CN108842049B - 一种用于内高压成形高塑性钢管的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，属于钢管淬火领域，旨在提供一种减少钢管表面氧化皮的用于内高压成形高塑性钢管的设备，其技术方案要点是包括行走支架，行走支架上沿钢管前进方向依次设有中频感应加热器、冷却装置，行走支架上设有用于驱动钢管前进的行走装置，中频感应加热器与冷却装置之间设有保温装置，所述保温装置包括保温支架和设置在保温支架上的保温层，保温层内开设有用于通过钢管的通孔。通过在中频感应加热器与冷却装置之间设置保温装置，这样生产出来的钢管表面氧化皮较少，钢管结构强度更好。

Description

一种用于内高压成形高塑性钢管的设备及方法

技术领域

本发明涉及钢管淬火领域，特别涉及一种用于内高压成形高塑性钢管的设备及方法。

背景技术

在钢管生产过程中，需要对钢管进行淬火，将钢加热到临界温度Ac₃（亚共析钢）或Ac₁（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变。

目前的钢管淬火，一般工艺流程是将钢管加热，然后直接进行冷却，但是这样生产出来的钢管表面会产生较多的氧化皮，氧化皮会对钢管的结构强度造成影响。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，具有减少钢管表面氧化皮产生的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，包括行走支架，行走支架上沿钢管前进方向依次设有中频感应加热器、冷却装置，行走支架上设有用于驱动钢管前进的行走装置，中频感应加热器与冷却装置之间设有保温装置，所述保温装置包括保温支架和设置在保温支架上的保温层，保温层内开设有用于通过钢管的通孔。

通过采用上述技术方案，钢管放置于行走支架上，通过行走装置驱动其前进，钢管进入中频感应加热器加热后，然后送入保温层中，钢管经过保温层保温后再进入冷却装置中冷却，可以有效减少钢管表面氧化皮的产生，增强钢管的结构强度。

进一步的，所述保温层由保温棉制成，所述通孔截面呈矩形设置，保温支架上设有用于调节通孔大小的第一调节组件。

通过采用上述技术方案，当钢管尺寸大于通孔尺寸时，通过第一调节组件进行调节，使得钢管可以伸入通孔中；当钢管尺寸小于通孔尺寸时，通过第一调节组件进行调节，使得通孔的尺寸适应于钢管的尺寸，这样可以减少保温棉内热量流失。

进一步的，所述第一调节组件包括至少两对成对设置在保温支架两侧的撑杆，同一对撑杆之间设有上下两根水平设置的支杆，支杆上滑动设有两块夹持板，保温棉位于两块夹持板之间，位于同一侧的撑杆之间连接有调节杆，调节杆上开设有螺纹孔，螺纹孔内穿设有调节螺杆，调节螺杆顶端与夹持板转动连接。

通过采用上述技术方案，当需要调节通孔大小时，旋拧调节螺杆从而驱动两块夹持板相互靠近或者远离，相应地通孔的大小也发生了改变，这样就可以调节通孔的大小。

进一步的，所述两块夹持板之间设有两块上下设置的夹板，保温棉位于两块夹板之间，两块夹板之间设有用于调节两块夹板之间距离的第二调节组件。

通过采用上述技术方案，第二调节组件对保温层纵向方向进行夹持，可以避免保温层纵向方向上伸展，从而限制通孔纵向伸展。

进一步的，所述第二调节组件包括竖直设置在夹持板上的调节槽，夹板的四个转角处均设有插入调节槽内的调节栓，所述调节栓穿过调节槽的部分套设有锁定螺母。

通过采用上述技术方案，当需要调节两块夹板之间的距离时，上下滑移两块夹板，使得两块夹板相互靠近或者远离，然后通过锁定螺母进行固定，从而实现对两块夹板的距离调整。

进一步的，所述保温层由保温棉制成，所述通孔截面呈圆形设置，保温支架上设有用于调节通孔孔径大小的第三调节组件。

通过采用上述技术方案，第三调节组件适用于圆形通孔的调节，从而使得圆形通孔的大小得以调整。

进一步的，所述第三调节组件包括上下设置的两个半圆形箍体，保温层位于两个箍体之间，保温支架两侧分别设有调节板，调节板上设有竖直设置的条形槽，箍体两端分别设有插入条形槽的固定栓，固定栓伸出条形槽的部分套设有固定螺母。

