CN111845912B - 一种车用圆形热轧无缝钢管及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用圆形热轧无缝钢管及其制备工艺，包括无缝钢管本体一、无缝钢管本体二、U型叉架和连接块，无缝钢管本体二位于无缝钢管本体一内，无缝钢管本体二一端贯穿无缝钢管本体一一端与U型叉架固定连接，无缝钢管本体二另一端贯穿无缝钢管本体一另一端与连接块固定连接，无缝钢管本体二外径小于无缝钢管本体一的内径，无缝钢管本体一两端均设有连接板，无缝钢管本体一两端均通过连接板与无缝钢管本体二固定连接，无缝钢管本体一外表面设有若干块与其相匹配的冲击板，若干块冲击板沿无缝钢管本体一圆周方向均匀分布，且与无缝钢管本体一弹性连接。本发明的有益效果是：汽车转向轴受到巨大冲击时不容易弯曲。

Description

一种车用圆形热轧无缝钢管及其制备工艺

技术领域

本发明涉及无缝钢管相关技术领域，尤其是指一种车用圆形热轧无缝钢管及其制备工艺。

背景技术

无缝钢管是由整块金属制成且表面上没有接缝的钢管，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、汽车转向轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时。在汽车行驶过程中突然受到撞击时，无缝钢管制造的汽车转向轴收到巨大的冲击，导致转向轴弯曲，从而影响方向盘的灵敏性，不利于驾驶人的安全。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中汽车转向轴受到巨大冲击时容易弯曲的不足，提供了一种汽车转向轴受到巨大冲击时不容易弯曲的车用圆形热轧无缝钢管及其制备工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种车用圆形热轧无缝钢管，它包括无缝钢管本体一、无缝钢管本体二、U型叉架和连接块，所述无缝钢管本体二位于无缝钢管本体一内，所述无缝钢管本体二的一端贯穿无缝钢管本体一的一端与U型叉架固定连接，所述无缝钢管本体二的另一端贯穿无缝钢管本体一的另一端与连接块固定连接，所述无缝钢管本体二的外径小于无缝钢管本体一的内径，所述无缝钢管本体一的两端均设有连接板，所述无缝钢管本体一的两端均通过连接板与无缝钢管本体二固定连接，所述无缝钢管本体一的外表面设有若干块与其相匹配的冲击板，若干块冲击板沿无缝钢管本体一的圆周方向均匀分布，且与无缝钢管本体一弹性连接。

无缝钢管本体二位于无缝钢管本体一内，无缝钢管本体二的一端贯穿无缝钢管本体一的一端与U型叉架固定连接，无缝钢管本体二的另一端贯穿无缝钢管本体一的另一端与连接块固定连接，无缝钢管本体二的外径小于无缝钢管本体一的内径，无缝钢管本体一的两端均设有连接板，无缝钢管本体一的两端均通过连接板与无缝钢管本体二固定连接，无缝钢管本体一的外表面设有若干块与其相匹配的冲击板，若干块冲击板沿无缝钢管本体一的圆周方向均匀分布，且与无缝钢管本体一弹性连接。当汽车转向轴受到撞击时，首先冲击板先受到撞击，由于冲击板与无缝钢管本体一弹性连接，具有一定的缓冲作用，如果冲击力较大时，无缝钢管本体一承受剩余部分的冲击力，由于无缝钢管本体二的外径小于无缝钢管本体一的内径，使得无缝钢管本体一和无缝钢管本体二之间存在间隙，从而对无缝钢管本体一提供了一定的变形空间，防止挤压到无缝钢管本体二而使其变形，从而达到了汽车转向轴受到巨大冲击时不容易弯曲的目的。

作为优选，冲击板上设有若干根均匀分布的弹簧体，冲击板通过弹簧体与无缝钢管本体一弹性连接。冲击板受到冲击时，弹簧体具有一定的缓冲作用，吸收一定的冲击力。

作为优选，无缝钢管本体一的外表面上设有海绵垫，海绵垫上设有若干个与弹簧体相匹配的通孔，弹簧体的一端与冲击板固定连接，弹簧体的另一端贯穿通孔与无缝钢管本体一固定连接。冲击板受到冲击时，海绵垫与弹簧体同时产生反作用力，抵消冲击板上部分的冲击力，提高缓冲效果，减小后的冲击力由无缝钢管本体一所承受，避免转向轴收到较大撞击时，无缝钢管本体二产生变形，从而保证了方向盘的灵敏性，更有利于驾驶人安全行驶。

本发明还提供了一种车用圆形热轧无缝钢管的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，钢坯通过加热炉加热至1150℃～1190℃；

步骤二，在轧机上进行钢坯的穿孔和轧制制成毛管；

步骤三，将穿孔轧制后的毛管在矫直机上进行矫直；

步骤四，切除钢坯的头尾，并对其两端进行倒角处理；

步骤五，钢坯进入精整工序，人工检查、探伤检查、水压试验、喷印标志、防腐涂层、计量各工序或其中任意实际需要工序的组合作业，制成成品，分别形成合格的无缝钢管本体一和无缝钢管本体二；

步骤六，无缝钢管本体二的外径小于无缝钢管本体一的内径，将无缝钢管本体二置于无缝钢管本体一内，无缝钢管本体一的两端均通过连接板与无缝钢管本体二的管壁焊接，然后将无缝钢管本体二的一端通过焊接与U型叉架连接，其另一端通过焊接与连接块连接；

步骤七，在无缝钢管本体一的外表面上通过胶粘覆盖一层海绵垫，并在海绵垫上开设若干个与弹簧体相匹配的通孔，最后将若干块冲击板上的弹簧体通过通孔与无缝钢管本体一固定连接。

