CN114871297A - 一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，包括立柱，两个立柱的上方设置有上横梁，立柱的下方设置有下横梁，上横梁与下横梁之间设置有工作台，工作台的两侧设置有传送装置；上横梁的下方设置有滑块，滑块的两端套设在立柱上并与立柱滑动连接，滑块与上横梁之间通过带动滑块沿着立柱上下滑动的动力元件连接；滑块上设置有连接板，连接板的底端设置有上模，工作台的中部设置有与上模相适配的下模；下横梁上设置有若干个对钢板进行支撑的支撑机构。本发明公开了一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机的成型方法。本发明采用上述大型直缝焊管龙门式折弯成型机，能够解决现有的成型机不能制备大口径、厚壁、长焊管的问题。

Description

一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法

技术领域

本发明涉及焊管成型技术领域，尤其是涉及一种大型焊管龙门式折弯成型机及其成型方法。

背景技术

直缝焊管，用热轧或冷轧钢板或钢带卷焊制成的钢管，在焊接设备上进行直缝焊接得到的管子都叫直缝焊管。生产直缝焊管的钢板通过成型辊辊压折弯成圆管结构，这种成型方式比较快，但是只能适用于小口径、薄壁直缝焊管的生产，无法满足大口径、厚壁、长焊管的生产。并且这种设备的结构比较复杂，折弯以后的需要将成型辊分离开，成型后的钢管需要借助外力拖出，容易在钢管外壁上造成划痕。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，解决现有的成型机不能制备大口径、厚壁、长焊管的问题。本发明的另一个目的是提供一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机的成型方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，包括立柱，两个立柱的上方设置有上横梁，立柱的下方设置有下横梁，上横梁与下横梁之间设置有工作台，工作台的两侧设置有传送装置；上横梁的下方设置有滑块，滑块的两端套设在立柱上并与立柱滑动连接，滑块与上横梁之间通过带动滑块沿着立柱上下滑动的动力元件连接；滑块上设置有连接板，连接板的底端设置有上模，工作台的中部设置有与上模相适配的下模；下横梁上设置有若干个对钢板进行支撑的支撑机构。

优选的，所述动力元件为成型液压缸，成型液压缸设置有6个，6个成型液压缸均匀的设置在上横梁上，成型液压缸同步工作的成型压力不小于100MN，成型液压缸的工作压力不小于27MPa。

优选的，所述工作台的有效工作长度不小于12600mm。

优选的，所述连接板为顶端尺寸大、底端尺寸小的梯形结构。

优选的，所述工作台下方设置有斜楔式挠度补偿装置，斜楔式挠度补偿装置包括电机三和减速器，减速器的输出轴上固定设置有丝杆，丝杆与工作台一端通过轴承转动连接，丝杆上套设有连接座，连接座上设置有使丝杆穿过并与丝杆相适配的螺纹孔，连接座上固定设置有楔形块，相邻的楔形块之间通过连接杆固定连接，楔形块的倾斜上表面上放置有固定块，固定块与工作台固定连接。

优选的，所述传送装置包括设置在工作台一侧的用于输送的输送辊，输送辊之间设置有若干个托架，托架与工作台连接，工作台的两侧设置有滑轨，滑轨上设置有送料机构。

优选的，所述送料机构包括电机一和双输出的减速器，双输出的减速器通过联轴器与滑轨上设置的丝杆螺母副动力单元连接，螺母设置在滑座上，滑座与滑轨滑动连接，滑座内部固定设置有安装座，安装座上设置有伸缩液压缸，伸缩液压缸的伸缩杆上设置有固定板，固定板上转动设置有出料辊，固定板上设置有带动出料辊转动的电机二和减速箱；固定板设置有对固定座的滑动具有导向作用的导柱，安装座上设置有使导柱穿过的通孔。

优选的，所述支撑机构包括支撑台，支撑台的一端与下横梁的两侧铰接，支撑台的中部通过支撑液压缸与下横梁连接，支撑液压缸的两端分别与下横梁、支撑台铰接。

上述大型直缝焊管龙门式折弯成型机的成型方法，包括以下步骤：

S1、板料通过输送辊运送到托架上；

S2、电机一开始工作，电机一通过联轴器带动丝杆螺母副的丝杆转动，从而带动送料机构在滑轨上滑动，送料机构将板料推送到工作台上；

S3、成型液压缸开始工作，通过滑块带动连接板和上模下压，对板料的一侧进行预弯；

S4、电机一启动，送料机构推动板料在工作台上横向移动，并通过工作台另一侧送料机构对板料进行定位，通过上模对板料的另一侧进行预弯；

S5、调整工作台下方的斜楔式挠度补偿装置，对工作台的挠度补偿进行调整，保证钢管的成型；

S6、对预弯后的板料进行逐步的折弯成型，直到成型完成，制成荒管；

S7、伸缩液压缸伸长，将出料辊推出滑座，工作台两侧的出料辊夹紧荒管，电机二通过减速箱带动出料辊转动，从而使得荒管在工作台中部移动，并从工作台的端头移出到下一个工序。

