CN104923680B - 生产变厚度钢管的扩管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产变厚度钢管的扩管机，包括机架，具有导向段、变径段、定径段的扩径顶头，用于加热钢管的加热装置，设置在机架推顶端的推顶装置，设置在机架拉拔端的拉拔装置；机架包括推顶端支板、拉拔端支板、两端分别固定连接在推顶端支板和拉拔端支板上的导向杆组、沿着推顶端支板到拉拔端支板方向顺次套设在导向杆组上的钢管送进端固定板和钢管输出端固定板，推顶装置的工作端固定连接钢管送进端固定板，拉拔装置的工作端固定连接钢管输出端固定板；扩径顶头的导向段固定在推顶端支板上，加热装置设置在扩径顶头导向段与变径段连接处两侧的扩径顶头外周。本发明能生产变直径变壁厚大口径无缝钢管。

Description

生产变厚度钢管的扩管机

技术领域

本发明涉及大口径无缝钢管生产技术领域，具体涉及一种生产变厚度钢管的扩管机。

背景技术

无缝钢管，是常用的流体输送管道。与实心圆钢相比，在抗弯抗扭强度相同时，其制造材料较少、重量较轻、便于加工成型，被广泛用于制造结构件和机械零件。无缝钢管的生产主要包括在穿孔机上管坯在轧辊和顶头的作用下管坯内部逐渐形成空腔制成空心厚壁毛管的穿孔工序，在自动轧制机上将毛管轧制成接近成品壁厚的荒管的轧制工序，经定径机定径制成所要求的成品管的定减径工序；由于直径大于400mm大口径无缝钢管相对于普通无缝钢管直径规格过大，受限于现有常用的普通无缝钢管生产设备的制造能力，大口径无缝钢管无法采用常用自动轧管机组或者连续轧管机组进行生产，只能采用扩径生产方法进行生产。

常用的扩径生产方法有斜轧扩径生产方法、拉拔扩径生产方法、推顶扩径生产方法。

其中，斜轧扩径生产方法，也称作旋转扩径工艺，是采用具有交叉倾斜设置的两个大口径类盘形轧辊的斜轧扩径机组进行一次性扩径生产。斜轧机组是在辊式斜轧机的基础上研制改进而成，其具有变形速度快、一次扩径量大、生产效率高等优点，但由于其结构复杂、设备投资大、斜轧扩径生产方法复杂，仅适用于大批量大口径无缝钢管生产，且由于旋转扩径的工艺特性，制成产品内部具有螺旋纹，表面质量较差。

拉拔扩径生产方法，是用拉拨式扩管机先将加热后的原料管端部热扩为外翻锥，用以固定管体，再将管体整体加热，用链条拉动己套入原料管并装有内模的芯棒，钢管在变形区周向为拉应力、轴向为拉应力、径向为压应力，在扩径的同时可以达到减小壁厚的目的。拉拨式扩管机具有生产效率高、可加工较长成品、设备可扩径缩径减壁多用等优点，但用拉拨式扩管机拉拔扩径生产大口径无缝钢管，需要专门设备预制喇叭口，而且在拉拔方式变形过程中，因变形区受较大的拉应力作用，扩径变形后钢管继续处于受拉状态，可能会将钢管的原始缺陷扩大，如控制不当可能造成钢管拉断。虽然其能减小壁厚但壁厚不可控，外径精度低，钢管表面不光滑。由于拉拨式扩管机生产效率低、金属消耗大、产品质量不佳，在技术上没有得到进一步发展。

推顶扩径生产方法，是用液压推进式扩管机，用液压推板将套在固定的带扩径锥芯棒外的热原料管推过扩径锥便完成了扩径加工。扩径过程只发生于芯棒，原料管和相关固定连接件之间，钢管在变形区周向为拉应力、轴向为压应力、径向为压应力，为此扩管机刚度结构大为简化。推进式扩管机以中频加热设备，快速均匀可控地对原料管加热，匀速的推进变形，能细化管材微观结构，提高材料机械性能，保证管体性能均匀性。液压推进式扩管机具有投资少、设备简单、建设周期短、产品质量好、几何精度高、成材率高等优点。但在扩径的同时很难通过工艺优化大幅度改变壁厚，其主要用于生产壁厚变化不大的大口径无缝钢管。由于采用液压推进式扩管机进行大口径无缝钢管生产是二次性扩径生产方法，因此生产的大口径无缝钢管的长度较短，单机生产速度慢。

如公开号为CN101468364的中国专利文献，针对因不锈钢具有加热难以控制、散热较快、热胀冷缩变形大、临界点温度时特别脆弱等特点，现有的推进制管设备的加热装置、模具材料等不能用于生产不锈钢大口径无缝钢管的技术问题，公开一种不锈钢管热扩径制管机，包括自后向前依次在机座上排列的支架、支板、后拉板、前拉板、前支板，液压油缸固定在支架和支板上，后推板固定在液压油缸上的柱塞杆的前端上，推杆一端固定在后推板上、另一端固定在前推板上，前支板与芯头模具支架之间有中频感应加热线圈装置，中频感应加热线圈装置的中频加热线圈由感应加热线圈段和保温线圈段组成，芯头模具自后向前由导向段、变径段、定径段、锥形段及校直段构成，保温线圈段位于芯头模具的定径段和锥形段的外面。该不锈钢管热扩径制管机适应了不锈钢管的热扩管要求，能使不锈钢管的主径随意地，得到扩大并被整形，且使扩径后的不锈钢管材质不扁、壁厚不变。也即该不锈钢管热扩径制管机只能用于生产壁厚变化不大的大口径无缝不锈钢管钢管。

公开号为CN2677049的中国专利文献，针对改变成品钢管的壁厚或直径至今仍是轧制领域的一大难题，特别是小直径特厚壁钢管一次性成型的技术难题，公开一种钢管变径变壁轧制机包括底座，推动钢管原料向前运动的进给装置，对钢管原料进行加热的加热装置，将如热后的钢管原料进行轧制的轧制装置，对钢管原料进行加热的加热装置，将轧制后的钢管校直的校直装置，为进给装置、轧制装置、校直装置提供动力的动力装置，所述将加热后的钢管原料进行轧制的轧制装置包括至少三根均匀分布的轧辊，轧辊呈一定具有前进角的斜度安装；所述的将加热后的钢管原料进行轧制的轧制装置上还设有用于控制轧制钢管直径大小的轧辊调节装置；所述的钢管变径变壁轧制机上还安装有深入至轧制装置的轧制区的可拆卸的芯轴。该钢管变径变壁轧制机通过加热和轧辊斜切式热轧，可以将有缝钢管、废旧钢管或成品钢管加工成符合使用规格的无缝钢管。但是该钢管变径变壁轧制机仅适用于直径小于40厘米的钢管，不适用于直径大于400mm大口径无缝钢管。

