CN100457311C - 用于矫正圆导管和管道的装置和方法 - Google Patents

Abstract

通过轧制减小导管或管道的直径、使其变圆或矫直的装置，其包括在平行圆柱形阵列中的多个接近的、等距的、长的、窄的、平行的圆柱形辊，所述导管或管道以恒定的直线速度通过所述平行的圆柱形阵列，所述辊被偏斜以径向内地移动中心接触区，使它们有力地与所述导管或管道的外表面接触，并且被旋转以导致它们的中心接触区沿着所述导管或管道的外表面进行运动产生连续的、平行的、重叠的、螺旋的路径，由此超过其材料的屈服应力局部地逐渐向所述导管或管道的整个外表面施加压缩力，从而导致所述导管或管道采用更小直径的设置。

Description

用于矫正圆导管和管道的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于通过减少圆导管或管道的直径进行校正并且具有矫直和圆化辅助作用的方法和装置。尤其是，本发明涉及利用多个辊的方法和装置。

背景技术

由于多种原因，通过从平板或制管钢板卷起管型并且缝焊对接边缘来制造导管和管道的过程中，不可能保持成品直径的精确控制。尤其在更大直径和使用更轻规格的材料时，例如直径大于150毫米或者壁厚小于直径的2％时，以这种方式制造的导管和管道不会很圆。而且也经常遇到笔直度的变化。众所周知，一些形式的导管和管道的标准规定了很宽松的公差。

许多应用存在于导管和管道必须满足关于直径、圆度和笔直度的精确规格，因此发展了许多方法来校正这些标准中的缺陷。在必须增加导管或管道的直径的场合，通常用外径稍大于导管或管道的一些合适硬质材料的圆柱形模具穿过所述导管或管道的内腔以扩展它。在需要不只较小校正的场合，需要加大直径的模具连续通过，所述导管或管道腔的内表面需要润滑，导致所述内表面的擦划频繁并且将发生壁变薄。该过程的优点是可在连续的基础上操作。在另一个方法中，通过使长度较短的内部受到液压以将其膨胀成封闭阴模而增加导管或管道的内径。该方法的使用通常局限于长度较短的导管或管道，并且所具有的缺点是缓慢以及它不能在连续的基础上操作的事实。这两种方法在本领域中是公知的。

在需要减小导管或管道的直径的场合，通常通过使所述导管或管道通过多个凹辊(concave roller)而轧制它，其中所述凹辊被布置成使得它们延伸的直径交于一个公共点并且它们的集体凹面(collectiveconcavities)或多或少地形成整圆，该整圆稍小于所要求的所述导管或管道的最终直径。等距的辊被支撑在平行于所述导管和管道的表面的切线的轴上并且被驱动旋转，同时待调整尺寸的所述导管或管道适配在它们之间并且由此冷却到更小的直径。除非所述导管或管道在此时被拉伸，否则将发生某种程度的壁变厚。该方法的一个例子在美国专利No.5,533,370中被教导。该方法似乎仅仅打算用于较小直径的导管或管道，并且该方法包括提供最终定径，所述最终定径通过将轧制的所述导管或管道牵引通过定径阴模而被执行，该事实表明了只可获得加工直径的有限控制。该方法的缺点在于仅仅较小的直径减小可以在单次通过中获得，通常大约为0.2-0.4mm，并且所述辊凹面的侧面的有效擦拭作用会磨损或损坏所述导管或管道的外表面(在不锈钢产品中是重要的因数)，并且缺点还在于该方法在大型的相对薄壁导管或管道中无效。外表面的所述磨损或损坏在通常仅仅使用两个具有深凹面的辊来执行该方法的较大直径导管或管道中尤其显著。显然，如引用的例子中所建议的，可以通过将导管或管道牵引通过定径阴模而减小它的直径。在使用该方法的场合，所述导管或管道需要润滑，所述导管或管道的外表面频繁地被所述模具中的毛刺擦划或被所述模具拉起，因此会发生一些壁变厚和伸长。该方法的一个例子在美国专利No.4,057,992中被教导，在该专利中内模和外模都被用于通常为第二或第三制造加工中。

