CN109482760A - 一种钢管推进装置及应用的弯管机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢管推进装置及应用的弯管机，该钢管推进装置包括：机架；机架上部滑动连接有推进装置，机架的两端对称设置有丝杠固定卡，两端的丝杠固定卡之间固定连接有丝杠；推进装置包括钢管推进夹头以及固定设置在钢管推进夹头上部的驱动电机和减速机；驱动电机的输出轴连接减速机，减速机的输出端转动连接有过桥齿轮；还包括有转动连接在钢管推进夹头一端且与过桥齿轮相啮合的螺母驱动齿，丝杠贯穿钢管推进夹头并与螺母驱动齿螺纹连接。还包括与推进装置配套使用的弯管机；该装置实现了对钢管进行精确稳定推进，可有效防止钢管推进过程爬坡、抖动等现象发生，提高钢管弯曲精度，将弯管的减薄率及折皱率降到最低。
Description
技术领域
本发明涉及到中频弯管机技术领域，尤其涉及到一种钢管推进装置及应用的弯管机。
背景技术
在航空航天、核工业等行业，需要大量使用中频热煨弯管法制成的高精度中频弯管（头），其质量要求严格，如EJT 406-1999 压水堆核电厂-回路系统不锈钢管中频弯管技术条件（5.2椭圆度、5.3减薄率、5.6折皱）及DLT515-2004电站弯管标准（4.6.3减薄率、4.6.4圆度、4.6.4波浪率）均进行了严格的规定。
而推进装置是高精度中频弯管（头）机弯管机主要动力部件及精度控制部件，推管装置移动速度是否稳定是产品质量达标的关键因素。现有技术中的的推进装置主要采用丝杠旋转推动钢管前进的方法进行中频弯管过程中的钢管推送，该法较油缸及链条推动钢管方式可达更好的弯制钢管精度，但由于丝杠的长径比很大（通常为长径比为40-45），工作过程中，丝杠旋转时会因丝杠挠度引起扭力传递不稳定，导致推管装置移动速度波动，既降低了中频弯管的弯曲质量和弯曲精度，弯管的减薄率及折皱率无法有效控制，无法实现合格率完全达标，还影响了其他相关设备的安全使用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种钢管推进装置及应用的弯管机。
本发明是通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种钢管推进装置及应用的弯管机，该钢管推进装置及应用的弯管机包括：机架；所述机架上部滑动连接有推进装置，所述机架的两端对称设置有丝杠固定卡，两端的丝杠固定卡之间固定连接有丝杠；
所述推进装置包括钢管推进夹头以及固定设置在所述钢管推进夹头上部的驱动电机和减速机；其中，所述驱动电机的输出轴连接所述减速机，所述减速机的输出端转动连接有过桥齿轮；还包括有转动连接在所述钢管推进夹头一端且与所述过桥齿轮相啮合的螺母驱动齿，所述丝杠贯穿所述钢管推进夹头并与所述螺母驱动齿螺纹连接。
优选的，所述机架表面的两侧沿长度方向设置有滑槽，所述钢管推进夹头底部设置有与所述滑槽相配合的滑块。
优选的，所述丝杠平行设置有两根，且两根所述丝杠位于所述机架的两侧，所述丝杠安装时施加预张力。
优选的，所述钢管推进夹头的两侧分别设置有供相对应的丝杠穿过的让位通孔，所述螺母驱动齿转动连接所述让位通孔。
优选的，所述螺母驱动齿包括与所述过桥齿轮相啮合的齿轮、与齿轮一体联接且与所述丝杠螺纹连接的螺母、所述螺母通过轴承安装于让位通孔，通过推力轴承实现相对丝杠移动。
优选的，所述钢管推进夹头上水平开设有钢管孔，所述钢管孔的一侧拆卸连接有钢管抵压板，所述钢管抵压板上滑动连接有钢管调节块。
优选的，所述减速机为高、低档位的减速机，所述驱动电机的输出轴与所述减速机的低档位输入轴转动连接，且所述驱动电机可独立驱动所述减速机。
优选的，还包括有变频电机，所述变频电机的输出轴与所述减速机的高档位输入轴转动连接，且所述变频电机可独立驱动所述减速机。
本发明提供了一种弯管机，包括弯管机本体以及钢管推进装置；其中，所述钢管推进装置设置在所述弯管机本体上方。
本发明的有益效果是：本发明提供的推进装置中，丝杠处于静止状态，而通过螺母的旋转来实现钢管推动，有效克服了丝杠旋转过程中，因丝杠大径长比而呈现的挠度，并引起扭力传递不稳而导致的推管装置移动速度波动的问题，它实现了对钢管进行精确稳定推进，可有效防止钢管推进过程爬坡、抖动等现象发生，提高钢管弯曲精度，将弯管的减薄率及折皱率降到最低，满足了航空航天，核工业，石油化工等行业标准的相关要求，且合格率达98%以上，具有一定的推广实用效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的钢管推进装置及应用的弯管机的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的推进装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的螺母驱动齿的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-3，图1是本发明实施例提供的钢管推进装置及应用的弯管机的结构示意图；图2是本发明实施例提供的推进装置的结构示意图；图3是本发明实施例提供的螺母驱动齿的结构示意图。
