CN115365349A - 一种高成型质量的蛇形管生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高成型质量的蛇形管生产工艺，属于蛇形管生产技术的领域，采用弯管加工设备，其工艺流程依次包括：放料、启动设备、折弯加工、人工移料，重复加工作业。加工过程中，除正在被折弯的部分外，钢管坯料的未加工部分与机架相对固定，已完成加工的部分与加工台相对固定，且钢管整体移动方向为水平方向，整个过程钢管坯料的不自主变形量较小，具有较高的成型质量。

Description

一种高成型质量的蛇形管生产工艺

技术领域

本申请涉及蛇形管的领域，尤其是涉及一种高成型质量的蛇形管生产工艺。

背景技术

蛇形管是在一个平面内多次迂回的管子，其广泛应用于热力设备中，锅炉的对流受热面，如省煤器、过热器和再热器等，通带多采用蛇形管的结构，有水平和垂直两种布置方式。

弯管机是用来生产如U型管、蛇形管等异形关键的冷加工设备，相关技术中，弯管机包括推进机构和弯折机构，弯折机构上设置有可相对推进机构转动的加工台，加工台上设置有夹具，夹具夹持钢管，加工台转动使得钢管发生弯折，由此使得钢管成型出弯曲结构；对于蛇形管，单根钢管需反复弯折多次。对第二段以后的弯折段进行成型加工时，已完成加工的部分整体被加工台带动并随之转动，转动中心即为加工台的转动中心，为了减小钢管所受到的摩擦损伤，弯折时需要人工操作以对此部分发生旋转的钢管进行辅助支撑。

根据杠杆原理，当钢管上单个直管段长度较大时，发生转动的钢管部分将受到由重力产生的较大的力矩，且随着弯折次数的增多，操作者对已加工部分的钢管的支撑辅助操作愈加困难，易使此部分钢管产生严重的变形，为后续的钢管矫正、调平等操作带来不便，并最终影响产品的良品率或产品质量。

发明内容

为了改善上述问题，本申请提供一种高成型质量的蛇形管生产工艺。

本申请提供的一种高成型质量的蛇形管生产工艺采用如下的技术方案：

一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其依次包括如下步骤：

S1：将钢管坯料放入弯管加工设备上，所述弯管加工设备包括机架和加工台，所述加工台和机架活动连接；

S2:对钢管坯料进行弯折，弯折后的钢管坯料形成直管段和弯折部，弯折部的相对两段分别与相邻两个直管段连接，相邻两个所述直管段的长度方向相平行；

S3：在钢管坯料上且于相邻的两个直管段之间设置夹持片，所述夹持片与相邻两直管段的管壁抵接，且所述夹持片与加工台连接；

S4：重复S2和S3，直至蛇形管加工结束。

通过采用上述技术方案，每折弯一次便用夹持片夹持一对相邻的直管段，且加持片与加工台连接，间接使得已完成加工的钢管坯料与加工台之间可保持相对稳定的位置状态，已完成成型的钢管坯料部分的管材不易发生较大程度的变形，在蛇形管整体生产制造的过程中的产品成型质量、良品率均得以提高。

优选的，所述加工台与机架滑移连接，所述机架上还滑移连接有折弯台，所述折弯台的滑动方向与加工台的滑动方向一致，所述折弯台位于机架和加工台之间，所述折弯台上固定连接有折弯气缸，所述折弯气缸的活塞杆伸缩方向与折弯台的滑动方向垂直，所述折弯气缸的活塞杆端部设有折弯轮，所述折弯轮的周面与钢管坯料的弯折部管壁抵接，所述机架上还设有用于控制加工台和折弯台移动的控制机构。

通过采用上述技术方案，加工台和折弯台均沿直线运动，折弯气缸推进从而使钢管坯料受推力而发生折弯实现加工操作，则钢管坯料的整体移动方向为水平定向移动，折弯时，发生变形的部分并不影响已完成加工的钢管坯料的位置和状态，由此使得已完成加工的钢管部分受到的变形因素较小，从而提高了钢管的成型质量。

优选的，所述控制机构包括主齿条、副齿条、主齿轮、副齿轮和控制电机，所述主齿轮和副齿轮相互同轴固定连接且均与机架转动连接，所述主齿条和加工台固定连接，所述副齿条和折弯台固定连接，所述主齿条和主齿轮啮合，所述副齿条和副齿轮啮合，所述主齿轮和副齿轮的传动比为2：1，所述控制电机用于控制主齿轮的转动。

