CN205684537U - 一种直缝钢管精成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢管成型技术领域，具体设计一种应用于直缝钢管的精成型机；具体技术方案为：一种直缝钢管精成型机，包括主基座和两个成型装置，主基座上固定有圆筒壁，成型装置包括安装在圆筒壁上的基准轧辊机构和多个圆周轧辊机构，多个圆周轧辊机构围绕圆筒壁的中心轴呈等角度间隔布置，基准轧辊机构的两侧对称布置有压紧轧辊机构，基准轧辊机构的定位辊子、两个压紧轧辊机构的压紧辊子和多个圆周轧辊机构的圆周辊子共同形成直径可变的圆形轧钢区域，本精成型机做到了在钢管生产线规格范围内所有规格的钢管生产都不需要更换轧辊，并且采用数字化控制，所有轧辊自行到达设计位置，无需人工干预，直接可以进行下一个规格的钢管生产，成品质量高。

Description

一种直缝钢管精成型机

技术领域

本实用新型属于钢管成型技术领域，具体设计一种应用于直缝钢管的精成型机。

背景技术

不需更换轧辊精成型机主要用于直缝钢管生产线，是直缝钢管生产线上面的一个重要的设备。直缝钢管生产的工艺是将成卷的钢带打开，通过粗成型机和精成型机的旋转轧辊夹住钢带，轧辊一边驱动钢带前进，一边将平整的钢带按照不同形状的轧辊进行轧制，钢带被轧辊逐步弯曲成圆形的钢管胚，然后通过高频焊接或者埋弧焊接钢管胚的纵缝，最后成为成品钢管。为了充分发挥产能和节省投资，一条钢管生产线需要能够生产一定管径范围内不同规格的钢管，而不同规格的钢管弧度是不一样的，所以需要更换不同的轧辊才能生产不同规格的钢管，而更换轧辊有着很多的弊端，如轧辊投资大，更换时间长，劳动强度大等等，这些弊端在大型钢管生产线（生产钢管直径大于114mm）上越发明显，严重限制了大型钢管生产线的发展。经过国内外专家的共同努力，2008年左右，研发出了一种先进技术，这项技术的核心为空弯变形，在弯曲不同弧度时，通过调整弯曲点和固定点的距离，可以得到不同的弧度，使用这项技术的粗成型机不需要更换轧辊，在钢管规格变化时只需要调整轧辊位置，就能生产生产线允许范围内不同规格的钢管。而精成型机由于要对钢管进行精确控制变形，还需要更换轧辊才能生产不同规格的钢管，实际操控难度大，难以实现变径的大型钢管精成型。

目前，国内的钢管生产线，精成型机都需要更换轧辊才能生产不同规格的钢管。对于大型钢管生产线（生产钢管直径大于114mm）来说，具有很多的弊端，1、轧辊投资大：一种规格的钢管需要一套轧辊，而大型机组的轧辊投资很大，动辄就是几十万元；2、生产线效率低：更换钢管规格时，精成型机需要更换轧辊，而大型钢管生产线精成型机更换轧辊的时间很长，大约需要1-2天，这就造成生产线的效率低下；3、劳动强度大：大型的精成型机更换轧辊时劳动强度很大，并且容易造成工伤事故。

实用新型内容

针对现有不同规格的大型钢管生产线投资大、生产效率低且劳动强度大的技术问题，本实用新型提供了一种全新的生产线，根据不同的钢管管径需求来变换钢管轧制的空间大小，以适应多种型号钢管的生产需要，成本低，可实现无级调控，生产效率高，可在钢管精成型领域广泛推广应用。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种直缝钢管精成型机，包括主基座和两个成型装置，主基座上固定有圆筒壁，圆筒壁用于固定钢管轧制设备，两个成型装置对称安装在主基座的两端，钢管通过两个成型装置先后轧制便可完成对钢管胚的精确成型。