综上所述，直径大于400mm大口径无缝钢管的扩径生产方法，采用斜轧机组扩径生产大口径无缝钢管存在扩径生产方法复杂、设备投资大、仅适用于大批量大口径无缝钢管生产，制成产品内部具有螺旋纹，表面质量较差的技术问题；采用拉拨式扩管机扩径生产大口径无缝钢管存在扩径变形后钢管继续处于受拉状态，可能会将钢管的原始缺陷扩大，如控制不当可能造成钢管拉断，而且虽然能减小壁厚但壁厚不可控，外径精度低，钢管表面不光滑的技术问题；采用液压推进式扩管机扩径生产大口径无缝钢管存在扩径的同时很难通过工艺优化大幅度改变壁厚，生产的大口径无缝钢管的长度较短，单机生产速度慢的技术问题；因此需要一种既能扩径又能改变管壁厚度，管壁厚度可控，生产成本低的大口径无缝钢管扩径生产机组。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能扩径又能改变管壁厚度的生产变厚度钢管的扩管机，从而进一步提高大口径无缝钢管的生产质量，提高生产效率，降低生产成本。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

生产变厚度钢管的扩管机，包括固定在基座上的机架，具有导向段、变径段、定径段的扩径顶头，用于加热钢管的加热装置，还包括设置在机架推顶端的推顶装置，设置在机架拉拔端的拉拔装置；机架包括设置在基座上的推顶端支板、拉拔端支板，两端分别固定连接在推顶端支板和拉拔端支板上的导向杆组，沿着推顶端支板到拉拔端支板方向顺次套设在导向杆组上的钢管送进端固定板和钢管输出端固定板，钢管送进端固定板和钢管输出端固定板均滑动配合在导向杆组上，钢管送进端固定板上开设有与扩径顶头相适配的扩径顶头通孔；钢管送进端固定板和钢管输出端固定板相对的两个侧面上均设置有钢管固定结构，钢管送进端固定板的钢管固定结构设置在钢管送进端固定板的扩径顶头通孔的外周，钢管送进端固定板上的钢管固定结构与钢管输出端固定板上的钢管固定结构相对应；推顶装置的工作端固定连接钢管送进端固定板，拉拔装置的工作端固定连接钢管输出端固定板；扩径顶头的导向段穿过钢管送进端固定板，固定在推顶端支板上，加热装置设置在扩径顶头导向段与变径段连接处两侧的扩径顶头外周。

进一步，生产变厚度钢管的扩管机，还包括进给力控制系统，进给力控制系统的控制信号输出端分别电连接推顶装置和拉拔装置的控制信号输入端。

进一步，生产变厚度钢管的扩管机，还包括钢管壁厚检测装置，钢管壁厚检测装置设置在扩径顶头定径段外周。

进一步，所述钢管壁厚检测装置设置在扩径顶头定径段外周,且靠近变径段。

进一步，钢管壁厚检测装置为激光钢管壁厚检测装置。

进一步，拉拔装置为具有拉拔活塞杆的拉拔活塞缸，拉拔活塞缸固定连接基座或者拉拔端支板，拉拔活塞杆穿过拉拔端支板，其工作端固定连接钢管输出端固定板。

进一步，拉拔活塞缸为液压缸。

进一步，推顶装置为具有推顶活塞杆的推顶活塞缸，推顶活塞缸固定连接基座或者推顶端支板，推顶活塞杆穿过推顶端支板，其工作端固定连接钢管送进端固定板。

进一步，推顶活塞缸为液压缸。

进一步，加热装置为中频电磁加热装置。

本发明的生产变厚度钢管的扩管机适用于大口径无缝钢管的生产,同样也适用于大口径金属管的生产，当然也适用于普通口径无缝钢管的扩径生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的生产变厚度钢管的扩管机，固定连接在推顶端支板上的扩径顶头、固定连接钢管送进端固定板的推顶装置、设置在扩径顶头导向段与变径段连接处两侧的扩径顶头外周的加热装置共同配合使用，具有对整体套设在扩径顶头上、送进端固定连接在钢管送进端固定板上的待扩径钢管的输出端进行预扩径的技术作用，预扩径后的钢管，其输出端可以直接固定连接钢管输出端固定板，以便于进行后续的钢管整体扩径处理。相较于现有的拉拨式扩管机,本发明的生产变厚度钢管的扩管机不需要采用专门设备在待扩径钢管上预制喇叭口，就能对钢管进行整体扩径，工艺涉及设备较少，工艺流程大为优化，既提高工艺生产效率，降低工艺损耗，从而大幅降低钢管扩径成本。

固定连接在推顶端支板上的扩径顶头、固定连接钢管送进端固定板的推顶装置、固定连接钢管输送端固定板的拉拔装置、设置在扩径顶头导向段与变径段连接处两侧的扩径顶头外周的加热装置共同配合使用，具有通过调整拉拔装置的拉拔力和推顶装置的推顶力之和得到钢管扩径所需的周向拉应力、径向压应力，通过调整拉拔装置的拉拔力和推顶装置的推顶力之差，得到精准的钢管变形区壁厚改变所需的轴向拉应力，对整体套设在扩径顶头上、两端分别固定连接在钢管送进端固定板和钢管输出端固定板上的钢管进行整体精准扩径变壁厚的技术作用，从而实现将钢管精确扩径和精确变壁厚。

相较于现有的液压推进式扩管机，只能通过推顶装置对钢管施加单向推顶力，且钢管变形区的受到的用于钢管变壁厚的轴向应力只能是压应力，无法通过工艺优化大幅度改变光管壁厚。本发明的生产变厚度钢管的扩管机，钢管受到的力既有推顶装置施加的推顶力也有拉拔装置施加的拉拔力，钢管受到的力更大、更均匀，钢管变形区的受到的用于钢管变壁厚的轴向应力既可以是压应力也可以是拉应力，且轴向应力的大小可以通过调整拉拔装置拉拔力和推顶装置推顶力之差来实现精确控制。从而本发明的生产变厚度钢管的扩管机，用于钢管扩径的周向拉应力、径向压应力更大、更均匀，能扩径的钢管长度更长，钢管扩径效率更高，扩径后的大口径钢管的几何精度高，产品质量更好，用于钢管变壁厚的轴向应力可以实现精确控制，可以实现钢管的大幅度变壁厚，且钢管壁厚精确可控。因此，相较于现有的液压推进式扩管机，只能采用较慢的生产速度将长度较短的钢管进行扩径作业，本发明的生产变厚度钢管的扩管机，在实现钢管扩径的基础上，还是实现钢管大幅度变壁厚，既能处理长度较短的钢管，更能处理长度较长的钢管，在将同样长度的钢管扩径变壁厚成大口径无缝钢管，本发明的生产变厚度钢管的扩管机，生产效率更高，获得的产品质量更好。

