CN109420691B - 一种金属管旋转式进料矫直方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属管旋转式进料矫直方法，包括在金属管沿轴向前进过程中，依靠成对设置的矫直辊实现金属管进料矫直的步骤，其特征在于，金属管前进的同时进行自转形成金属管螺旋式前进，并在金属管螺旋前进的过程中实现矫直。本发明能够实现金属管探伤前进料时的矫直以提高探伤效果，且具有实施简单，矫直效果好的优点。

Description

一种金属管旋转式进料矫直方法

技术领域

本发明涉及一种金属管探伤检测进料技术；特别是涉及一种金属管旋转式进料矫直方法。

背景技术

金属管（主要指钢管）是一种广泛应用的重要的建筑材料，在金属管生产过程中由于各种因素影响，金属管壁上常存在纵向裂纹、横向裂纹、折叠、分层等缺陷。如果金属管有缺陷就会在使用当中破裂引起事故，甚至造成严重后果，可能造成重大经济损失甚至人员伤亡，为此重要用途的金属管都需要有完善的无损检测设备，对金属管进行在线探伤。以保证出厂金属管的质量，现有探伤方式主要有超声波探伤和涡流探伤检验方法。现有的金属管探伤线，往往将超声探伤和涡流探伤作为单独的运行系统，但随着现在金属管检测要求的提高，常需要对其完成两种检测，这时就需要操作人员将经过一种探伤完成后的金属管下料，再转入下道探伤检测，存在工作重复、劳动强度大，检验运行周期长，效率不高的缺点，成为制约金属管探伤检测速度的一个因素。

现有的金属管探伤设备中，无论是进口设备还是国产设备，在自然管经轧制成型之后，才会进入探伤环节。由于轧制金属管表面不可避免的会存在运送、放置不当，及自身应力时效变形，或外部因素影响等，这些因素会导致在金属管探伤前再次发生变形，如不及时处理，变形的金属管会因直线度或表面质量不佳对于探伤效果产生影响，不能保证探伤的稳定性。 若不及时清理，会对探伤造成很大影响，在探伤过程中产生严重的干扰，甚至会产生误报甚至漏报的情况。

同时，超声波自动探伤装置，特别是在采用超声检测的金属管类零件的探伤工业领域有着广泛的应用，例如用于金属管类零件的自动探伤装置等。现有金属管在线超声探伤，一般采用探头水膜耦合的方法进行在线探伤。在对金属管进行自动超声探伤的时候，一般是将探头用一定的机械机构压附于金属管外表面一定距离处，通过调整探头架上的调节系统使探头与金属管之间留有一定的间隙，并充水形成耦合水膜，依靠超声发射进行探伤。在实际自动探伤过程中，由于金属管在检测的传动过程中，已有的超声波自动探伤装置的探头通常是直接固定在探头支架上的，且探头支架与探伤水箱固定连接，因为金属管型号较多，探头固定设置，无法满足各种不同型号金属管的探伤需求。同时金属管探伤过程中，遇到金属管缺陷位置通过时，容易和探头触碰导致探头的振动和翘转，从而造成缺陷信号幅值的变化，如果不能及时调节，也会影响探伤的可靠性和准确性。对于涡流探伤也存在相同的问题。

为了解决上述问题，申请人考虑在金属管探伤检测装置中，在金属管探伤时先进行矫直，再进料进行探伤，可以更好地避免，金属管因自身变形导致直线度或表面质量不佳对于探伤效果产生的影响，提高探伤的精确度和可靠性。

但其中，具体怎样实现金属管的矫直，并使其具有实施简单，矫直效果好等优点，成为有待进一步考虑解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够实现金属管探伤前进料时的矫直，且实施简单，矫直效果好的金属管旋转式进料矫直方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种金属管旋转式进料矫直方法，包括在金属管沿轴向前进过程中，依靠成对设置的矫直辊实现金属管进料矫直的步骤，其特征在于，金属管前进的同时进行自转形成金属管螺旋式前进，并在金属管螺旋前进的过程中实现矫直。

这样，金属管在前行的同时进行旋转，使得在金属管矫直的时候自身处于旋转前行的状态，这样使得单位时间内矫直辊和金属管接触的面积范围增大，提高了矫直效果和效率。同时，金属管以旋转前行的方式，还可以使得金属管探伤装置中探头的探伤范围更大，可以依靠固定的探头实现金属管周向上的探伤，更好地避免漏检，增强了探伤的可靠性和稳定性，使得可以依靠更少的探头实现更好的探伤效果。

作为优化，依靠金属管传动装置带动金属管沿轴线方向运动前进，所述金属管传动装置包括用于带动金属管沿轴线前进的金属管前进机构，还包括用于带动金属管以轴心线为中心旋转的金属管旋转机构；

金属管前进机构包括一对前进辊，前进辊周向表面设置有内凹弧形的摩擦槽，前进辊周向表面的摩擦槽相正对设置并用于将金属管夹设于其内，两个前进辊各自通过一套前进辊传动机构和同一个金属管前进用电机传动连接，金属管前进用电机用于带动两个前进辊相对旋转以带动金属管前行。

这样，金属管依靠一对同步相对旋转的前进辊带动实现前进，保证金属管前进可靠，且避免施力不平衡导致金属管变形以影响后续探伤，更好地保证探伤效果。

作为优化，金属管前进机构还包括一个矩形框架结构的前进辊安装架，前进辊安装架内腔中可转动地安装有两根并列间隔设置的前进辊轴，两根前进辊轴所在平面垂直于金属管运动路径，前进辊安装在前进辊轴上，前进辊传动机构包括所述前进辊轴，还包括和前进辊轴并列间隔设置的中间轴，中间轴可转动地安装在前进辊安装架上且具有一个伸出前进辊安装架的动力输入端，两套前进辊传动机构中各自中间轴的动力输入端伸出于前进辊安装架的不同侧面，中间轴位于前进辊安装架内的部分通过一对外齿轮和对应的前进辊轴传动连接，中间轴位于前进辊安装架外的动力输入端上安装有蜗轮，蜗轮和一根平行于金属管运动路径方向设置在前进辊安装架外侧面的蜗杆啮合，两套前进辊传动机构的蜗杆各自在相同方向的一端设置有齿轮和一个动力输入齿轮啮合，所述动力输入齿轮垂直于金属管运动路径设置且可转动地安装在前进辊安装架外端面上，所述前进辊安装架沿金属管运动路径方向的前后两端端面以及动力输入齿轮中部均留有供金属管通过的空间，动力输入齿轮的一端和金属管前进用电机传动连接。

