CN114951390A - 一种集合管生产装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集合管生产装置，包括夹紧管料的夹紧结构，夹紧结构通过滑动结构与底座滑动连接；管料上设置有若干个用于成型为支口的开口，开口为长圆孔；底座上设置有龙门架，龙门架上设置有成型用的上胎具，上胎具通过伸缩元件一与龙门架连接；管料的内部设置有成型用的下胎具，下胎具通过伸缩元件二与下胎座连接，下胎座位于管料的内部，底座上设置有带动下胎座在管料内移动的移动结构；底座的一侧设置有对管料进行局部加热的局部加热结构。本发明还公开了一种集合管生产装置的生产方法。本发明采用上述集合管生产装置及生产方法，能够解决现有的生产装置加热效率低，支管成型效果差的问题。

Description

一种集合管生产装置及生产方法

技术领域

本发明涉及集合管生产技术领域，尤其是涉及一种集合管生产装置及生产方法。

背景技术

集合管在工程上的应用非常的广泛，尤其是在水利工程中。集合管上设置有很多的支管，支管通过焊接的方式与集合管连接。支管在与集合管连接的过程中，需要在集合管上拔出外凸的支口，便于支管的连接。现有的集合管的支口的拔制需要先对集合管进行加热，然后进行拔制，集合管的加热为整体的加热方式，加热效率比较低。集合管支口的开口一般为圆形，圆形的开口导致拔制过程中开口处的变形不一致，造成支口端部的高度不一致，影响支管的成型效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种集合管生产装置，解决现有的生产装置加热效率低，支管成型效果差的问题。本发明的另一个目的是提供一种集合管生产装置的生产方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种集合管生产装置，包括夹紧管料的夹紧结构，夹紧结构通过滑动结构与底座滑动连接；管料上设置有若干个用于成型为支口的开口，开口为长圆孔；底座上设置有龙门架，龙门架上设置有成型用的上胎具，上胎具通过伸缩元件一与龙门架连接；管料的内部设置有成型用的下胎具，下胎具通过伸缩元件二与下胎座连接，下胎座位于管料的内部，底座上设置有带动下胎座在管料内移动的移动结构；底座的一侧设置有对管料进行局部加热的局部加热结构。

优选的，所述管料上至少设置有两个夹紧结构，夹紧结构包括上夹具和下夹具，上夹具的下表面上设置有夹紧工件的弧面，下夹具的上表面上设置有夹紧工件的弧面，上夹具和下夹具的两端通过螺杆和螺母锁紧连接；下夹具固定设置在滑动结构上。

优选的，所述滑动结构包括连接轴，夹紧结构固定设置在连接轴上，连接轴的两端转动设置有滚轮，底座上设置有与滚轮相适配的导轨；管料上设置有连接孔，电动葫芦通过吊钩与连接孔连接，电动葫芦设置在底座的尾座上。

优选的，所述长圆孔的开口的长轴与管料的轴线平行，开口的长轴为：支口外径-2*支口高度-(10mm-20mm)；管料与支口的外径相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2-(10mm-20mm)；管料与支口的外径不相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2+(10mm-20mm)。

优选的，所述移动结构包括伸缩杆，伸缩杆的一端与下胎座连接，伸缩杆的另一端固定设置在底座的尾座上。

优选的，所述局部加热结构包括加热线圈，加热线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，加热线圈通过支架与中频控制箱连接。

优选的，所述加热线圈的宽度不小于支管公称外径的1.5倍。

优选的，所述伸缩元件一为液压缸一，液压缸一固定设置在龙门架上，液压缸一的伸缩杆与上胎具固定连接；伸缩元件二为液压缸二，液压缸二固定设置在下胎座上，液压缸二的伸缩杆与下胎具固定连接。