当汽车转向轴受到撞击时，首先冲击板先受到撞击，此时海绵垫与弹簧体同时产生反作用力，抵消冲击板上部分的冲击力，提高缓冲效果；减小后的冲击力由无缝钢管本体一所承受，如果冲击力较大时，无缝钢管本体一承受剩余部分的冲击力，由于无缝钢管本体二的外径小于无缝钢管本体一的内径，使得无缝钢管本体一和无缝钢管本体二之间存在间隙，从而对无缝钢管本体一提供了一定的变形空间，防止挤压到无缝钢管本体二而使其变形，从而达到了汽车转向轴受到巨大冲击时不容易弯曲的目的，从而保证了方向盘的灵敏性，更有利于驾驶人安全行驶。

作为优选，矫直机包括操作台，操作台的形状为长方形，操作台的底部设有若干根均匀分布的支撑柱，操作台的两端均设有输送装置，操作台的中间设有翻转机构和矫直组件，翻转机构位于其中一个输送装置和矫直组件之间，操作台的顶部设有U型槽，矫直组件位于U型槽内，矫直组件包括支撑块、若干个与输送装置相对应的固定轮和若干个与输送装置相对应的滑动轮，支撑块的底部与U型槽的底部面板固定连接，支撑块的形状为长方形，支撑块的长度方向与操作台的长度方向相同，支撑块的宽度方向垂直于操作台，若干个固定轮沿支撑块的长度方向均匀分布且位于支撑块的底部，固定轮与支撑块转动连接，固定轮的正上方设有滑槽一，操作台位于固定轮的下方，滑槽一内设有滑块一，滑块一沿支撑块的宽度方向与滑槽一滑动连接，若干个滑动轮安装于滑块一上且沿支撑块的长度方向均匀分布，滑动轮与滑块一转动连接，支撑块的顶部设有气缸一，滑动轮位于气缸一和若干个固定轮之间，气缸一的输出端贯穿滑槽一的侧面与滑块一固定连接。操作人员将无缝钢管的首端置于远离翻转机构的输送装置上夹紧进行正向输送，然后启动气缸一，推动滑动轮向固定轮一侧移动使其移动至合适的位置，对无缝钢管的两侧进行矫直后，依次穿过翻转机构和靠近翻转机构的输送装置；当无缝钢管的尾端即将脱离远离翻转机构的输送装置时，启动靠近翻转机构的输送装置，夹紧无缝钢管继续正向输送；当无缝钢管的尾端通过矫直组件矫直完毕后，启动翻转机构，夹紧无缝钢管，靠近翻转机构的输送装置松开无缝钢管，翻转机构带动无缝钢管旋转90度，靠近翻转机构的输送装置再次夹紧无缝钢管，翻转机构松开无缝钢管，靠近翻转机构的输送装置对无缝钢管反向输送，对无缝钢管的另两侧进行矫直；反向输送时，当无缝钢管的首端即将脱离靠近翻转机构的输送装置时，启动远离翻转机构的输送装置，夹紧无缝钢管继续反向输送，直至矫直完毕，本发明通过翻转机构对无缝钢管进行翻转，同时采用两个输送装置进行正、反向输送，实现全方位的矫直，提高产品质量，全程无需手动操作，大大提高了自动化程度，从而提高工作效率。

作为优选，操作台上设有矩形孔一，矩形孔一位于其中一个输送装置和U型槽之间，矩形孔一的一侧靠近U型槽，矩形孔一相对应的另一侧远离U型槽，矩形孔一内设有支撑板一，支撑板一安装于矩形孔一内靠近U型槽的一侧，支撑板一上设有电机一，电机一的输出端上设有齿轮，翻转机构上设有若干根与齿轮相匹配的齿条，所述齿轮与齿条相啮合。电机一通过齿轮与齿条的啮合控制翻转机构的旋转角度，实现自动化操作。

作为优选，翻转机构包括转向套筒和限位管，限位管的中间部分位于转向套筒内，限位管的两端均位于转向套筒外，限位管的中心轴与转向套筒的中心轴为同一轴线，转向套筒的内侧壁上设有两个卡爪组件，两个卡爪组件以转向套筒的中心轴为中心呈镜像分布，限位管的横截面形状为椭圆形，限位管上设有两个与卡爪组件相对应的矩形孔二，矩形孔二的长度方向与限位管的长度方向相同，矩形孔二的其中一条长边位于限位管上远离其中心轴的位置处，矩形孔二的另一条长边位于限位管上靠近其中心轴的位置处，矩形孔二位于转向套筒内，卡爪组件的一端与转向套筒固定连接，卡爪组件的另一端贯穿矩形孔二位于限位管内，转向套筒上的卡爪组件通过矩形孔二与限位管转动连接，支撑板一的一端与矩形孔一内靠近U型槽的一侧固定连接，所述支撑板一的另一端远离U型槽且固定连接有支撑板二，支撑板二的一端与支撑板一固定连接，支撑板二的另一端设有U型托板一，U型托板一的底部外侧与支撑板二固定连接，操作台上设有U型托板二，U型托板二的底部外侧与操作台固定连接，U型托板二位于靠近U型槽的一侧，U型托板一的形状大小和U型托板二的形状大小均相同，U型托板一的底部内侧和U型托板二的底部内侧均设有支撑板三，其中一块支撑板三的一端与U型托板一固定连接，且其另一端与限位管的一端相接触，另一块支撑板三的一端与U型托板二固定连接，且其另一端与限位管的另一端相接触，支撑板三与限位管相接触的一端设有滑槽二和两块卡紧块，两块卡紧块分别位于限位管的两侧，卡紧块的一端位于滑槽二内且与滑槽二滑动连接，卡紧块的另一端与限位管相接触，卡紧块与限位管相接触的接触面上设有橡胶垫，滑槽二内设有拉紧弹簧，拉紧弹簧的一端与其中一块卡紧块固定连接，拉紧弹簧的另一端与另一块卡紧块固定连接，转向套筒位于两块支撑板三之间，转向套筒的一端置于U型托板一上，转向套筒的另一端置于U型托板二上，齿条位于转向套筒外侧壁上且位于U型托板一和U型托板二之间，若干根齿条沿转向套筒的周向均匀分布。初始状态下，两个卡爪组件均位于远离限位管中心轴的位置处，卡紧块始终夹紧限位管；操作人员将无缝钢管的首端置于远离翻转机构的输送装置上夹紧进行正向输送，然后启动气缸一，推动滑动轮向固定轮一侧移动使其移动至合适的位置，对无缝钢管的两侧进行矫直后，依次穿过限位管和靠近翻转机构的输送装置；当无缝钢管的尾端即将脱离远离翻转机构的输送装置时，启动靠近翻转机构的输送装置，夹紧无缝钢管继续正向输送；当无缝钢管的尾端通过矫直组件矫直完毕后，启动电机一，通过齿轮与齿条的啮合控制转向套筒旋转一定的角度，使得两个卡爪组件相互靠拢后均位于靠近限位管中心轴的位置处并夹紧无缝钢管，此时靠近翻转机构的输送装置松开无缝钢管，电机一带动转向套筒和限位管继续旋转90度，靠近翻转机构的输送装置再次夹紧无缝钢管，电机一控制转向套筒反向旋转一定的角度，使得两个卡爪组件相互远离后再次回到远离限位管中心轴的位置处并松开无缝钢管，靠近翻转机构的输送装置对无缝钢管反向输送，对无缝钢管的另两侧进行矫直；反向输送时，当无缝钢管的首端即将脱离靠近翻转机构的输送装置时，启动远离翻转机构的输送装置，夹紧无缝钢管继续反向输送，直至矫直完毕，本发明通过翻转机构对无缝钢管进行翻转，同时采用两个输送装置进行正、反向输送，实现全方位的矫直，提高产品质量，全程无需手动操作，大大提高了自动化程度，从而提高工作效率；拉力弹簧便于两块卡紧块相互靠拢夹紧限位管；卡紧块与限位管相接触的接触面上设置橡胶垫，以增大卡紧块与限位管外侧壁的摩擦力，便于两个卡爪组件旋转卡紧或松开无缝钢管；卡紧块或橡胶垫与限位管的接触面可以设置成弧形，以增大橡胶垫与限位管的接触面积。

