CN112355088A - 一种钢管整体椭圆度加工方法 - Google Patents

一种钢管整体椭圆度加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112355088A
CN112355088A CN202011196662.2A CN202011196662A CN112355088A CN 112355088 A CN112355088 A CN 112355088A CN 202011196662 A CN202011196662 A CN 202011196662A CN 112355088 A CN112355088 A CN 112355088A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel pipe
roller
pressing
shaft
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011196662.2A
Other languages
English (en)
Inventor
余杨
胡少谦
韩梦雪
刘泽生
许伟澎
徐盛博
余建星
刘清泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN202011196662.2A priority Critical patent/CN112355088A/zh
Publication of CN112355088A publication Critical patent/CN112355088A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/02—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers
    • B21D3/05—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers arranged on axes rectangular to the path of the work
    • 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
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/14—Recontouring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明提供一种钢管整体椭圆度加工方法，所采用的装置包括主框架，活动槽，施压轴，被动滚轮，主动滚轮，主动轮固定轴，滚轮固定轴，支撑滚轮，电动机和传动齿轮，连接杠杆，施压系统和控制台，包括下列步骤：通过操作控制台调整施压轴的位置，使主动滚轮与被动滚轮之间的空隙足够钢管穿过；确定施压轴的最终位置并设置对应的加载进程，将钢管插入主动滚轮凹槽并调整其姿态，使钢管端部位置在主动滚轮上；施压系统支撑起连接杠杆的一端，通过连接杆固定轴使另一端下降，从而带动施压轴促使被动滚轮下压，直到施压轴到达预设位置，实现钢管的局部椭圆度压制；电动机通过传动齿轮驱动主动滚轮，主动滚轮带动钢管的移动，实现连续椭圆度的压制。