通过轧制减小直径的另一个例子，即在该情况下根据旋转成形所描述的方法，在美国专利No.6,233,991中被教导，在该专利中较短长度的导管或管道的仅仅在末端的夹具可旋转地支撑，并且当它旋转时多个辊抵靠在导管或管道的所述长度的外表面上，由此减小其直径，如果需要，将其变成锥形。该方法仅仅可应用于长度较短的导管或管道，并且明显地不能作为连续过程被操作。美国专利No.4,242,894与本发明相关，在该专利中薄壁金属管道由固体坯料在阿塞尔(Assel)轧管机中形成。在该情况下，通过调整多个成形辊的径向位置而准备改变成形管道的壁厚。通过增加成形辊旋转地支承在其上的短轴的偏斜而实现调整，由此径向地向内或向外移动所述辊。所述短轴的末端可旋转地支承在容纳于球窝接头(ball and socket joint)的球部的合适轴承中，所述球部在互补凹窝中运动以允许所述轴偏斜。所述辊较短并且带有肩部，该肩部作用于形成所述管道的坯料(blank)。

在许多管材轧制方法中，例如如美国专利No.4,827,749中所教导的，心轴被插入到管腔中以被轧制，并且多个贴靠所述心轴的辊作用于所述管材。

也很常见的申请是通过将一件导管或管道牵引到另一个的腔中而形成层压导管或管道。例如，在内导管或管道由聚合物材料制造的场合，通常通过使其以上述的方式通过凹辊之间或通过定径阴模，并且当定位在较大直径的导管或管道内时，通过施加内部流体压力而扩展它以使其紧紧适配在所述外导管或管道内，从而暂时减小其直径。另外，为了保证更牢固地固定所述内导管或管道，所述外导管或管道随后可以使用上述的一种方法来减小直径。在内和外导管或管道都是金属的场合，通过减小所述外导管或管道的直径而简单地固定所述内导管或管道。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于减小导管或管道直径的方法和装置；其可以容易地被精确调整以产生精确的成品直径；其可以在导管或管道的连续或不连续长度上操作；其可以自校正地被制造；其也可以提供矫直作用；其作用时不损坏导管或管道的外表面；其能够在单次通过中实现比其它系统更大程度的直径减小；其使所述导管或管道保留了完全的圆形；其可以被分为多阶操作；其作用时不需要润滑所述导管或管道；并且其有效地处理薄壁和厚壁导管或管道中的全部直径范围。

根据本发明，通过使其通过旋转装置而减小所述导管或管道的直径，所述旋转装置包括支承筒，在该支承筒中带有多个接近的、等距的、偏斜的、长的、窄的、平行的刚性硬质材料的圆柱形辊，当导管或管道通过所述装置时所述辊抵靠在所述导管或管道的外表面上。所述辊被支承在圆柱形阵列中，它们的末端在直径相等的节距圆上，并且它们被支承在设置于所述支承筒的端凸缘中的合适的轴承中，所述端凸缘带有开孔以允许待处理的所述导管或管道进入和离开。所述端凸缘的一个或两者都能够在所述支承筒的所述末端内旋转移动，由此调整所述辊的偏斜度，尽管所述辊相对于所述支承筒的纵轴移动，但是它们仍保持在与所述纵轴平行的平面内。所述辊的所述轴承自身支承在部分球形轴衬中，而该部分轴衬又容纳在形成于所述端凸缘中的互补帽(complementary cup)中，从而所述辊位于它们的偏斜位置时可以继续旋转地支承在所述端凸缘中。所述支承筒自身旋转地支承在一个或多个轴承中，所述轴承允许它围绕其纵轴旋转并且被合适的传动电机驱动。在操作中，所述辊的偏斜度被调整以使所述辊的窄的、位于中心的接触区以期望的力抵靠在所述导管或管道的外表面上。所述导管或管道以稳定的速度通过所述辊的所述圆柱形阵列，所述支承筒被其传动电机旋转，导致所述辊的所述接触区沿所述导管或管道的外表面运动产生连续的、平行的、重叠的、螺旋的路径，超过其材料的屈服应力局部地向所述导管或管道施加压缩力，由此导致所述导管或管道采用更小直径的设置。所述辊的所述接触区通过所述导管或管道的外表面之上导致所述表面被良好磨光而不会损坏，所述导管或管道的不圆度同时被校正，若所述导管或管道需要被矫直，当它通过所述辊时其正确对准的限制将实现该矫直。