相较于现有的拉拨式扩管机，只能通过拉拔装置对钢管施加单向拉拔力，钢管变形区的受到的用于钢管变壁厚的轴向应力为拉应力，可以实现钢管壁厚的大幅调整，轴向拉应力和拉拔装置的拉拔力同步变大，如果拉拔力过大，容易因轴向拉应力过大，造成钢管拉断。本发明的生产变厚度钢管的扩管机，钢管受到的力既有推顶装置施加的推顶力也有拉拔装置施加的拉拔力，钢管变形区的受到的用于钢管变壁厚的轴向拉应力，可以通过调整拉拔装置拉拔力和推顶装置推顶力之差来实现精确控制，也即轴向拉应力和施加给钢管的变形应力不存在正相关的关系，即使变形应力很大，轴向拉应力也可很小。因此，相较于现有的拉拨式扩管机，钢管的变形应力受限于轴向拉应力的上限，本发明的生产变厚度钢管的扩管机，用于钢管变壁厚的轴向拉应力可以精确控制和逐步调整，轴向拉应力不受限于钢管的变形应力，通过推顶装置和拉拔装置共同作用产生的变形应力，具有良好应力分布，钢管的变形应力可以很大也不会拉断钢管，也就可能实现更长钢管的精确、高效扩径变壁厚作业。用本发明的生产变厚度钢管的扩管机生产大口径无缝钢管，具有生产效率高，成品的尺寸精度高、力学性能优、外观质量好，钢管损耗小，生产成本较低诸多优点。

从整体上看，本发明的各组件在技术上相互关联，在使用上相互配合，使本发明通过分别设置在机架两端的推顶装置和拉拔装置为设置在机架的钢管提供钢管扩径变壁厚变形所需的大小和类型适宜的变形应力，从而在不需采用专用设备在待扩径钢管上预制喇叭口的情况下，就能以较高的生产效率对长度较长的钢管进行尺寸精确控制的扩径变壁厚作业，产出的大口径无缝钢管成品管具有优良的力学性能和几何精度尺寸。由于钢管扩径变壁厚的管径和和壁厚可控，也就相应降低对原料管管壁厚度的要求，从而降低了工艺难度，有效降低大口径成品钢管的生产成本。本发明消除现有的液压推进式扩管机无法生产长度较长的大口径无缝钢管的技术问题，现有的拉拨式扩管机生产的大口径无缝钢管管壁厚度不可控，且力学性能和外观质量差的技术问题。

2、本发明的生产变厚度钢管的扩管机，由于采用进给力控制系统精确控制推顶装置和拉拔装置的输出功率，为钢管扩径提供精确的扩径应力和变壁厚应力，从而进一步提高成品管的产品质量；将生产或者实验中获得的推顶装置输出功率和拉拔装置输出功率的组合项及对应的钢管壁厚设计值进行保存，在后续生产相同规格的大口径无缝钢管时，可以直接使用该组合项控制推顶装置输出功率和拉拔装置输出功率，从而进一步减少本发明的生产变厚度钢管的扩管机的设备调试时间；通过进给力控制系统将生产中获得的优良工艺参数进行保存，可以有效提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机的工艺学习能力，从而进一步确保本发明的生产变厚度钢管的扩管机工艺有效性和生产稳定性，也就相应提高成品管的质量，降低原料管损耗，提高生产效率。由于采用钢管壁厚检测装置实时测量扩径后的大口径无缝钢管的壁厚，根据测量到的管壁厚度，及时调整推顶装置的输出功率和拉拔装置的输出功率，确保扩径生产出来的大口径无缝钢管成品的壁厚符合要求，从而进一步提高制成的大口径无缝钢管的产品质量和成品率，降低大口径无缝钢管的制造成本。由于采用将钢管壁厚检测装置设置在靠近变径段的定径段部分外周，设置在该位置的钢管壁厚检测装置，实测到的扩径后大口径无缝钢管壁厚值，真实反映变径段扩径变壁厚处理得到的大口径无缝钢管壁厚实际值，因此用其作为依据调整推顶装置的输出功率和拉拔装置的输出功率，针对性更强，有效性更好，有利于进一步提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机制成的大口径无缝钢管的产品质量和良品率，降低原料管损耗，降低生产成本，提高生产效率。由于采用激光钢管壁厚检测装置测量扩径后的大口径无缝钢管壁厚，测量精度更高、使用范围更宽，从而进一步提高实测的扩径后的大口径无缝钢管壁厚的有效性，也就相应进一步提高推顶装置输出功率和拉拔装置输出率调整的有效性，从而进一步提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机生产的大口径无缝钢管的良品率。

3、本发明的生产变厚度钢管的扩管机，由于采用具有拉拔活塞杆的拉拔活塞缸作为拉拔装置，其尺寸较小，使用方便，同时输出拉拔力更稳定，从而进一步提高拉拔装置的输出功率的稳定性和输出功率传递的有效性；由于采用具有推顶活塞杆的推顶活塞缸作为推顶装置，其尺寸较小，使用方便，同时输出推顶力更稳定，从而进一步提高推顶装置的输出功率的稳定性和输出功率传递的有效性；由于采用中频电磁加热装置作为加热装置，加热后的钢管热分布均匀，有利于钢管的扩径变壁厚塑性变形，从而进一步提高扩径后的大口径无缝钢管的产品质量。

附图说明

图1为本发明的生产变厚度钢管的扩管机的结构示意图。

图2为本发明的生产变厚度钢管的扩管机的扩径顶头与钢管配合使用的结构示意图。

图1至图2中的附图标记分别表示为：1-基座，2-机架，3-拉拔装置，4-推顶装置，5-扩径顶头，6-加热装置，7-钢管壁厚检测装置，8-钢管，201-推顶端支板，202-拉拔端支板，203-导向杆组，204-钢管送进端固定板，205-钢管输出端固定板，301-拉拔活塞缸，302-拉拔活塞杆，401-推顶活塞缸，402-推顶活塞杆，501-导向段，502-变径段，503-定径段。