这样该金属管前进机构，能够依靠同一个金属管前进用电动同时带动两个前进辊相对同步旋转，更好地实现金属管的传动。同时金属管前进机构自身具有结构简单，布局巧妙紧凑，传动可靠等优点。进一步地，动力输入齿轮的一端依靠皮带和金属管前进用电机传动连接，这样结构简单且传动可靠，进一步地，金属管前进用电机位于前进辊安装架下方的底板上，这样结构简单且方便安装和动力传递。

作为优化，金属管前进机构中还设置有金属管摩擦力调整机构，所述金属管摩擦力调整机构包括并列间隔设置的一对杠杆传动板，杠杆传动板所在平面和金属管前进方向平行，杠杆传动板可转动地安装在同一根所述中间轴上，杠杆传动板位于前进辊安装架内的一端安装有一根所述前进辊轴并构成调节用前进辊轴，两个杠杆传动板后端之间横向固定连接有一块调节板，调节板上沿金属管前进方向设置有一个条形的调节孔，调节孔内垂直设置有一根调节螺栓，调节螺栓一端固定在前进辊安装架上，调节螺栓位于调节板的上下表面各旋接有一颗定位螺母。

这样，可以依靠调节调节板在调节螺栓上的位置，进而依靠杠杆传动板的转动带动所述调节用前进辊轴上的前进辊实现对金属管的压紧，进而实现对金属管摩擦力大小的调节，该结构中采用杠杆传动板将调节位置转移到前进辊安装架外部位置，更加方便调节操作且省力，同时杠杆传动板以中间轴为旋转轴心，使其调节过程中不影响前进辊传动机构的传动结构；故具有结构简单，调节可靠方便快捷省力等优点。同时，该结构还可以方便调整实现对不同大小型号金属管的压紧传动。

作为优化，所述金属管旋转机构包括主传动箱体，主传动箱体顺金属管前进路径方向的前后两端可转动地设置有导套，导套之间固定连接有空心主轴，所述导套和空心主轴内腔构成金属管前进路径，所述前进辊安装架的前后两端安装固定在空心主轴上，空心主轴上还固定设置有旋转输出轮，旋转输出轮和金属管旋转用电机传动连接。

这样，可以依靠金属管旋转用电机通过皮带轮带动空心主轴旋转，进而带动整个前进辊安装架旋转，使得金属管被带动前进的同时被带动进行旋转。故该金属管旋转机构能够带动金属管旋转的同时不会影响金属管的前行，具有结构简单，传动可靠，旋转输出稳定等优点。

进一步地，所述旋转输出轮为皮带轮并通过皮带机构和金属管旋转用电机传动连接；使其结构简单，成本低廉，利于实施且成本低廉。再进一步地，所述金属管旋转用电机设置于主传动箱体下方且和金属管前进用电机并列设置，使其结构紧凑，安装方便，传动可靠。

作为优化，本方法中，依靠金属管进料矫直装置对金属管进行矫直进料；金属管进料矫直装置包括成对设置的矫直辊，矫直辊周向表面为中部内凹的弧形，每对矫直辊中两个矫直辊布置于金属管运动路径的左右方向两侧，且两个矫直辊的轴心线沿金属管运动方向上下错位倾斜设置，使得两个矫直辊各自和金属管表面形成两条对称的螺旋线接触。

这样，金属管前进过程中和矫直辊形成两条对称的螺旋线接触实现矫直，故只需一对矫直辊即可实现金属管一段长度方向上的矫直，且受力平衡、结构简单且矫直效果好。更好的选择是，矫直辊和金属管表面接触形成的每条螺旋线在金属管表面周向上旋转180度范围；这样一对矫直辊的螺旋线恰好在金属管整个周向上形成360包围，确保金属管表面在周向上受均衡的矫直力，金属管外壁被两侧的矫直辊同时向金属管中心方向滚动挤压，将表面不平整的管壁整平，保证在金属管整个长度方向上的矫直效果的同时还能够保证周向上的圆整效果，使其矫直和圆整效果达到最佳，改善金属管弯曲情况和表面缺陷，进而更好地保证后续探伤的可靠性。

作为优化，金属管进料矫直装置包括竖向相对设置在金属管运动路径左右两侧的一块基准侧板和一块调节侧板，基准侧板和调节侧板沿金属管运动路径方向设置且相互平行；基准侧板内侧面沿金属管运动路径方向固定设置有一列矫直辊底板且该列矫直辊底板上安装的矫直辊形成基准用矫直辊，调节侧板内侧面和基准矫直辊正对设置有一列矫直辊底板且该列矫直辊底板上分别设置有矫直辊调节机构，矫直辊调节机构正对金属管的前端设置有矫直辊形成调节用矫直辊，基准用矫直辊和调节用矫直辊一一成对设置且用于实现对金属管的压紧矫直，矫直辊调节机构用于改变调节用矫直辊和金属管的距离。

这样，依靠矫直辊调节机构，可以一次调节每对矫直辊对金属管的压紧矫直力，使得压紧矫直力沿金属管前进方向依次递增，金属管在进料矫直装置中渐进地多次进行挤压矫直，提高最终矫直效果，进而更好地保证后续探伤的可靠性。同时金属管一侧的基准用矫直辊，可以作为调节的定位基准，更好地保证金属管中心线和运动路径一致，保证金属管最终矫直后的直线度。更好的选择是，基准用矫直辊和金属管的接触压力，沿金属管运动方向从小到大依次递增设置。这样可以更好地保证每对矫直辊压紧矫直力调整为沿金属管运动方向依次增大后，其金属管中心线仍然和运动路径一致；更好地保证矫直效果。