优选的，所述机架上和加工台上均转动连接有导向机构，所述导向机构包括导向轮、夹持轮和调节组件，所述导向轮与机架或加工台转动连接，所述导向轮与夹持轮分别抵接钢管坯料的相对两侧，所述调节组件用于控制夹持轮和导向轮的相对距离；所述调节组件包括调节块和调节螺杆，所述调节螺杆与机架或加工台相对转动，所述调节块与调节螺杆螺纹连接，所述夹持轮与调节块转动连接，所述调节螺杆的轴线与夹持轮的轴线垂直。

通过采用上述技术方案，调节控制通过控制调节块的位置改变夹持轮和导向轮的距离，从而可使导向机构适应不同管径的钢管坯料的夹紧。

优选的，所述加工台上设有开放组件，所述开放组件包括开放座，所述开放座与加工台铰接，所述加工台上的调节螺杆与加工台转动连接，所述调节块与开放座滑移连接，所述调节块的滑动方向与开放座的转动平面平行，所述开放座的转动平面与夹持轮的轴线平行，所述开放组件还包括用于控制开放座转动的限制件。

通过采用上述技术方案，开放座携带调节组件转动，其上的夹持轮的角度得以改变，当夹持轮摆动时，加工台上的夹持轮和导向轮对二者之间的钢管坯料的夹持状态得以接触，以便于操作者对此二者之间的钢管坯料进行取出。

优选的，所述限制件为限制杆，所述限制杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与开放座铰接，另一端与第二连杆铰接，所述第二连杆远离第一连杆的一端与加工台铰接，所述第一连杆和第二连杆上的所有铰接轴均与开放座的转动平面垂直。

通过采用上述技术方案，以加工台为基础，由开放座、第一连杆和第二连杆组成了曲柄连杆机构，当第一连杆和第二连杆的长度方向重合时为此曲柄连杆机构的死点位置，此位置下加工台上的夹持轮便可处于相对稳定的角度状态；需转动开放座时，拨动第一连杆即可。

优选的，所述加工台上绕设有承载链板，所述承载链板的上方板面与加工台的台面平齐，所述夹持片与承载链板可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，随着加工的进行，加工台上的钢管坯料相对加工台上也不断发生移动，承载链板作为加工台连接的可移动物体，起到了以加工台为基础连接已完成折弯加工的钢管坯料的作用。

优选的，所述承载链板包括若干接触板，所述接触板上开设有若干连接孔，若干所述连接孔沿接触板的排布方向同向阵列排布，所述夹持片上固定连接有连接块，所述连接块插入连接孔内，且所述连接块与连接孔的孔壁抵接。

通过采用上述技术方案，在夹持片抵接钢管坯料的前提下，连接块通过插入连接孔的形式与接触板卡接配合，实现夹持片与承载链板的连接，此时承载链板上的钢管坯料便通过夹持片与承载链板在水平方向上保持相对稳定的状态。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过每折弯一次便用夹持片夹持一对相邻的直管段的设置，已完成成型的钢管坯料部分的管材不易发生较大程度的变形，在蛇形管整体生产制造的过程中的产品成型质量提高，也提高了产品的良品率；

2.通过加工台、折弯台和控制机构的设置，单次加工便在钢管坯料成型出两个弯折部，提高了加工效率，且使已完成加工的钢管坯料的移动方向为在加工台上进行整体直线移动，减小了已完成加工的钢管坯料由于自身力臂而产生的力矩大小，减小了钢管坯料的不自主变形量。

附图说明

图1是本申请实施例中用于体现弯管加工设备的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中用于体现蛇形管生产工艺中钢管坯料的折弯部的成型原理示意图。

图3是本申请实施例中用于体现机架上的导向机构的结构示意图。

图4是本申请实施例中用于体现加工台上的导向机构的结构示意图。

图5是本申请实施例中用于体现开放组件工作原理的示意图。

图6是图中A部的局部放大图。

附图标记说明：1、机架；11、加工台；12、折弯台；121、折弯气缸；122、折弯轮；13、钢管坯料；131、直管段；132、弯折部；2、控制机构；21、控制电机；22、主齿轮；23、副齿轮；24、主齿条；25、副齿条；3、导向机构；31、导向轮；32、夹持轮；33、调节组件；331、调节块；332、调节螺杆；34、开放组件；341、开放座；342、限制件；3421、第一连杆；3422、第二连杆；4、承载链板；41、接触板；411、连接孔；42、夹持片；421、连接块；422、夹持槽。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高成型质量的蛇形管生产工艺，如图1和2所示，工艺流程为：