图中箭头标记分别表示为：对钢管施加的力的方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2所示，本发明的生产变厚度钢管的扩管机，包括固定在基座1上的机架2，具有导向段501、变径段502、定径段503的扩径顶头5，用于加热钢管8的加热装置6，还包括设置在机架推顶端的推顶装置4，设置在机架拉拔端的拉拔装置3；机架2包括设置在基座1上的推顶端支板201、拉拔端支板202，两端分别固定连接在推顶端支板201和拉拔端支板202上的导向杆组203，沿着推顶端支板201到拉拔端支板202方向顺次套设在导向杆组203上的钢管送进端固定板204和钢管输出端固定板205，钢管送进端固定板204和钢管输出端固定板205均滑动配合在导向杆组203上，钢管送进端固定板204上开设有与扩径顶头5相适配的扩径顶头通孔；钢管送进端固定板204和钢管输出端固定板205相对的两个侧面上均设置有钢管固定结构，钢管送进端固定板204的钢管固定结构设置在钢管送进端固定板204的扩径顶头通孔的外周，钢管送进端固定板204上的钢管固定结构与钢管输出端固定板205上的钢管固定结构相对应；推顶装置4的工作端固定连接钢管送进端固定板204，拉拔装置3的工作端固定连接钢管输出端固定板205；扩径顶头5的导向段501穿过钢管送进端固定板204，固定在推顶端支板201上，加热装置6设置在扩径顶头5导向段501与变径段502连接处两侧的扩径顶头5外周。

本发明实施时，还包括将机架2固定设置在地面上的基座1，基座1可以是水泥基座，也可以是钢结构基座。

如图1所示，固定在基座1上的机架2，用于单向固定扩径顶头5，单向或者双向可移动地固定钢管8，使套设在扩径顶头5上的钢管8，在导向段501预加热，在变径段502扩径变壁厚，在定径段503均整、较直；其中，推顶端支板201，用于限定推顶装置4的设置位置，拉拔端支板202，用于限定拉拔装置3的设置位置，推顶端支板201和拉拔端支板202相互配合起来使用，用于固定设置导向杆组203；钢管送进端固定板204，既用于固定钢管8的送进端，又用于将推顶装置4的推顶力沿着扩径顶头5轴向方向传递给钢管8送进端，钢管输出端固定板205，既用于固定钢管8的输出端，又用于将拉拔装置3的拉拔力沿着扩径顶头5轴向方向传递给钢管8输出端；导向杆组203，用于套设钢管送进端固定板204和钢管输出端固定板205，将钢管送进端固定板204和钢管输出端固定板205运动方向限定在扩径顶头5轴向方向上；当钢管8送进端单向固定在钢管送进端固定板204上时，钢管8在钢管送进端固定板204传来的单向推顶力作用下，沿着扩径顶头5进行钢管8输出端预扩径；当钢管8送进端固定在钢管送进端固定板204上，当钢管8输出端固定在钢管输出端固定板205上，也即钢管8被双向固定时，钢管8在送进端推顶力和输出端拉拔力的共同作用下，沿着扩径顶头5进行钢管8整体扩径变壁厚。

如图1所示，实施时，本领域的技术人员，根据待扩径变壁厚钢管8的规格尺寸及制成成品管的规格尺寸，确定推顶端支板201、拉拔端支板202、导向杆组203、钢管送进端固定板204、钢管输出端固定板205的规格尺寸。其中，导向杆组203由偶数根相互平行布置的导向杆构成，相应地，推顶端支板201、拉拔端支板202上设置有与导向杆组203相适配的导向杆固定孔，钢管送进端固定板204、钢管输出端固定板205设置有与导向杆组203相适配的导向杆套孔。在确保钢管8受到沿着扩径顶头5轴向的推顶力和拉拔力分布均匀的情况下，为了降低机架2的结构复杂性，优选的方案是，导向杆组203由四根导向杆平行布置构成，推顶端支板201、拉拔端支板202上具有四个与导向杆组203相适配的导向杆固定孔，钢管送进端固定板204、钢管输出端固定板205具有四个与导向杆组203相适配的导向杆套孔。

实施时，本领域的技术人员，采用工业结构板材制作推顶端支板201、拉拔端支板202、钢管送进端固定板204、钢管输出端固定板205，采用工业结构管材或者工业结构柱材制作导向杆。

如图1所示，实施时，本领域的技术人员，将推顶端支板201、钢管送进端固定板204、钢管输出端固定板205、拉拔端支板202顺次布置，将导向杆组203的一端套设固定在推顶端支板201上，再将钢管送进端固定板204、钢管输出端固定板205可移动套设在导向杆组203上，接着将导向杆组203的另一端套设固定在拉拔端支板202上，从而制成机架2，再将机架2固定设置在基座1上。

如图1、图2所示，扩径顶头5具有柱形结构导向段501、圆锥台结构变径段502、圆柱结构定径段503。在钢管8扩径时，柱形结构导向段501，用于将扩径顶头5采用其轴线和导向杆组203轴线平行的方式固定在机架2，确保钢管8在推顶力或推顶力与拉拔力联合作用下沿着扩径顶头5轴线方向运动；圆锥台结构变径段502，用于向钢管8变形区施加周向拉应力、径向压应力和轴向应力，使钢管8的管径变大，管壁变薄；圆柱结构定径段503，用于对扩径后的钢管8部位施加轴向应力，进行扩径后的钢管8部位的均整、较直处理。扩径顶头5通常采用导向段501、变径段502、定径段503一体成型的结构，当然也可以采用导向段501、变径段502、定径段503分体设计，组装成型的结构。在确保扩径顶头5的使用方便性的情况下，为了提高扩径顶头5的使用寿命，降低扩径顶头5的使用难度，优选的方案是，扩径顶头5为导向段501、变径段502、定径段503一体成型结构，一体成型结构的扩径顶头5，省去扩径顶头5组装的繁琐操作，也没有各段之间的结构适配性问题，在力学结构上更稳定。

实施时，本领域的技术人员，根据待扩径钢管8的规格尺寸及需要扩径成的钢管8的规格尺寸，确定扩径顶头5的规格尺寸。如图1所示，本领域的技术人员，将扩径顶头5的导向段501穿过钢管送进端固定板204，将导向段501的固定端固定连接推顶端支板201，从而将扩径顶头5安装在机架2上。

如图1所示，推顶装置4，通常为进给装置，其工作端固定连接在钢管送进端固定板204上，通过钢管送进端固定板204向钢管8送进端施加推顶力。当仅使用推顶装置4推顶钢管送进端固定板204时，推顶装置4，用于对待扩径钢管8的钢管8输出端进行预扩径；当推顶装置4和拉拔装置3配合使用时，推顶装置4输出的推顶力，用于调整扩径顶头5对钢管8变形区的轴向拉应力的大小，同时为钢管8变形区提供周向拉应力、径向压应力，用于提高钢管8变形区受到的周向拉应力、径向压应力的分布均匀性，从而对预扩径的钢管8进行整体扩径变壁厚作业，及对扩径后的钢管8进行整体定径作业。推顶装置4，可以是气压进给装置，也可以是液压进给装置，还可以是螺旋进给装置。在输出相同推顶力的情况下，螺旋进给装置的尺寸通常最大，在相同规格尺寸的情况下，相较于液压进给装置，气压进给装置的密封性能要求更高，输出推顶力较小。