成型装置包括安装在圆筒壁上的基准轧辊机构和多个圆周轧辊机构，多个圆周轧辊机构围绕圆筒壁的中心轴呈等角度间隔布置，基准轧辊机构的两侧对称布置有压紧轧辊机构，基准轧辊机构的定位辊子、两个压紧轧辊机构的压紧辊子和多个圆周轧辊机构的圆周辊子共同形成直径可变的圆形轧钢区域。根据实际钢管尺寸的需求来确定圆形轧钢区域的直径，钢管胚进入到圆形轧钢区域后，钢管胚通过基准轧辊机构定位，钢管胚的开口端两侧分别压在两侧的压紧轧辊机构上，多个圆周轧辊机构对钢管胚进行精压制，生产不同规格的钢管不需要更换轧辊就能实现。

两个压紧轧辊机构均倾斜设置，方便钢管胚的定位。

相邻的侧向基座之间设有压板，相邻的两块压板之间形成轨道。

其中，基准轧辊机构包括定位基座、定位丝杠和定位减速机，定位辊子通过轴承安装在定位基座内，定位辊子的滚动方向与钢管胚的行进方向一致，定位减速机固定在圆筒壁上，定位减速机通过定位电机驱动，定位减速机驱动定位丝杠转动，定位丝杠带动定位基座在圆筒壁的直径方向上往复运动，定位减速机上固定有定位编码器，定位编码器能够精确控制定位基座和定位辊子的位置。

每个圆周轧辊机构包括侧向基座、侧向丝杠和侧向减速机，圆周辊子通过轴承安装在对应的侧向基座内，圆周辊子的滚动方向与钢管胚的行进方向一致，侧向减速机固定在圆筒壁上，侧向减速机通过侧向电机驱动，侧向减速机驱动侧向丝杠转动，侧向丝杠带动侧向基座在圆筒壁的直径方向上往复运动，侧向减速机上固定有侧向编码器，侧向编码器能够精确控制侧向基座和圆周辊子的位置，侧向基座可在其两侧压板所形成的轨道内往复运动。

每个压紧轧辊机构包括压紧基座、压紧丝杠和压紧减速机，压紧辊子通过轴承安装在对应的压紧基座内，压紧辊子的滚动方向与钢管胚的行进方向一致，压紧减速机固定在圆筒壁上，压紧减速机通过压紧电机驱动，压紧减速机驱动压紧丝杠转动，压紧丝杠带动压紧基座在圆筒壁的直径方向上往复运动，压紧减速机上固定有压紧编码器，压紧编码器能够精确控制压紧基座和压紧辊子的位置。

钢管胚在定位辊子、两个压紧辊子和多个圆周辊子的带动下行进，且在行进的过程中，多个圆周辊子对钢管胚进行轧制，迫使钢管胚按照设计的形状成型，完成对钢管胚的精确成型。

本精成型机做到了在钢管生产线规格范围内所有规格的钢管生产都不需要更换轧辊，并且采用数字化控制，不用人工调整轧辊位置，只需要按动一个按钮，所有轧辊自行到达设计位置，直接可以进行下一个规格的钢管生产，精度高，成本低，省时省力，减少了对调型技师的依赖，成品质量高。

附图说明

图1为现有精成型机的结构示意图。

图2为本实用新型加工大口径钢管胚的结构示意图。

图3为本实用新型加工小口径钢管胚的结构示意图。

图4为本实用新型的结构示意图。

图5为主基座的结构示意图。

图6为基准轧辊机构与两侧压紧轧辊机构的安装结构示意图。

图7多个圆周轧辊机构的安装结构示意图。

图中，1为主基座，2为圆筒壁，3为成型装置，4为基准轧辊机构，5为圆周轧辊机构，6为压紧轧辊机构，7为圆形轧钢区域，8为压板，9为钢管胚，41为定位辊子，42为定位基座，43为定位丝杠，44为定位减速机，45为定位编码器，46为定位电机，51为圆周辊子，52为侧向基座，53为侧向丝杠，54为侧向减速机，55为侧向电机，56为侧向编码器，61为压紧辊子，62为压紧基座，63为压紧丝杠，64为压紧减速机，65为压紧电机，66为压紧编码器。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，钢管生产线精成型机的作用是将半圆的管胚进一步精确变形，使得钢管胚9的弧度均匀饱满，满足焊接时要保证管胚基本是圆形的要求。以前的精成型机是通过不同弧度的轧辊，将钢带卡在封闭的空间内，强制钢带贴上轧辊形成的封闭空间内，从而强制钢带变形成需要的形状。由于不同规格的钢管弧度不同，所以需要与钢管直径相符合的轧辊来完成成型工作，每个规格的钢管需要配备一套轧辊，成本太高。