S1：将笔直的钢管坯料13放入弯管加工设备上，弯管加工设备包括机架1、折弯台12和加工台11，机架1上还设有控制机构2，其中，折弯台12用于对钢管坯料13进行弯折加工成型，加工台11对折弯台12的加工工作进行辅助，同时加工台11用于供钢管坯料13已完成折弯加工的部分放置和固定，控制机构2用于对折弯台12和加工台11进行移动控制；

S2:启动控制机构2，对钢管坯料13进行弯折，弯折后的钢管坯料13形成直管段131和弯折部132，弯折部132的相对两段分别与相邻两个直管段131连接，相邻两个直管段131的长度方向相平行；

S3：在钢管坯料13上且于相邻的两个直管段131之间设置夹持片42，夹持片42与相邻两直管段131的管壁抵接，且夹持片42与加工台11连接；

S4：重复S2和S3，直至蛇形管加工结束。

如图1和2所示，加工台11和折弯台12均与机架1滑移连接，且二者滑移方向均与钢管坯料13的移动方向相同，机架1上和加工台11上均设置有导向机构3，折弯台12位于机架1上的导向机构3和加工台11之间。控制机构2包括主齿条24、副齿条25、主齿轮22、副齿轮23和控制电机21，控制电机21固定安装在机架1上，主齿轮22和副齿轮23均与机架1转动连接，控制电机21的输出轴与主齿轮22、副齿轮23同轴固定连接，柱齿轮和副齿轮23的传动比为2：1；主齿条24和加工台11固定连接，副齿条25和折弯台12固定连接，主齿条24和主齿轮22啮合，副齿条25和副齿轮23啮合，则当控制电机21启动时，在齿轮副的传动作用下，加工台11和折弯台12同向移动，二者速度比为2：1。

如图1、3和4所示，导向机构3包括导向轮31、夹持轮32和调节组件33，以机架1上的导向机构3为例，导向轮31与机架1转动连接，导向轮31与夹持轮32分别抵接钢管坯料13的相对两侧，调节组件33用于控制夹持轮32和导向轮31的相对距离。调节组件33包括调节块331和调节螺杆332，调节块331与机架1滑动连接，滑动方向与钢管坯料13的移动方向垂直，且同时与导向轮31的转动轴线垂直；调节螺杆332与机架1转动连接，调节螺杆332的轴线与夹持轮32的轴线垂直，调节块331与调节螺杆332螺纹连接，夹持轮32与调节块331转动连接，夹持轮32和导向轮31的轴线相互平行。由此，转动调节螺杆332，可改变夹持轮32和导向轮31之间的距离，从而可使导向机构3适应不同管径的钢管坯料13的夹紧。

如图1和2所示，折弯台12上固定连接有折弯气缸121，折弯气缸121的活塞杆伸缩方向为水平方向且与折弯台12的滑动方向垂直，折弯气缸121的活塞杆端部设有折弯轮122，折弯轮122的周面与钢管坯料13的管壁抵接，折弯轮122与机架1上的导向轮31和与加工台11上的导向轮31之间的距离相等。机架1上的导向机构3和加工台11上的导向机构3分别在折弯轮122两侧对钢管坯料13进行夹紧，当折弯气缸121的活塞杆伸出时，钢管被折弯轮122抵接之处受到侧向推力而发生弯折变形，最终形成弯折部132。当弯折部132相对两端的直管段131的长度方向相互平行时，此处的钢管坯料13的弯折加工工作完成，折弯气缸121的活塞杆便停止伸出并开始回缩。