作为优选，卡爪组件包括爪头、伸缩轴管一和伸缩轴管二，爪头位于限位管内，爪头的形状呈长条形，爪头的长度大于矩形孔二的长度，爪头的一侧设有若干根橡胶凸块，爪头的另一侧与伸缩轴管一固定连接，伸缩轴管一的一端与伸缩轴管二滑动连接，伸缩轴管一的另一端贯穿矩形孔二与爪头固定连接，伸缩轴管二的一端与转向套筒的内侧壁固定连接，伸缩轴管二的另一端与伸缩轴管一滑动连接，伸缩轴管一内设有弹簧一，弹簧一的一端位于伸缩轴管一内且与爪头固定连接，弹簧一的另一端贯穿伸缩轴管一位于伸缩轴管二内且与转向套筒的内侧壁固定连接。爪头的长度大于矩形孔二的长度，便于两个卡爪组件上的爪头随着限位管的内侧壁相互靠拢或远离，实现对无缝钢管的夹紧与松开；当爪头夹紧无缝钢管时，伸缩轴管一与矩形孔二的长边相接触，此时电机一带动转向套筒旋转90度的同时带动限位管旋转，从而带动无缝钢管旋转90度，对其另两侧进行矫直；爪头的一侧设有若干根橡胶凸块，一方面增大爪头与无缝钢管外侧壁的摩擦力，使得无缝钢管旋转时更稳定，不易脱落，另一方面可防止无缝钢管外侧壁被损坏，安全可靠；伸缩轴管一、伸缩轴管二和弹簧一的设计便于爪头更好地沿着限位管的内侧壁滑动，设计合理简单。

作为优选，支撑块和滑块一上均设有若干根转轴，固定轮通过与其相对应的转轴与支撑块转动连接，且转轴的一端与支撑块固定连接，滑动轮通过与其相对应的转轴与滑块一转动连接，且转轴的一端与滑块一固定连接，转轴的另一端设有限位块，限位块与转轴转动连接，转轴上套设有弹簧二，固定轮和滑动轮均通过弹簧二与相对应的限位块连接，固定轮的形状大小和滑动轮的形状大小均相同，固定轮包括轮一和轮二，轮一的形状大小和轮二的形状大小均相同，轮一与轮二呈左右对称分布，轮一与轮二均通过转轴与操作台转动连接，轮二的一侧靠近轮一，轮二的另一侧远离轮一，轮二靠近轮一一侧的边缘处设有导向斜面，轮二远离轮一的一侧通过弹簧二与限位块连接。固定轮与滑动轮夹紧无缝钢管并对其进行矫直；固定轮和滑动轮均可转动便于无缝钢管在输送装置的输送下进行输送；弹簧二便于上轮压紧无缝钢管；导向斜面便于无缝钢管插入上轮与下轮之间，操作方便。