本发明实施例提供了一种钢管推进装置及应用的弯管机，该钢管推进装置及应用的弯管机包括：机架1；所述机架1上部滑动连接有推进装置，所述机架1的两端对称设置有丝杠固定卡2，两端的丝杠固定卡2之间固定连接有丝杠3；
所述推进装置包括钢管推进夹头9以及固定设置在所述钢管推进夹头9上部的驱动电机7和减速机6；其中，所述驱动电机7的输出轴连接所述减速机6，所述减速机6的输出端转动连接有过桥齿轮4；还包括有转动连接在所述钢管推进夹头9一端且与所述过桥齿轮4相啮合的螺母驱动齿5，所述丝杠3贯穿所述钢管推进夹头9并与所述螺母驱动齿5螺纹连接。
在上述实施例中，该推进装置中的丝杠处于静止状态，而通过螺母的旋转来实现钢管推动，有效克服了丝杠旋转过程中，因丝杠大径长比而呈现的挠度，并引起扭力传递不稳而导致的推管装置移动速度波动的问题，它实现了对钢管进行精确稳定推进，可有效防止钢管推进过程爬坡、抖动等现象发生，提高钢管弯曲精度，将弯管的减薄率及折皱率降到最低。
为了方便理解本发明实施例提供的钢管推进装置及应用的弯管机，下面结合具体的实施例对其进行详细的描述。
继续参考图1-3，该钢管推进装置及应用的弯管机包括：机架1；机架1上部滑动连接有推进装置，机架1的两端对称设置有丝杠固定卡2，两端的丝杠固定卡2之间固定连接有丝杠3；丝杠3平行设置有两根，且两根丝杠3位于机架1的两侧，每根丝杆杆3安装时施加预张力；两根丝杠3的螺纹旋转方向相同。
继续参阅图2，该推进装置包括钢管推进夹头9以及固定设置在钢管推进夹头9上部的驱动电机7和减速机6；其中，驱动电机7的输出轴连接减速机6，减速机6的输出端转动连接有过桥齿轮4；还包括有转动连接在钢管推进夹头9一端且与过桥齿轮4相啮合的螺母驱动齿5，丝杠3贯穿钢管推进夹头9并与螺母驱动齿5螺纹连接。该装置的减速机6可设置有一个输出轴棒，且输出轴棒固定连接有主齿轮同时啮合两个过桥齿轮4，两个过桥齿轮4分别驱动相对应的螺母驱动齿5同向旋转；
具体的，机架1表面的两侧沿长度方向设置有滑槽，钢管推进夹头9底部设置有与滑槽相配合的滑块。钢管推进夹头9的两侧分别设置有供相对应的丝杠3穿过的让位通孔；一侧的丝杆杆贯穿与钢管推进夹头9相同一侧的让位通孔时，与螺母驱动齿5的螺母内螺纹螺接，丝杠3的两端均进行固定，在螺母驱动齿5转动的同时，螺母驱动齿5上的螺母在丝杠3上移动，从而带动钢管推进夹头9前进或是后退。钢管推进夹头9滑动在机架1上，避免丝杠3的承重。钢管推进夹头9上水平开设有钢管孔，钢管孔的一侧拆卸连接有钢管抵压板10，钢管抵压板10上滑动连接有钢管调节块。具体的，钢管调节块滑动位于钢管抵压板10的侧壁，且钢管调节块延伸至钢管孔内部，该钢管调节块沿钢管抵压板10周向设置有多个，用于将待折弯的钢管的圆心调节合适位置，每个钢管调节块均连接有顶丝调节杆。
在弯管过程中，为了加快生产流程，装管模式的移动速度可高于弯管模式的移动速度，为此减速机6为高、低档位的减速机6，驱动电机7的输出轴与减速机6的低档位输入轴转动连接，且驱动电机7可独立驱动减速机6。还包括有变频电机8，变频电机8的输出轴与减速机6的高档位输入轴转动连接，且变频电机8可独立驱动减速机6。通过变频电机8驱动减速机6的高速挡，减速机6通过过桥齿轮4带动两个螺母驱动齿5做同步旋转，从而驱动钢管推挤夹头在机架1上前后移动，调整钢管推进夹头9在机架1上的相对位置，将待弯曲的钢管安装到钢管孔内，钢管末端与推管挡板相接触，并调整推管抵压板10上的钢管调节块，保证钢管中心合适。
随后切换到弯管模式，待中频加热钢管至预定温度，通过驱动电机7驱动减速机6的低速挡，减速机6通过过桥齿轮4带动两个螺母驱动齿5做同步旋转，从而驱动钢管推进夹头9在机架1上向前移动，进入弯管状态。需要具体说明的，减速机6具有两个独立的高低档位，且由不同的电机进行驱动且互不干扰，为现有技术中常用的技术手段，在此不做过多赘述。