附图说明

将参考结合附图给出的优选实施例的以下描述，有利于更容易地理解本发明的各个方面，其中：

图1a、1b和1c是所述支承筒的部分横截面图，其显示了所述辊的其中一个所述圆柱形阵列的各个位置；

图2是所述支承筒和待处理的所述导管或管道的部分横截面图，其显示了所述辊的一些圆柱形阵列相对于待处理的所述导管或管道的布置；

图3是所述支承筒，其支承轴承和待处理的所述导管或管道的纵向横截面图，为了清楚所述辊被删除；

图4是图3中所示的部件的端视图；

图5是在其中一个所述辊的一端的承载装置的纵向横截面图；

图6是完整装置的侧视图，其中待处理的所述导管或管道正通过它；

图7是支承所述辊的一个替代装置的纵向横截面图；

图8是所述支承筒的端视图，其显示了刻度细节；

图9是一个所述辊的中心部分的部分侧视图，其显示了替代的成形细节；

图10是一个所述辊的中心部分的部分侧视图，其显示了另一个替代的成形细节；

图11是圆柱体阵列中一组典型的所述辊的端视图，其中为了显示清楚所有承载装置被删除；

图12是图11中所示的所述组的辊的端视图。

具体实施方式

参考图1a，辊3可旋转地支承在支承筒1内，其轴定位在节距圆2上并且平行于所述支承筒的轴。参考图1b，显示了相同的辊，其末端在前述位置的任一侧偏斜15°。可以看出从所述支承筒的中心5到所述辊的接触区6的距离4被减小。参考图1c，所述辊被显示成其末端再偏斜15°并且可以看出距离4进一步被缩短。从图中应当理解所述辊的偏斜可以用于使它们的中心接触区有力地接触待处理的所述导管或管道的外表面。显然，所述辊可以被制造成在其整个长度上是实心的或者被制造成带有实心末端而在其中间部分部分地空心。

参考图2、11和12，显示了圆柱形阵列中辊3的部分组或全部组，所述辊可旋转地支承在支承筒1内，它们的轴端定位在相同直径的节距圆2上。所述辊的偏斜使接触区6接触待处理的导管或管道7的外表面。在优选的实施例中，为了在每个所述圆柱形阵列中提供最大数量的辊，所述辊被制造成带有与特定应用匹配的最小实际直径。优选地，这通常导致所述辊所具有的直径大约是待处理的所述导管或管道的20％，例如，28毫米直径的18个辊以一种布置用于处理直径为150毫米的导管或管道。

参考图3，待处理的导管或管道7被显示成沿箭头23所示的方向通过支承筒1的端凸缘9，19中的孔8。所述辊的所述圆柱形阵列中的一个轴的典型位置由虚线18显示，端凸缘9、19中用于该辊的支承件在该图中被去除。端凸缘19固定在所述支承筒的一端中，端凸缘9在肩部20、21之间固定在所述支承筒的另一端中，同时保持自由地进行旋转运动以实现所述辊的偏斜。用于所述辊的末端的支承件(未示出)容纳于设在所述支承筒端凸缘中的开孔10中。轴承15被定位在通过所述辊的接触区的一个平面上或与之接近。安装凸缘12设在所述支承筒的中间外表面上并且径向腹板13将其与合适的固定装置连接，所述径向腹板13的周边形成轴承15的外壳内部。圆柱形滑轮14形成于朝其周边定位的所述径向凸缘的一个侧面上。径向安装凸缘22带有用于安装连接件(未示出)的孔17，并且其内周边形成圆柱形延伸部16，该延伸部包括轴承15的外壳外部。安装凸缘22用合适的紧固件旋转地固定到支承结构(未示出)，支承筒1由通过合适的皮带(未示出)施加到滑轮14的传动力旋转地被驱动。在一个替代实施例中，所述滑轮被链轮或齿轮(未示出)代替，所述支承筒由通过一个或多个合适的链或齿轮施加的传动力被旋转地驱动。当待处理的导管或管道7通过所述支承筒的内部和通过辊(未示出)的所述旋转圆柱形阵列时，所述辊的所述接触区沿着连续的、平行的、重叠的、螺旋的路径通过所述导管或管道的外表面，所述路径典型地由箭头24指示。可以容易地证明靠着所述导管或管道驱动所述辊所需的动力很小，即使当所述导管或管道繁重地工作时，也明显小于传统方法所需的动力。

参考图4，端凸缘9旋转地被可调整长度的撑杆33限制，所述撑杆的内端枢转地连接到形成于端凸缘9上的短轴34，所述撑杆的外端枢转的连接到短轴35，该短轴35形成于固定到所述支承筒的外端面的支柱32的末端上。通过加长或缩短所述撑杆实现所述辊的偏斜，由此相对于所述支承筒旋转地移动端凸缘9。

