CN114535346A - 一种小口径集合管生产装置及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小口径集合管生产装置，管坯上设置有若干个成型支管的开孔，管坯下部设置有底座，管坯上方设置有液压缸，液压缸内设置有拉杆，拉杆与液压缸滑动设置，液压缸的上方设置有将液压缸与拉杆锁紧的卡块，液压缸下部设置有支座；拔制胎具包括内胎和外胎，外胎设置在液压缸下方，外胎与支座固定连接；管坯内部设置有内胎，内胎的下方设置有带动内胎在管坯内部滑动的滑动结构；拉杆的底部与内胎拆卸连接，管坯一侧设置有局部加热装置。本发明还公开了一种小口径集合管生产装置的生产方法。本发明采用上述结构的一种小口径集合管生产装置及生产方法，能够解决现有集合管加热效率低，生产效率低问题。
Description
技术领域
本发明涉及集合管生产技术领域，尤其是涉及一种小口径集合管生产装置及生产方法。
背景技术
在管道加工领域中，集合管的应用越来越广泛，需求也在不断增加。在一根管坯上，拔制出多个支口，并且这些支口可满足不同的需求。传统集合管在加工支口时一般采用顶出的工艺，而小口径集合管顶出工艺是整体加热，加热效率比较低，容易造成能源浪费；并且因加热变形影响集合管质量，生产效率比较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种小口径集合管生产装置，解决小口径集合管加热效率低，生产效率低的问题。本发明的另一个目的是提供一种小口径集合管生产装置的生产方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种小口径集合管生产装置，包括液压缸、拉杆、管坯、拔制胎具和加热装置；管坯上设置有若干个成型支管的开孔，管坯下部设置有底座，管坯上方设置有液压缸，液压缸内设置有拉杆，拉杆与液压缸滑动设置，液压缸的上方设置有将液压缸与拉杆锁紧的卡块，液压缸下部设置有支座；拔制胎具包括内胎和外胎，外胎设置在液压缸下方，外胎与支座固定连接；管坯内部设置有内胎，内胎的下方设置有带动内胎在管坯内部滑动的滑动结构；拉杆的底部与内胎拆卸连接，管坯一侧设置有局部加热装置。
优选的，所述液压缸为空心液压缸，拉杆位于液压缸的空心内与液压缸同轴设置；液压缸上部外表面设置有吊环二，液压缸通过吊环二与天车连接；卡块设置有条形缺口，拉杆上部设置有凹槽，卡块卡设在凹槽内。
优选的，所述滑动结构包括支架，支架位于内胎下部并与内胎固定连接，支架下方设置有滑座，滑座与管坯内壁接触并滑动连接，滑座的底部为与管坯内表面相适配的弧面，滑座的两侧均设置有吊环三。
优选的，所述内胎的顶端为弧面，内胎顶端中心设置有与拉杆下部外螺纹相适配的螺纹孔，内胎与拉杆通过螺纹拆卸连接；内胎下表面设置有与支架上表面的凹槽相适配的具有定位和限位作用的凸起。
优选的，所述外胎的数量为两个，并相对焊接在支座下表面，两个外胎间距比支管外径大5mm-15mm；外胎的底部为与管坯侧面相适配的弧面，外胎相对的侧面下部与底部之间连接处设置为弧形，弧形半径为5mm-20mm。
优选的，所述开孔为长圆孔，长圆孔的长轴平行于主管轴线，支管开孔尺寸为长轴：支管外径-2*支管高度-(10mm-20mm)；管坯与支管的外径相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2-(10mm-20mm)；管坯与支管的外径不相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2+(10mm-20mm)。
优选的，所述局部加热装置包括加热圈、加热圈支架和中频控制箱，加热圈通过加热圈支架与中频控制箱相连，加热圈为采用铜管缠绕而成的与管料的外表面弧度相适配的弧形的盘形结构，加热圈宽度不小于支管公称外径的1.5倍。
优选的，集合管的口径不大于DN500，集合管长度不小于3000mm。
一种小口径集合管生产装置的生产方法，包括以下步骤：
S1、根据图纸要求，对集合管进行放线，先分别画出0°、90°、180°、270°位置的基准线，然后根据图纸画出拔口的中心线；