Description

一种钢管整体椭圆度加工方法
技术领域：
本发明实施例涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种缩比尺钢管整体椭圆度加工的装置。
背景技术：
为应对能源危机，海洋资源开发是世界各国的研究重点，而海底管道运输是目前应用最广的运输方式，具有运输量大、持续可靠、受自然天气影响小等优点。然而一旦发生管道破坏事故，将会造成巨大的经济损失和环境污染问题。为了提高海底管道运输的可靠性，避免事故造成的损失，海底管道的屈曲试验不可或缺。
在海底管道的屈曲破坏研究试验中，初始钢管椭圆度缺陷是一个重要的研究内容。目前的椭圆度缺陷研究多为对局部椭圆度的研究分析，而大范围的整体椭圆度缺陷的相关研究比较少见。
发明内容：
鉴于此，本发明提供一种钢管整体椭圆度加工方法，可以对实验钢管加工大范围的整体椭圆度，可应用于海底管道屈曲压溃试验的钢管整体椭圆度缺陷加工，研究大范围椭圆度缺陷对海底管道安全性能的影响。技术方案如下
一种钢管整体椭圆度加工装置，包括主框架2，活动槽21，施压轴6，被动滚轮5，主动滚轮4，主动轮固定轴27，滚轮固定轴24，支撑滚轮12，电动机10和传动齿轮，连接杠杆3，施压系统和控制台19，其中，
活动槽21开设在主框架2上，一面为弧形，用于放置施压轴6并为施压轴6的弧形运动提供预留空间；被动滚轮5设置在施压轴6上；主动滚轮4设置在主动轮固定轴27上，主动轮固定轴27连接在主框架2；支撑滚轮12通过滚轮固定轴24连接到主框架2；
被动滚轮5、主动滚轮4和支撑滚轮12均为凹滚轮，主动滚轮4和被动滚轮5构成夹持滚轮对，钢管被夹持在此两个滚轮之间，支撑滚轮12用于支撑钢管；
连接杠杆3通过连接杆固定轴23连接到主框架2，连接杠杆3的一端连接到施压轴6，另一端与施压系统相连，施压系统通过连接杠杆带动施压轴下压，到达预设位置，实现对钢管的局部椭圆度压制；
电动机10，用于通过传动齿轮驱动主动滚轮4，从而带动钢管1的移动，实现连续椭圆度的压制。
进一步地，所述的加工装置还包括安全杆13，安全杆13位于支撑滚轮12的上方并与主框架2固定连接，安全杆13用以防止钢管1上翘。
进一步地，主动滚轮4和被动滚轮5表面具有防滑纹路，用以增加摩擦力。
进一步地，在活动槽21处设置有位移传感器7，位移传感器7用于监测施压轴6的位置变化，通过监测施压轴6的位置变化来确定被动滚轮5的下压程度。
进一步地，所述的施压系统为液压系统。
钢管整体椭圆度加工方法，包括下列步骤：
(1)在试验准备阶段，通过操作控制台调整施压轴的位置，使主动滚轮与被动滚轮之间的空隙足够钢管穿过，根据试验需要，确定施压轴的最终位置并设置对应的加载进程，将钢管插入主动滚轮凹槽并调整其姿态，使钢管端部位置在主动滚轮上；
(2)施压系统支撑起连接杠杆的一端，通过连接杆固定轴使另一端下降，从而带动施压轴促使被动滚轮下压，直到施压轴到达预设位置，实现钢管的局部椭圆度压制；
(3)电动机通过传动齿轮驱动主动滚轮，主动滚轮带动钢管的移动，实现连续椭圆度的压制；
进一步地，位移传感器通过监测施压轴的位置变化来确定被动滚轮的下压程度。
本发明装置具有以下优点：
利用杠杆结构，以小功率液压机实现椭圆度压制，配合实时监测部件，提高了压力控制精度；
实现对钢管的一次完全压制，保证钢管的整体椭圆度的一致性；
操作便捷，安全可靠，可实现自动化控制。
附图说明：
为了更好地说明本发明技术方案，下面将对装置描述所需要使用的附图加以详细介绍：
图1为本发明的一种钢管整体椭圆度压制装置的整体结构示意图；
图2为本发明的一种椭圆度压制结构示意图；
图3为本发明的一种传动系统的结构示意图；
图4为本发明的一种液压系统的结构示意图；
图5为本发明的一种轴系结构示意图；
图中标号说明：1-钢管；2-主框架；3-连接杠杆；4-主动滚轮；5-被动滚轮；6-施压轴；7-位移传感器；8-大齿轮(30齿)；9-小齿轮(15齿)；10-电动机；11-电动机底座；12-支撑滚轮；13-安全杆；14-杆端连接头；15-液压缸；16-进油管；17-出油管；18-液压仪表；19-控制台；20-小型液压泵；21-活动槽；22-加强板；23-连接杆固定轴；24-滚轮固定轴；25-电机轴；26-齿轮固定轴；27-主动轮固定轴。
具体实施方式：
为更清楚的阐述本发明装置，下面将结合附图对本技术方案进行更加详细、完全的介绍。
参见图1-5，本发明的采用的钢管整体椭圆度加工装置，包括主框架2，活动槽21，施压轴6，被动滚轮5，主动滚轮4，主动轮固定轴27，滚轮固定轴24，支撑滚轮12，电动机10和传动齿轮，连接杠杆3，施压系统和控制台19，其中，
活动槽21开设在主框架2上，一面为弧形，用于放置施压轴6并为施压轴6的弧形运动提供预留空间；被动滚轮5设置在施压轴6上；主动滚轮4设置在主动轮固定轴27上，主动轮固定轴27连接在主框架2；支撑滚轮12通过滚轮固定轴24连接到主框架2；
被动滚轮5、主动滚轮4和支撑滚轮12均为凹滚轮，主动滚轮4和被动滚轮5构成夹持滚轮对，钢管被夹持在此两个滚轮之间，支撑滚轮12用于支撑钢管；
连接杠杆3通过连接杆固定轴23连接到主框架2，连接杠杆3的一端连接到施压轴6，另一端与施压系统相连，施压系统通过连接杠杆带动施压轴下压，到达预设位置，实现对钢管的局部椭圆度压制；
电动机10，用于通过传动齿轮驱动主动滚轮4，从而带动钢管1的移动，实现连续椭圆度的压制。
所述的加工装置还包括安全杆13，安全杆13位于支撑滚轮12的上方并与主框架2固定连接，安全杆13用以防止钢管1上翘。
主动滚轮4和被动滚轮5表面具有防滑纹路，用以增加摩擦力。
在活动槽21处设置有位移传感器7，位移传感器7用于监测施压轴6的位置变化，通过监测施压轴6的位置变化来确定被动滚轮5的下压程度。
所述的施压系统为液压系统。
如图1所示，为本发明提供的一种钢管整体椭圆度加工的技术方案的结构示意图。在试验准备阶段，通过操作控制台19调整施压轴6的位置，使主动滚轮4与被动滚轮5之间的空隙足够钢管1穿过，根据试验需要，确定施压轴6的最终位置并设置对应的加载进程，将钢管1插入主动滚轮4凹槽并调整其姿态，使管端部位置在主动滚轮4上；液压系统支撑起连接杠杆3的右端，通过连接杆固定轴23使左端下降，从而带动施压轴6促使被动滚轮5下压，直到施压轴6到达预设位置，实现钢管1的局部椭圆度压制；其中，活动槽21一面为弧形，为施压轴6的弧形运动提供预留空间；加强板22增加主框架2和液压缸15的强度；
如图2所示，主动滚轮4和被动滚轮5构成夹持滚轮，压制钢管1椭圆度并实现钢管1从右到左的传动，支撑滚轮12托起钢管，安全杆13防止钢管1上翘；其中，主动滚轮4、被动滚轮5和支撑滚轮12形状相同，均为凹滚轮，但主动滚轮4、被动滚轮5表面具有防滑纹路，增加摩擦力；位移传感器7通过监测施压轴6的位置变化来确定被动滚轮5的下压程度，从而实现对钢管1局部椭圆度的压制控制。
如图3所示，电动机10通过小齿轮9带动大齿轮8，从而通过主动滚轮4带动钢管1的移动，实现连续椭圆度的压制。电动机底座11与主框架2焊接固定，控制台19能实现对电动机10的自动化控制，减少人工工作量并降低意外风险。
如图4所示，小型液压泵20与控制台19固定在一起，方便控制试验的进程。小型液压泵20通过进油管16压入液压油，通过出油管17导出液压油，从而使液压缸15工作，杆端连接头14与连接杠杆3相连，实现对施压轴6的控制。
如图5所示，施压轴6可上下做弧形运动，带动被动滚轮5下压；连接杆固定轴23不可移动，支撑连接杠杆3转动；安全杆13起防护作用；滚轮固定轴24固定支撑滚轮12位置；电机轴25、齿轮固定轴26和主动轮固定轴27不可移动，通过齿轮传动传递动力，使主动滚轮4带动钢管1移动。