如图1和2所示，当折弯气缸121的活塞杆携带折弯轮122从相邻两个直管段131之间退出后，需人工操作将钢管坯料13沿前移动，将钢管坯料13原本被机架1上的导向轮31抵接的位置移动至加工台11上的导向轮31旁，以便于加工台11将钢管坯料13携带前进，并使未被加工的钢管坯料13移动至折弯轮122处。在折弯轮122推进并使钢管坯料13成型出弯折部132的同时，机架1上和加工台11上的导向轮31也因直管段131的角度变形而对钢管坯料13产生折弯施力作用，同样形成弯折部132，但加工台11上的导向机构3只能够使钢管坯料13形成90°的折弯角度，即完整弯折部132的一半，而由于加工台11上的导向机构3处的钢管坯料13在前道工步时就已在机架1的导向机构3处折弯出90°的角度，故加工台11上的导向组件每次（除第一次外）均可使钢管坯料13成型出完整的弯折部132。由此可知，钢管坯料13直线移动无法使其跨过加工台11上的导向轮31。

如图4和5所示，加工台11上的导向机构3还包括开放组件34，开放组件34用于使导向轮31和夹持轮32暂时解除对钢管坯料13的夹持限位作用。开放组件34包括开放座341和限制件342，开放座341与加工台11铰接，其转动方向为竖直方向，加工台11上的导向机构3的调节螺杆332与加工台11转动连接，调节块331与开放座341滑移连接，调节螺杆332的转动轴线、调节块331的滑动方向均与开放座341的转动平面平行。限制件342用于控制开放座341的转动和定位，限制件342为限制杆，限制杆包括第一连杆3421和第二连杆3422，第一连杆3421的一端与开放座341铰接，另一端与第二连杆3422铰接，第二连杆3422远离第一连杆3421的一端与加工台11铰接，第一连杆3421和第二连杆3422上的所有铰接轴均与开放座341的转动平面垂直。以加工台11为基础，由开放座341、第一连杆3421和第二连杆3422组成了曲柄连杆机构，当第一连杆3421和第二连杆3422的长度方向重合时为此曲柄连杆机构的死点位置，且此时夹持轮32和导向轮31的轴线平行，夹持轮32和导向轮31分别抵接钢管坯料13的相对两侧的管壁。当操作者拨动第一连杆3421使之摆动，开放座341便携带调节螺杆332和调节块331以及夹持轮32转动，夹持轮32与导向轮31之间的距离增大，二者之间的钢管坯料13便可被轻易拿出。拿出过程中，将此处的弯折部132向上移动，导向轮31对钢管坯料13的限制作用便不复存在，此操作伴随着钢管坯料13的小程度弹性变形。

如图1和6所示，每人工操作移动一次钢管坯料13即完成一次加工，每完成一次加工，操作者均需对刚完整的钢管坯料13使用夹持片42进行加固，减小后续加工时钢管坯料13的变形对已完成的部分的状态影响。加工台11上绕设有承载链板4，承载链板4在加工台11上自由传动，传动过程中，其朝向上方的板面与加工台11的台面平齐，且此表面为直接与以完整加工的钢管坯料13接触的部分，夹持片42在抵接夹持钢管坯料13的同时也将与承载链板4可拆卸连接。承载链板4包括若干依次相互铰接的接触板41，各个接触板41的排布方向即为承载链板4的传动方向，各接触板41上均开设有若干连接孔411，连接孔411沿接触板41的排布方向阵列排布。夹持片42上开设有夹持槽422，夹持槽422的槽底将与直管段131的钢管背离接触板41的一侧抵接，夹持片42上且位于夹持槽422的槽口两侧均一体成型有连接块421，连接块421通过插入连接孔411的形式与接触板41卡接配合，由此，承载链板4上的钢管坯料13便通过夹持片42与承载链板4在水平方向上保持相对稳定的状态。连接孔411供开设两排，单个直管段131上的夹持片42共有两个，两个夹持片42分别跨越此直管段131和与其相邻的两个不同的直管段131。

本申请实施例一种高成型质量的蛇形管生产工艺的实施原理为：

连续的折弯加工过程中，以加工台11和折弯台12及其二者的动作形式，使得钢管坯料13在加工过程中的进给方向为水平定向，且在承载链板4和夹持片42的作用下，已完成加工的钢管坯料13在加工台11上保持相对稳定的状态，减小了钢管坯料13发生大程度变形的风险，从而提高蛇形管的成型质量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其特征在于：依次包括如下步骤：

S1：将钢管坯料(13)放入弯管加工设备上，所述弯管加工设备包括机架(1)和加工台(11)，所述加工台(11)和机架(1)活动连接；

S2:对钢管坯料(13)进行弯折，弯折后的钢管坯料(13)形成直管段(131)和弯折部(132)，弯折部(132)的相对两段分别与相邻两个直管段(131)连接，相邻两个所述直管段(131)的长度方向相平行；

