CN111136121A - 一种热扩冷锻修复装置及修复方法 - Google Patents

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于辉
陈剑波
张开峰
王发云
曾建
陈海波
邓嘉星
陈世杰
张猛
王占辉
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Shandong baikun Petroleum Machinery Manufacturing Co.,Ltd.
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Leling Yunfa Steel Pipe Manufacturing Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes

Abstract

本发明公开了一种热扩冷锻修复装置及修复方法，包括机架、加热装置、热扩装置、冷锻装置以及取料装置，加热装置包括定位装置以及中频感应器，中频感应器由空心铜管构成；热扩装置包括辊轧机和芯棒，辊轧机包括有移动装置以及变断面圆孔槽，芯棒固定不动，其端部设有锥形顶头；工件在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中扩径，冷锻装置包括夹持装置以及锻压模具；取料装置包括固定在机架上的横梁以及机械抓手，机械抓手上设有伸缩机构以及滑动基座，滑动基座上有驱动机构，使其沿横梁进行移动。经过热扩冷锻修复后的油管，在屈服强度,抗拉实验以及伸长率等各项检测对比均符合相对应的j55或n80新管的技术要求。

Description

一种热扩冷锻修复装置及修复方法
技术领域
本发明属于金属管机加工技术领域，特别涉及钢制油管的热扩冷锻修复装置及修复方法。
背景技术
热扩钢管按出产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。再送至自动轧管机上继承轧制。 3、挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内，穿孔棒与挤压杆一起运动，使挤压件从较小的模孔中挤出。冷拔通常在0.5～100T的单链式或双链式冷拔机长进行。若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管，必需采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。利用连续式轧管机组出产热轧无缝钢管是较提高前辈的方法。冷轧通常在二辊式轧机长进行，钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。此法可出产直径较小的钢管。最后经均整机均整壁厚，经定径机定径，达到规格要求。油田作业中油管是由无缝钢管制成。油管的使用十分普遍，消耗量极大。如果对于报废的油管都采用替换更新的方式，花费的成本将会很高。对于报废报废修复目前还没有十分有效的技术。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种通过热扩冷锻修复报废油管的装置和方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种热扩冷锻修复装置，包括机架，所述机架上设有加热装置、热扩装置、冷锻装置以及取料装置，所述加热装置包括定位装置以及中频感应器，所述中频感应器由空心铜管构成；所述热扩装置包括辊轧机和芯棒，所述辊轧机包括有移动装置以及变断面圆孔槽，所述芯棒固定不动，其端部设有锥形顶头；管体在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中扩径，冷锻装置包括夹持装置以及锻压模具；所述取料装置包括固定在机架上的横梁以及机械抓手，所述机械抓手上设有伸缩机构以及滑动基座，所述滑动基座上有驱动机构，使其沿横梁进行移动。工作时，通过机械抓手抓取油管管体，在热扩装置、冷锻装置之间移动，达到自动化的目的。
该热扩冷锻修复装置还包括凉床和校直机，所述凉床设置在所述热扩装置的出料端，所述校直机设置在所述冷锻装置的出料端。
所述定位装置包括定位卡盘和移动底座，所述定位装置的下方设有轨道，所述移动底座底部设有滚轮，所述定位装置通过滚轮沿所述轨道进行移动。
所述加热装置与所述热扩装置布置于同一轴线上，所述加热装置的出料端与所述热扩装置的进料端相连接。
一种油管热扩冷锻修复方法，包括以下步骤：
S1、首先将管体放入到加热装置中，进行中频感应加热到800～1000℃；
S2、管体移动至热扩装置，通过辊轧机和芯棒的配合将管体扩径到比其原外径大2～4mm；在扩径过程中,油管在中频加热和辊轧机组的挤压下,对管体起到了匀壁的作用以及消除油管中的疲劳；细化金属晶胞。
S3、将管体移动到凉床中进行冷却；
S4、待管体冷却后进入冷锻机组,通过锻压模具对管体进行锻打,使管体外径又恢复到原外径；管体恢复外径的过程中消除油管内部应力,增强油管强度,提升油管的性能。
S5、将锻打后的管体移动到校直机中进行校直。
本发明的有益效果是：通过热扩冷锻修复装置对报废的油管进行修复：经过分拣清洗后的油管先经中频加热。之后进入热扩装置配合芯棒穿管扩大内径到相应尺寸。冷却后的油管通过跑车送入冷锻装置，通过模具锻打缩减内外径到规定尺寸，对油管进行定径同时消除钢管应力，提高钢管强度。经过热扩冷锻修复后的油管，在屈服强度,抗拉实验以及伸长率等各项检测对比均符合相对应的j55或n80新管的技术要求。在实际生产中节约了油管的成本，提高了经济效益。
附图说明
图1是实施例的俯视图；
图2是实施例的右视图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
如图1、图2所示，一种热扩冷锻修复装置，包括机架1，所述机架1上设有加热装置2、热扩装置3、冷锻装置5以及取料装置7，所述加热装置2包括定位装置21以及中频感应器22，所述中频感应器22由空心铜管构成；所述热扩装置3包括辊轧机和芯棒33，所述辊轧机包括移动装置31以及变断面圆孔槽32，所述芯棒33固定不动，其端部设有锥形顶头；管体8在变断面圆孔槽32和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中扩径，冷锻装置5包括夹持装置51以及锻压模具52；所述取料装置7包括固定在机架1上的横梁11以及机械抓手12，所述机械抓手12上设有伸缩机构72以及滑动基座71，所述滑动基座71上有驱动机构74，使其沿横梁11进行移动。工作时，通过机械抓手12抓取油管管体8，在热扩装置3、冷锻装置5之间移动，达到自动化的目的。
该热扩冷锻修复装置还包括凉床4和校直机6，所述凉床4设置在所述热扩装置3的出料端，所述校直机6设置在所述冷锻装置5的出料端。
所述定位装置21包括定位卡盘211和移动底座21，所述定位装置21的下方设有轨道213，所述移动底座21底部设有滚轮，所述定位装置21通过滚轮沿所述轨道213进行移动。
所述加热装置2与所述热扩装置3布置于同一轴线上，所述加热装置2的出料端与所述热扩装置3的进料端相连接。
一种油管热扩冷锻修复方法，包括以下步骤：
S1、首先将管体8放入到加热装置2中，进行中频感应加热到800～1000℃；
S2、管体8移动至热扩装置3，通过辊轧机和芯棒33的配合将管体8扩径到比其原外径大2～4mm；在扩径过程中,油管在中频加热和辊轧机组的挤压下,对管体8起到了匀壁的作用以及消除油管中的疲劳；细化金属晶胞。
S3、将管体8移动到凉床4中进行冷却；
S4、待管体8冷却后进入冷锻机组,通过锻压模具52对管体8进行锻打,使管体8外径又恢复到原外径；管体8恢复外径的过程中消除油管内部应力,增强油管强度,提升油管的性能。
S5、将锻打后的管体8移动到校直机6中进行校直。
以Φ73油管为例:首先进行中频加热到900℃；
通过辊轧机和芯棒33的配合将油管扩径到外径76mm；
待管体8冷却后进入冷锻机组,通过模具对油管的锻打,使油管外径又恢复到73mm。
通过热扩冷锻修复装置对报废的油管进行修复：经过分拣清洗后的油管先经中频加热。之后进入热扩装置3配合芯棒33穿管扩大内径到相应尺寸。冷却后的油管通过跑车送入冷锻装置5，通过模具锻打缩减内外径到规定尺寸，对油管进行定径同时消除钢管应力，提高钢管强度。经过热扩冷锻修复后的油管，在屈服强度,抗拉实验以及伸长率等各项检测对比均符合相对应的j55或n80新管的技术要求。在实际生产中节约了油管的成本，提高了经济效益。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (6)