实施时，本领域的技术人员，根据钢管8扩径的需要和机架2的规格尺寸，确定推顶装置4的具体规格类型。

如图1所示，拉拔装置3，通常为进给装置，其工作端固定连接在钢管输出端固定板205上，通过钢管输出端固定板205向钢管8输出端施加拉拔力。拉拔装置3和推顶装置4配合使用，使用时，拉拔装置3输出的拉拔力，促使扩径顶头5对钢管8变形区产生周向拉应力、径向压应力和轴向拉应力，从而对预扩径的钢管8进行整体扩径变壁厚作业，及对扩径后的钢管8进行整体定径作业。拉拔装置3，可以是气压进给装置，也可以是液压进给装置，还可以是螺旋进给装置。在输出相同拉拔力的情况下，螺旋进给装置的尺寸通常最大，在相同规格尺寸的情况下，相较于液压进给装置，气压进给装置的密封性能要求更高，输出拉拔力较小。

实施时，本领域的技术人员，根据钢管8扩径的需要和机架2的规格尺寸，确定拉拔装置3的具体规格类型。

如图1所示，本领域的技术人员，通过基座1或者推顶端支板201固定连接推顶装置4，将推顶装置4设置在机架2的推顶端，推顶装置4的工作端固定连接钢管送进端固定板204；通过基座1或者拉拔端支板202固定连接拉拔装置3，将拉拔装置3设置在机架2的拉拔端，拉拔装置3的工作端固定连接钢管输出端固定板205。

如图1、图2所示，加热装置6，用于对钢管8预变形部位进行加热处理，提高钢管8的塑性变形能力，还用于对钢管8正变形部位进行均热处理，提高钢管8塑性变形的均匀性。加热装置6可以是电阻加热器，也可以是电磁加热器，为了减少钢管8加热时间，提高热能利用效率，优选的方案是，加热装置6为电磁加热器。电磁加热器可以是高频电磁加热器，也可以是中频电磁加热器。

如图1所示，本领域的技术人员，将加热装置6设置在扩径顶头5导向段501与变径段502连接处两侧的扩径顶头5外周，确保使用时，钢管8穿过加热装置6，加热装置6从外周对钢管8进行加热。

以上是本发明的组件选择实施过程和制作实施过程。

使用本发明的生产变厚度钢管的扩管机进行钢管8扩径变壁厚作业，包括钢管8预扩径处理和钢管8整体扩径处理两个过程。

其中，钢管8预扩径处理，是指首先将钢管8待扩径钢管8套设在扩径顶头5上，将扩径顶头5的导向段501固定连接在推顶端支板201上，将钢管8送进端固定在钢管送进端固定板204上，将加热装置6设置在钢管8输出端外周，也即将加热装置6设置在扩径顶头5导向段501与变径段502连接处两侧的扩径顶头5外周；接着开启加热装置6对钢管8进行加热处理，当加热处理达到预定时间，或者测量到的钢管8温度达到预定值，开启推顶装置4，推顶装置4向钢管送进端固定板204输出预定推顶力，钢管送进端固定板204推动钢管8沿着扩径顶头5轴向运动，经过加热处理后的钢管8输出端，也即钢管8预扩径处理的变形区受到周向拉应力、轴向压应力、径向压应力的作用，沿着变径段502的锥形结构进行塑性变形，当扩径顶头5的定径段503完全进入钢管8内，且便于将钢管8通过钢管8输出端固定连接在钢管输出端固定板205上时，关闭推顶装置4，关闭加热装置6，钢管8预扩径处理作业完成。

钢管8整体扩径处理，是指钢管8预扩径处理作业完成后，将钢管8输出端固定连接在钢管输出端固定板205上，设定推顶装置4的输出功率和拉拔装置3的输出功率；接着开启加热装置6对钢管8进行加热处理，当加热处理达到预定时间，或者测量到的钢管8温度达到预定值，开启推顶装置4和拉拔装置3，推顶装置4向钢管送进端固定板204输出推顶力，拉拔装置3向钢管输出端固定板205输出拉拔力，钢管8沿着扩径顶头5轴向运动，经过局部加热处理后的钢管8变形区和扩径顶头5的变径段502产生挤压；这时，如果推顶装置4的推顶力大于拉拔装置3的拉拔力，那么钢管8变形区受到的力为周向拉应力、轴向压应力、径向压应力，钢管8沿着锥形结构的变径段502进行扩径塑性变形，由于轴向应力为压应力，在钢管8扩径的同时，只能小幅改变钢管8壁厚；如果推顶装置4的推顶力小于拉拔装置3的拉拔力，那么钢管8变形区受到的力为周向拉应力、轴向拉应力、径向压应力，钢管8沿着锥形结构的变径段502进行扩径塑性变形，由于轴向应力为拉应力，在钢管8扩径的同时，能大幅改变钢管8壁厚，钢管8壁厚改变大小同拉拔力产生的轴向拉应力和推顶力产生的轴向压应力之差正相关。扩径顶头5的定径段503对扩径变壁厚后的钢管8进行均整、较直处理，确保扩径变壁厚后的钢管8具有良好的产品质量。在连续推动钢管8沿着扩径顶头5轴向扩径变壁厚过程中，加热装置6对处于导向段501外周部分的钢管8待变形区进行加热处理，提高钢管8待变形区的塑性变形能力，加热装置6对处于变径段502外周部分的钢管8正变形区进行均热处理，提高钢管8塑性变形的均匀性。当钢管8的送进端移动到扩径顶头5的定径段503并进行均整、较直处理后，钢管8整体扩径处理作业完成。

以上是本发明的基础实施方式。从上述实施过程可以看出：

固定连接在推顶端支板201上的扩径顶头5、固定连接钢管送进端固定板204的推顶装置4、设置在扩径顶头5导向段501与变径段502连接处两侧的扩径顶头5外周的加热装置6共同配合使用，具有对整体套设在扩径顶头5上、送进端固定连接在钢管送进端固定板204上的待扩径钢管8的输出端进行预扩径的技术作用，预扩径后的钢管8，其输出端可以直接固定连接钢管输出端固定板205，以便于进行后续的钢管8整体扩径处理。

相较于现有的拉拨式扩管机,本发明的生产变厚度钢管的扩管机不需要采用专门设备在待扩径钢管8上预制喇叭口，就能对钢管8进行整体扩径，工艺涉及设备较少，工艺流程大为优化，既提高工艺生产效率，又降低工艺损耗，从而大幅降低钢管8扩径成本。