参考图5，辊3的末端带有锥形截面27，该锥形截面27的末端形成轴28。轴28旋转地容纳在滚针轴承29中，该滚针轴承29又容纳在部分球形轴衬26内。部分球形轴衬26容纳在分裂帽25内，而该分裂帽又容纳在设在端凸缘9中的开孔10内。轴承29固定在肩部36和保持帽30之间的轴28上，所述保持帽由合适的紧固件31固定到所述轴的末端上。合适的装置(未示出)被提供以用于润滑辊承载装置。所述分裂帽带有外凸缘37，通过所述外凸缘所述分裂帽在开孔10中通过合适的连接装置(未示出)保持就位。所述分裂帽的每一侧上的开口适当地放开以为辊3的运动提供必需的自由度。轴28和滚针轴承29被制造得足够长以适合其偏斜度增加或减小所导致的辊3的轴向移动。在一个替代实施例中(未示出)，轴28和滚针轴承29主动地固定在部分球形轴衬26中，并且其偏斜度增加或减小所导致的辊3的轴向移动被端凸缘9在支承筒1的末端内的轴向移动调节，另一方面所述端凸缘被限制成通过一个互补啮合件上的合适的花键、支托或类似物(未示出)抵抗相对于所述支承筒的旋转运动。

参考图6，在图3和4中所示的组件被安装在移动框架38中。所述移动框架可滑动地由抵靠在直线轴承41、42上的支架43、44支承，所述直线轴承在固定于固定框架45的上表面的轨道39、40上移动。待处理的导管或管道7被显示成正通过支承筒1并且其延伸部被支承在合适的支承件(未示出)上。检测装置设在两个所述框架之间以检测所述运动框架的线性运动，由此调整所述驱动装置的工作速度。具体而言，枢轴46朝其一侧固定到所述移动框架的下结构元件，阀48朝着所述移动框架的第二侧固定到所述固定框架的下结构元件。连杆49将所述阀的操纵杆连接到所述枢轴，从而当所述移动框架沿轨道39移动时，所述阀逐渐打开，在所述移动框架的行程的左极限(如图所示)所述阀完全关闭。在合适压力下的压缩空气供应通过空气管道47连接到所述阀，并且空气从所述阀通过柔性空气管道50供应到空气电机51。所述空气电机通过减速箱54驱动滑轮52，所述滑轮通过皮带53连接到滑轮14以旋转地驱动支承筒1。按照需要，提供了合适的角撑板以增强所述移动和固定框架。在操作中，当所述导管或管道从轧管机进入所述装置时，通过所述辊的接触区施加的摩擦力用于沿轨道39、40移动所述移动框架，由此部分地打开阀48并且开动空气电机51以旋转地驱动支承筒1。所述移动框架的逐渐移动一直发生直到所述空气电机到达与所述导管或管道的前进速度相匹配的工作速度。然后所述移动框架的进一步移动停止。如果所述导管或管道的前进速度由于某些原因被减小，所述辊在所述导管或管道上产生的力用于使所述移动框架向后朝其静止位置移动，由此在某种程度上关闭阀48并且减小空气电机51的工作速度，由此减小支承筒1的旋转速度。

参考图7，在一个替代实施例中，辊3旋转地支承容纳于孔73中的滚针轴承56中，所述孔73设在形成于安装轭59的一侧上的肩部58中。每个所述安装轭支承在轴64上，并且由贝尔维尔垫圈(belvillewasher)65、垫圈66和紧固环67或其它合适的紧固件保持就位，所述轴64枢转地支承在设置于支承筒1的壁中的轴承63中。所述圆柱形阵列中的辊同时地被通过斜环60施加的力偏斜，所述斜环60枢转地连接到枢轴61，所述枢轴61设在所述轭的一端上并且由紧固环62保持就位。推力垫圈57设在辊3的末端和肩部58的内表面之间。所述支承筒按照要求直径增加以适合所述的布置。所述的布置明显地适合于仅仅处理导管或管道的一个直径，在用于处理不同直径的一个替代实施例中(未示出)，轴64的外部适当地被攻螺纹以啮合球状螺母，所述球状螺母被一个或多个合适的步进电机启动以同时径向朝内或朝外地移动所有所述辊。在这种实施例中，球形螺钉和螺母布置的使用是公知的和显而易见的。