S2、进行开孔，开孔形状为长圆孔，长圆孔的长轴平行于管坯轴线，支管开孔尺寸为长轴：支管外径-2*支管高度-(10mm-20mm)；管坯与支管的外径相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2-(10mm-20mm)；管坯与支管的外径不相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2+(10mm-20mm)；
S3、将外胎固定在空心液压缸支座上，将开孔完成的管坯放置在钢管底座上，支架固定在滑座上，内胎通过凸起与凹槽放置在支架上，滑座的外表面和管坯内表面相吻合，推动吊环三调整内胎在管坯中的位置；
S4、加热圈通过加热圈支架放置在管坯上的开孔位置；
S5、启动中频控制箱，加热到合适温度后，停止加热，启动天车，将液压缸和外胎放置在管坯加热后的开孔处，通过划线标识进行外胎、管坯和开孔的定位；
S6、定位好后，将拉杆穿过空心液压缸、外胎和管坯的开孔，与内胎螺纹连接，再将卡块卡到拉杆的凹槽处，启动空心液压缸，在卡块的作用下带动拉杆，拉杆带动内胎向上移动，从而拔出支管；
S7、重复步骤S3-S6，进行下一个开口的拔制。
优选的，所述步骤S5中，碳素钢的加热温度为750-850℃，低合金钢的加热温度为800-900℃，合金钢的加热温度为900-1000℃，不锈钢的加热温度为950-1150℃。
本发明所述的一种小口径集合管生产装置及生产方法的优点和积极效果是：
1、本发明通过滑座带动内胎在管坯内滑动，能够对管坯上不同位置的开口进行拔制，可以提高生产效率；
2、本发明采用中频加热圈对开口处进行局部加热，加热圈为采用铜管缠绕而成的与管料的外表面弧度相适配的弧形的盘形结构，加热圈宽度不小于支管公称外径的1.5倍，有利于提高加热效率，减小能源浪费，提高支管成型性。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的加热装置示意图；
图3为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的卡块结构示意图；
图4为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的内胎主视图；
图5为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的内胎侧视图；
图6为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的支架及滑块主视图；
图7为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的支架及滑块侧视图；
图8为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的外胎主视图；
图9为本发明一种小口径集合管生产装置及生产方法实施例的外胎侧视图。
附图标记
1、底座；2、滑座；3、吊环三；4、支架；5、内胎；6、拉杆；7、支座；8、液压缸；9、卡块；10、吊环一；11、外胎；12、加热圈；13、加热圈支架；14、中频控制箱；15、吊环二；16、管坯。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例
如图1-9所示，一种小口径集合管生产装置，包括液压缸8、拉杆6、管坯16、拔制胎具和加热装置。管坯16下部设置有底座1，底座1可以支撑管坯16，使其更加稳固，不易移动。底座1的上方设置有与管坯16的侧面相适配的弧面，有利于提高底座1对管坯16支撑的稳定性。管坯16上方设置有液压缸8，液压缸8为空心液压缸8。液压缸8内设置有拉杆6，拉杆6位于液压缸8的空心内与液压缸8同轴设置。拉杆6可在液压缸8内滑动和转动。拉杆6顶部设置有吊环一10，通过拉动吊环一10使拉杆6在液压缸8内上下运动。
液压缸8的上方设置有将液压缸8与拉杆6锁紧的卡块9。卡块9设置有条形缺口，拉杆6上部设置有凹槽，卡块9通过条形缺口卡设在凹槽内。卡块9放置在液压缸8伸缩杆的上方，液压缸8的伸缩杆伸长时，伸缩杆将卡块9顶起，并通过卡块9带动拉杆6同步的上升。液压缸8上部外表面设置有吊环二15，液压缸8通过吊环二15与天车连接，天车带动液压缸8移动放置在管坯16开口处。