通过采用上述技术方案，当需要调节通孔的大小时，箍体两端的固定栓在条形槽内上下滑移，这样便可调整通孔的大小。

进一步的，所述行走装置包括设置在行走支架上的主动行走机构和用于驱动主动行走机构的第一驱动组件，所述主动行走机构包括转动设置在行走支架上的第一转轴，第一转轴上套设有胶辊，第一转轴上方设有第二转轴，主动行走机构还包括设置在行走支架上用于安装第二转轴的安装支架，第二转轴转动设置在安装支架上，第二转轴上套设有胶辊，第一转轴上的胶辊与第二转轴上的胶辊共同夹持钢管；

所述行走装置还包括从动行走机构和辅助行走机构，从动行走机构与主动行走结构通过链轮传动，所述辅助行走机构位于中频感应加热器与保温装置之间。

通过采用上述技术方案，主动行走机构、从动行走机构和辅助行走机构共同驱动钢管前进，使得钢管前进更加稳定。

本发明的第二目的是提供一种用于内高压成形高塑性钢管的方法，具有减少钢管表面氧化皮的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于内高压成形高塑性钢管的方法，包括上述的用于内高压成形高塑性钢管的设备，具体步骤如下：

S1:开启中频感应加热器、行走装置、冷却装置，行走装置驱动第一根钢管前进依次通过中频感应加热器，并预热保温层；

S2:从第二根钢管开始，行走装置驱动钢管依次通过中频感应加热器和冷却装置；

其中，中频感应加热器的加热温度为700～780℃；

保温层的保温长度为20～30m；

该设备产量为300～330kg/h。

通过采用上述技术方案，第一根钢管通过中频感应器进行加热，然后通过第一根钢管的温度对保温层内部进行加热，使得保温层内部达到较高的温度，这样生产出来的钢管质量更高。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在中频感应加热器与冷却装置之间设置保温装置，这样生产出来的钢管表面氧化皮较少，钢管结构强度更好；

2.通过第一调节组件的设置，可以调节通孔的大小，以适应于不同尺寸的钢管；

3.通过行走装置的设置，能够稳定地驱动钢管前进。

附图说明

图1是实施例1中加工设备的整体示意图；

图2是实施例1中用于体现保温装置的示意图；

图3是实施例1中用于体现主动行走机构和从动行走机构的示意图；

图4是实施例1中用于体现主动行走机构的示意图；

图5是实施例1中用于体现辅助行走机构的示意图；

图6是实施例2中用于体现保温装置的示意图。

图中，100、行走支架；200、行走装置；210、主动行走机构；211、第一转轴；212、第二转轴；213、安装支架；2131、安装板；2132、支撑螺杆；2133、套筒；2134、安装螺母；2135、压簧；2136、调节螺母；220、从动行走机构；230、辅助行走机构；231、第三锥齿轮；232、第四锥齿轮；240、第一驱动组件；241、驱动轴；242、第一锥齿轮；243、第二锥齿轮；250、第一传动组件；251、第一传动齿轮；252、第二传动齿轮；253、传动轴；254、第一链轮；255、第二链轮；256、第一传动链；260、第二传动组件；270、第二驱动组件；300、中频感应加热器；400、冷却装置；500、驱动电机；600、保温装置；601、保温支架；602、保温层；603、夹板；610、第一调节组件；611、撑杆；612、支杆；613、夹持板；614、调节杆；615、调节螺杆；620、第二调节组件；621、调节槽；622、调节栓；623、锁定螺母；630、第三调节组件；631、箍体；632、调节板；633、条形槽；634、固定栓；635、固定螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，如图1所示，包括行走支架100，行走支架100上沿钢管前进方向依次设有中频感应加热器300、保温装置600、冷却装置400，行走支架100上还设有用于驱动钢管前进的行走装置200。

如图1和2所示，保温装置600包括保温支架601和设置在保温支架601上的保温层602，保温层602内开设有用于通过方形钢管的方形通孔。保温层602采用保温棉制成，保温支架601上设有用于调节通孔大小的第一调节组件610。钢管经中频感应加热器300加热后，进入保温层602的方形通孔，第一调节组件610调节保温层602的大小，使得方形通孔适应于不同尺寸的钢管。