上述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，对管料进行放线，画出开口的中心线；

S2、根据管料上画出的开口的中心线，计算开口的长轴和短轴，进行开孔；

S3、将上胎具固定在液压缸一上，下夹具安装在连接轴上，将开孔后的管料放置在下夹具上，将上夹具夹持在管料的上方，下夹具和上夹具通过螺栓和螺母拧紧固定；

S4、电动葫芦钢丝绳的端头设置的吊钩钩挂在管料端头上设置的连接孔内，通过电动葫芦带动管料在底座上滑动；

S5、将下胎具固定在液压缸二上，下胎座通过销轴与伸缩杆连接，将下胎座放置在管料内；

S6、将加热线圈放置在管料上；

S7、通过电动葫芦拉动管料在底座上运动，将加热线圈放置在管料的开口处，启动中频控制箱，通过加热线圈对管料进行加热，加热到设定温度后，停止加热；电动葫芦拉动管料运动，使加热后的开口位于上胎具的正下方，上胎具的中心线与开口的中心对齐，启动液压缸一，带动上胎具下移，上胎具压紧在管料的开口处；启动伸缩杆带动下胎具在管料内滑动，使得下胎具位于开口的正下方，启动液压缸二，带动下胎具向上移动顶入开口内，对开口进行拔制成型；

S8、液压缸一和液压缸二均收缩，将上胎具和下胎具远离开口；重复步骤S7，进行下一个开口的拔制成型。

优选的，所述步骤S7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、本发明通过电动葫芦带动管料移动，通过电动的伸缩杆调动下胎具移动，能够对管料上不同位置开口的拔制进行操作，结构简单，操作方便。

2、采用中频加热线圈对工件的待拔制位置进行局部加热，加热效率高，减少能源的浪费。

3、将支管的开口设置成长圆孔，开口的长轴与管料的轴线平行，有利于协调开口的变形，提高拔出的支口端部高度的一致性，并且有利于提高支口壁厚的均匀性，提高支口的成型效果。

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为本发明一种集合管生产装置及生产方法实施例的正视结构示意图；

图2为本发明一种集合管生产装置及生产方法实施例的侧视结构示意图。

附图标记

1、龙门架；2、液压缸一；3、上胎具；4、下胎具；5、液压缸二；6、下胎座；7、伸缩杆；8、尾座；9、电动葫芦；10、吊钩；11、钢丝绳；12、管料；13、开口；14、上夹具；15、下夹具；16、滚轮；17、底座；18、加热线圈；19、支架；20、中频控制箱；21、螺杆；22、连接轴。

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

本实施例以外径为φ914mm、厚度为47mm的管料12，要求拔制的支口外径为φ219mm、厚度为12.5mm、高度为35mm为例。

一种集合管生产装置，包括夹紧管料12的夹紧结构，夹紧结构通过滑动结构与底座17滑动连接。管料12上至少设置有两个夹紧结构，两个夹紧结构位于管料12的两端。根据管料12的长度，还可以在管料12的中部设置若干个夹紧结构。夹紧结构包括上夹具14和下夹具15，上夹具14的下表面上设置有夹紧工件的弧面，下夹具15的上表面上设置有夹紧工件的弧面，通过上夹具14将管料12牢固的固定在下夹具15上。上夹具14和下夹具15的两端通过螺杆21和螺母锁紧连接。

下夹具15固定设置在滑动结构上。滑动结构包括连接轴22，下夹具15固定设置在连接轴22上。连接轴22的两端转动设置有滚轮16。底座17上设置有与滚轮16相适配的导轨，滚轮16放置在导轨上，滚轮16带动连接轴22在导轨上滑动。管料12的一端上设置有连接孔，也可以在管料12的端头上焊接吊孔，电动葫芦9通过吊钩10与连接孔连接，电动葫芦9固定设置在底座17的尾座8上。电动葫芦9通过钢丝绳11与吊钩10连接，吊钩10通过吊孔或连接孔带动管料12在底座17上滑动。

管料12上设置有若干个用于成型为支口的开口13，开口13加工为跑道型的长圆孔，即开口13为中间直线段、两端半圆弧的结构。长圆孔的开口13的长轴与管料12的轴线平行。开口13长轴和短轴的尺寸根据需要拔制的支口的外径和支口高度确定。开口13的长轴为：支口外径-2*支口高度-(10mm-20mm)；管料12与支口的外径相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2-(10mm-20mm)；管料12与支口的外径不相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2+(10mm-20mm)。长轴和短轴计算中的“(10mm-20mm)”为加工余量，根据加工过程中的实际要求进行确定。计算出本实施例中开口13的长轴尺寸为130mm，短轴尺寸为85mm。将支管的开口13设置成长圆孔，开口13的长轴与管料12的轴线平行，有利于协调开口13的变形，提高拔出的支口端部高度的一致性，并且有利于提高支口壁厚的均匀性，提高支口的成型效果。

