鎖定，設(shè)備任何部件不會(huì)運(yùn)動(dòng)。4、控制給料滾道4運(yùn)送鋼管到其長(zhǎng)度方向上任何一段，重復(fù)1)- 步驟進(jìn)行直線度矯正。直至全長(zhǎng)范圍內(nèi)鋼管直線度達(dá)到顧客標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明采用整圓時(shí)位于底部的整徑油缸14驅(qū)動(dòng)模具上行、矯直時(shí)位于頂部的矯直油缸9驅(qū)動(dòng)模具下行的獨(dú)特工藝，在一臺(tái)壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)了整圓-矯直雙功能。新型整徑矯直壓力機(jī)對(duì)直徑610以下，口徑813以下的鋼管具有較好的矯直和整徑作用，對(duì)外形超標(biāo)鋼管能夠很好地進(jìn)行矯正，提高了產(chǎn)品合格率。該壓力機(jī)采用傳統(tǒng)的四柱拉力梁式，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固；上下兩個(gè)油缸，上矯直油缸噸位為 700噸，用于鋼管矯直；下整徑油缸噸位為2000噸，用于鋼管糾正橢圓度(整徑)。本機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)，可以精確地控制油缸行程位移(精確至0. 1mm)，反映快速，具有手動(dòng)和自動(dòng)2種方式，可以方便有效地進(jìn)行鋼管整徑矯直操作。
權(quán)利要求
1.一種鋼管整徑矯直設(shè)備，包括壓機(jī)，其特征在于所述壓機(jī)包括與機(jī)架固定的四根立柱，立柱上部固定上缸座，上缸座下方設(shè)置可沿立柱上、下滑動(dòng)的上模座，上缸座上固定可驅(qū)動(dòng)上模座沿立柱上、下滑動(dòng)的矯直油缸，上模座底部固定上模具；立柱下部固定下缸座，下缸座上方設(shè)置可可沿立柱上、下滑動(dòng)的的下模座，下缸座上固定可驅(qū)動(dòng)下模座沿立柱上下滑動(dòng)的整徑油缸，所述下模座頂部固定下模具；所述壓機(jī)前、后端分別沿縱向中心位置設(shè)置做為矯直工位支撐點(diǎn)的矯直支座；所述壓機(jī)縱向中心線上設(shè)置可將工件送入壓機(jī)的矯直工位或整徑工位的給料裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管整徑矯直設(shè)備，其特征在于所述四根立柱呈矩形布置，上、下模具位于四根立柱的中心位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼管整徑矯直設(shè)備，其特征在于所述給料裝置包括沿壓機(jī)縱向中心位置設(shè)置，可沿上、下模具的水平縱向中心線輸送鋼管的給料滾道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼管整徑矯直設(shè)備，其特征在于所述給料滾道通過(guò)搖臂支撐，搖臂底部鉸接可驅(qū)動(dòng)搖臂擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)支撐在其頂端的給料滾道改變其高度的連桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋼管整徑矯直設(shè)備，其特征在于所述連桿由直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋼管整徑矯直設(shè)備，其特征在于所述給料滾道沿壓機(jī)縱向設(shè)置七組；七組給料滾道的支撐搖臂連接同一連桿或分組與連桿連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管整徑矯直設(shè)備，其特征在于所述壓機(jī)的縱向中心位置設(shè)置可驅(qū)動(dòng)置于其上的工件旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)輥，所述旋轉(zhuǎn)輥下部有可驅(qū)動(dòng)其升降的油缸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管整徑矯直設(shè)備，其特征在于所述上、下模具的工作面形狀設(shè)計(jì)為漸開(kāi)線弧形，所述漸開(kāi)線弧形曲率大于較所要矯正的鋼管的圓弧曲率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管整徑矯直設(shè)備，其特征在于所述上、下模座滑動(dòng)配合導(dǎo)向桿。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼管整徑矯直設(shè)備，特別是一種用于大口徑直縫埋弧焊接鋼管的外觀的矯正設(shè)備，屬管材制造技術(shù)領(lǐng)域；包括壓機(jī)及給料裝置，其特征在于所述壓機(jī)包括與機(jī)架固定的四根立柱，立柱上部固定上缸座，上缸座下方設(shè)置可沿立柱上、下滑動(dòng)的上模座，上缸座上固定可驅(qū)動(dòng)上模座沿立柱上、下滑動(dòng)的矯直油缸，上模座底部固定上模具；立柱下部固定下缸座，下缸座上方設(shè)置可可沿立柱上、下滑動(dòng)的的下模座，下缸座上固定可驅(qū)動(dòng)下模座沿立柱上下滑動(dòng)的整徑油缸，所述下模座頂部固定下模具，壓機(jī)前、后端分別沿縱向中心位置設(shè)置矯直支座。本發(fā)明提供的壓力機(jī)，設(shè)置上、下兩個(gè)油缸，上油缸為矯直油缸；下油缸為整徑油缸，整圓時(shí)整徑油缸驅(qū)動(dòng)下模具上行、矯直時(shí)矯直油缸驅(qū)動(dòng)上模具下行，在一臺(tái)壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)了整圓-矯直雙功能。
文檔編號(hào)B21D3/00GK102294384SQ201110265598
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者姚華, 朱敏, 李翠艷, 王旺甫, 王鋼, 白學(xué)偉, 邊晉, 郭振其 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司, 巨龍鋼管有限公司