1.一种热扩冷锻修复装置，包括机架，其特征在于：所述机架上设有加热装置、热扩装置、冷锻装置以及取料装置，所述加热装置包括定位装置以及中频感应器，所述中频感应器由空心铜管构成；所述热扩装置包括辊轧机和芯棒，所述辊轧机包括有移动装置以及变断面圆孔槽，所述芯棒固定不动，其端部设有锥形顶头；工件在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中扩径，冷锻装置包括夹持装置以及锻压模具；所述取料装置包括固定在机架上的横梁以及机械抓手，所述机械抓手上设有伸缩机构以及滑动基座，所述滑动基座上有驱动机构，使其沿横梁进行移动。
2.根据权利要求1所述热扩冷锻修复装置，其特征在于：还包括凉床和校直机，所述凉床设置在所述热扩装置的出料端，所述校直机设置在所述冷锻装置的出料端。
3.根据权利要求2所述热扩冷锻修复装置，其特征在于： 所述定位装置包括定位卡盘和移动底座，所述定位装置的下方设有轨道，所述移动底座底部设有滚轮，所述定位装置通过滚轮沿所述轨道进行移动。
4.根据权利要求3所述热扩冷锻修复装置，其特征在于：所述加热装置与所述热扩装置布置于同一轴线上，所述加热装置的出料端与所述热扩装置的进料端相连接。
5.一种基于权利要求4所述修复装置的油管热扩冷锻修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先将管体放入到加热装置中，进行中频感应加热到800～1000℃；
S2、管体移动至热扩装置，通过辊轧机和芯棒的配合将管体扩径到比其原外径大2～4mm；
S3、将管体移动到凉床中进行冷却；
S4、待管体冷却后进入冷锻机组,通过锻压模具对管体进行锻打,使管体外径又恢复到原外径。
6.根据权利要求5所述油管热扩冷锻修复方法，其特征在于：还包括有S5、将锻打后的管体移动到校直机中进行校直。
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