作为优选，操作台的两端均设有安装槽，输送装置位于安装槽内，输送装置包括滑块二和固定块，滑块二的形状和固定块的形状均为长方体，滑块二和固定块相互平行，滑块二的长度方向和固定块的长度方向均与操作台的长度方向相同，固定块的两端分别与安装槽的两侧内侧壁固定连接，安装槽的两侧均设有矩形滑孔，滑块二通过矩形滑孔与安装槽滑动连接，矩形滑孔位于固定块的侧面，矩形滑孔的长度方向与操作台的宽度方向相同，其中一个输送装置上滑块二的一端贯穿相对应的矩形滑孔位于矩形孔一内，且其另一端贯穿相对应的矩形滑孔位于操作台一端的外部，另一个输送装置上滑块二的一端贯穿相对应的矩形滑孔位于U型槽内且位于支撑块的一侧，且其另一端贯穿相对应的矩形滑孔位于操作台另一端的外部，矩形孔一位于支撑块的另一侧，U型槽内、矩形孔一内和操作台的两端均设有气缸二，气缸二安装于矩形滑孔的侧面，气缸二的输出端与相对应的滑块二的端部固定连接，矩形孔一内的气缸二位于矩形孔一远离U型槽的一侧，滑块二和固定块上均设有传输组件，传输组件包括从动滚轴、驱动滚轴、输送皮带和电机二，其中一个传输组件上的电机二安装于固定块的一端，且此传输组件上的从动滚轴与固定块转动连接且位于固定块的另一端，另一个传输组件上的电机二安装于滑块二的一端，且此传输组件上的从动滚轴与滑块二转动连接且位于滑块二的另一端，电机二的输出端与驱动滚轴固定连接，驱动滚轴通过输送皮带与从动滚轴连接，所述输送皮带的一端与驱动滚轴套接，输送皮带的另一端与从动滚轴套接，输送皮带上设有若干个均匀分布的凸筋，凸筋的形状呈长条形，凸筋所采用的材料为橡胶。输送装置的设计有利于输送弯曲度大的无缝钢管，应用范围广；气缸二通过输出端带动滑块二向固定块靠拢夹紧无缝钢管，固定块上的电机二和滑块二上的电机二带动输送皮带相向转动，以实现无缝钢管的输送，设计合理；凸筋采用橡胶材质，增大了输送皮带与无缝钢管之间的摩擦力，便于无缝钢管的输送。

本发明的有益效果是：汽车转向轴受到巨大冲击时不容易弯曲；实现全方位的矫直，提高产品质量，全程无需手动操作，大大提高了自动化程度，从而提高工作效率；输送装置的设计有利于输送弯曲度大的无缝钢管，应用范围广；安全可靠，操作方便，设计合理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A的剖视图；

图3是矫直机的结构示意图；

图4是图3中A处的结构放大图；

图5是转向套筒的内部结构图；

图6是图3中B处的结构放大图。

图中：1.无缝钢管本体一，2.无缝钢管本体二，3.U型叉架，4.连接块，5.连接板，6.冲击板，7.弹簧体，8.海绵垫，9.通孔，10.操作台，11.输送装置，12.翻转机构，13.矫直组件，14.U型槽，15.支撑块，16.固定轮，17.滑动轮，18.滑槽一，19.滑块一，20.气缸一，21.矩形孔一，22.支撑板一，23.电机一，24.齿轮，25.转向套筒，26.限位管，27.卡爪组件，28.矩形孔二，29.支撑板二，30.U型托板一，31.U型托板二，32.支撑板三，33.滑槽二，34.卡紧块，35.爪头，36.伸缩轴管一，37.伸缩轴管二，38.橡胶凸块，39.弹簧一，40.限位块，41.弹簧二，42.轮一，43.轮二，44.导向斜面，45.安装槽，46.滑块二，47.固定块，48.矩形滑孔，49.气缸二，50.从动滚轴，51.驱动滚轴，52.输送皮带，53.电机二，54.凸筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所述的实施例中，一种车用圆形热轧无缝钢管，它包括无缝钢管本体一1、无缝钢管本体二2、U型叉架3和连接块4，无缝钢管本体二2位于无缝钢管本体一1内，无缝钢管本体二2的一端贯穿无缝钢管本体一1的一端与U型叉架3固定连接，无缝钢管本体二2的另一端贯穿无缝钢管本体一1的另一端与连接块4固定连接，无缝钢管本体二2的外径小于无缝钢管本体一1的内径，无缝钢管本体一1的两端均设有连接板5，无缝钢管本体一1的两端均通过连接板5与无缝钢管本体二2固定连接，如图1和如图2所示，无缝钢管本体一1的外表面设有若干块与其相匹配的冲击板6，若干块冲击板6沿无缝钢管本体一1的圆周方向均匀分布，且与无缝钢管本体一1弹性连接。冲击板6上设有若干根均匀分布的弹簧体7，冲击板6通过弹簧体7与无缝钢管本体一1弹性连接。无缝钢管本体一1的外表面上设有海绵垫8，海绵垫8上设有若干个与弹簧体7相匹配的通孔9，弹簧体7的一端与冲击板6固定连接，弹簧体7的另一端贯穿通孔9与无缝钢管本体一1固定连接。

如图1和图2所示，一种车用圆形热轧无缝钢管的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，钢坯通过加热炉加热至1150℃～1190℃；

步骤二，在轧机上进行钢坯的穿孔和轧制制成毛管；

步骤三，将穿孔轧制后的毛管在矫直机上进行矫直；

步骤四，切除钢坯的头尾，并对其两端进行倒角处理；

步骤五，钢坯进入精整工序，人工检查、探伤检查、水压试验、喷印标志、防腐涂层、计量各工序或其中任意实际需要工序的组合作业，制成成品，分别形成合格的无缝钢管本体一1和无缝钢管本体二2；

步骤六，无缝钢管本体二2的外径小于无缝钢管本体一1的内径，将无缝钢管本体二2置于无缝钢管本体一1内，无缝钢管本体一1的两端均通过连接板5与无缝钢管本体二2的管壁焊接，然后将无缝钢管本体二2的一端通过焊接与U型叉架3连接，其另一端通过焊接与连接块4连接；

步骤七，在无缝钢管本体一1的外表面上通过胶粘覆盖一层海绵垫8，并在海绵垫8上开设若干个与弹簧体7相匹配的通孔9，最后将若干块冲击板6上的弹簧体7通过通孔9与无缝钢管本体一1固定连接。