Claims (5)

1.一种钢管整体椭圆度加工方法，所采用的装置，包括主框架(2)，活动槽(21)，施压轴(6)，被动滚轮(5)，主动滚轮(4)，主动轮固定轴(27)，滚轮固定轴(24)，支撑滚轮(12)，电动机(10)和传动齿轮，连接杠杆(3)和连接杆固定轴(23)，施压系统和控制台(19)，其中，
活动槽(21)开设在主框架(2)上，一面为弧形，用于放置施压轴(6)并为施压轴(6)的弧形运动提供预留空间；被动滚轮(5)设置在施压轴(6)上；主动滚轮(4)设置在主动轮固定轴(27)上，主动轮固定轴(27)连接在主框架(2)；支撑滚轮(12)通过滚轮固定轴(24)连接到主框架(2)；
被动滚轮(5)、主动滚轮(4)和支撑滚轮(12)均为凹滚轮，主动滚轮(4)和被动滚轮(5)构成夹持滚轮对，钢管被夹持在此两个滚轮之间，支撑滚轮(12)用于支撑钢管；
连接杠杆(3)通过连接杆固定轴(23)连接到主框架(2)，连接杠杆(3)的一端连接到施压轴(6)，另一端与施压系统相连，施压系统通过连接杠杆带动施压轴下压，到达预设位置，实现对钢管的局部椭圆度压制；
电动机(10)，用于通过传动齿轮驱动主动滚轮(4)，从而带动钢管(1)的移动，实现连续椭圆度的压制，加工方法包括下列步骤：
(1)在试验准备阶段，通过操作控制台调整施压轴的位置，使主动滚轮与被动滚轮之间的空隙足够钢管穿过，根据试验需要，确定施压轴的最终位置并设置对应的加载进程，将钢管插入主动滚轮凹槽并调整其姿态，使钢管端部位置在主动滚轮上；
(2)施压系统支撑起连接杠杆的一端，通过连接杆固定轴使另一端下降，从而带动施压轴促使被动滚轮下压，直到施压轴到达预设位置，实现钢管的局部椭圆度压制；
(3)电动机通过传动齿轮驱动主动滚轮，主动滚轮带动钢管的移动，实现连续椭圆度的压制。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的加工装置还包括安全杆(13)，安全杆(13)位于支撑滚轮(12)的上方并与主框架(2)固定连接，安全杆(13)用以防止钢管(1)上翘。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，主动滚轮(4)和被动滚轮(5)表面具有防滑纹路，用以增加摩擦力。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在活动槽(21)处设置有位移传感器(7)，位移传感器(7)用于监测施压轴(6)的位置变化，通过监测施压轴(6)的位置变化来确定被动滚轮(5)的下压程度。
5.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，所述的施压系统为液压系统。
CN202011196662.2A 2020-10-30 2020-10-30 一种钢管整体椭圆度加工方法 Pending CN112355088A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011196662.2A CN112355088A (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种钢管整体椭圆度加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011196662.2A CN112355088A (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种钢管整体椭圆度加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112355088A true CN112355088A (zh) 2021-02-12