S3：在钢管坯料(13)上且于相邻的两个直管段(131)之间设置夹持片(42)，所述夹持片(42)与相邻两直管段(131)的管壁抵接，且所述夹持片(42)与加工台(11)连接；

S4：重复S2和S3，直至蛇形管加工结束。

2.根据权利要求1所述的一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其特征在于：所述加工台(11)与机架(1)滑移连接，所述机架(1)上还滑移连接有折弯台(12)，所述折弯台(12)的滑动方向与加工台(11)的滑动方向一致，所述折弯台(12)位于机架(1)和加工台(11)之间，所述折弯台(12)上固定连接有折弯气缸(121)，所述折弯气缸(121)的活塞杆伸缩方向与折弯台(12)的滑动方向垂直，所述折弯气缸(121)的活塞杆端部设有折弯轮(122)，所述折弯轮(122)的周面与钢管坯料(13)的弯折部(132)管壁抵接，所述机架(1)上还设有用于控制加工台(11)和折弯台(12)移动的控制机构(2)。

3.根据权利要求2所述的一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其特征在于：所述控制机构(2)包括主齿条(24)、副齿条(25)、主齿轮(22)、副齿轮(23)和控制电机(21)，所述主齿轮(22)和副齿轮(23)相互同轴固定连接且均与机架(1)转动连接，所述主齿条(24)和加工台(11)固定连接，所述副齿条(25)和折弯台(12)固定连接，所述主齿条(24)和主齿轮(22)啮合，所述副齿条(25)和副齿轮(23)啮合，所述主齿轮(22)和副齿轮(23)的传动比为2：1，所述控制电机(21)用于控制主齿轮(22)的转动。

4.根据权利要求2所述的一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其特征在于：所述机架(1)上和加工台(11)上均转动连接有导向机构(3)，所述导向机构(3)包括导向轮(31)、夹持轮(32)和调节组件(33)，所述导向轮(31)与机架(1)或加工台(11)转动连接，所述导向轮(31)与夹持轮(32)分别抵接钢管坯料(13)的相对两侧，所述调节组件(33)用于控制夹持轮(32)和导向轮(31)的相对距离；

所述调节组件(33)包括调节块(331)和调节螺杆(332)，所述调节螺杆(332)与机架(1)或加工台(11)相对转动，所述调节块(331)与调节螺杆(332)螺纹连接，所述夹持轮(32)与调节块(331)转动连接，所述调节螺杆(332)的轴线与夹持轮(32)的轴线垂直。

5.根据权利要求4所述的一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其特征在于：所述加工台(11)上设有开放组件(34)，所述开放组件(34)包括开放座(341)，所述开放座(341)与加工台(11)铰接，所述加工台(11)上的调节螺杆(332)与加工台(11)转动连接，所述调节块(331)与开放座(341)滑移连接，所述调节块(331)的滑动方向与开放座(341)的转动平面平行，所述开放座(341)的转动平面与夹持轮(32)的轴线平行，所述开放组件(34)还包括用于控制开放座(341)转动的限制件(342)。

6.根据权利要求5所述的一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其特征在于：所述限制件(342)为限制杆，所述限制杆包括第一连杆(3421)和第二连杆(3422)，所述第一连杆(3421)的一端与开放座(341)铰接，另一端与第二连杆(3422)铰接，所述第二连杆(3422)远离第一连杆(3421)的一端与加工台(11)铰接，所述第一连杆(3421)和第二连杆(3422)上的所有铰接轴均与开放座(341)的转动平面垂直。

7.根据权利要求2所述的一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其特征在于：所述加工台(11)上绕设有承载链板(4)，所述承载链板(4)的上方板面与加工台(11)的台面平齐，所述夹持片(42)与承载链板(4)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的一种高成型质量的蛇形管生产工艺，其特征在于：所述承载链板(4)包括若干接触板(41)，所述接触板(41)上开设有若干连接孔(411)，若干所述连接孔(411)沿接触板(41)的排布方向同向阵列排布，所述夹持片(42)上固定连接有连接块(421)，所述连接块(421)插入连接孔(411)内，且所述连接块(421)与连接孔(411)的孔壁抵接。

Images