拔制胎具包括内胎5和外胎11。液压缸8下部设置有支座7，外胎11设置在支座7上。外胎11的数量为两个，并相对焊接在支座7下表面。两个外胎11间距比支管外径大5mm-15mm，并且支管在两个外胎11之间进行成型。外胎11的底部为与管坯16侧面相适配的弧面，提高外胎11与管坯16接触的稳定性。外胎11相对的侧面下部与底部之间连接处设置为弧形，弧形半径为5mm-20mm，弧形便于支管根部弧面的成型。外胎11相对的侧面下部设置的弧形有利于拔制支管的成型。管坯16内部设置有内胎5，内胎5的顶端为弧面，内胎5顶端中心设置有与拉杆6下部外螺纹相适配的螺纹孔，内胎5与拉杆6通过螺纹拆卸连接，拉杆6通过螺纹连接带动内胎5同步的升降。
支架4位于内胎5下部并与内胎5连接。内胎5下表面设置有与支架4上表面的凹槽相适配的凸起，凸起和凹槽可以定位和限制内胎5的移动，使拉杆6和内胎5连接时内胎5不易发生移动。支架4下方固定设置有滑座2，滑座2的底部为与管坯内表面相适配的弧面，滑座2与管坯16内壁接触并滑动连接。滑座2的两侧均设置有吊环三3。通过吊环三3推动滑座2移动，从而带动内胎5在管坯16中移动，调整内胎5在管坯16的位置，通过对应不同的开孔，从而拔制出不同的支管，提高工作效率。
管坯16上设置有若干个成型支管的开孔，开孔为长圆孔，长圆孔的长轴平行于主管轴线。支管开孔尺寸为长轴：支管外径-2*支管高度-(10mm-20mm)；管坯16与支管的外径相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2-(10mm-20mm)；管坯16与支管的外径不相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2+(10mm-20mm)。
管坯16一侧设置有局部加热装置。加热装置包括加热圈12、加热圈支架13和中频控制箱14，加热圈12通过加热圈支架13与中频控制箱14相连，加热圈12为采用铜管缠绕而成的与管料的外表面弧度相适配的弧形的盘形结构，加热圈12宽度不小于支管公称外径的1.5倍，加热圈12给管坯16局部加热可以节省能源。
本发明的适用范围为集合管的口径不大于DN500，集合管长度不小于3000mm。
本实施例以外径为φ508mm、厚度为20mm的管坯16，要求拔制的支管外径为φ168.3mm、厚度为8mm、高度为35mm为例进行详细的说明。
小口径集合管生产装置的生产方法，包括以下步骤：
S1、根据图纸要求，对集合管进行放线，先分别画出0°、90°、180°、270°位置的基准线，然后根据图纸画出拔口的中心线；
S2、进行开孔，开孔形状为长圆孔，长圆孔的长轴平行于管坯16轴线，根据加工过程中的实际要求确定开孔尺寸，本实施例中开孔长轴尺寸为86mm，开孔短轴尺寸为60mm；
S3、将外胎11固定在空心液压缸8支座7上，将开孔完成的管坯16放置在钢管底座1上，支架4固定在滑座2上，内胎5通过凸起与凹槽放置在支架4上，滑座2的外表面和管坯16内表面相吻合，推动吊环三3调整内胎5在管坯16中的位置；
S4、加热圈12通过加热圈支架13放置在管坯16上的开孔位置；
S5、启动中频控制箱14，加热到合适温度后，停止加热，启动天车，将液压缸8和外胎11放置在管坯16加热后的开孔处，通过划线标识进行外胎11、管坯16和开孔的定位；
S6、定位好后，将拉杆6穿过空心液压缸8、外胎11和管坯16的开孔，与内胎5螺纹连接，再将卡块9卡到拉杆6的凹槽处，启动空心液压缸8，在卡块9的作用下带动拉杆6，拉杆6带动内胎5向上移动，从而拔出支管；
S7、重复步骤S3-S6，进行下一个开口的拔制。
加热过程中，碳素钢的加热温度为750-850℃，低合金钢的加热温度为800-900℃，合金钢的加热温度为900-1000℃，不锈钢的加热温度为950-1150℃。测温方式为热电偶或光学测温仪。上述为通用温度，如遇特殊情况，则对其进行调整。
因此，本发明采用上述结构的一种小口径集合管生产装置及生产方法，能够解决小口径集合管加热效率低，生产效率低的问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种小口径集合管生产装置，其特征在于：包括液压缸、拉杆、管坯、拔制胎具和加热装置；管坯上设置有若干个成型支管的开孔，管坯下部设置有底座，管坯上方设置有液压缸，液压缸内设置有拉杆，拉杆与液压缸滑动设置，液压缸的上方设置有将液压缸与拉杆锁紧的卡块，液压缸下部设置有支座；拔制胎具包括内胎和外胎，外胎设置在液压缸下方，外胎与支座固定连接；管坯内部设置有内胎，内胎的下方设置有带动内胎在管坯内部滑动的滑动结构；拉杆的底部与内胎拆卸连接，管坯一侧设置有局部加热装置。