优选的，制备的直缝焊管的直径不小于406mm，外径达到1520mm；直缝焊管的壁厚达到100mm；直缝焊管长度达到12500mm。

本发明所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法的优点和积极效果是：

1、本发明在上横梁上设置有6个成型液压缸，成型液压缸同步工作的成型压力不小于100MN，成型液压缸的工作压力不小于27MPa，满足厚壁大直径钢管的折弯生产。工作台的有效工作长度不小于12600mm，满足较长钢管的折弯成型需要。

2、在工作台上同步的进行预弯和折弯操作，必须要单独的再进行预弯操作，减小了钢板的移动，有利于提高工作的效率。

3、在工作台的两侧设置传送装置，通过传送装置实现钢板的上料，通过出料辊实现钢管的下料，上料、下料方便。

4、下横梁上设置支撑机构，通过支撑机构对钢板进行支撑，减小钢板折弯过程中冲击力对机体的冲击和震动。

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为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的正视结构示意图；

图2为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的传送装置结构示意图；

图3为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的局部放大结构示意图；

图4为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的送料机构结构示意图；

图5为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的斜楔式挠度补偿装置结构示意图。

附图标记

1、立柱；2、上横梁；3、下横梁；4、工作台；5、成型液压缸；6、滑块；7、连接板；8、上模；9、送料机构；10、支撑台；11、支撑液压缸；12、输送辊；13、托架；14、电机一；15、联轴器；16、滑轨；17、下模；18、滑座；19、安装座；20、伸缩液压缸；21、固定板；22、出料辊；23、电机二；24、减速箱；25、电机三；26、减速器；27、连接座；28、丝杆；29、楔形块；30、固定块；31、连接杆。

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。

图1为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的正视结构示意图，图3为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的局部放大结构示意图。如图所示，一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，包括立柱1，两个立柱1相对的固定在地面上。两个立柱1的上方设置有上横梁2，立柱1的下方设置有下横梁3，上横梁2与下横梁3平行设置，并且上横梁2及下横梁3的两端均与两个立柱1固定连接。上横梁2与下横梁3之间设置有工作台4，工作台4固定在底面上。工作台4与上横梁2、下横梁3平行设置。

上横梁2的下方设置有滑块6，滑块6的两端套设在立柱1上并与立柱1滑动连接。滑块6与上横梁2之间通过带动滑块6沿着立柱1上下滑动的动力元件连接。动力元件为成型液压缸5，成型液压缸5设置有6个。6个成型液压缸5均匀的设置在上横梁2上，成型液压缸5的伸缩杆与滑块6固定连接。滑块6上固定设置有连接板7，连接板7的底端固定设置有上模8。上模8沿着工作台4的长度方向设置，并且上模8始终与工作台4保持平行，连接板7及上模8的长度均不小于钢板的长度。连接板7为顶端尺寸大、底端尺寸小的梯形结构，提高连接板7的强度。成型液压缸5同步工作的成型压力不小于100MN，成型液压缸5的工作压力不小于27MPa，满足厚壁大直径钢管的折弯生产。

图5为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的斜楔式挠度补偿装置结构示意图。如图所示，工作台4的中部设置有与上模8相适配的下模17。工作台4下方设置有通长的斜楔式挠度补偿装置，斜楔式挠度补偿装置位于下模17的正下方。斜楔式挠度补偿装置包括电机三25和减速器26，减速器26的输出轴上固定设置有丝杆28，丝杆28与工作台4一端通过轴承转动连接。丝杆28上套设有连接座27，连接座27上设置有使丝杆28穿过并与丝杆28相适配的螺纹孔。连接座27上固定设置有楔形块29，相邻的楔形块29之间通过连接杆31固定连接，楔形块29的倾斜上表面上放置有固定块30，固定块30与工作台4固定连接。电机三25通过减速器26带动丝杆28转动，丝杆28与连接座27啮合，从而使得连接座27在丝杆28上滑动，连接座27带动楔形块29同步的沿着工作台4的长度方向上滑动，由于楔形块29的上表面为斜面，通过楔形块29的滑动，带动固定块30上下移动，从而将工作台4变成斜面或平面，对工作台4进行挠度补偿。工作台4的有效工作长度不小于12600mm，满足较长钢管的折弯成型需要。