如图3所示，矫直机包括操作台10，操作台10的形状为长方形，操作台10的底部设有若干根均匀分布的支撑柱，操作台10的两端均设有输送装置11，操作台10的中间设有翻转机构12和矫直组件13，翻转机构12位于其中一个输送装置11和矫直组件13之间，操作台10的顶部设有U型槽14，矫直组件13位于U型槽14内，矫直组件13包括支撑块15、若干个与输送装置11相对应的固定轮16和与若干个输送装置11相对应的固定轮16若干个滑动轮17，支撑块15的底部与U型槽14的底部面板固定连接，支撑块15的形状为长方形，支撑块15的长度方向与操作台10的长度方向相同，支撑块15的宽度方向垂直于操作台10，若干个固定轮16沿支撑块15的长度方向均匀分布且位于支撑块15的底部，固定轮16与支撑块15转动连接，固定轮16的正上方设有滑槽一18，操作台10位于固定轮16的下方，滑槽一18内设有滑块一19，滑块一19沿支撑块15的宽度方向与滑槽一18滑动连接，若干个滑动轮17安装于滑块一19上且沿支撑块15的长度方向均匀分布，滑动轮17与滑块一19转动连接，支撑块15的顶部设有气缸一20，滑动轮17位于气缸一20和若干个固定轮16之间，气缸一20的输出端贯穿滑槽一18的侧面与滑块一19固定连接。

如图3和图4所示，操作台10上设有矩形孔一21，矩形孔一21位于其中一个输送装置11和U型槽14之间，矩形孔一21的一侧靠近U型槽14，矩形孔一21相对应的另一侧远离U型槽14，矩形孔一21内设有支撑板一22，支撑板一22安装于矩形孔一21内靠近U型槽14的一侧，支撑板一22上设有电机一23，电机一23的输出端上设有齿轮24，翻转机构12上设有若干根与齿轮24相匹配的齿条，齿轮24与齿条相啮合。

如图4和图5所示，翻转机构12包括转向套筒25和限位管26，限位管26的中间部分位于转向套筒25内，限位管26的两端均位于转向套筒25外，限位管26的中心轴与转向套筒25的中心轴为同一轴线，转向套筒25的内侧壁上设有两个卡爪组件27，两个卡爪组件27以转向套筒25的中心轴为中心呈镜像分布，限位管26的横截面形状为椭圆形，限位管26上设有两个与卡爪组件27相对应的矩形孔二28，矩形孔二28的长度方向与限位管26的长度方向相同，矩形孔二28的其中一条长边位于限位管26上远离其中心轴的位置处，矩形孔二28的另一条长边位于限位管26上靠近其中心轴的位置处，矩形孔二28位于转向套筒25内，卡爪组件27的一端与转向套筒25固定连接，卡爪组件27的另一端贯穿矩形孔二28位于限位管26内，转向套筒25上的卡爪组件27通过矩形孔二28与限位管26转动连接，支撑板一22的一端与矩形孔一21内靠近U型槽14的一侧固定连接，支撑板一22的另一端远离U型槽14且固定连接有支撑板二29，支撑板二29的一端与支撑板一22固定连接，支撑板二29的另一端设有U型托板一30，U型托板一30的底部外侧与支撑板二29固定连接，操作台10上设有U型托板二31，U型托板二31的底部外侧与操作台10固定连接，U型托板二31位于靠近U型槽14的一侧，U型托板一30的形状大小和U型托板二31的形状大小均相同，U型托板一30的底部内侧和U型托板二31的底部内侧均设有支撑板三32，其中一块支撑板三32的一端与U型托板一30固定连接，且其另一端与限位管26的一端相接触，另一块支撑板三32的一端与U型托板二31固定连接，且其另一端与限位管26的另一端相接触，支撑板三32与限位管26相接触的一端设有滑槽二33和两块卡紧块34，两块卡紧块34分别位于限位管26的两侧，卡紧块34的一端位于滑槽二33内且与滑槽二33滑动连接，卡紧块34的另一端与限位管26相接触，卡紧块34与限位管26相接触的接触面上设有橡胶垫，滑槽二33内设有拉紧弹簧，拉紧弹簧的一端与其中一块卡紧块34固定连接，拉紧弹簧的另一端与另一块卡紧块34固定连接，转向套筒25位于两块支撑板三32之间，转向套筒25的一端置于U型托板一30上，转向套筒25的另一端置于U型托板二31上，齿条位于转向套筒25外侧壁上且位于U型托板一30和U型托板二31之间，若干根齿条沿转向套筒25的周向均匀分布。

如图5所示，卡爪组件27包括爪头35、伸缩轴管一36和伸缩轴管二37，爪头35位于限位管26内，爪头35的形状呈长条形，爪头35的长度大于矩形孔二28的长度，爪头35的一侧设有若干根橡胶凸块38，爪头35的另一侧与伸缩轴管一36固定连接，伸缩轴管一36的一端与伸缩轴管二37滑动连接，伸缩轴管一36的另一端贯穿矩形孔二28与爪头35固定连接，伸缩轴管二37的一端与转向套筒25的内侧壁固定连接，伸缩轴管二37的另一端与伸缩轴管一36滑动连接，伸缩轴管一36内设有弹簧一39，弹簧一39的一端位于伸缩轴管一36内且与爪头35固定连接，弹簧一39的另一端贯穿伸缩轴管一36位于伸缩轴管二37内且与转向套筒25的内侧壁固定连接。

如图3所示，支撑块15和滑块一19上均设有若干根转轴，固定轮16通过与其相对应的转轴与支撑块15转动连接，且转轴的一端与支撑块15固定连接，滑动轮17通过与其相对应的转轴与滑块一19转动连接，且转轴的一端与滑块一19固定连接，转轴的另一端设有限位块40，限位块40与转轴转动连接，转轴上套设有弹簧二41，固定轮16和滑动轮17均通过弹簧二41与相对应的限位块40连接，固定轮16的形状大小和滑动轮17的形状大小均相同，如图6所示，固定轮16包括轮一42和轮二43，轮一42的形状大小和轮二43的形状大小均相同，轮一42与轮二43呈左右对称分布，轮一42与轮二43均通过转轴与操作台10转动连接，轮二43的一侧靠近轮一42，轮二43的另一侧远离轮一42，轮二43靠近轮一42一侧的边缘处设有导向斜面44，轮二43远离轮一42的一侧通过弹簧二41与限位块40连接。