本精成型机采用了多点包络成型的原理，用圆周的一圈轧辊将钢管胚9限制在一个空间内，这个空间虽然不是处处封闭，但是对于钢带来说，就是一个封闭的空间，在这个空间里，钢带只能按照设计的圆形来变形。如图2所示，本装置在制作大直径钢管时，多个圆周辊子51可以沿径向向外移动，如图3所示，本装置在制作小管径时的状态，圆周辊子51可以沿径向向内移动，根据小管径钢管的圆弧尺寸，圆周轧辊同时向圆心收缩，组成一个适合小管径钢管的封闭空间，来完成小管径钢管的成型。如此，将能够完成钢管生产线所有规格的钢管的成型，不需要更换轧辊。

如图4和图5所示，一种直缝钢管精成型机，包括主基座1和两个成型装置3，主基座1由钢板焊接而成，上面有沿径分布的轨道，供轧辊机构移动，主基座1上固定有圆筒壁2，圆筒壁2用于固定钢管轧制设备，两个成型装置3对称安装在主基座1的两端，钢管通过两个成型装置3先后轧制便可完成对钢管胚9的精确成型。

成型装置3包括安装在圆筒壁2上的基准轧辊机构4和多个圆周轧辊机构5，多个圆周轧辊机构5围绕圆筒壁2的中心轴呈等角度间隔布置，基准轧辊机构4的两侧对称布置有压紧轧辊机构6，基准轧辊机构4的定位辊子41、两个压紧轧辊机构6的压紧辊子61和多个圆周轧辊机构5的圆周辊子51共同形成直径可变的圆形轧钢区域7。本装置对钢管胚9进行逐步合拢的变形，根据实际钢管尺寸的需求来确定圆形轧钢区域7的直径，钢管胚9进入到运行轧钢区域后，钢管胚9通过基准轧辊机构4定位，钢管胚9的开口端两侧分别压在两侧的压紧轧辊机构6上，多个圆周轧辊机构5对钢管胚9进行精压制，生产不同规格的钢管不需要更换轧辊。

如图6所示，两个压紧轧辊机构6均倾斜设置，方便钢管胚9的定位。

如图4所示，相邻的侧向基座52之间设有压板8，相邻的两侧压板8之间形成轨道。

如图6所示，基准轧辊机构4包括定位基座42、定位丝杠43和定位减速机44，定位辊子41通过轴承安装在定位基座42内，定位辊子41的滚动方向与钢管胚9的行进方向一致，定位减速机44通过定位电机46驱动并固定在圆筒壁2上，定位减速机44驱动定位丝杠43转动，定位丝杠43带动定位基座42在圆筒壁2的直径方向上往复运动，定位减速机44上固定有定位编码器45，定位编码器45按照数据库给出的数字，将定位辊子41精确移动到设计的位置，定位编码器45能够精确控制定位基座42和定位辊子41的位置。

如图7所示，每个圆周轧辊机构5包括侧向基座52、侧向丝杠53和侧向减速机54，圆周辊子51通过轴承安装在对应的侧向基座52内，圆周辊子51的滚动方向与钢管胚9的行进方向一致，侧向减速机54通过侧向电机55驱动并固定在圆筒壁2上，侧向减速机54驱动侧向丝杠53转动，侧向丝杠53带动侧向基座52在圆筒壁2的直径方向上往复运动，侧向减速机54上固定有侧向编码器56，侧向编码器56能够精确控制侧向基座52和圆周辊子51的位置，侧向编码器56按照数据库给出的数字，将圆周辊子51精确移动到设计的位置，侧向基座52可在其两侧压板8所形成的轨道内往复运动。