固定连接在推顶端支板201上的扩径顶头5、固定连接钢管送进端固定板204的推顶装置4、固定连接钢管8输送端固定板的拉拔装置3、设置在扩径顶头5导向段501与变径段502连接处两侧的扩径顶头5外周的加热装置6共同配合使用，具有通过调整拉拔装置3的拉拔力和推顶装置4的推顶力之和得到钢管8扩径所需的周向拉应力、径向压应力，通过调整拉拔装置3的拉拔力和推顶装置4的推顶力之差，得到精准的钢管8变形区壁厚改变所需的轴向拉应力，对整体套设在扩径顶头5上、两端分别固定连接在钢管送进端固定板204和钢管输出端固定板205上的钢管8进行整体精准扩径变壁厚的技术作用，从而实现将钢管8精确扩径和精确变壁厚。

相较于现有的液压推进式扩管机，只能通过推顶装置4对钢管8施加单向推顶力，且钢管8变形区的受到的用于钢管8变壁厚的轴向应力只能是压应力，无法通过工艺优化大幅度改变光管壁厚。本发明的生产变厚度钢管的扩管机，钢管8受到的力既有推顶装置4施加的推顶力也有拉拔装置3施加的拉拔力，钢管8受到的力更大、更均匀，钢管8变形区的受到的用于钢管8变壁厚的轴向应力既可以是压应力也可以是拉应力，且轴向应力的大小可以通过调整拉拔装置3拉拔力和推顶装置4推顶力之差来实现精确控制。从而本发明的生产变厚度钢管的扩管机，用于钢管8扩径的周向拉应力、径向压应力更大、更均匀，能扩径的钢管8长度更长，钢管8扩径效率更高，扩径后的大口径钢管8的几何精度高，产品质量更好，用于钢管8变壁厚的轴向应力可以实现精确控制，可以实现钢管8的大幅度变壁厚，且钢管8壁厚精确可控。因此，相较于现有的液压推进式扩管机，只能采用较慢的生产速度将长度较短的钢管8进行扩径作业，本发明的生产变厚度钢管的扩管机，在实现钢管8扩径的基础上，还是实现钢管8大幅度变壁厚，既能处理长度较短的钢管8，更能处理长度较长的钢管8，在将同样长度的钢管8扩径变壁厚成大口径无缝钢管，本发明的生产变厚度钢管的扩管机，生产效率更高，获得的产品质量更好。

相较于现有的拉拨式扩管机，只能通过拉拔装置3对钢管8施加单向拉拔力，钢管8变形区的受到的用于钢管8变壁厚的轴向应力为拉应力，可以实现钢管8壁厚的大幅调整，轴向拉应力和拉拔装置3的拉拔力同步变大，如果拉拔力过大，容易因轴向拉应力过大，造成钢管8拉断。本发明的生产变厚度钢管的扩管机，钢管8受到的力既有推顶装置4施加的推顶力也有拉拔装置3施加的拉拔力，钢管8变形区的受到的用于钢管8变壁厚的轴向拉应力，可以通过调整拉拔装置3拉拔力和推顶装置4推顶力之差来实现精确控制，也即轴向拉应力和施加给钢管8的变形应力不存在正相关的关系，即使变形应力很大，轴向拉应力也可很小。因此，相较于现有的拉拨式扩管机，钢管8的变形应力受限于轴向拉应力的上限，本发明的生产变厚度钢管的扩管机，用于钢管8变壁厚的轴向拉应力可以精确控制和逐步调整，轴向拉应力不受限于钢管8的变形应力，通过推顶装置4和拉拔装置3共同作用产生的变形应力，具有良好应力分布，钢管8的变形应力可以很大也不会拉断钢管8，也就可能实现更长钢管8的精确、高效扩径变壁厚作业。用本发明的生产变厚度钢管的扩管机生产大口径无缝钢管，具有生产效率高，成品的尺寸精度高、力学性能优、外观质量好，钢管8损耗小，生产成本较低诸多优点。

从整体上看，本发明的各组件在技术上相互关联，在使用上相互配合，使本发明通过分别设置在机架2两端的推顶装置4和拉拔装置3为设置在机架2的钢管8提供钢管8扩径变壁厚变形所需的大小和类型适宜的变形应力，从而在不需采用专用设备在待扩径钢管8上预制喇叭口的情况下，就能以较高的生产效率对长度较长的钢管8进行尺寸精确控制的扩径变壁厚作业，产出的大口径无缝钢管成品管具有优良的力学性能和几何精度尺寸。由于钢管8扩径变壁厚的管径和和壁厚可控，也就相应降低对原料管管壁厚度的要求，从而降低了工艺难度，有效降低大口径成品钢管的生产成本。本发明消除现有的液压推进式扩管机无法生产长度较长的大口径无缝钢管的技术问题，现有的拉拨式扩管机生产的大口径无缝钢管管壁厚度不可控，且力学性能和外观质量差的技术问题。

在生产管径尺寸和壁厚尺寸精度较高的大口径无缝钢管时，需要精确控制推顶装置4输出的推顶力和拉拔装置3输出的拉拔力，从而实现钢管8扩径变壁厚工作应力的精确控制。

为了精确控制推顶装置4输出的推顶力和拉拔装置3输出的拉拔力，本发明在基础实施方式的基础上作进一步改进，本发明的第一优选实施方式为，生产变厚度钢管的扩管机，还包括进给力控制系统，进给力控制系统的控制信号输出端分别电连接推顶装置4和拉拔装置3的控制信号输入端。

进给力控制系统，用于控制推顶装置4、拉拔装置3的开启和关闭，及精确控制推顶装置4和拉拔装置3的输出功率，通过输出功率控制来实现推顶装置4输出推顶力和拉拔装置3输出拉拔力的精确控制。进给力控制系统可以是具有多路输出功率控制功能的功率控制器，也可以是单片机，还可以具有输出功率控制软件系统的电脑。

实施时，本领域的技术人员，根据推顶装置4和拉拔装置3的输出功率控制的需要，选择相适应的进给力控制系统，将进给力控制系统的控制信号输出端分别电连接推顶装置4和拉拔装置3的控制信号输入端。在进给力控制系统上配置常用的推顶装置4输出功率项和拉拔装置3输出功率项，常用的推顶装置4输出功率和拉拔装置3输出功率的组合项，及和组合项相对应的钢管8壁厚设计值；在进给力控制系统上留出相应的扩展自定义功率配置项，以备增加实验或生产得到的优化输出功率配置项。

在钢管8扩径变壁厚作业时，通过进给力控制系统来控制推顶装置4、拉拔装置3的开启和关闭，及控制推顶装置4、拉拔装置3的输出功率，为钢管8扩径提供精确的扩径应力和变壁厚应力，从而进一步提高成品管的产品质量。将生产或者实验中获得的推顶装置4输出功率和拉拔装置3输出功率的组合项及对应的钢管8壁厚设计值进行保存，在后续生产相同规格的大口径无缝钢管时，可以直接使用该组合项控制推顶装置4输出功率和拉拔装置3输出功率，从而进一步减少本发明的生产变厚度钢管的扩管机的设备调试时间。通过进给力控制系统将生产中获得的优良工艺参数进行保存，可以有效提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机的工艺学习能力，从而进一步确保本发明的生产变厚度钢管的扩管机工艺有效性和生产稳定性，也就相应提高成品管的质量，降低原料管损耗，提高生产效率。