如图1所示，操作台10的两端均设有安装槽45，输送装置11位于安装槽45内，输送装置11包括滑块二46和固定块47，滑块二46的形状和固定块47的形状均为长方体，滑块二46和固定块47相互平行，滑块二46的长度方向和固定块47的长度方向均与操作台10的长度方向相同，固定块47的两端分别与安装槽45的两侧内侧壁固定连接，安装槽45的两侧均设有矩形滑孔48，滑块二46通过矩形滑孔48与安装槽45滑动连接，矩形滑孔48位于固定块47的侧面，矩形滑孔48的长度方向与操作台10的宽度方向相同，其中一个输送装置11上滑块二46的一端贯穿相对应的矩形滑孔48位于矩形孔一21内，且其另一端贯穿相对应的矩形滑孔48位于操作台10一端的外部，另一个输送装置11上滑块二46的一端贯穿相对应的矩形滑孔48位于U型槽14内且位于支撑块15的一侧，且其另一端贯穿相对应的矩形滑孔48位于操作台10另一端的外部，矩形孔一21位于支撑块15的另一侧，U型槽14内、矩形孔一21内和操作台10的两端均设有气缸二49，气缸二49安装于矩形滑孔48的侧面，气缸二49的输出端与相对应的滑块二46的端部固定连接，矩形孔一21内的气缸二49位于矩形孔一21远离U型槽14的一侧，滑块二46和固定块47上均设有传输组件，传输组件包括从动滚轴50、驱动滚轴51、输送皮带52和电机二53，其中一个传输组件上的电机二53安装于固定块47的一端，且此传输组件上的从动滚轴50与固定块47转动连接且位于固定块47的另一端，另一个传输组件上的电机二53安装于滑块二46的一端，且此传输组件上的从动滚轴50与滑块二46转动连接且位于滑块二46的另一端，电机二53的输出端与驱动滚轴51固定连接，驱动滚轴51通过输送皮带52与从动滚轴50连接，输送皮带52的一端与驱动滚轴51套接，输送皮带52的另一端与从动滚轴50套接，输送皮带52上设有若干个均匀分布的凸筋54，凸筋54的形状呈长条形，凸筋54所采用的材料为橡胶。

工作原理：初始状态下，两个卡爪组件27上的爪头35均位于远离限位管26中心轴的位置处，卡紧块34始终夹紧限位管26；操作人员将无缝钢管的首端置于远离翻转机构12的输送装置11上，气缸二49通过输出端带动滑块二46向固定块47靠拢夹紧无缝钢管，固定块47上的电机二53和滑块二46上的电机二53带动输送皮带52相向转动进行正向输送，然后启动气缸一20，推动滑动轮17向固定轮16一侧移动使其移动至合适的位置，对无缝钢管的两侧进行矫直后，依次穿过限位管26和靠近翻转机构12的输送装置11；当无缝钢管的尾端即将脱离远离翻转机构12的输送装置11时，启动靠近翻转机构12的输送装置11，夹紧无缝钢管继续正向输送；当无缝钢管的尾端通过矫直组件矫直完毕后，启动电机一23，通过齿轮24与齿条的啮合控制转向套筒25旋转一定的角度，使得两个卡爪组件27上的爪头35相互靠拢后均位于靠近限位管26中心轴的位置处并夹紧无缝钢管，此时伸缩轴管一36与矩形孔二28的长边相接触，靠近翻转机构12的输送装置11松开无缝钢管，电机一23带动转向套筒25和限位管26继续旋转90度，从而带动无缝钢管旋转90度，靠近翻转机构12的输送装置11再次夹紧无缝钢管，电机一23控制转向套筒25反向旋转一定的角度，使得两个卡爪组件27上的爪头35相互远离后再次回到远离限位管26中心轴的位置处并松开无缝钢管，靠近翻转机构12的输送装置11对无缝钢管反向输送，对无缝钢管的另两侧进行矫直；反向输送时，当无缝钢管的首端即将脱离靠近翻转机构12的输送装置11时，启动远离翻转机构12的输送装置11，夹紧无缝钢管继续反向输送，直至矫直完毕，本发明通过翻转机构12对无缝钢管进行翻转，同时采用两个输送装置11进行正、反向输送，实现全方位的矫直，提高产品质量，全程无需手动操作，大大提高了自动化程度，从而提高工作效率。

Claims (6)

1.一种车用圆形热轧无缝钢管的制备工艺，其特征是，该无缝钢管包括无缝钢管本体一（1）、无缝钢管本体二（2）、U型叉架（3）和连接块（4），所述无缝钢管本体二（2）位于无缝钢管本体一（1）内，所述无缝钢管本体二（2）的一端贯穿无缝钢管本体一（1）的一端与U型叉架（3）固定连接，所述无缝钢管本体二（2）的另一端贯穿无缝钢管本体一（1）的另一端与连接块（4）固定连接，所述无缝钢管本体二（2）的外径小于无缝钢管本体一（1）的内径，所述无缝钢管本体一（1）的两端均设有连接板（5），所述无缝钢管本体一（1）的两端均通过连接板（5）与无缝钢管本体二（2）固定连接，所述无缝钢管本体一（1）的外表面设有若干块与其相匹配的冲击板（6），若干块冲击板（6）沿无缝钢管本体一（1）的圆周方向均匀分布，且与无缝钢管本体一（1）弹性连接，所述无缝钢管本体一（1）的外表面上设有海绵垫（8），所述海绵垫（8）上设有若干个与弹簧体（7）相匹配的通孔（9），所述弹簧体（7）的一端与冲击板（6）固定连接，所述弹簧体（7）的另一端贯穿通孔（9）与无缝钢管本体一（1）固定连接，该车用圆形热轧无缝钢管制备工艺包括以下步骤：

步骤一，钢坯通过加热炉加热至1150℃~1190℃；

步骤二，在轧机上进行钢坯的穿孔和轧制制成毛管；

步骤三，将穿孔轧制后的毛管在矫直机上进行矫直；

步骤四，切除钢坯的头尾，并对其两端进行倒角处理；

步骤五，钢坯进入精整工序，人工检查、探伤检查、水压试验、喷印标志、防腐涂层、计量各工序或其中任意实际需要工序的组合作业，制成成品，分别形成合格的无缝钢管本体一（1）和无缝钢管本体二（2）；