底座17上设置有龙门架1，龙门架1上设置有成型用的上胎具3，上胎具3通过伸缩元件一与龙门架1连接。伸缩元件一为液压缸一2，液压缸一2固定设置在龙门架1上，液压缸一2的伸缩杆与上胎具3固定连接。液压缸一2根据需要选用现有的型号，液压缸一2用于带动上胎具3上下移动。

管料12的内部设置有成型用的下胎具4，下胎具4通过伸缩元件二与下胎座6连接。伸缩元件二为液压缸二5，液压缸二5固定设置在下胎座6上，液压缸二5的伸缩杆与下胎具4固定连接。液压缸二5根据需要选用现有的型号，液压缸二5用于带动下胎具4上下移动。下胎座6位于管料12的内部，下胎座6的底面与管料12的内表面形状相适配，提高下胎座6在管料12内放置时的稳定性。下胎座6与管料12滑动连接。

底座17上设置有带动下胎座6在管料12内移动的移动结构。移动结构包括伸缩杆7，伸缩杆7的一端通过销轴与下胎座6连接，伸缩杆7的另一端固定设置在底座17的尾座8上。伸缩杆7选用现有的电动伸缩杆，用于带动下胎座6在管料12内移动，从而将下胎具4移动到需要加工的开口13处。

底座17的一侧设置有对管料12进行局部加热的局部加热结构。局部加热结构包括加热线圈18，加热线圈18为采用铜管缠绕而成的弧形的盘形结构，加热线圈18具有与管料12外表面相适配的弧度，使得加热线圈18能够充分的与管料12的外表面贴合，提高加热的效果。加热线圈18的宽度不小于支管公称外径的1.5倍。采用局部加热的方式，提高了管料12的加热效率，并且减少了能源的浪费。加热线圈18通过支架19与中频控制箱20连接。

上述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，对管料12进行放线，首先画出0°、90°、180°、270°位置的基准线，根据图纸画出开口13的中心线；开口13的位置要避开管料12的焊缝，保证开口13的支口外径到焊缝的距离不小于150mm。

S2、根据管料12上画出的开口13的中心线，根据需要拔制的支口的高度和外径计算开口13的长轴和短轴，进行开孔。

S3、将上胎具3固定在液压缸一2上，液压缸一2固定在龙门架1上。下夹具15安装在连接轴22上，将开孔后的管料12放置在下夹具15上，将上夹具14夹持在管料12的上方，下夹具15和上夹具14通过螺栓和螺母拧紧固定。

S4、电动葫芦9钢丝绳11的端头设置的吊钩10钩挂在管料12端头上设置的连接孔或吊孔内，通过电动葫芦9带动管料12在底座17上滑动。

S5、将下胎具4固定在液压缸二5上，下胎座6通过销轴与伸缩杆7连接，将下胎座6放置在管料12内。

S6、将加热线圈18放置在管料12上。

S7、通过电动葫芦9拉动管料12在底座17上运动，将加热线圈18放置在管料12的开口13处，启动中频控制箱20，通过加热线圈18对管料12进行加热，通过热电偶或光学测温仪对加热温度进行检测，加热到设定温度后，停止加热。电动葫芦9拉动管料12运动，使加热后的开口13位于上胎具3的正下方，上胎具3的中心线与开口13的中心对齐。启动液压缸一2，带动上胎具3下移，上胎具3压紧在管料12的开口13处；启动伸缩杆带动下胎具4在管料12内滑动，使得下胎具4位于开口13的正下方；启动液压缸二5，带动下胎具4向上移动顶入开口13内，对开口13进行拔制成型。

S8、液压缸一2和液压缸二5均收缩，将上胎具3和下胎具4远离开口13；重复步骤S7，进行下一个开口13的拔制成型。

步骤S7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℃。遇特殊情况，也可以对上述温度进行调整。

因此，本发明采用上述集合管生产装置及生产方法，能够解决现有的生产装置加热效率低，支管成型效果差的问题。

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)