用于生产大口径无缝钢管的原料管，即使同一批次，在规格尺寸也会存在差异。同时，本发明的生产变厚度钢管的扩管机经多次使用后，推顶装置4输出功率和拉拔装置3输出功率所能扩径变壁厚产出的大口径无缝钢管的壁厚尺寸和原设计值存在偏差。因此需要实时了解扩径后的大口径无缝光管的壁厚。

为了实时测量扩径后的大口径无缝光管的壁厚，本发明在基础实施方式或者第一优选实施方式的基础上作进一步改进，如图1、图2所示，本发明的第二优选实施方式为，生产变厚度钢管的扩管机，还包括钢管壁厚检测装置7，钢管壁厚检测装置7设置在扩径顶头5定径段503外周。

钢管壁厚检测装置7，用于实时测量扩径后的大口径无缝钢管的壁厚。其可以是钢管8壁厚超声波检测仪，也可以是激光钢管壁厚检测装置。

实施时，本领域的技术人员，根据钢管8壁厚检测精度的需要，确定钢管壁厚检测装置7的类型和型号，将钢管壁厚检测装置7设置在扩径顶头5定径段503的外周，也即是扩径后的大口径无缝钢管在扩径顶头5定径段503的外周。

在进行钢管8扩径变壁厚作业时，设置在扩径顶头5定径段503外周的钢管壁厚检测装置7，实时测量扩径后的大口径无缝钢管的管壁厚度，本领域的技术人员，根据测量到的管壁厚度，及时调整推顶装置4的输出功率和拉拔装置3的输出功率，确保扩径生产出来的大口径无缝钢管成品的壁厚符合要求，从而进一步提高制成的大口径无缝钢管的产品质量和成品率，降低大口径无缝钢管的制造成本。

为了及时、有效处理扩径后的大口径无缝钢管的壁厚异常，优选的方案是，在第一优选实施方式的基础上，将钢管壁厚检测装置7的数据信号输出端电连接进给力控制系统的数据信号输入端。在进行钢管8扩径变壁厚作业时，钢管壁厚检测装置7将实测扩径后的大口径无缝钢管壁厚值，传输给进给力控制系统，进给力控制系统将检测值和设计值进行比较，如实测值与设计值偏差超过控制范围，则进给力控制系统调整推顶装置4的输出功率和拉拔装置3的输出功率，并指令推顶装置4和拉拔装置3做相应调整。这种推顶装置4的输出功率和拉拔装置3的输出功率的自适应调整的扩径变壁厚应力调整技术方案，有效提高推顶装置4输出的推顶力和拉拔装置3输出的拉拔力的有效性，从而实现大口径无缝钢管生产工艺的优化，进一步提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机的生产良品率和生产效率。

由于进入定径段503的扩径后的大口径无缝钢管，会在定径段503进行均整、较值处理，因此离变径段502越远的定径段503的钢管8壁厚值偏离扩径变壁厚处理得到的大口径无缝钢管壁厚越多，也即测量到值并不能真实反映变径段502扩径变壁厚处理得到的大口径无缝钢管壁厚实际值。

为了提高钢管壁厚检测装置7实测到的扩径后大口径无缝钢管壁厚的有效性，本发明在第二优选实施方式的基础上作进一步改进，本发明的第三优选实施方式为，钢管壁厚检测装置7设置在扩径顶头5定径段503外周,且靠近变径段502。

实施时，本领域的技术人员，将钢管壁厚检测装置7设置在扩径顶头5靠近变径段502的定径段503部分外周。设置在该位置的钢管壁厚检测装置7，实测到的扩径后大口径无缝钢管壁厚值，真实反映变径段502扩径变壁厚处理得到的大口径无缝钢管壁厚实际值，因此用其作为依据调整推顶装置4的输出功率和拉拔装置3的输出功率，针对性更强，有效性更好，有利于进一步提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机制成的大口径无缝钢管的产品质量和良品率，降低原料管损耗，降低生产成本，提高生产效率。

为了提高钢管壁厚检测装置7的测量精度，本发明在第二优选实施方式或者第三优选实施方式的基础上作进一步改进，本发明的第四优选实施方式为，钢管壁厚检测装置7为激光钢管壁厚检测装置。

实施时，本领域的技术人员，选择激光钢管壁厚检测装置作为钢管壁厚检测装置7。激光钢管壁厚检测装置，相较于钢管8壁厚超声波检测仪具有更高的测量精度和更宽的使用范围，从而进一步提高实测的扩径后的大口径无缝钢管壁厚的有效性，也就相应进一步提高推顶装置4输出功率和拉拔装置3输出率调整的有效性，从而进一步提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机生产的大口径无缝钢管的良品率。

为了确保拉拔装置3输出的拉拔力稳定可靠，本发明在基础实施方式、第一至第四优选实施方式的基础上作进一步改进，如图1所示，本发明的第五优选实施方式为，拉拔装置3为具有拉拔活塞杆302的拉拔活塞缸301，拉拔活塞缸301固定连接基座1或者拉拔端支板202，拉拔活塞杆302穿过拉拔端支板202，其工作端固定连接钢管输出端固定板205。

拉拔活塞缸301，用于输出拉拔力，拉拔活塞杆302，用于将拉拔活塞缸301输出的拉拔力传递给钢管输出端固定板205。拉拔活塞缸301可以是气压缸，也可以是液压缸。

实施时，采用具有拉拔活塞杆302的拉拔活塞缸301作为拉拔装置3，将拔活塞缸固定在基座1或者拉拔端支板202上，拉拔活塞杆302穿过拉拔端支板202，其工作端固定连接钢管输出端固定板205。具有拉拔活塞杆302的拉拔活塞缸301是机械领域比较成熟的进给技术方案，相较于螺旋进给装置，其尺寸较小，使用方便，同时输出拉拔力更稳定。从而进一步提高拉拔装置3的输出功率的稳定性和输出功率传递的有效性。

为了提高拉拔活塞缸301输出拉拔力的稳定性，本发明在第五优选实施方式的基础上作进一步改进，本发明的第六优选实施方式为，拉拔活塞缸301为液压缸。

实施时，采用液压缸为拉拔活塞缸301。液压缸，相较于气压缸，在体积相同时能输出更大、更稳定的拉拔力，同时对缸体密封性的要求也较低，从而进一步提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机的工作稳定性。