步骤六，无缝钢管本体二（2）的外径小于无缝钢管本体一（1）的内径，将无缝钢管本体二（2）置于无缝钢管本体一（1）内，无缝钢管本体一（1）的两端均通过连接板（5）与无缝钢管本体二（2）的管壁焊接，然后将无缝钢管本体二（2）的一端通过焊接与U型叉架（3）连接，其另一端通过焊接与连接块（4）连接；

步骤七，在无缝钢管本体一（1）的外表面上通过胶粘覆盖一层海绵垫（8），并在海绵垫（8）上开设若干个与弹簧体（7）相匹配的通孔（9），最后将若干块冲击板（6）上的弹簧体（7）通过通孔（9）与无缝钢管本体一（1）固定连接；

用于矫直该无缝钢管的矫直机包括操作台（10），所述操作台（10）的形状为长方形，所述操作台（10）的底部设有若干根均匀分布的支撑柱，所述操作台（10）的两端均设有输送装置（11），所述操作台（10）的中间设有翻转机构（12）和矫直组件（13），所述翻转机构（12）位于其中一个输送装置（11）和矫直组件（13）之间，所述操作台（10）的顶部设有U型槽（14），所述矫直组件（13）位于U型槽（14）内，所述矫直组件（13）包括支撑块（15）、若干个与输送装置（11）相对应的固定轮（16）和与若干个输送装置（11）相对应的固定轮（16）若干个滑动轮（17），所述支撑块（15）的底部与U型槽（14）的底部面板固定连接，所述支撑块（15）的形状为长方形，所述支撑块（15）的长度方向与操作台（10）的长度方向相同，所述支撑块（15）的宽度方向垂直于操作台（10），若干个固定轮（16）沿支撑块（15）的长度方向均匀分布且位于支撑块（15）的底部，所述固定轮（16）与支撑块（15）转动连接，所述固定轮（16）的正上方设有滑槽一（18），所述操作台（10）位于固定轮（16）的下方，所述滑槽一（18）内设有滑块一（19），所述滑块一（19）沿支撑块（15）的宽度方向与滑槽一（18）滑动连接，若干个滑动轮（17）安装于滑块一（19）上且沿支撑块（15）的长度方向均匀分布，所述滑动轮（17）与滑块一（19）转动连接，所述支撑块（15）的顶部设有气缸一（20），所述滑动轮（17）位于气缸一（20）和若干个固定轮（16）之间，所述气缸一（20）的输出端贯穿滑槽一（18）的侧面与滑块一（19）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种车用圆形热轧无缝钢管的制备工艺，其特征是，所述操作台（10）上设有矩形孔一（21），所述矩形孔一（21）位于其中一个输送装置（11）和U型槽（14）之间，所述矩形孔一（21）的一侧靠近U型槽（14），所述矩形孔一（21）相对应的另一侧远离U型槽（14），所述矩形孔一（21）内设有支撑板一（22），所述支撑板一（22）安装于矩形孔一（21）内靠近U型槽（14）的一侧，所述支撑板一（22）上设有电机一（23），所述电机一（23）的输出端上设有齿轮（24），所述翻转机构（12）上设有若干根与齿轮（24）相匹配的齿条，所述齿轮（24）与齿条相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种车用圆形热轧无缝钢管的制备工艺，其特征是，所述翻转机构（12）包括转向套筒（25）和限位管（26），所述限位管（26）的中间部分位于转向套筒（25）内，所述限位管（26）的两端均位于转向套筒（25）外，所述限位管（26）的中心轴与转向套筒（25）的中心轴为同一轴线，所述转向套筒（25）的内侧壁上设有两个卡爪组件（27），两个卡爪组件（27）以转向套筒（25）的中心轴为中心呈镜像分布，所述限位管（26）的横截面形状为椭圆形，所述限位管（26）上设有两个与卡爪组件（27）相对应的矩形孔二（28），所述矩形孔二（28）的长度方向与限位管（26）的长度方向相同，所述矩形孔二（28）的其中一条长边位于限位管（26）上远离其中心轴的位置处，所述矩形孔二（28）的另一条长边位于限位管（26）上靠近其中心轴的位置处，所述矩形孔二（28）位于转向套筒（25）内，所述卡爪组件（27）的一端与转向套筒（25）固定连接，所述卡爪组件（27）的另一端贯穿矩形孔二（28）位于限位管（26）内，所述转向套筒（25）上的卡爪组件（27）通过矩形孔二（28）与限位管（26）转动连接，所述支撑板一（22）的一端与矩形孔一（21）内靠近U型槽（14）的一侧固定连接，所述支撑板一（22）的另一端远离U型槽（14）且固定连接有支撑板二（29），所述支撑板二（29）的一端与支撑板一（22）固定连接，所述支撑板二（29）的另一端设有U型托板一（30），所述U型托板一（30）的底部外侧与支撑板二（29）固定连接，所述操作台（10）上设有U型托板二（31），所述U型托板二（31）的底部外侧与操作台（10）固定连接，所述U型托板二（31）位于靠近U型槽（14）的一侧，所述U型托板一（30）的形状大小和U型托板二（31）的形状大小均相同，所述U型托板一（30）的底部内侧和U型托板二（31）的底部内侧均设有支撑板三（32），其中一块支撑板三（32）的一端与U型托板一（30）固定连接，且其另一端与限位管（26）的一端相接触，另一块支撑板三（32）的一端与U型托板二（31）固定连接，且其另一端与限位管（26）的另一端相接触，所述支撑板三（32）与限位管（26）相接触的一端设有滑槽二（33）和两块卡紧块（34），两块卡紧块（34）分别位于限位管（26）的两侧，所述卡紧块（34）的一端位于滑槽二（33）内且与滑槽二（33）滑动连接，所述卡紧块（34）的另一端与限位管（26）相接触，所述卡紧块（34）与限位管（26）相接触的接触面上设有橡胶垫，所述滑槽二（33）内设有拉紧弹簧，所述拉紧弹簧的一端与其中一块卡紧块（34）固定连接，所述拉紧弹簧的另一端与另一块卡紧块（34）固定连接，所述转向套筒（25）位于两块支撑板三（32）之间，所述转向套筒（25）的一端置于U型托板一（30）上，所述转向套筒（25）的另一端置于U型托板二（31）上，所述齿条位于转向套筒（25）外侧壁上且位于U型托板一（30）和U型托板二（31）之间，若干根齿条沿转向套筒（25）的周向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的一种车用圆形热轧无缝钢管的制备工艺，其特征是，所述卡爪组件（27）包括爪头（35）、伸缩轴管一（36）和伸缩轴管二（37），所述爪头（35）位于限位管（26）内，所述爪头（35）的形状呈长条形，所述爪头（35）的长度大于矩形孔二（28）的长度，所述爪头（35）的一侧设有若干根橡胶凸块（38），所述爪头（35）的另一侧与伸缩轴管一（36）固定连接，所述伸缩轴管一（36）的一端与伸缩轴管二（37）滑动连接，所述伸缩轴管一（36）的另一端贯穿矩形孔二（28）与爪头（35）固定连接，所述伸缩轴管二（37）的一端与转向套筒（25）的内侧壁固定连接，所述伸缩轴管二（37）的另一端与伸缩轴管一（36）滑动连接，所述伸缩轴管一（36）内设有弹簧一（39），所述弹簧一（39）的一端位于伸缩轴管一（36）内且与爪头（35）固定连接，所述弹簧一（39）的另一端贯穿伸缩轴管一（36）位于伸缩轴管二（37）内且与转向套筒（25）的内侧壁固定连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种车用圆形热轧无缝钢管的制备工艺，其特征是，所述支撑块（15）和滑块一（19）上均设有若干根转轴，所述固定轮（16）通过与其相对应的转轴与支撑块（15）转动连接，且转轴的一端与支撑块（15）固定连接，所述滑动轮（17）通过与其相对应的转轴与滑块一（19）转动连接，且转轴的一端与滑块一（19）固定连接，所述转轴的另一端设有限位块（40），所述限位块（40）与转轴转动连接，所述转轴上套设有弹簧二（41），所述固定轮（16）和滑动轮（17）均通过弹簧二（41）与相对应的限位块（40）连接，所述固定轮（16）的形状大小和滑动轮（17）的形状大小均相同，所述固定轮（16）包括轮一（42）和轮二（43），所述轮一（42）的形状大小和轮二（43）的形状大小均相同，所述轮一（42）与轮二（43）呈左右对称分布，所述轮一（42）与轮二（43）均通过转轴与操作台（10）转动连接，所述轮二（43）的一侧靠近轮一（42），所述轮二（43）的另一侧远离轮一（42），所述轮二（43）靠近轮一（42）一侧的边缘处设有导向斜面（44），所述轮二（43）远离轮一（42）的一侧通过弹簧二（41）与限位块（40）连接。