2.根据权利要求1所述的一种小口径集合管生产装置，其特征在于：所述液压缸为空心液压缸，拉杆位于液压缸的空心内与液压缸同轴设置；液压缸上部外表面设置有吊环二，液压缸通过吊环二与天车连接；卡块设置有条形缺口，拉杆上部设置有凹槽，卡块卡设在凹槽内。
3.根据权利要求1所述的一种小口径集合管生产装置，其特征在于：所述滑动结构包括支架，支架位于内胎下部并与内胎固定连接，支架下方设置有滑座，滑座与管坯内壁接触并滑动连接，滑座的底部为与管坯内表面相适配的弧面，滑座的两侧均设置有吊环三。
4.根据权利要求3所述的一种小口径集合管生产装置，其特征在于：所述内胎的顶端为弧面，内胎顶端中心设置有与拉杆下部外螺纹相适配的螺纹孔，内胎与拉杆通过螺纹拆卸连接；内胎下表面设置有与支架上表面的凹槽相适配的具有定位和限位作用的凸起。
5.根据权利要求1所述的一种小口径集合管生产装置，其特征在于：所述外胎的数量为两个，并相对焊接在支座下表面，两个外胎间距比支管外径大5mm-15mm；外胎的底部为与管坯侧面相适配的弧面，外胎相对的侧面下部与底部之间连接处设置为弧形，弧形半径为5mm-20mm。
6.根据权利要求1所述的一种小口径集合管生产装置，其特征在于：所述开孔为长圆孔，长圆孔的长轴平行于主管轴线，支管开孔尺寸为长轴：支管外径-2*支管高度-(10mm-20mm)；管坯与支管的外径相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2-(10mm-20mm)；管坯与支管的外径不相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2+(10mm-20mm)。
7.根据权利要求1所述的一种小口径集合管生产装置，其特征在于：所述局部加热装置包括加热圈、加热圈支架和中频控制箱，加热圈通过加热圈支架与中频控制箱相连，加热圈为采用铜管缠绕而成的与管料的外表面弧度相适配的弧形的盘形结构，加热圈宽度不小于支管公称外径的1.5倍。
8.根据权利要求1所述的一种小口径集合管生产装置，其特征在于：集合管的口径不大于DN500，集合管长度不小于3000mm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种小口径集合管生产装置的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据图纸要求，对集合管进行放线，先分别画出0°、90°、180°、270°位置的基准线，然后根据图纸画出拔口的中心线；
S2、进行开孔，开孔形状为长圆孔，长圆孔的长轴平行于管坯轴线，支管开孔尺寸为长轴：支管外径-2*支管高度-(10mm-20mm)；管坯与支管的外径相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2-(10mm-20mm)；管坯与支管的外径不相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2+(10mm-20mm)；
S3、将外胎固定在空心液压缸支座上，将开孔完成的管坯放置在钢管底座上，支架固定在滑座上，内胎通过凸起与凹槽放置在支架上，滑座的外表面和管坯内表面相吻合，推动吊环三调整内胎在管坯中的位置；
S4、加热圈通过加热圈支架放置在管坯上的开孔位置；
S5、启动中频控制箱，加热到合适温度后，停止加热，启动天车，将液压缸和外胎放置在管坯加热后的开孔处，通过划线标识进行外胎、管坯和开孔的定位；
S6、定位好后，将拉杆穿过空心液压缸、外胎和管坯的开孔，与内胎螺纹连接，再将卡块卡到拉杆的凹槽处，启动空心液压缸，在卡块的作用下带动拉杆，拉杆带动内胎向上移动，从而拔出支管；
S7、重复步骤S3-S6，进行下一个开口的拔制。
10.根据权利要求9所述的一种小口径集合管生产装置的生产方法，其特征在于：所述步骤S5中，碳素钢的加热温度为750-850℃，低合金钢的加热温度为800-900℃，合金钢的加热温度为900-1000℃，不锈钢的加热温度为950-1150℃。
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