作为优化，所述基准侧板上对应基准用矫直辊设置有相互啮合的主动斜齿轮和被动斜齿轮，所述主动斜齿轮和金属管传动装置中的金属管前进用电机传动连接，所述被动斜齿轮和基准用矫直辊同轴固定连接。

这样，基准用矫直辊依靠金属管传动装置中用于带动金属管前进的电机再主动旋转施力于金属管，主动对金属管施力，可以更好地保证金属管矫直效果。采用基准用矫直辊和电机相连，可以保证传动的稳定性和可靠性。

作为优化，金属管进料矫直装置包括一个矫直箱，矫直箱包括竖向设置的位于金属管运动路径左右方向的两块侧板和位于金属管运动路径方向的两块端板，两块侧板和两块端板围成矩形框架且固定在底板上，两块端板中部开设有供金属管通过的开口，两块侧板形成所述基准侧板和调节侧板。

这样，矫直箱作为一个整体，可以更好地保证矫直辊以及矫直管调节机构的安装，保证矫直辊之间的相互位置关系，更好地保证矫直效果。

进一步地，两块侧板之间还横向固定连接设置有横向加强杆。这样可以更好地提高矫直箱强度，保证每对矫直辊相互施力的强度足够满足矫直效果。

进一步地，矫直辊底板上设置有相对的两段调节用弧形孔，两段调节用弧形孔基于同一圆心设置且该圆心位置水平正对该矫直辊底板上矫直辊中心位置设置，侧板上分别对应两段调节用弧形孔设置有螺栓穿出调节用弧形孔并依靠螺母实现固定。

这样，可以依靠两段调节用弧形孔，改变矫直辊底板的安装角度，由于矫直辊和金属管是螺旋线接触压紧的方式压紧调节，故沿矫直辊中心位置旋转矫直辊可以改变矫直辊端部对金属管的压紧力大小，进而可以实现对矫直辊压紧力的调整。尤其是对于基准侧板上的基准用矫直辊，由于需要作为压紧调节的基准，故其距离金属管的远近位置一旦设定后无法改变调整，故当使用一段时间矫直辊表面磨损后导致矫直压力降低，矫直效果无法得到保证。此时就只能更换新的矫直辊；但采用了该调节用弧形孔的安装结构后，当基准侧板上的基准用矫直辊表面磨损导致矫直压力降低后，可以通过改变矫直辊安装角度提高矫直辊对金属管的压紧力，故可以一定程度上延长矫直辊的使用寿命，极大地节省了生产成本。

进一步地，矫直辊底板为圆形板，且圆形板圆心和调节用弧形孔对应圆心相同，矫直辊底板上端外侧的侧板上设置有角度标尺，矫直辊底板上正对角度标尺设置有角度指针线。

这样需要旋转调节矫直辊底板角度时，可以更好地依照角度标尺精确地调整所需角度大小。

进一步地，所述矫直辊调节机构，包括矫直辊底板外侧面中部外凸并贯穿出侧板外表面的圆台，圆台和侧板固定设置，圆台中部沿轴心线贯穿圆台和矫直辊底板设置有通孔，通孔外端具有一段小直径段且内端具有一段大直径段，通孔小直径段内同轴向设置并可转动地配合有一根调节杆，调节杆外端伸出圆台并固定有一个调节手柄，调节杆和通孔小直径段之间设置有用于限制调节杆轴向移动的轴向限位结构，通孔大直径段内可轴向滑动地和一个辊座连接筒的端部配合连接，且通孔大直径段和辊座连接筒之间设置有用于限制辊座连接筒旋转的周向限位结构，辊座连接筒位于通孔内的一端的内周表面设置有内螺纹，内螺纹和调节杆上的外螺纹配合连接，辊座连接筒远离通孔的一端设置用于安装矫直辊的辊座。

这样，转动调节手柄，可以依靠调节杆的旋转带动辊座连接筒沿其轴向做伸缩运动，进而带动辊座及其上的矫直辊往正对金属管方向靠近或远离，进而实现对矫直辊压紧力大小的调节。具有结构简单，调节方便快捷可靠等优点。

进一步地，调节杆和通孔小直径段之间的轴向限位结构由调节杆表面和通孔内壁之间周向上的一圈凸起和凹槽配合得到。具有结构简单，限位可靠的特点。

进一步地，通孔大直径段和辊座连接筒之间的周向限位结构由辊座连接筒表面和通孔内壁之间沿轴向的一条凸起和凹槽配合得到。具有结构简单，限位可靠的特点。

进一步地，圆台周向表面上还垂直贯穿旋接有一个紧固螺栓，紧固螺栓内端用于和调节杆接触实现压紧固定。这样，在转动调节手柄旋转调节完毕后，可以依靠紧固螺栓实现定位锁死，防止松动。

综上所述，本发明能够实现金属管探伤前进料时的矫直以提高探伤效果，且具有实施简单，矫直效果好的优点。

附图说明

图1为用于实施本发明方法的一种金属管探伤系统的结构示意图。图中金属管进料矫直装置部分为调节侧板剖开状态以显示内部结构。

图2为图1中的金属管进料矫直装置的俯视图。

图3为图2中矫直辊调节机构的结构示意图。

图4为图2中基准用矫直辊和基准侧板的连接结构示意图，（图中只显示一个基准用矫直辊）。

图5为图1中金属管传动装置的立体结构示意图，（图中省略了定位螺母和调节螺栓）。

图6为图5旋转一角度后的视图。

图7为图1中金属管探伤装置的主视图，（图中省略了螺栓）。

图8为将图7旋转一角度后的结构示意图。

图9为将图7旋转另一角度后的结构示意图。

图10为金属管探伤装置的竖向剖视图。

具体实施方式

下面结合本发明实施时采用的一种金属管探伤系统及其附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式：一种金属管旋转式进料矫直方法，包括在金属管沿轴向前进过程中，依靠成对设置的矫直辊实现金属管进料矫直的步骤，其特点在于，金属管前进的同时进行自转形成金属管螺旋式前进，并在金属管螺旋前进的过程中实现矫直。