6.根据权利要求2或3或4所述的一种车用圆形热轧无缝钢管的制备工艺，其特征是，所述操作台（10）的两端均设有安装槽（45），所述输送装置（11）位于安装槽（45）内，所述输送装置（11）包括滑块二（46）和固定块（47），所述滑块二（46）的形状和固定块（47）的形状均为长方体，所述滑块二（46）和固定块（47）相互平行，所述滑块二（46）的长度方向和固定块（47）的长度方向均与操作台（10）的长度方向相同，所述固定块（47）的两端分别与安装槽（45）的两侧内侧壁固定连接，所述安装槽（45）的两侧均设有矩形滑孔（48），所述滑块二（46）通过矩形滑孔（48）与安装槽（45）滑动连接，所述矩形滑孔（48）位于固定块（47）的侧面，所述矩形滑孔（48）的长度方向与操作台（10）的宽度方向相同，其中一个输送装置（11）上滑块二（46）的一端贯穿相对应的矩形滑孔（48）位于矩形孔一（21）内，且其另一端贯穿相对应的矩形滑孔（48）位于操作台（10）一端的外部，另一个输送装置（11）上滑块二（46）的一端贯穿相对应的矩形滑孔（48）位于U型槽（14）内且位于支撑块（15）的一侧，且其另一端贯穿相对应的矩形滑孔（48）位于操作台（10）另一端的外部，所述矩形孔一（21）位于支撑块（15）的另一侧，所述U型槽（14）内、矩形孔一（21）内和操作台（10）的两端均设有气缸二（49），所述气缸二（49）安装于矩形滑孔（48）的侧面，所述气缸二（49）的输出端与相对应的滑块二（46）的端部固定连接，所述矩形孔一（21）内的气缸二（49）位于矩形孔一（21）远离U型槽（14）的一侧，所述滑块二（46）和固定块（47）上均设有传输组件，所述传输组件包括从动滚轴（50）、驱动滚轴（51）、输送皮带（52）和电机二（53），其中一个传输组件上的电机二（53）安装于固定块（47）的一端，且此传输组件上的从动滚轴（50）与固定块（47）转动连接且位于固定块（47）的另一端，另一个传输组件上的电机二（53）安装于滑块二（46）的一端，且此传输组件上的从动滚轴（50）与滑块二（46）转动连接且位于滑块二（46）的另一端，所述电机二（53）的输出端与驱动滚轴（51）固定连接，所述驱动滚轴（51）通过输送皮带（52）与从动滚轴（50）连接，所述输送皮带（52）的一端与驱动滚轴（51）套接，所述输送皮带（52）的另一端与从动滚轴（50）套接，所述输送皮带（52）上设有若干个均匀分布的凸筋（54），所述凸筋（54）的形状呈长条形，所述凸筋（54）所采用的材料为橡胶。