如图1和2所示，第一调节组件610包括两对成对设置在保温支架601两侧的撑杆611，同一对撑杆611之间设有上下两根水平设置的支杆612。两根支杆612位于同一平面内，支杆612上滑动设有两块夹持板613，两块夹持板613相互平行且竖直设置。位于保温支架601同一侧的撑杆611之间连接有调节杆614，调节杆614上开设有螺纹孔，螺纹孔内穿设有调节螺杆615，调节螺杆615顶端与夹持板613转动连接。

当需要调节通孔大小时，旋拧调节螺杆615从而驱动两块夹持板613相互靠近或者远离，两块夹持板613夹持保温棉或者给保温棉留有空间，相应地通孔的大小也发生了改变，这样就可以调节通孔的水平方向上的大小。

如图2所示，两块夹持板613之间设有两块上下设置的夹板603，夹板603水平设置，保温棉位于两块夹板603之间，两块夹板603之间设有用于调节两块夹板603之间距离的第二调节组件620。两块夹板603可沿纵向方向调节保温棉，避免保温棉纵向延伸。

如图2所示，第二调节组件620包括竖直设置在夹持板613上的调节槽621，夹板603的四个转角处均设有插入调节槽621内的调节栓622，调节栓622穿过调节槽621的部分套设有锁定螺母623。当需要调节两块夹板603之间的距离时，上下滑移两块夹板603，使得两块夹板603相互靠近或者远离，然后通过锁定螺母623进行固定，从而实现对两块夹板603的距离调整。

这样通过夹板603与夹持板613的配合，从四个方向保温棉进行限制，从而对通孔进行调节。

如图3所示，行走装置200包括沿方形钢管前进方向依次设有从动行走机构220、主动行走机构210和辅助行走机构230。

如图3和4所示，主动行走机构210包括转动设置在行走支架100的第一转轴211，第一转轴211通过轴承座安装在行走支架100上，第一转轴211上套设有胶辊，行走支架100上设有用于驱动第一转轴211的第一驱动组件240。第二转轴212上方设有与位于其正上方的第二转轴212，且两者相互平行，第二转轴212上也套设有胶辊，第一转轴211上的胶辊与第二转轴212上的胶辊共同夹持方形钢管驱动其前进。

如图3和4所示，行走支架100上设有用于安装第二转轴212的安装支架213，安装支架213包括水平设置在第一转轴211上方的安装板2131，第二转轴212通过轴承座转动安装在安装板2131底面。安装支架213还包括设置在行走支架100上的四根支撑螺杆2132，支撑螺杆2132的杆身上套设有套筒2133，支撑螺杆2132顶端穿过安装板2131并在其上套设有安装螺母2134，套筒2133与安装板2131之间设有压簧2135，压簧2135顶端与安装板2131底面抵触，底端与套筒2133抵触，套筒2133底部还设有套设在支撑螺杆2132上的调节螺母2136。可根据方形钢管的尺寸，调整安装螺母2134和调节螺母2136在支撑螺杆2132上的位置，从而调节安装板2131的位置，从而使得第一转轴211上的胶辊和第二转轴212上的胶辊稳定地夹持方形钢管。

如图4所示，第一转轴211与第二转轴212之间设有第一传动组件250，第一传动组件250包括设置在第一转轴211一端的第一传动齿轮251，行走支架100上设有传动轴253，传动轴253上设有与第一传动齿轮251的第二传动齿轮252。传动轴253上设有第一链轮254，第二转轴212上设有第二链轮255，第一链轮254与第二链轮255之间套设有第一传动链256。工作时，第一驱动组件240驱动第一转轴211转动，第一转轴211与传动轴253通过第一传动齿轮251和第二传动齿轮252啮合同步传动，传动轴253与第二转轴212通过链轮同步传动，这样可以实现第一转轴211与第二转轴212同步转动，从而驱动方形钢管前进，使得方形钢管前进更加稳定。

如图3所示，第一驱动组件240包括转动设置在行走支架100上的驱动轴241，驱动轴241沿行走支架100长度方向设置，驱动轴241上设有第一锥齿轮242，主动行走机构210的第一转轴211上设有与第一锥齿轮242啮合的第二锥齿轮243。行走支架100上设有用于驱动驱动轴241转动的驱动电机500，驱动电机500与驱动轴241之间通过链轮同步传动。