这样，金属管在前行的同时进行旋转，使得在金属管矫直的时候自身处于旋转前行的状态，这样使得单位时间内矫直辊和金属管接触的面积范围增大，提高了矫直效果和效率。同时，金属管以旋转前行的方式，还可以使得金属管探伤装置中探头的探伤范围更大，可以依靠固定的探头实现金属管周向上的探伤，更好地避免漏检，增强了探伤的可靠性和稳定性，使得可以依靠更少的探头实现更好的探伤效果。

本发明，具体可以采用如图1至图10所示的金属管探伤系统实现。该系统，包括底板，底板上设置有用于带动金属管沿轴线方向运动的金属管传动装置1和设置在金属管运动路径上的金属管探伤装置2，还包括设置在底板上的金属管进料矫直装置3，金属管进料矫直装置3设置于金属管传动装置进料端并用于实现金属管的矫直。

这样，先对金属管进行矫直后再进料进行探伤，可以更好地避免，金属管因自身变形导致直线度或表面质量不佳对于探伤效果产生的影响，提高探伤的精确度和可靠性。

其中，金属管进料矫直装置3包括成对设置的矫直辊4，矫直辊4周向表面为中部内凹的弧形，每对矫直辊4中两个矫直辊4布置于金属管运动路径的左右方向两侧，且两个矫直辊4的轴心线沿金属管运动方向上下错位倾斜设置，使得两个矫直辊4各自和金属管表面形成两条对称的螺旋线接触。

这样，金属管前进过程中和矫直辊形成两条对称的螺旋线接触实现矫直，故只需一对矫直辊即可实现金属管一段长度方向上的矫直，且受力平衡、结构简单且矫直效果好。更好的选择是，矫直辊和金属管表面接触形成的每条螺旋线在金属管表面周向上旋转180度范围；这样一对矫直辊的螺旋线恰好在金属管整个周向上形成360包围，确保金属管表面在周向上受均衡的矫直力，金属管外壁被两侧的矫直辊同时向金属管中心方向滚动挤压，将表面不平整的管壁整平，保证在金属管整个长度方向上的矫直效果的同时还能够保证周向上的圆整效果，使其矫直和圆整效果达到最佳，改善金属管弯曲情况和表面缺陷，进而更好地保证后续探伤的可靠性。

其中，金属管进料矫直装置3包括竖向相对设置在金属管运动路径左右两侧的一块基准侧板5和一块调节侧板6，基准侧板5和调节侧板6沿金属管运动路径方向设置且相互平行；基准侧板5内侧面沿金属管运动路径方向固定设置有一列矫直辊底板7且该列矫直辊底板7上安装的矫直辊形成基准用矫直辊，调节侧板6内侧面和基准用矫直辊正对设置有一列矫直辊底板7且该列矫直辊底板7上分别设置有矫直辊调节机构，矫直辊调节机构正对金属管的前端设置有矫直辊4形成调节用矫直辊，基准用矫直辊和调节用矫直辊一一成对设置且用于实现对金属管的压紧矫直，矫直辊调节机构用于改变调节用矫直辊和金属管的距离。

这样，依靠矫直辊调节机构，可以一次调节每对矫直辊对金属管的压紧矫直力，使得压紧矫直力沿金属管前进方向依次递增，金属管在进料矫直装置中渐进地多次进行挤压矫直，提高最终矫直效果，进而更好地保证后续探伤的可靠性。同时金属管一侧的基准用矫直辊，可以作为调节的定位基准，更好地保证金属管中心线和运动路径一致，保证金属管最终矫直后的直线度。更好的选择是，基准用矫直辊和金属管的接触压力，沿金属管运动方向从小到大依次递增设置。这样可以更好地保证每对矫直辊压紧矫直力调整为沿金属管运动方向依次增大后，其金属管中心线仍然和运动路径一致；更好地保证矫直效果。

其中，所述基准侧板5上对应基准用矫直辊设置有相互啮合的主动斜齿轮8和被动斜齿轮9，所述主动斜齿轮8和金属管传动装置1中的金属管前进用电机传动连接，所述被动斜齿轮9和基准用矫直辊同轴固定连接。

这样，基准用矫直辊依靠金属管传动装置中用于带动金属管前进的电机再主动旋转施力于金属管，主动对金属管施力，可以更好地保证金属管矫直效果。采用基准用矫直辊和电机相连，可以保证传动的稳定性和可靠性。

其中，金属管进料矫直装置3包括一个矫直箱，矫直箱包括竖向设置的位于金属管运动路径左右方向的两块侧板和位于金属管运动路径方向的两块端板10，两块侧板和两块端板围成矩形框架且固定在底板上，两块端板中部开设有供金属管通过的开口，两块侧板形成所述基准侧板5和调节侧板6。

这样，矫直箱作为一个整体，可以更好地保证矫直辊以及矫直管调节机构的安装，保证矫直辊之间的相互位置关系，更好地保证矫直效果。

其中，两块侧板之间还横向固定连接设置有横向加强杆。这样可以更好地提高矫直箱强度，保证每对矫直辊相互施力的强度足够满足矫直效果。

其中，矫直辊底板7上设置有相对的两段调节用弧形孔9′，两段调节用弧形孔基于同一圆心设置且该圆心位置水平正对该矫直辊底板7上矫直辊中心位置设置，侧板上分别对应两段调节用弧形孔设置有螺栓穿出调节用弧形孔9′并依靠螺母实现固定。