参考图8，刻度标记68设在端凸缘9的面上，且校准标记69设在支承筒的一侧上，所述标记便于调整所述辊的偏斜。显然，所述的布置可选择地能够被颠倒。

参考图9，在一个替代实施例中，轴3带有位于中心的、窄的、凸部70，以允许所述辊向待处理的所述导管或管道提供更局限的力。

参考图10，在一个替代实施例中，轴3带有位于中心的、凹部72，以允许所述辊向待处理的所述导管或管道提供更分散的力。

参考图6，所述固定框架用合适的紧固件固定到底板74。当需要时，固定部件包含升降(jacking)装置(未示出)以精确地使所述装置与从轧管机(未示出)出现的导管或管道7的轴对准。所述升降装置可以可操作地产生所述导管或管道的矫直作用。在第一实施例中，所述升降装置被手动地操作。在一个替代实施例中，使用传感器(未示出)来检测所述导管或管道的笔直度，如果需要，一个或多个步进电机(未示出)被用于操作所述升降装置以校正笔直度的任何偏差。编程逻辑控制器和其它基于微处理器的设备被用于处理来自所述传感器的数据并且按照需要控制所述步进电机的操作。承载装置仅仅采用固定框架和所述支承筒的形式，端凸缘，滚筒，调整装置，支承装置，驱动装置可移动地支承在直线轴承上，直线轴承在垂直布置的轨道上运动，从而允许辊的圆柱形阵列的所述轴保持与所述前进的导管或管道的所述轴共线。在另一替代实施例中(未示出)，所述固定框架永久地固定于底板74，并且安装凸缘22支承在可滑动地在轨道上运动的直线轴承上，所述轨道固定到所述移动框架的垂直元件，所述直线轴承被球形螺钉和螺母布置移动，所述球形螺钉和螺母布置由一个或多个步进马动驱动。所述步进电机被用于驱动所述球形螺钉和螺母布置以校正所述导管或管道的笔直度的任何偏差。编程逻辑控制器或其它基于微处理器的设备被用于处理来自所述传感器的数据并且按照需要控制所述步进电机的操作。

参考图3和6，在一个替代实施例中(未示出)，空气电机51直接安装到圆柱形延伸部16并且通过啮合形成于滑轮14或支承筒1的外表面上的滑轮、链轮或齿轮的一个或多个皮带、链或齿轮旋转地驱动支承筒1。在该实施例中，所述移动框架是多余的并且所述装置简单地固定到所述固定框架的垂直元件。在另一个替代实施例中(未示出)，所述空气电机被液压电机、步进电机或其它形式的速度可控电动电机的形式的传动电机代替。在该布置中，所述导管或管道的前进速度由一个或多个编码器检测，其中编码器被连接到在所述导管或管道上运动的所述轧管机或张紧轮上的成形辊。编程逻辑控制器和其它基于微处理器的设备被用于处理来自所述编码器的数据并且按照需要控制旋转地驱动所述支承筒的所述传动电机的操作。

在一个替代实施例中(未示出)，使所述装置适于在多阶用两个或以上的所述单元来协同地成形，从而任何一个单元或所有单元被用于减小所述导管或管道的直径，校正其不圆或者矫直它。以共同旋转方向或者反向旋转的交替单元任意地操作所述单元。较佳地，交替的辊的圆柱形阵列可相反地旋转。从图1a、1b、1c和2的进一步检查将会理解，连续单元的辊的所述圆柱形阵列的轴总是共线的，无论它们是否调整。同时，所述导管或管道通过连续单元的前进速度将被校正，即便所述辊的所述偏斜调整。结果是，当所述辊的偏斜角度增加时，倾向于增加代表所述导管或管道的前进速度的向量三角形的轴向分量，旋转分量在补偿中自动地减小。结果，所述装置非常适合于在多阶形式中操作。也应当注意，由所述装置的操作施加到所述导管或管道的轴向力较高，因此在轴向上在其通过所述装置时，不需要其它推动或驱动装置向所述导管或管道施力。在该装置的多阶布置中，尤其施加到所述导管或管道的轴向力任意地用于将材料牵引通过定位在所述装置的上游的轧管机以及显著减小驱动所述轧管机所需的动力。显然，所述装置可以任选地用于在直接从轧管机递送的所述导管或管道的连续长度上工作或者在随后进入所述装置的所述导管或管道的不连续长度上工作。

参考图4，在本发明的一个替代实施例中(未示出)，安装在支承筒1的外表面上的一个或多个步进电机被用于调整用来代替可调整长度的撑杆33的合适球形螺钉和螺母布置(未示出)。传感器可以被提供以检测所述导管或管道的精确校正直径，编程逻辑控制器或其它基于微处理器的设备被用于处理来自所述传感器的数据并且按照需要控制所述步进电机的操作。动力和控制信号通过滑环部件被提供给所述步进电机，并且控制信号任意地通过无线连接被传输。亦即，控制信号通过无线装置被传输到支承在装置的移动部分上的设备。