继续参阅图3，该推进装置的螺母驱动齿5包括与过桥齿轮4相啮合的齿轮5-4、轴承5-3、推力轴承5-2以及与丝杆3螺纹连接的螺母5-1；其中，齿轮5-4的圆心部位开孔，开孔内固定安装有向让位通孔内延伸的螺母5-1，该螺母5-1为圆柱形的螺纹套筒，螺母5-1上套装有两个轴承5-3，两个轴承5-3的外套均固定安装在让位通孔内；推力轴承5-2的小内径端套装在螺母5-1上，大内径端固定安装于让位通孔内，推力轴承5-3邻近轴承5-2设置在螺纹套筒外。齿轮5-4与最外侧的滚子轴承5-2之间，承受轴向载荷为主的轴、径向联合载荷；相对应的丝杠3螺纹连接螺母5-1后端通过丝杠固定卡2固定安装在上机架1上。
本发明实施例还提供了一种弯管机11，包括机架1、设置机架1上的推进装置、中频加热圈以及转臂（图中未示出）；其中，中频加热圈设置在机架1的前端，且转臂位于中频加热圈前端。待弯曲的钢管一端在钢管推送夹头9固定后，另一端穿过中频加热圈，调整钢管弯曲部位进行加热至850~1050度，将外露在机架1外的钢管一端通过转臂进行将钢管折弯，并在弯管机11上设置有电连接驱动电机7第一控制开关和电连接变频电机8的第二控制开关以及急停开关，通过不同的控制开关更换弯管过程中的装管模式和弯管模式，急停开关防止弯管过程中意外的发生。需要具体说明的，弯管机在钢管加热后进行折弯以及冷却降温，为现有技术中常用的技术手段，在此不做过多赘述。
通过上述描述可以看出，本实施例提供的钢管推进装置及应用的弯管机，该推进装置中的丝杆处于预张静止状态，而通过螺母的旋转来实现钢管推动，有效克服了丝杠旋转过程中，因丝杠大径长比而呈现的挠度，并引起扭力传递不稳而导致的推管装置移动速度波动的问题，它实现了对钢管进行精确稳定推进，可有效防止钢管推进过程爬坡、抖动等现象发生，提高钢管弯曲精度，将弯管的减薄率及折皱率降到最低，完全符合EJT 406-1999压水堆核电厂-回路系统不锈钢管中频弯管技术条件中（5.2椭圆度、5.3减薄率、5.6折皱）及DLT515-2004电站弯管标准（4.6.3减薄率、4.6.4圆度、4.6.4波浪率）要求。
本实施例中，丝杆安装时施加预张力，减少了丝杆自重对推管装置的压力，降低了推管装置前后移动的阻力，将推进装置的机械效率提升了30%，相对现有技术同类设备节能30%。满足了航空航天，核工业，石油化工等行业对大量的高精度中频热煨管道的需要。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钢管推进装置，其特征在于，包括：机架；所述机架上部滑动连接有推进装置，所述机架的两端对称设置有丝杠固定卡，两端的丝杠固定卡之间固定连接有丝杠；
所述推进装置包括钢管推进夹头以及固定设置在所述钢管推进夹头上部的驱动电机和减速机；其中，所述驱动电机的输出轴连接所述减速机，所述减速机的输出端转动连接有过桥齿轮；还包括有转动连接在所述钢管推进夹头一端且与所述过桥齿轮相啮合的螺母驱动齿，所述丝杠贯穿所述钢管推进夹头并与所述螺母驱动齿螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的钢管推进装置，其特征在于，所述机架表面的两侧沿长度方向设置有滑槽，所述钢管推进夹头底部设置有与所述滑槽相配合的滑块。
3.根据权利要求1所述的钢管推进装置，其特征在于，所述丝杠平行设置有两根，且两根所述丝杠位于所述机架的两侧，每根所述丝杠安装时施加预张力。
4.根据权利要求1－3任一项所述的钢管推进装置，其特征在于，所述钢管推进夹头的两侧分别设置有供相对应的丝杠穿过的让位通孔，所述螺母驱动齿转动连接所述让位通孔。
5.根据权利要求4所述的钢管推进装置，其特征在于，所述螺母驱动齿包括与所述过桥齿轮相啮合的齿轮、与齿轮一体联接且与所述丝杠螺纹连接的螺母、所述螺母通过轴承安装于让位通孔，通过推力轴承实现相对丝杠移动。
6.根据权利要求1所述的钢管推进装置，其特征在于，所述钢管推进夹头上水平开设有钢管孔，所述钢管孔的一侧拆卸连接有钢管抵压板，所述钢管抵压板上滑动连接有钢管调节块。
7.根据权利要求1所述的钢管推进装置，其特征在于，所述减速机为高、低档位的减速机，所述驱动电机的输出轴与所述减速机的低档位输入轴转动连接，且所述驱动电机可独立驱动所述减速机。
8.根据权利要求7所述的钢管推进装置，其特征在于，还包括有变频电机，所述变频电机的输出轴与所述减速机的高档位输入轴转动连接，且所述变频电机可独立驱动所述减速机。
9.一种弯管机，其特征在于，包括弯管机本体以及如权利要求1~8任意一项的钢管推进装置；其中，所述钢管推进装置设置在所述弯管机本体上方。
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