这样，可以依靠两段调节用弧形孔，改变矫直辊底板的安装角度，由于矫直辊和金属管是螺旋线接触压紧的方式压紧调节，故沿矫直辊中心位置旋转矫直辊可以改变矫直辊端部对金属管的压紧力大小，进而可以实现对矫直辊压紧力的调整。尤其是对于基准侧板上的基准用矫直辊，由于需要作为压紧调节的基准，故其距离金属管的远近位置一旦设定后无法改变调整，故当使用一段时间矫直辊表面磨损后导致矫直压力降低，矫直效果无法得到保证。此时就只能更换新的矫直辊；但采用了该调节用弧形孔的安装结构后，当基准侧板上的基准用矫直辊表面磨损导致矫直压力降低后，可以通过改变矫直辊安装角度提高矫直辊对金属管的压紧力，故可以一定程度上延长矫直辊的使用寿命，极大地节省了生产成本。

其中，矫直辊底板7为圆形板，且圆形板圆心和调节用弧形孔对应圆心相同，矫直辊底板7上端外侧的侧板上设置有角度标尺11，矫直辊底板7上正对角度标尺11设置有角度指针线。

这样需要旋转调节矫直辊底板角度时，可以更好地依照角度标尺精确地调整所需角度大小。

其中，所述矫直辊调节机构，包括矫直辊底板外侧面中部外凸并贯穿出侧板外表面的圆台12，圆台12和侧板固定设置，圆台12中部沿轴心线贯穿圆台12和矫直辊底板7设置有通孔，通孔外端具有一段小直径段且内端具有一段大直径段，通孔小直径段内同轴向设置并可转动地配合有一根调节杆13，调节杆13外端伸出圆台12并固定有一个调节手柄14，调节杆13和通孔小直径段之间设置有用于限制调节杆13轴向移动的轴向限位结构，通孔大直径段内可轴向滑动地和一个辊座连接筒15的端部配合连接，且通孔大直径段和辊座连接筒15之间设置有用于限制辊座连接筒15旋转的周向限位结构，辊座连接筒15位于通孔内的一端的内周表面设置有内螺纹，内螺纹和调节杆上的外螺纹配合连接，辊座连接筒15远离通孔的一端设置用于安装矫直辊的辊座16。

这样，转动调节手柄，可以依靠调节杆的旋转带动辊座连接筒沿其轴向做伸缩运动，进而带动辊座及其上的矫直辊往正对金属管方向靠近或远离，进而实现对矫直辊压紧力大小的调节。具有结构简单，调节方便快捷可靠等优点。

其中，调节杆13和通孔小直径段之间的轴向限位结构由调节杆13表面和通孔内壁之间周向上的一圈凸起和凹槽配合得到。具有结构简单，限位可靠的特点。

其中，通孔大直径段和辊座连接筒15之间的周向限位结构由辊座连接筒15表面和通孔内壁之间沿轴向的一条凸起和凹槽配合得到。具有结构简单，限位可靠的特点。

其中，圆台12周向表面上还垂直贯穿旋接有一个紧固螺栓，紧固螺栓内端用于和调节杆13接触实现压紧固定。这样，在转动调节手柄旋转调节完毕后，可以依靠紧固螺栓实现定位锁死，防止松动。

其中，金属管传动装置1包括用于带动金属管沿轴线前进的金属管前进机构，还包括用于带动金属管以轴心线为中心旋转的金属管旋转机构。

这样，金属管在前行的同时进行旋转，使得在金属管矫直的时候自身处于旋转前行的状态，这样使得单位时间内矫直辊和金属管接触的面积范围增大，提高了矫直效果和效率。同时，金属管以旋转前行的方式，使得金属管探伤装置中探头的探伤范围更大，可以依靠固定的探头实现金属管周向上的探伤，更好地避免漏检，增强了探伤的可靠性和稳定性，使得可以依靠更少的探头实现更好的探伤效果。

其中，金属管前进机构包括一对前进辊17，前进辊17周向表面设置有内凹弧形的摩擦槽，前进辊17周向表面的摩擦槽相正对设置并用于将金属管夹设于其内，两个前进辊17各自通过一套前进辊传动机构和同一个金属管前进用电机18传动连接，金属管前进用电机用于带动两个前进辊17相对旋转以带动金属管前行。

这样，金属管依靠一对同步相对旋转的前进辊带动实现前进，保证金属管前进可靠，且避免施力不平衡导致金属管变形以影响后续探伤，更好地保证探伤效果。

其中，金属管前进机构还包括一个矩形框架结构的前进辊安装架19，前进辊安装架19内腔中可转动地安装有两根并列间隔设置的前进辊轴20，两根前进辊轴20所在平面垂直于金属管运动路径，前进辊17安装在前进辊轴20上，前进辊传动机构包括所述前进辊轴20，还包括和前进辊轴20并列间隔设置的中间轴21，中间轴21可转动地安装在前进辊安装架19上且具有一个伸出前进辊安装架19的动力输入端，两套前进辊传动机构中各自中间轴21的动力输入端伸出于前进辊安装架19的不同侧面，中间轴位于前进辊安装架19内的部分通过一对外齿轮和对应的前进辊轴20传动连接，中间轴21位于前进辊安装架19外的动力输入端上安装有金属管前进用蜗轮22，金属管前进用蜗轮22和一根平行于金属管运动路径方向设置在前进辊安装架19外侧面的金属管前进用蜗杆23啮合，两套前进辊传动机构的金属管前进用蜗杆23各自在相同方向的一端设置有齿轮24和一个动力输入齿轮25啮合，所述动力输入齿轮25垂直于金属管运动路径设置且可转动地安装在前进辊安装架19外端面上，所述前进辊安装架19沿金属管运动路径方向的前后两端端面以及动力输入齿轮25中部均留有供金属管通过的空间，动力输入齿轮25的一端和金属管前进用电机18传动连接。

这样该金属管前进机构，能够依靠同一个金属管前进用电动同时带动两个前进辊相对同步旋转，更好地实现金属管的传动。同时金属管前进机构自身具有结构简单，布局巧妙紧凑，传动可靠等优点。进一步地，动力输入齿轮的一端依靠皮带和金属管前进用电机传动连接，这样结构简单且传动可靠，进一步地，金属管前进用电机位于前进辊安装架下方的底板上，这样结构简单且方便安装和动力传递。