为了确保推顶装置4输出的拉拔力稳定可靠，本发明在基础实施方式、第一至第六优选实施方式的基础上作进一步改进，如图1所示，本发明的第七优选实施方式为，推顶装置4为具有推顶活塞杆402的推顶活塞缸401，推顶活塞缸401固定连接基座1或者推顶端支板201，推顶活塞杆402穿过推顶端支板201，其工作端固定连接钢管送进端固定板204。

推顶活塞缸401，用于输出推顶力，推顶活塞杆402，用于将推顶活塞缸401输出的推顶力传递给钢管送进端固定板204。推顶活塞缸401可以是气压缸，也可以是液压缸。

实施时，采用具有推顶活塞杆402的推顶活塞缸401作为推顶装置4，将拔活塞缸固定在基座1或者推顶端支板201上，推顶活塞杆402穿过推顶端支板201，其工作端固定连接钢管送进端固定板204。具有推顶活塞杆402的推顶活塞缸401是机械领域比较成熟的进给技术方案，相较于螺旋进给装置，其尺寸较小，使用方便，同时输出推顶力更稳定。从而进一步提高推顶装置4的输出功率的稳定性和输出功率传递的有效性。

为了确保推顶活塞缸401输出的拉拔力稳定可靠，本发明在第七优选实施方式的基础上作进一步改进，本发明的第八优选实施方式为，推顶活塞缸401为液压缸。

实施时，采用液压缸为推顶活塞缸401。液压缸，相较于气压缸，在体积相同时能输出更大、更稳定的拉拔力，同时对缸体密封性的要求也较低，从而进一步提高本发明的生产变厚度钢管的扩管机的工作稳定性。

为提高加热装置6的加热质量，本发明在基础实施方式、第一至第八优选实施方式的基础上作进一步改进，如图1所示，本发明的第九优选实施方式为，加热装置6为中频电磁加热装置。

实施时，本领域的技术人员，采用中频电磁加热装置作为加热装置6。相较于其他加热装置6，套设在钢管8外周的中频电磁加热装置具有加热效率高，加热质量好，工作稳定性和可靠性好，环境热污染小等优点，采用中频电磁加热装置加热后的钢管8热分布均匀，有利于钢管8的扩径变壁厚塑性变形，从而进一步提高扩径后的大口径无缝钢管的产品质量。

以上是本发明的生产变厚度钢管的扩管机的实施过程。从上述实施过程可以看出，本发明通过分别设置在机架2两端的推顶装置4和拉拔装置3为可移动设置在机架2的钢管8提供精确提供钢管8扩径变壁厚所需的应力，从而实现在不采用专用设备在待扩径钢管8上预制喇叭口的情况下，就能以较高的生产效率对长度较长的钢管8进行尺寸精确控制的扩径变壁厚作业，产出的大口径无缝钢管成品力学性能和外观质量均较佳。由于钢管8扩径变壁厚的管径和和壁厚可控，也就相应降低对原料管管壁厚度的要求，从而降低了工艺难度，有效降低大口径成品钢管的生产成本。

Claims (8)

1.生产变厚度钢管的扩管机，包括固定在基座(1)上的机架(2)，具有导向段(501)、变径段(502)、定径段(503)的扩径顶头(5)，用于加热钢管(8)的加热装置(6)，其特征在于，还包括设置在机架推顶端的推顶装置(4)，设置在机架拉拔端的拉拔装置(3)；

所述机架(2)包括设置在基座(1)上的推顶端支板(201)、拉拔端支板(202)，两端分别固定连接在推顶端支板(201)和拉拔端支板(202)上的导向杆组(203)，沿着推顶端支板(201)到拉拔端支板(202)方向顺次套设在导向杆组(203)上的钢管送进端固定板(204)和钢管输出端固定板(205)，所述钢管送进端固定板(204)和钢管输出端固定板(205)均滑动配合在导向杆组(203)上，所述钢管送进端固定板(204)上开设有与扩径顶头(5)相适配的扩径顶头通孔；所述钢管送进端固定板(204)和钢管输出端固定板(205)相对的两个侧面上均设置有钢管固定结构，所述钢管送进端固定板(204)的钢管固定结构设置在钢管送进端固定板(204)的扩径顶头通孔的外周，钢管送进端固定板(204)上的钢管固定结构与钢管输出端固定板(205)上的钢管固定结构相对应；

所述推顶装置(4)的工作端固定连接钢管送进端固定板(204)，所述拉拔装置(3)的工作端固定连接钢管输出端固定板(205)；

扩径顶头(5)的导向段(501)穿过钢管送进端固定板(204)，固定在推顶端支板(201)上，加热装置(6)设置在扩径顶头(5)导向段(501)与变径段(502)连接处两侧的扩径顶头(5)外周；还包括进给力控制系统，所述进给力控制系统的控制信号输出端分别电连接推顶装置(4)和拉拔装置(3)的控制信号输入端；还包括钢管壁厚检测装置(7)，所述钢管壁厚检测装置(7)设置在扩径顶头(5)定径段(503)外周；钢管壁厚检测装置(7)的数据信号输出端电连接进给力控制系统的数据信号输入端；所述定径段(503)为圆柱形。

2.根据权利要求1所述的生产变厚度钢管的扩管机，其特征在于，所述钢管壁厚检测装置(7)设置在扩径顶头(5)定径段(503)外周,且靠近变径段(502)。

3.根据权利要求1所述的生产变厚度钢管的扩管机，其特征在于，所述钢管壁厚检测装置(7)为激光钢管壁厚检测装置。

4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的生产变厚度钢管的扩管机，其特征在于，所述拉拔装置(3)为具有拉拔活塞杆(302)的拉拔活塞缸(301)，所述拉拔活塞缸(301)固定连接基座(1)或者拉拔端支板(202)，所述拉拔活塞杆(302)穿过拉拔端支板(202)，其工作端固定连接钢管输出端固定板(205)。

5.根据权利要求4所述的生产变厚度钢管的扩管机，其特征在于，所述拉拔活塞缸(301)为液压缸。

6.根据权利要求1至2中任意一项权利要求所述的生产变厚度钢管的扩管机，其特征在于，所述推顶装置(4)为具有推顶活塞杆(402)的推顶活塞缸(401)，所述推顶活塞缸(401)固定连接基座(1)或者推顶端支板(201)，所述推顶活塞杆(402)穿过推顶端支板(201)，其工作端固定连接钢管送进端固定板(204)。

7.根据权利要求6所述的生产变厚度钢管的扩管机，其特征在于，所述推顶活塞缸(401)为液压缸。

8.根据权利要求1至2中任意一项权利要求所述的生产变厚度钢管的扩管机，其特征在于，加热装置(6)为中频电磁加热装置。