如图3所示，行走支架100上设有从动行走机构220，从动行走机构220位于主动行走机构210的前一工位上，从动行走机构220与主动行走机构210结构相同，在此不做赘述。行走支架100上设有用于驱动从动行走机构220的第二驱动组件270，第二驱动组件270与第一驱动组件240结构相同，能完成相同的功能。此外，第二驱动组件270也是驱动电机500进行驱动，这样第一驱动组件240和第二驱动组件270同时由驱动电机500进行驱动，使得第一驱动组件240和第二驱动组件270具有较好的同步性。

如图3所示，主动行走机构210的第二转轴212与从动行走机构220的第二转轴212之间通过链轮传动。主动行走机构210的第二转轴212上与从动行走机构220上的第二转轴212通过链轮同步传动，两者具有较好的同步性，在驱动方形钢管前进时也更加稳定。

如图1和5所示，行走支架100上还设有位于中频感应加热器300后一工位上的辅助行走机构230，辅助行走机构230与主动行走机构210的结构相同。辅助行走机构230的第一转轴211与第二转轴212之间设有第二传动组件260，第二传动组件260与第一传动组件250结构相同，从而使得辅助行走机构230也具有较好的同步性。

如图5所示，辅助行走机构230的第一转轴211上设有第三锥齿轮231，第一驱动组件240的驱动轴241朝向辅助行走机构230延伸，驱动轴241上设有与第三锥齿轮231啮合的第四锥齿轮232。第一驱动组件240同时驱动辅助行走机构230和主动行走机构210，使得两者具有较好的同步性，在传送方形钢管时也更加稳定。

一种用于内高压成形高塑性钢管的方法，包括上述的用于内高压成形高塑性钢管的设备，具体步骤如下：

S1:开启中频感应加热器300、行走装置200、冷却装置400，行走装置200驱动第一根钢管前进依次通过中频感应加热器300，并预热保温层602；

S2:从第二根钢管开始，行走装置200驱动钢管依次通过中频感应加热器300和冷却装置400；

其中，中频感应加热器300的加热温度为700～780℃；

保温层602的保温长度为20～30m；

该设备产量为300～330kg/h。

实施例2：一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，如图1和6所示，保温层602由保温棉制成，通孔截面呈圆形设置，保温支架601上设有用于调节通孔孔径大小的第三调节组件630。在本实施例中，通孔设置成圆形，主要适用于圆形钢管，当加工不同尺寸的钢管时，调节时保温棉更加贴合于圆形钢管。

如图6所示，第三调节组件630包括上下设置的两个半圆形箍体631，保温层602位于两个箍体631之间，保温支架601两侧分别设有调节板632，调节板632上设有竖直设置的条形槽633，箍体631两端分别设有插入条形槽633的固定栓634，固定栓634伸出条形槽633的部分套设有固定螺母635。当需要调节通孔的大小时，箍体631两端的固定栓634在条形槽633内上下滑移，这样便可调整通孔的大小，以适应于不同管径的钢管。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，其特征在于：包括行走支架（100），行走支架（100）上沿钢管前进方向依次设有中频感应加热器（300）、冷却装置（400），行走支架（100）上设有用于驱动钢管前进的行走装置（200），中频感应加热器（300）与冷却装置（400）之间设有保温装置（600），所述保温装置（600）包括保温支架（601）和设置在保温支架（601）上的保温层（602），保温层（602）内开设有用于通过钢管的通孔，所述行走装置（200）包括设置在行走支架（100）上的主动行走机构（210）和用于驱动主动行走机构（210）的第一驱动组件（240），所述主动行走机构（210）包括转动设置在行走支架（100）上的第一转轴（211），第一转轴（211）上套设有胶辊，第一转轴（211）上方设有第二转轴（212），主动行走机构（210）还包括设置在行走支架（100）上用于安装第二转轴（212）的安装支架（213），第二转轴（212）转动设置在安装支架（213）上，第二转轴（212）上套设有胶辊，第一转轴（211）上的胶辊与第二转轴（212）上的胶辊共同夹持钢管，

安装支架（213）包括水平设置在第一转轴（211）上方的安装板（2131），第二转轴（212）通过轴承座转动安装在安装板（2131）底面，安装支架（213）还包括设置在行走支架（100）上的四根支撑螺杆（2132），支撑螺杆（2132）的杆身上套设有套筒（2133），支撑螺杆（2132）顶端穿过安装板（2131）并在其上套设有安装螺母（2134），套筒（2133）与安装板（2131）之间设有压簧（2135），压簧（2135）顶端与安装板（2131）底面抵触，底端与套筒（2133）抵触，套筒（2133）底部还设有套设在支撑螺杆（2132）上的调节螺母（2136）；