图2为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的传送装置结构示意图。如图所示，工作台4的两侧设置有传送装置。传送装置包括设置在工作台4一侧的用于输送的输送辊12，若干个输送辊12平行设置。输送辊12可以选用现有的结构，采用现有的电机和链轮、链条的传动方式带动输送辊12同步的转动，用于输送钢板或钢管。输送辊12之间设置有若干个托架13，托架13与工作台4连接。托架13上可以转动设置若干个滚轮，便于钢板的移动。

图4为本发明一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法实施例的送料机构结构示意图。如图所示，工作台4的两侧设置有滑轨16，工作台4一侧各设置有两个滑轨16，滑轨16固定在地面上。滑轨16上设置有送料机构9。送料机构9包括电机一14和双输出的减速器，电机一14与双输出的减速器连接。双输出的减速器的两个输出轴分别通过联轴器15与滑轨16上设置的现有结构的丝杆螺母副动力单元连接。丝杆螺母副传动单元及包括丝杆和螺母，丝杆转动设置在地面上，丝杆的一端可以通过一对锥齿轮与联轴器15连接，使得电机一14通过联轴器15能够带动丝杆转动，丝杆与螺母啮合，从而带动螺母沿着丝杆的长度方向移动。螺母固定设置在滑座18上，使得滑座18与螺母同步的滑动。丝杆的两侧可以设置对滑座18的滑动具有导向作用的导杆，滑座18上设置使导杆穿过的通孔。滑座18套设在滑轨16上，并在丝杆的作用下与滑轨16滑动连接。

滑座18内部固定设置有伸缩液压缸20，伸缩液压缸20固定设置在滑座18内的安装座19上，安装座19与滑座18固定连接。伸缩液压缸20的伸缩杆上固定设置有固定板21，固定板21上通过轴承转动设置有出料辊22，出料辊22为顶部直径下、底部直径大的圆台型结构。固定板21上固定设置有带动出料辊22转动的电机二23和减速箱24，电机二23与减速箱24连接，减速箱24的输出轴与出料辊22连接，电机二23通过减速箱24带动出料辊22转动，出料辊22为钢管的出料提供动力。固定板21上还设置有两个导柱，导柱位于伸缩液压缸20的两侧，安装座19上设置有使导柱穿过的通孔，导柱对出料辊22的滑动具有导向的作用。

下横梁3上设置有若干个对钢板进行支撑的支撑机构。支撑机构包括支撑台10，支撑台10的一端与下横梁3的两侧铰接，支撑台10的中部通过支撑液压缸8与下横梁3连接，支撑液压缸8的两端分别与下横梁3、支撑台10铰接。支撑台10的上表面上转动设置有若干个支撑辊，从而减小与钢板之间的摩擦力。通过支撑液压缸8的伸缩杆的伸长，支撑台10围绕着铰接点旋转，从而一直从钢板的底部对变形后的钢板进行支撑，防止厚壁钢板折弯过程中下行冲击力太大，对机体造成的冲击或震动损害较大，影响机体的使用寿命。

本实施例以钢板规格为宽度2397mm、厚度50mm、长度为12500mm为例，冷挤压制备直径为φ813mm、厚度为50mm的直缝钢管为例，材质为Q235B。

上述大型直缝焊管龙门式折弯成型机的成型方法，包括以下步骤：

S1、板料通过输送辊12运送到托架13上。

S2、电机一14开始工作，电机一14通过联轴器15和锥齿轮副带动丝杆螺母副的丝杆转动，从而带动滑座18在滑轨16上滑动。滑座18在移动过程中，对钢板施加挤推力，从而将板料推送到工作台4上。

S3、成型液压缸5开始工作，通过滑块6带动连接板7和上模8下压，在上模8与下模17的作用下对板料的一侧首先进行预弯。

S4、电机一14启动，送料机构9的滑座18推动板料在工作台4上横向移动，并通过工作台4另一侧送料机构9的滑座18对板料进行定位，成型液压缸5通过上模8和下模17对板料的另一侧进行预弯。

S5、调整工作台4下方的斜楔式挠度补偿装置，根据待生产的钢管的规格，对工作台4的挠度补偿进行调整，保证钢管的成型。

S6、通过上模8和下模17从钢板的一侧对预弯后的板料进行逐步的折弯成型，直到成型完成，制成荒管，上模8从荒管顶部的开口处移出。

S7、伸缩液压缸20伸长，将出料辊22推出滑座18，电机一14带动滑座18在滑轨16上滑动，使得工作台4两侧的出料辊22夹紧荒管，电机二23通过减速箱24带动出料辊22转动，从而使得荒管在工作台4中部移动，并从工作台4的端头移出到下一个工序，进行合缝和焊接等操作。