Family

ID=74512416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011196662.2A Pending CN112355088A (zh) 2020-10-30 2020-10-30 一种钢管整体椭圆度加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112355088A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113878034A (zh) * 2021-09-07 2022-01-04 天津大学 一种金属管道多阶椭圆度的加工成型方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3523025A1 (de) * 1985-06-27 1987-01-02 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zum biegen von langgestreckten metallischen werkstuecken
EP0765701A1 (de) * 1995-09-26 1997-04-02 Helmut Lingemann GmbH & Co. Verfahren zur Herstellung von Flachrohren für Wärmetauscher, Vorrichtung sowie Flachrohr
CN2715878Y (zh) * 2004-05-28 2005-08-10 建研科技股份有限公司 预应力混凝土用金属螺旋扁管制管机
CN202861123U (zh) * 2012-11-05 2013-04-10 常州市春城铜铝制品有限公司 一种铜管生产用压扁机
CN107433305A (zh) * 2016-05-26 2017-12-05 佛山市定中机械有限公司 一种行星式多头螺纹金属罐成型设备
CN207222704U (zh) * 2017-09-23 2018-04-13 浙江飞达铜材有限公司 一种管材挤压设备
CN108097764A (zh) * 2018-02-01 2018-06-01 青岛哈文船艇有限公司 一种电动压筋机装置
CN109570381A (zh) * 2018-11-29 2019-04-05 上海萨新东台热传输材料有限公司 一种散热器扁管生产用成型装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3523025A1 (de) * 1985-06-27 1987-01-02 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zum biegen von langgestreckten metallischen werkstuecken
EP0765701A1 (de) * 1995-09-26 1997-04-02 Helmut Lingemann GmbH & Co. Verfahren zur Herstellung von Flachrohren für Wärmetauscher, Vorrichtung sowie Flachrohr
CN2715878Y (zh) * 2004-05-28 2005-08-10 建研科技股份有限公司 预应力混凝土用金属螺旋扁管制管机
CN202861123U (zh) * 2012-11-05 2013-04-10 常州市春城铜铝制品有限公司 一种铜管生产用压扁机
CN107433305A (zh) * 2016-05-26 2017-12-05 佛山市定中机械有限公司 一种行星式多头螺纹金属罐成型设备
CN207222704U (zh) * 2017-09-23 2018-04-13 浙江飞达铜材有限公司 一种管材挤压设备
CN108097764A (zh) * 2018-02-01 2018-06-01 青岛哈文船艇有限公司 一种电动压筋机装置
CN109570381A (zh) * 2018-11-29 2019-04-05 上海萨新东台热传输材料有限公司 一种散热器扁管生产用成型装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113878034A (zh) * 2021-09-07 2022-01-04 天津大学 一种金属管道多阶椭圆度的加工成型方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112355088A (zh) 一种钢管整体椭圆度加工方法
CN2912860Y (zh) 建筑箍筋成形机
CN112453198A (zh) 一种钢管整体椭圆度加工装置
CN201249224Y (zh) 矿用u型钢支架滚压成型修复机
CN203848985U (zh) 制动钳保压测试线
CN2236132Y (zh) 一种金属弯曲试验机
CN208505786U (zh) 一种连续管承载能力实验机
CN113957218B (zh) 一种提升焊接接头疲劳性能的辊轧装置及方法
CN201314855Y (zh) 一种盆式绝缘子抗弯试验装置
CN205519100U (zh) 一种新型c型钣金折弯装置
CN215699991U (zh) 一种侧板用定位工装
CN212822679U (zh) 一种粉末成型机的加压机构
CN206622484U (zh) 一种快速折弯成型机
CN208555816U (zh) 一种弹簧压缩拉伸的装置
CN213052216U (zh) 一种小型液压弯管机
CN220783638U (zh) 高效履带板液压夹具
CN210193957U (zh) 一种应力消除的压膜装置
CN2761307Y (zh) 发泡镍气动接缝压合机
CN216828345U (zh) 一种折弯机
CN211144946U (zh) 板式张力装置
CN214135065U (zh) 一种用于动力机械的壳体装夹装置
CN207288493U (zh) 抽油机大曲率圆弧形护栏加工装置
CN217191771U (zh) 一种汽车拉杆加工用校直装置
CN216027715U (zh) 弯箍机
CN111036979B (zh) 双边剪前板及刀架安装方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210212