1.一种集合管生产装置，其特征在于：包括夹紧管料的夹紧结构，夹紧结构通过滑动结构与底座滑动连接；管料上设置有若干个用于成型为支口的开口，开口为长圆孔；底座上设置有龙门架，龙门架上设置有成型用的上胎具，上胎具通过伸缩元件一与龙门架连接；管料的内部设置有成型用的下胎具，下胎具通过伸缩元件二与下胎座连接，下胎座位于管料的内部，底座上设置有带动下胎座在管料内移动的移动结构；底座的一侧设置有对管料进行局部加热的局部加热结构。

2.根据权利要求1所述的一种集合管生产装置，其特征在于：所述管料上至少设置有两个夹紧结构，夹紧结构包括上夹具和下夹具，上夹具的下表面上设置有夹紧工件的弧面，下夹具的上表面上设置有夹紧工件的弧面，上夹具和下夹具的两端通过螺杆和螺母锁紧连接；下夹具固定设置在滑动结构上。

3.根据权利要求1所述的一种集合管生产装置，其特征在于：所述滑动结构包括连接轴，夹紧结构固定设置在连接轴上，连接轴的两端转动设置有滚轮，底座上设置有与滚轮相适配的导轨；管料上设置有连接孔，电动葫芦通过吊钩与连接孔连接，电动葫芦设置在底座的尾座上。

4.根据权利要求1所述的一种集合管生产装置，其特征在于：所述长圆孔的开口的长轴与管料的轴线平行，开口的长轴为：支口外径-2*支口高度-(10mm-20mm)；管料与支口的外径相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2-(10mm-20mm)；管料与支口的外径不相等时，短轴尺寸为：长轴尺寸/2+(10mm-20mm)。

5.根据权利要求1所述的一种集合管生产装置，其特征在于：所述移动结构包括伸缩杆，伸缩杆的一端与下胎座连接，伸缩杆的另一端固定设置在底座的尾座上。

6.根据权利要求1所述的一种集合管生产装置，其特征在于：所述局部加热结构包括加热线圈，加热线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，加热线圈通过支架与中频控制箱连接。

7.根据权利要求6所述的一种集合管生产装置，其特征在于：所述加热线圈的宽度不小于支管公称外径的1.5倍。

8.根据权利要求1所述的一种集合管生产装置，其特征在于：所述伸缩元件一为液压缸一，液压缸一固定设置在龙门架上，液压缸一的伸缩杆与上胎具固定连接；伸缩元件二为液压缸二，液压缸二固定设置在下胎座上，液压缸二的伸缩杆与下胎具固定连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种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，对管料进行放线，画出开口的中心线；

S2、根据管料上画出的开口的中心线，计算开口的长轴和短轴，进行开孔；

S3、将上胎具固定在液压缸一上，下夹具安装在连接轴上，将开孔后的管料放置在下夹具上，将上夹具夹持在管料的上方，下夹具和上夹具通过螺栓和螺母拧紧固定；

S4、电动葫芦钢丝绳的端头设置的吊钩钩挂在管料端头上设置的连接孔内，通过电动葫芦带动管料在底座上滑动；

S5、将下胎具固定在液压缸二上，下胎座通过销轴与伸缩杆连接，将下胎座放置在管料内；

S6、将加热线圈放置在管料上；

S7、通过电动葫芦拉动管料在底座上运动，将加热线圈放置在管料的开口处，启动中频控制箱，通过加热线圈对管料进行加热，加热到设定温度后，停止加热；电动葫芦拉动管料运动，使加热后的开口位于上胎具的正下方，上胎具的中心线与开口的中心对齐，启动液压缸一，带动上胎具下移，上胎具压紧在管料的开口处；启动伸缩杆带动下胎具在管料内滑动，使得下胎具位于开口的正下方，启动液压缸二，带动下胎具向上移动顶入开口内，对开口进行拔制成型；

S8、液压缸一和液压缸二均收缩，将上胎具和下胎具远离开口；重复步骤S7，进行下一个开口的拔制成型。

10.根据权利要求9所述的一种集合管生产装置的生产方法，其特征在于：所述步骤S7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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