如图6所示，每个压紧轧辊机构6包括压紧基座62、压紧丝杠63和压紧减速机64，压紧辊子61通过轴承安装在对应的压紧基座62内，压紧辊子61的滚动方向与钢管胚9的行进方向一致，压紧减速机64通过压紧电机65驱动并固定在圆筒壁2上，压紧减速机64驱动压紧丝杠63转动，压紧丝杠63带动压紧基座62在圆筒壁2的直径方向上往复运动，压紧减速机64上固定有压紧编码器66，压紧编码器66按照数据库给出的数字，将压紧辊子61精确移动到设计的位置，压紧编码器66能够精确控制压紧基座62和压紧辊子61的位置。

本成型机可以根据不同规格的钢管圆弧的开口大小，首先确定定位辊子41的位置，使得半圆钢管胚9的两个边缘卡紧在定位辊子41的斜面上，然后用两边的压紧辊子61将钢管胚9的两个边缘压紧到基准辊子上，然后用多个圆周辊子51组成一个合适圆弧的封闭空间，迫使钢管胚9按照设计的形状成型，完成对钢管胚9的精确成型。

钢管胚9在定位辊子41、两个压紧辊子61和多个圆周辊子51的带动下行进，且在行进的过程中，多个圆周辊子51对钢管胚9进行轧制，迫使钢管胚9按照设计的形状成型，完成对钢管胚9的精确成型。

本精成型机做到了在钢管生产线规格范围内的所有规格的钢管生产都不需要更换轧辊，并且采用数字化控制，不用人工调整轧辊位置，只需要按动一个按钮，所有轧辊自行到达设计位置，直接可以进行下一个规格的钢管生产，精度高，成本低，省时省力，减少了对调型技师的依赖，成品质量高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。

Claims (3)

1.一种直缝钢管精成型机，其特征在于，包括：

主基座（1），所述主基座（1）上固定有圆筒壁（2）；

两个成型装置（3），两个成型装置（3）对称安装在主基座（1）的两端，所述成型装置（3）包括安装在圆筒壁（2）上的基准轧辊机构（4）和多个圆周轧辊机构（5），多个所述圆周轧辊机构（5）围绕圆筒壁（2）的中心轴呈等角度间隔布置，基准轧辊机构（4）的两侧对称布置有压紧轧辊机构（6）；

所述基准轧辊机构（4）包括定位基座（42）、定位丝杠（43）和定位减速机（44），定位辊子（41）通过轴承安装在定位基座（42）内，所述定位减速机（44）通过定位电机（46）驱动并固定在圆筒壁（2）上，定位减速机（44）上固定有定位编码器（45），定位减速机（44）的输出轴通过定位丝杠（43）与定位基座（42）相连，定位基座（42）可在定位丝杠（43）的驱动下往复运动；

每个所述圆周轧辊机构（5）包括侧向基座（52）、侧向丝杠（53）和侧向减速机（54），圆周辊子（51）通过轴承安装在对应的侧向基座（52）内，所述侧向减速机（54）通过侧向电机（55）驱动并固定在圆筒壁（2）上，侧向减速机（54）上固定有侧向编码器（56），侧向减速机（54）的输出轴通过侧向丝杠（53）与侧向基座（52）相连，侧向基座（52）可在其两侧压板（8）所形成的轨道内往复运动；

每个所述压紧轧辊机构（6）包括压紧基座（62）、压紧丝杠（63）和压紧减速机（64），压紧辊子（61）通过轴承安装在对应的压紧基座（62）内，所述压紧减速机（64）通过压紧电机（65）驱动并固定在圆筒壁（2）上，压紧减速机（64）上固定有压紧编码器（66），压紧减速机（64）的输出轴通过压紧丝杠（63）与压紧基座（62）相连，压紧基座（62）在压紧丝杠（63）的驱动下往复运动；

基准轧辊机构（4）的定位辊子（41）、两个压紧轧辊机构（6）的压紧辊子（61）和多个圆周轧辊机构（5）的圆周辊子（51）共同形成直径可变的圆形轧钢区域（7）。

2.根据权利要求1所述的一种直缝钢管精成型机，其特征在于，两个所述压紧轧辊机构（6）均倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的一种直缝钢管精成型机，其特征在于，相邻的所述侧向基座（52）之间夹设有压板（8）。