连接到径向布置的线性传感器的内端的相对辊对形式的检测装置被用于测量从所述装置出现的所述导管或管道的成品直径，所述辊被合适的弹簧迫使接触所述导管或管道。在第二实施例中，激光测微器形式的检测装置被用于测量从所述装置出现的所述导管或管道的成品直径。在第三实施例中，相对邻近传感器对形式的检测装置被用于测量从所述装置出现的所述导管或管道的成品直径，其中每个所述传感器测量其参考表面和所述导管或管道的外表面之间的间隙。

进一步参考图3，将容易地理解带有其所述辊阵列的支承筒1可以通过使用快速脱离连接件(未示出)容易地从径向腹板13脱离，并且带有其所述辊阵列的支承筒1安装在其位置中以容纳不同直径的所述导管或管道。

所述装置执行的轧制过程提供了所述导管或管道的外径的精确控制；它不需要所述导管或管道的所述外表面的润滑剂；它仅仅需要低动力用于其操作；它保持所述导管或管道的所述外表面易于磨光和擦亮；它不受所述导管或管道的直径、长度或壁厚的限制；它可以用比轧管机的输出速度更大的所述导管或管道的直线速度操作，并且这两者可以因此结合在一起操作；它可以由协同操作的多个所述轧制单元执行；它对所述导管或管道产生变圆和矫直的作用；它可以在自动控制下操作；它可以与所述导管或管道的连续长度或不连续长度一起使用；并且与传统轧制过程相比，它提供了单程(per pass)所述导管或管道的内径的更大减小。

Claims (55)

1.通过轧制减小导管或管道的直径、使其变圆或矫直的装置包括：

(a)在平行圆柱形阵列中的多个接近的、等距的、长的、窄的、平行的圆柱形辊，所述辊旋转地支承在设在支承筒的端凸缘中的支承装置中，所述辊的末端定位在直径相等的节距圆上，所述轴承支承在部分球形轴衬中并且允许所述辊的末端相对于所述端凸缘进行角运动，而且所述端凸缘的一个或两者在所述支承筒中旋转地可相对于彼此运动，和；

(b)所述端凸缘中的开孔，其允许所述导管或管道在与所述圆柱形阵列的轴同轴的路径上连续前进通过所述辊，和；

(c)在所述支承筒上调整所述端凸缘的彼此之间的相对位置以偏斜地移动所述辊的装置，由此径向向内地放置中心接触区以使其有力地接触所述导管或管道的外表面，和；

(d)旋转地支承所述支承筒的支承装置，和；

(e)旋转地驱动所述支承筒的驱动装置，由此导致所述辊的所述中心接触区通过并且作用于所述连续前进的导管或管道的外表面，和；

(f)检测装置，其检测所述导管或管道的直线速度，所述导管或管道的笔直度，所述支承筒的旋转速度和所述导管或管道的成品直径，和；

(g)控制装置，其控制所述辊相对于所述导管或管道的前进速度的旋转速度，所述支承装置的高度和所述辊的所述偏斜调整，和；

(h)承载装置，其支承所述支承筒，所述端凸缘，所述辊，所述调整装置，所述支承装置，和所述驱动装置，从而所述辊的所述圆柱形阵列的所述轴保持与所述前进的导管或管道的所述轴共线。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述辊由坚固的硬质材料制造，并且完全是实心的，或者在它们的末端是实心的而在它们的整个中心部分是空心的。

3.根据权利要求1所述的装置，其中两个或以上的所述辊的所述圆柱形阵列被布置并且协同地被操作以处理前进的导管或管道的所述长度。

4.根据权利要求3所述的装置，其中交替的所述辊的所述圆柱形阵列相反地旋转。

5.根据权利要求1所述的装置，其中旋转地驱动所述支承筒的所述驱动装置通过带链或齿轮采用空气电机驱动。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述承载装置包括可滑动地支承在直线轴承中的移动框架，所述直线轴承在固定于固定框架的轨道上移动，所述移动框架由所述辊的作用和所述导管或管道的直线运动产生的合力移动，检测装置设在两个所述框架之间以检测所述运动框架的线性运动，由此调整所述驱动装置的工作速度。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述空气电机的工作速度被气阀形式的控制装置控制，所述移动框架相对于所述固定框架的位移启动所述气阀。

8.根据权利要求1所述的装置，其中旋转地驱动所述支承筒的所述驱动装置通过带链或齿轮采用液压电机驱动。

9.根据权利要求1所述的装置，其中旋转地驱动所述支承筒的所述驱动装置通过皮带、链或齿轮采用步进电机或其它形式的速度可控电动电机驱动。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述辊的所述中心接触区作用于在一系列连续的、平行的、重叠的、螺旋的接触路径中连续前进的所述导管或管道的外表面。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述端凸缘彼此的相对位置依靠一个或多个长度可调的撑杆调整，所述撑杆的两端分别枢转地固定所述端凸缘和所述支承筒。