其中，金属管前进机构中还设置有金属管摩擦力调整机构，所述金属管摩擦力调整机构包括并列间隔设置的一对杠杆传动板26，杠杆传动板26所在平面和金属管前进方向平行，杠杆传动板26可转动地安装在同一根所述中间轴21上，杠杆传动板26位于前进辊安装架19内的一端安装有一根所述前进辊轴20并构成调节用前进辊轴，两个杠杆传动板26后端之间横向固定连接有一块调节板27，调节板27上沿金属管前进方向设置有一个条形的调节孔，调节孔内垂直设置有一根调节螺栓，调节螺栓一端固定在前进辊安装架19上，调节螺栓位于调节板的上下表面各旋接有一颗定位螺母（图中调节螺栓和定位螺母未示出）。

这样，可以依靠调节调节板在调节螺栓上的位置，进而依靠杠杆传动板的转动带动所述调节用前进辊轴上的前进辊实现对金属管的压紧，进而实现对金属管摩擦力大小的调节，该结构中采用杠杆传动板将调节位置转移到前进辊安装架外部位置，更加方便调节操作且省力，同时杠杆传动板以中间轴为旋转轴心，使其调节过程中不影响前进辊传动机构的传动结构；故具有结构简单，调节可靠方便快捷省力等优点。同时，该结构还可以方便调整实现对不同大小型号金属管的压紧传动。

其中，所述金属管旋转机构包括主传动箱体28，主传动箱体28顺金属管前进路径方向的前后两端可转动地设置有导套29，导套29之间固定连接有空心主轴30，所述空心主轴30内腔构成金属管前进路径，所述前进辊安装架19的前后两端安装固定在空心主轴30上，空心主轴30上还固定设置有旋转输出轮31，旋转输出轮31和金属管旋转用电机传动连接。

这样，可以依靠金属管旋转用电机通过皮带轮带动空心主轴旋转，进而带动整个前进辊安装架旋转，使得金属管被带动前进的同时被带动进行旋转。故该金属管旋转机构能够带动金属管旋转的同时不会影响金属管的前行，具有结构简单，传动可靠，旋转输出稳定等优点。

其中，所述旋转输出轮31为皮带轮并通过皮带机构和金属管旋转用电机传动连接；使其结构简单，成本低廉，利于实施且成本低廉。再进一步地，所述金属管旋转用电机设置于主传动箱体下方且和金属管前进用电机并列设置，使其结构紧凑，安装方便，传动可靠。

其中，所述金属管探伤装置2包括检测箱32，检测箱32顺金属管前进方向的前后侧的侧板上各开设了一个通孔，检测箱32前后侧的侧板上各安装有一套探伤机构，探伤机构具有一个位于检测箱32内部的探伤用探头33，探伤用探头33固定在一根竖向设置的调节杆34的下端，调节杆34上端安装在检测箱32侧板上，两个探伤机构的探头分别位于金属管前进路径的两侧并正对金属管前进路径设置。

这样，金属管探伤装置中，采用一左一右各设置一个探头，再配合金属管螺旋前进的方式，采用探头固定而金属管螺旋前进的方式进行探伤，能够靠更简单的结构很好地实现对金属管的全表面探伤，提高探伤效率，避免漏检，提高探伤可靠性。

其中，金属管探伤装置为沿金属管前进方向间隔布置的两个，一个金属管探伤装置中的探头为超声波检测探头，另一个金属管探伤装置中的探头为涡流检测探头；设置超声波检测探头的金属管探伤装置中，检测箱通孔内安装有用于和金属管配合形成动密封的柔性滑套35，该检测箱内充有检测液实现超声波水膜法探伤，该检测箱下端设置于一检测液回收容器36内。

这样，采用超声波水膜法探伤结合结合涡流检测探伤，两种探伤方式相结合，更加有效地避免漏检，进一步提高探伤精确度和可靠性。进一步地，柔性滑套的内圈壁具有一圈柔性塑料制得的唇口，唇口用于和金属管表面接触实现动密封。

其中，设置超声波检测探头的金属管探伤装置中，检测箱32的侧面上还设置有玻璃观察窗37；可以方便观察检测液液面位置。再进一步地，玻璃观察窗37上设置竖向的刻度线，可以方便精确地获取液面所在高度位置以保证探伤效果。

其中，设置超声波检测探头的金属管探伤装置中，检测箱32上方设置有进液管道（图中未显示），进液管道上方设置有液体加热容器（图中未显示），液体加热容器通过水泵和回流管道和检测液回收容器相连。

这样，可以实现检测液的回收循环利用。同时更重要的是，检测液经过液体加热容器加热处理后再回流入检测箱中，能够很好地消除检测液中的微小气泡，极大地避免检测箱中的检测液中存在并产生微小气泡而影响检测效果，同时进一步结合金属管为旋转式前进，能够依靠金属管的旋转避免金属管表面的气泡附着，故极大地提高了探伤精确度。

其中，设置超声波检测探头的金属管探伤装置中，检测箱32上方一侧设置有一个溢流槽38，溢流槽38溢流侧和检测箱32内腔相接，所述进液管道下端设置在溢流槽内。这样，可以依靠溢流槽溢流，更好地避免检测箱内的液面波动以及更好地避免气泡的产生，以保证更好的检测效果。

其中，检测箱侧板上还设置有探头调节装置，探头调节装置包括一个平动调节机构，所述平动调节机构包括一个竖向设置且固定在检测箱32侧板上方的挂板39，挂板39上内侧面沿竖向贴合设置有平动基板40，平动基板40外侧具有一个向外的平动用凸起41并靠平动用凸起41可水平滑动地限位配合在挂板39上的一个水平的滑槽内，平动调节机构还包括一个平动调节螺杆42，平动调节螺杆42平行于对应侧板所在竖向平面且水平设置，平动调节螺杆42内端螺纹旋接在平动用凸起41上水平设置的螺孔内，平动调节螺杆42外端可转动地穿出挂板39并设置平动调节螺杆用把手43，平动调节螺杆42和挂板39之间具有用于限制平动调节螺杆42轴向移动的限位结构（实施时该限位结构可以是一圈沿平动调节螺杆周向上设置的凸台和对应凹槽得到）；调节杆34上端安装在平动基板40上。