第一转轴（211）与第二转轴（212）之间设有第一传动组件（250），第一传动组件（250）包括设置在第一转轴（211）一端的第一传动齿轮（251），行走支架（100）上设有传动轴（253），传动轴（253）上设有与第一传动齿轮（251）的第二传动齿轮（252），传动轴（253）上设有第一链轮（254），第二转轴（212）上设有第二链轮（255），第一链轮（254）与第二链轮（255）之间套设有第一传动链（256）；

所述行走装置（200）还包括从动行走机构（220）和辅助行走机构（230），从动行走机构（220）与主动行走机构（210）通过链轮传动，从动行走机构220与主动行走机构210结构相同，所述辅助行走机构（230）位于中频感应加热器（300）与保温装置（600）之间，

第一驱动组件（240）包括转动设置在行走支架（100）上的驱动轴（241），驱动轴（241）沿行走支架（100）长度方向设置，驱动轴（241）上设有第一锥齿轮（242），主动行走机构（210）的第一转轴（211）上设有与第一锥齿轮（242）啮合的第二锥齿轮（243），

行走支架（100）上设有用于驱动从动行走机构（220）的第二驱动组件（270），第二驱动组件（270）与第一驱动组件（240）结构相同，第一驱动组件（240）和第二驱动组件（270）同时由驱动电机（500）进行驱动，

主动行走机构（210）的第二转轴（212）与从动行走机构（220）的第二转轴（212）之间通过链轮传动。

2.根据权利要求1所述的一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，其特征在于：所述保温层（602）由保温棉制成，所述通孔截面呈矩形设置，保温支架（601）上设有用于调节通孔大小的第一调节组件（610）。

3.根据权利要求2所述的一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，其特征在于：所述第一调节组件（610）包括至少两对成对设置在保温支架（601）两侧的撑杆（611），同一对撑杆（611）之间设有上下两根水平设置的支杆（612），支杆（612）上滑动设有两块夹持板（613），保温棉位于两块夹持板（613）之间，位于同一侧的撑杆（611）之间连接有调节杆（614），调节杆（614）上开设有螺纹孔，螺纹孔内穿设有调节螺杆（615），调节螺杆（615）顶端与夹持板（613）转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，其特征在于：所述两块夹持板（613）之间设有两块上下设置的夹板（603），保温棉位于两块夹板（603）之间，两块夹板（603）之间设有用于调节两块夹板（603）之间距离的第二调节组件（620）。

5.根据权利要求4所述的一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，其特征在于：所述第二调节组件（620）包括竖直设置在夹持板（613）上的调节槽（621），夹板（603）的四个转角处均设有插入调节槽（621）内的调节栓（622），所述调节栓（622）穿过调节槽（621）的部分套设有锁定螺母（623）。

6.根据权利要求1所述的一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，其特征在于：所述保温层（602）由保温棉制成，所述通孔截面呈圆形设置，保温支架（601）上设有用于调节通孔孔径大小的第三调节组件（630）。

7.根据权利要求6所述的一种用于内高压成形高塑性钢管的设备，其特征在于：所述第三调节组件（630）包括上下设置的两个半圆形箍体（631），保温层（602）位于两个箍体（631）之间，保温支架（601）两侧分别设有调节板（632），调节板（632）上设有竖直设置的条形槽（633），箍体（631）两端分别设有插入条形槽（633）的固定栓（634），固定栓（634）伸出条形槽（633）的部分套设有固定螺母（635）。

8.一种用于内高压成形高塑性钢管的方法，包括如权利要求1所述的用于内高压成形高塑性钢管的设备，其特征在于：具体步骤如下：

S1:开启中频感应加热器（300）、行走装置（200）、冷却装置（400），行走装置（200）驱动第一根钢管前进依次通过中频感应加热器（300），并预热保温层（602）；

S2:从第二根钢管开始，行走装置（200）驱动钢管依次通过中频感应加热器（300）和冷却装置（400）；

其中，中频感应加热器（300）的加热温度为700～780℃；

保温层（602）的保温长度为20～30m；

该设备产量为300～330kg/h。

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