12.根据权利要求11所述的装置，其中通过将凸螺纹部拧入到凹螺纹部而手动地调整所述撑杆的长度并且用防松螺母锁定被调整的长度。

13.根据权利要求11所述的装置，其中通过使用由步进电机启动的球形螺钉螺母布置来调整所述撑杆的长度。

14.根据权利要求1所述的装置，其中动力和控制信号通过滑环装置被传输到支承在所述装置的移动部分上的设备。

15.根据权利要求1所述的装置，其中控制信号通过无线装置被传输到支承在所述装置的移动部分上的设备。

16.根据权利要求1所述的装置，其中所述承载装置包括可滑动地支承在直线轴承中的移动框架，所述直线轴承在固定于固定框架的轨道上移动，所述移动框架由所述辊的作用和所述导管或管道的直线运动产生的合力移动，检测装置设在两个所述框架之间以检测所述运动框架的线性运动，由此调整所述驱动装置的工作速度。

17.根据权利要求1所述的装置，其中所述承载装置在高度上被调整以保持所述辊的所述圆柱形阵列的所述轴与所述前进的导管或管道的轴共线。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述承载装置依靠手动操作的螺旋起重器升高或降低。

19.根据权利要求17所述的装置，其中所述承载装置依靠包含球形螺钉和螺母布置的起重器被升高或降低并且由步进电机操作。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述检测装置用于检测所述前进的导管或管道的笔直度，所述控制装置用于控制所述步进电机的操作以调整所述承载装置的高度。

21.根据权利要求1所述的装置，其中所述承载装置仅仅采用固定框架和所述支承筒的形式，所述端凸缘，所述滚筒，所述调整装置，所述支承装置，所述驱动装置可移动地支承在直线轴承上，所述直线轴承在垂直布置的轨道上运动，从而允许所述辊的所述圆柱形阵列的所述轴保持与所述前进的导管或管道的所述轴共线。

22.根据权利要求21所述的装置，其中所述垂直轨道上的所述直线轴承的位置由球形螺钉和螺母布置调整，所述球形螺钉和螺母布置由受到所述控制装置控制的步进电机驱动。

23.根据权利要求1所述的装置，其中所述检测装置包括一个或多个编码器，通过在所述导管或管道上运动的所述轧管机或张紧轮上成形辊而驱动所述编码器。

24.根据权利要求1所述的装置，其中所述检测装置包括用来测量从所述装置出现的所述导管或管道的成品直径的测量装置。

25.根据权利要求24所述的装置，其中所述检测装置采用连接到径向布置的传感器的内端的相对辊对的形式，所述辊被弹簧迫使接触所述导管或管道。

26.根据权利要求24所述的装置，其中所述检测装置采用激光测微器的形式。

27.根据权利要求24所述的装置，其中所述检测装置采用相对的邻接传感器对的形式，每个所述传感器测量其参考面和所述导管或管道的外表面之间的间隙。

28.根据权利要求1所述的装置，其中所述阵列中的所述辊所有都具有相等的外径，该外径是待处理的所述导管或管道的外径的20％。

29.根据权利要求1所述的装置，其中所述支承装置尽可能地靠近通过所述辊的所述接触区的一个平面。

30.根据权利要求1所述的装置，其中所述支承装置容纳在轴承外壳中，所述轴承外壳的外部形成于圆柱形延伸部的内表面上，所述圆柱形延伸部形成于径向安装凸缘上，并且内部形成于径向腹板的外表面上，所述腹板固定到所述支承筒的外表面。

31.根据权利要求30所述的装置，其中圆柱形延伸部的形式的滑轮形成于所述径向腹板的外圆周周围。

32.根据权利要求31所述的装置，其中所述圆柱形延伸部上设置有链齿轮或齿轮以允许链或齿轮与之啮合。

33.根据权利要求1所述的装置，其中所述辊在每一端带有短轴，所述轴旋转地支承在设在所述支承筒的所述端凸缘中的支承装置中，所述短轴和所述支承装置的轴向长度足够长以适合由所述辊的偏斜导致的轴向移动。

34.根据权利要求1所述的装置，其中所述辊每个都旋转地支承在单个轭中，每个所述轭枢转地安装在一轴上，所述轴径向向外地通过设在所述支承筒中的轴承，通过在它们的末端枢转地连接到所述轭的斜环施加的力偏斜地移动所述轭。