这样，可以依靠旋转平动调节螺杆外端的把手，实现对平动基板的平动调节，进而通过调节杆带动探头沿水平方向靠近或者远离金属管，以更好地调节探头的检测范围以确保检测精度，且还能够根据金属管型号大小实现检测位置调节。具有结构简单，调节方便稳定可靠的特点。

其中，平动基板40和挂板39之间还设置有锁定机构，锁定机构包括位于平动基板40外侧面内凹形成的沿水平方向的燕尾槽，挂板39内侧面对应燕尾槽可水平滑动地配合设置有燕尾形凸起，锁定机构还包括竖向设置的锁定螺栓（图中未显示），锁定螺栓从平动基板40上端表面竖向贯穿平动基板40并抵接在燕尾形凸起上实现抵紧锁定。这样，可以在平动基板和挂板之间水平调节后实现锁紧固定。

其中，挂板39下部内侧面和对应侧板上部外侧面相贴设置，挂板39下部沿垂直于侧板方向设置有定位螺孔，定位螺孔上方设置有一段以定位螺孔为圆心的弧形定位孔，弧形定位孔和定位螺孔内各自插接设置有螺栓（图中未显示）穿过侧板实现侧板和挂板39固定连接。

这样，采用简单的结构实现了挂板和对应侧板的固定连接，同时该连接结构还可以方便以定位螺孔为圆心对挂板进行竖向偏转调节，进而可以实现对调节杆下端的探头的竖向偏转调节，以更好地调节探头的检测范围以确保检测精度，且还能够根据金属管型号大小实现检测位置调节。

其中，平动基板40内侧还设置有竖向粗调机构，所述竖向粗调机构包括沿平动基板40内侧面贴合设置的一个竖向粗调基板44，竖向粗调基板44外侧（方位描述以检测箱内外方向为内外方位描述基础）设置有一个竖向滑动用凸起并靠该竖向滑动用凸起可竖向滑动地限位配合在平动基板40上的一个竖向的滑槽内，竖向粗调机构还包括一个竖向粗调螺杆45，竖向粗调螺杆45下端螺纹旋接在竖向滑动用凸起上竖向设置的螺孔内，竖向粗调螺杆45上端可转动地穿出平动基板上表面并设置把手，竖向粗调螺杆45和平动基板40之间还设置有用于限制竖向粗调螺杆45轴向移动的限位结构（实施时该限位结构可以是一圈沿竖向粗调螺杆周向上设置的凸台和对应凹槽得到）；调节杆34上端安装在竖向粗调基板44上。本具体实施方式中平动基板由两块竖向并列固定的单板构成，一个靠外的单板用于设置和挂板配合的结构，另一个靠内的单板用于设置和竖向粗调基板配合的结构，这样更加方便结构的设置和安装。

这样，可以依靠转动竖向粗调螺杆上端的把手，进而实现对调节杆上下位置的初步调整，进而通过调节杆带动探头沿竖直方向靠近或者远离金属管，以更好地调节探头的检测范围以确保检测精度，且还能够根据金属管型号大小实现检测位置调节。具有结构简单，调节方便稳定可靠的特点。

其中，竖向粗调基板44上还设置有竖向精调机构，竖向精调机构包括一根竖向设置的竖向精调螺杆46，竖向精调螺杆46上部可转动地安装在竖向粗调基板44一侧横向延伸出的一个安装凸起47上，竖向精调螺杆46上端伸出安装凸起47设置有把手，竖向精调螺杆46和安装凸起47之间还设置有用于限制竖向精调螺杆46沿轴向移动的限位结构，竖向精调螺杆46下端螺纹配合在一个水平设置的竖向精调螺母48内，竖向精调螺母48套设安装在一个水平设置的限位导套49内，限位导套49安装在竖向粗调基板44上，限位导套49内壁和竖向精调螺母48周向外壁之间具有竖向设置的凹凸配合结构以限制竖向精调螺母48的周向转动，竖向精调螺母48下端向下固定设置所述调节杆34。

这样，可以依靠转动竖向精调螺杆上端的把手，进而实现对调节杆上下位置的精确调整，使其先粗调再精调，可以更加精确地调节确定探头的检测范围以确保检测精度，且还能够根据金属管型号大小实现检测位置调节。具有结构简单，调节方便稳定可靠的特点。

其中，竖向粗调基板44上还设置有水平偏转调节机构，所述水平偏转调节机构包括所述限位导套49，限位导套49外表面设置有蜗齿形成偏转调节用蜗轮，偏转调节用蜗轮安装在固定于竖向粗调基板44上的一个蜗杆座50内，蜗杆座50上还安装有一根水平设置的偏转调节用蜗杆51，偏转调节用蜗杆51和偏转调节用蜗轮为自锁形啮合，偏转调节用蜗杆51一端伸出蜗杆座50并安装有把手。

这样，可以依靠转动偏转调节用蜗杆外端的把手，依靠蜗轮蜗杆传动副带动调节杆水平自转，进而带动探头实现水平偏转位置的调整，可以更加精确地调节确定探头的检测范围以确保检测精度，且还能够根据金属管型号大小实现检测位置调节。同时，该结构巧妙地将蜗轮蜗杆传动副和丝杠螺母机构结合在一起，依靠蜗轮蜗杆的自锁功能实现对丝杠螺母机构中螺母的自转限位；故依靠简单的结构同时实现了调节杆上下运动调节和自转调节的功能。具有结构简单，调节方便稳定可靠的特点。

Claims (8)

1.一种金属管旋转式进料矫直方法，包括在金属管沿轴向前进过程中，依靠成对设置的矫直辊实现金属管进料矫直的步骤，其特征在于，金属管前进的同时进行自转形成金属管螺旋式前进，并在金属管螺旋前进的过程中实现矫直；