采用本发明所述的大型直缝焊管龙门式折弯成型机及成型方法能够制备出直径不小于406mm，外径达到1520mm的直缝焊管的；直缝焊管的壁厚达到100mm，直缝焊管长度达到12500mm；满足较长的大直径、厚壁钢管的成型需要。

因此，本发明采用上述大型直缝焊管龙门式折弯成型机及其成型方法，能够解决现有的成型机不能制备大口径、厚壁、长焊管的问题。

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)

1.一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，其特征在于：包括立柱，两个立柱的上方设置有上横梁，立柱的下方设置有下横梁，上横梁与下横梁之间设置有工作台，工作台的两侧设置有传送装置；上横梁的下方设置有滑块，滑块的两端套设在立柱上并与立柱滑动连接，滑块与上横梁之间通过带动滑块沿着立柱上下滑动的动力元件连接；滑块上设置有连接板，连接板的底端设置有上模，工作台的中部设置有与上模相适配的下模；下横梁上设置有若干个对钢板进行支撑的支撑机构。

2.根据权利要求1所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，其特征在于：所述动力元件为成型液压缸，成型液压缸设置有6个，6个成型液压缸均匀的设置在上横梁上，成型液压缸同步工作的成型压力不小于100MN，成型液压缸的工作压力不小于27MPa；。

3.根据权利要求1所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，其特征在于：所述工作台的有效工作长度不小于12600mm。

4.根据权利要求1所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，其特征在于：所述连接板为顶端尺寸大、底端尺寸小的梯形结构。

5.根据权利要求1所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，其特征在于：所述工作台下方设置有斜楔式挠度补偿装置，斜楔式挠度补偿装置包括电机三和减速器，减速器的输出轴上固定设置有丝杆，丝杆与工作台一端通过轴承转动连接，丝杆上套设有连接座，连接座上设置有使丝杆穿过并与丝杆相适配的螺纹孔，连接座上固定设置有楔形块，相邻的楔形块之间通过连接杆固定连接，楔形块的倾斜上表面上放置有固定块，固定块与工作台固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，其特征在于：所述传送装置包括设置在工作台一侧的用于输送的输送辊，输送辊之间设置有若干个托架，托架与工作台连接，工作台的两侧设置有滑轨，滑轨上设置有送料机构。

7.根据权利要求6所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，其特征在于：所述送料机构包括电机一和双输出的减速器，双输出的减速器通过联轴器与滑轨上设置的丝杆螺母副动力单元连接，螺母设置在滑座上，滑座与滑轨滑动连接，滑座内部固定设置有安装座，安装座上设置有伸缩液压缸，伸缩液压缸的伸缩杆上设置有固定板，固定板上转动设置有出料辊，固定板上设置有带动出料辊转动的电机二和减速箱；固定板设置有对固定座的滑动具有导向作用的导柱，安装座上设置有使导柱穿过的通孔。

8.根据权利要求1所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机，其特征在于：所述支撑机构包括支撑台，支撑台的一端与下横梁的两侧铰接，支撑台的中部通过支撑液压缸与下横梁连接，支撑液压缸的两端分别与下横梁、支撑台铰接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、板料通过输送辊运送到托架上；

S2、电机一开始工作，电机一通过联轴器带动丝杆螺母副的丝杆转动，从而带动送料机构在滑轨上滑动，送料机构将板料推送到工作台上；

S3、成型液压缸开始工作，通过滑块带动连接板和上模下压，对板料的一侧进行预弯；

S4、电机一启动，送料机构推动板料在工作台上横向移动，并通过工作台另一侧送料机构对板料进行定位，通过上模对板料的另一侧进行预弯；

S5、调整工作台下方的斜楔式挠度补偿装置，对工作台的挠度补偿进行调整，保证钢管的成型；

S6、对预弯后的板料进行逐步的折弯成型，直到成型完成，制成荒管；

S7、伸缩液压缸伸长，将出料辊推出滑座，工作台两侧的出料辊夹紧荒管，电机二通过减速箱带动出料辊转动，从而使得荒管在工作台中部移动，并从工作台的端头移出到下一个工序。

10.根据权利要求9所述的一种大型直缝焊管龙门式折弯成型机的成型方法，其特征在于：制备的直缝焊管的直径不小于406mm，外径达到1520mm；直缝焊管的壁厚达到100mm；直缝焊管长度达到12500mm。

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