35.根据权利要求34所述的装置，其中所述轭的所述轴的外部被攻螺纹以啮合球状螺母，所述球状螺母被一个或多个步进电机驱动以径向地向内或向外移动所述轭。

36.根据权利要求1所述的装置，其中在所述端凸缘的端面设置刻度标记，以及在所述支承筒的末端上设置互补的校准标记，以便于所述辊的偏斜调整。

37.根据权利要求1所述的装置，其中所述辊带有位于中心的、窄的凸部以允许向所述导管或管道应用更局限的力。

38.根据权利要求1所述的装置，其中所述辊带有位于中心的凹部以允许向所述导管或管道应用更分散的力。

39.根据权利要求1所述的装置，其中带有其所述辊的所述支承筒被固定到带有快速脱离连接的所述承载装置，容易地从所述承载装置脱离并且被其辊阵列适于处理不同直径的导管或管道的另一个所述支承筒代替。

40.通过轧制过程减小导管或管道的直径、使其变圆或矫直的方法，其包括以下步骤：

(a)以恒定的直线速度、连续前进的方式，使所述导管或管道通过多个接近的、等距的、长的、窄的、平行的圆柱形辊，所述辊布置在平行的圆柱形阵列中，所述导管或管道的轴保持与所述圆柱形辊阵列的轴共线，所述辊旋转地支承在承载装置中，同时在径向可偏斜地向内移动它们的中心接触区，和；

(b)偏斜地移动所述辊以将它们所述的中心区受控地有利地与所述导管或管道的外表面接触，和；

(c)以受控的速度旋转所述辊的所述圆柱形阵列，由此导致所述辊的中心接触区通过并且轧制地作用于所述连续前进的导管或管道的外表面，和；

(d)检测所述前进的导管或管道的直线速度，所述导管或管道的笔直度，所述辊的所述圆柱形阵列的旋转速度和所述导管或管道的成品直径，和；

(e)相对于所述导管或管道的前进速度控制所述辊的所述旋转速度，和；

(f)控制所述承载装置的高度以矫直所述导管或管道，和；

(g)控制所述辊的偏斜度以调整所述导管或管道的成品直径。

41.根据权利要求40所述的方法，其中在所述轧制过程期间所述导管或管道未被心轴或类似物整体地支承。

42.根据权利要求40所述的方法，其中所述辊的旋转速度被调整以适应所述导管或管道的前进线性速度和所述辊的偏斜度的组合。

43.根据权利要求40所述的方法，其中所述轧制过程被应用到所述导管或管道的整个长度或所述导管或管道的不连续长度。

44.根据权利要求40所述的方法，其中所述辊的所述中心接触区沿所述导管或管道的外表面运动产生连续的、平行的、重叠的、螺旋的路径，超过其材料的屈服应力局部地向所述导管或管道施加压缩力，由此导致所述导管或管道采用更小直径的设置。

45.根据权利要求40所述的方法，其中所述辊的所述中心接触区通过所述导管或管道的外表面校正了所述导管或管道的任何不圆度并且导致其所述外表面被擦亮。

46.根据权利要求40所述的方法，其中通过检测装置检测所述辊的所述旋转速度，所述支承装置的所述高度和所述辊的偏斜度。

47.根据权利要求40所述的方法，其中所述辊的所述旋转速度，所述导管或管道的前进速度，所述承载装置的所述高度和所述辊的所述偏斜度被手动地控制。

48.根据权利要求40所述的方法，其中所述辊的所述旋转速度，所述承载装置的所述高度和所述辊的所述偏斜度受到来自传感器装置的控制装置接受输入控制。

49.根据权利要求40所述的方法，其中所述辊的所述圆柱形阵列的多个单元被协同地利用，所述多个单元所有都相同地旋转，或者交替的所述单元相反地旋转。

50.根据权利要求40所述的方法，其中所述轧制过程不受导管或管道的直径、壁厚或长度的限制。

51.根据权利要求40所述的方法，其中在每次通过中所述导管或管道获得了比传统方法所获得的更大的直径减小。

52.根据权利要求40所述的方法，其中所述导管或管道的外表面并不需要在所述轧制过程期间润滑。

53.根据权利要求40所述的方法，其中可以结合到轧管机中的是提供一种所述导管或管道的立即制造后处理。

54.根据权利要求40所述的方法，其中所述辊的所述圆柱形阵列固定到带有快速脱离装置的所述承载装置，容易地从所述承载装置脱离并且被适于处理不同直径的导管或管道的所述辊的另一所述圆柱形阵列代替。

55.根据权利要求40所述的方法，其中操作所述轧制过程所需的动力小于传统的轧制过程所需的动力。

Images