依靠金属管传动装置带动金属管沿轴线方向运动前进，所述金属管传动装置包括用于带动金属管沿轴线前进的金属管前进机构，还包括用于带动金属管以轴心线为中心旋转的金属管旋转机构；

金属管前进机构包括一对前进辊，前进辊周向表面设置有内凹弧形的摩擦槽，前进辊周向表面的摩擦槽相正对设置并用于将金属管夹设于其内，两个前进辊各自通过一套前进辊传动机构和同一个金属管前进用电机传动连接，金属管前进用电机用于带动两个前进辊相对旋转以带动金属管前行；

金属管前进机构还包括一个矩形框架结构的前进辊安装架，前进辊安装架内腔中可转动地安装有两根并列间隔设置的前进辊轴，两根前进辊轴所在平面垂直于金属管运动路径，前进辊安装在前进辊轴上，前进辊传动机构包括所述前进辊轴，还包括和前进辊轴并列间隔设置的中间轴，中间轴可转动地安装在前进辊安装架上且具有一个伸出前进辊安装架的动力输入端，两套前进辊传动机构中各自中间轴的动力输入端伸出于前进辊安装架的不同侧面，中间轴位于前进辊安装架内的部分通过一对外齿轮和对应的前进辊轴传动连接，中间轴位于前进辊安装架外的动力输入端上安装有蜗轮，蜗轮和一根平行于金属管运动路径方向设置在前进辊安装架外侧面的蜗杆啮合，两套前进辊传动机构的蜗杆各自在相同方向的一端设置有齿轮和一个动力输入齿轮啮合，所述动力输入齿轮垂直于金属管运动路径设置且可转动地安装在前进辊安装架外端面上，所述前进辊安装架沿金属管运动路径方向的前后两端端面以及动力输入齿轮中部均留有供金属管通过的空间，动力输入齿轮的一端和金属管前进用电机传动连接。

2.如权利要求1所述的金属管旋转式进料矫直方法，其特征在于，所述金属管旋转机构包括主传动箱体，主传动箱体顺金属管前进路径方向的前后两端可转动地设置有导套，导套之间固定连接有空心主轴，所述导套和空心主轴内腔构成金属管前进路径，所述前进辊安装架的前后两端安装固定在空心主轴上，空心主轴上还固定设置有旋转输出轮，旋转输出轮和金属管旋转用电机传动连接。

3.如权利要求1所述的金属管旋转式进料矫直方法，其特征在于，依靠金属管进料矫直装置对金属管进行矫直进料；

金属管进料矫直装置包括成对设置的矫直辊，矫直辊周向表面为中部内凹的弧形，每对矫直辊中两个矫直辊布置于金属管运动路径的左右方向两侧，且两个矫直辊的轴心线沿金属管运动方向上下错位倾斜设置，使得两个矫直辊各自和金属管表面形成两条对称的螺旋线接触。

4.如权利要求3所述的金属管旋转式进料矫直方法，其特征在于，金属管进料矫直装置包括竖向相对设置在金属管运动路径左右两侧的一块基准侧板和一块调节侧板，基准侧板和调节侧板沿金属管运动路径方向设置且相互平行；基准侧板内侧面沿金属管运动路径方向固定设置有一列矫直辊底板且该列矫直辊底板上安装的矫直辊形成基准用矫直辊，调节侧板内侧面和基准矫直辊正对设置有一列矫直辊底板且该列矫直辊底板上分别设置有矫直辊调节机构，矫直辊调节机构正对金属管的前端设置有矫直辊形成调节用矫直辊，基准用矫直辊和调节用矫直辊一一成对设置且用于实现对金属管的压紧矫直，矫直辊调节机构用于改变调节用矫直辊和金属管的距离。

5.如权利要求4所述的金属管旋转式进料矫直方法，其特征在于，所述基准侧板上对应基准用矫直辊设置有相互啮合的主动斜齿轮和被动斜齿轮，所述主动斜齿轮和金属管传动装置中的金属管前进用电机传动连接，所述被动斜齿轮和基准用矫直辊同轴固定连接。

6.如权利要求4所述的金属管旋转式进料矫直方法，其特征在于，金属管进料矫直装置包括一个矫直箱，矫直箱包括竖向设置的位于金属管运动路径左右方向的两块侧板和位于金属管运动路径方向的两块端板，两块侧板和两块端板围成矩形框架且固定在底板上，两块端板中部开设有供金属管通过的开口，两块侧板形成所述基准侧板和调节侧板。

7.如权利要求4所述的金属管旋转式进料矫直方法，其特征在于，矫直辊底板上设置有相对的两段调节用弧形孔，两段调节用弧形孔基于同一圆心设置且该圆心位置水平正对该矫直辊底板上矫直辊中心位置设置，侧板上分别对应两段调节用弧形孔设置有螺栓穿出调节用弧形孔并依靠螺母实现固定。

8.如权利要求4所述的金属管旋转式进料矫直方法，其特征在于，所述矫直辊调节机构，包括矫直辊底板外侧面中部外凸并贯穿出侧板外表面的圆台，圆台和侧板固定设置，圆台中部沿轴心线贯穿圆台和矫直辊底板设置有通孔，通孔外端具有一段小直径段且内端具有一段大直径段，通孔小直径段内同轴向设置并可转动地配合有一根调节杆，调节杆外端伸出圆台并固定有一个调节手柄，调节杆和通孔小直径段之间设置有用于限制调节杆轴向移动的轴向限位结构，通孔大直径段内可轴向滑动地和一个辊座连接筒的端部配合连接，且通孔大直径段和辊座连接筒之间设置有用于限制辊座连接筒旋转的周向限位结构，辊座连接筒位于通孔内的一端的内周表面设置有内螺纹，内螺纹和调节杆上的外螺纹配合连接，辊座连接筒远离通孔的一端设置用于安装矫直辊的辊座。

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