CN207266978U - 用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机 - Google Patents
用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，包括基座、中频感应加热线圈、主液压缸、连接块、转臂座、转臂和反力矩装置，反力矩装置包括反力矩弧板和反力油缸，反力矩弧板固接转臂，反力矩弧板设有圆弧形的钢索槽，反力矩油缸固定在转臂座上，反力矩油缸的活塞杆铰接滑轮，钢索环绕在滑轮和钢索槽内，钢索一端固接反力矩弧板的前端，钢索另一端与转臂座固定。采用本实用新型可实现弯管外弧侧壁厚低减薄乃至零减薄，大大降低母材的耗费量。同时由于整个弯管过程中，以压应力为主，拉应力很小或为零，通过压缩变形细化晶粒，提高了变形区域的机械性能，消除组织缺陷扩大的趋势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种弯管加工设备，特别是用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机。
背景技术
目前，管路系统改变方向多采用弯头焊接直管的方法来实现，弯头焊接直管会产生较多的焊缝，对于一些重要的管路系统，如核电企业的锅炉或核反应堆等紧凑且重要的管路系统，减少焊缝意味着提高管路的安全性和可靠性，并且可以消除焊缝部位对介质流动性造成的影响，因此重要的管路系统采用弯管替代弯头焊接直管已经成为一种发展趋势。但是，采用现有弯管机加工管件时，随管子弯曲半径的减小，管壁背弧减薄量增加，当弯管弯曲半径R为2.5D时，背弧减薄量接近20％，显然为了保证管壁到达设计要求必需选用壁厚尺寸较大的母材进行弯管加工。现行弯管标准限制弯曲半径大于2.5D，以保证整个管路系统的经济性。换言之，现有设备无法解决弯曲半径小于2.5D弯管兼顾经济性的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，所述弯管机加工弯管的背弧低减薄，因此可明显减小母材规格，幅度降低弯管的生产成本。
本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：
一种用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，包括基座、中频感应加热线圈、主液压缸、连接块、转臂座、转臂，主液压缸、转臂座分别固定在基座两侧，主液压缸经连接块固接管件后端，转臂装配在转臂座上，转臂可相对转臂座转动，管件前端由转臂夹持，还设有反力矩装置，反力矩装置包括反力矩弧板和反力油缸，反力矩弧板固接转臂，反力矩弧板设有圆弧形的钢索槽，反力矩油缸固定在转臂座上，反力矩油缸的活塞杆铰接滑轮，钢索环绕在滑轮和钢索槽内，钢索一端固接反力矩弧板的前端，钢索另一端与转臂座固定。
上述用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，反力矩弧板与转臂同轴转动，反力矩弧板的几何中心与转动中心重合，反力矩弧板为两块，两块反力矩弧板上下平行配置，反力矩油缸设置两台，每台反力矩油缸分别对应一块反力矩弧板施力。
上述用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，转臂座前端固定安装板，安装板上设有导槽，铰座与导槽滑动配合，转臂与铰座铰接。
上述用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，还包括钢管夹持装置，钢管夹持装置包括齿面卡爪和自紧套，自紧套由两块半圆分体套对合紧固而成，自紧套为中空结构，在自紧套中部设有圆锥形的卡紧孔，所述齿面卡爪位于卡紧孔内，齿面卡爪由数块分体卡爪对合而成，齿面卡爪的外廓为圆台形、内孔为圆柱形，齿面卡爪外廓与卡紧孔内壁匹配贴合，齿面卡爪的内孔分布锯齿形的卡紧齿，卡紧齿的倾斜面向卡紧孔的小端方向倾斜。
上述用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机机，卡紧孔的轴向尺寸大于齿面卡爪的轴向尺寸，卡紧孔两侧分别设有对齿面卡爪轴向限位的限位台。
本实用新型所述中频弯管机增设反力矩装置，利用反力矩装置在变形区施加压应力，以压应力来抵消拉应力，使弯管外弧侧应力大大减少直至接近零，实现外弧侧壁厚低减薄乃至零减薄，大大降低母材的耗费量。同时由于整个弯管过程中，以压应力为主，拉应力很小或为零，通过压缩变形细化晶粒，提高了变形区域的机械性能，消除组织缺陷扩大的趋势。本实用新型在有利于管道安全性、可靠性和介质流动性的同时兼顾了经济性，社会效益和经济效益明显。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型中频弯管机的结构示意图；
图2是转臂座及反力矩装置的结构示意图；
图3是图2的A向视图；
图4钢管夹持装置的结构示意图；
图5是图4的左视图；
图6齿面卡爪的结构示意图；
图7是图6的左视图；
图8是图4中B处的局部放大视图。
图中各标号清单为：1、基座，2、主液压缸，3、连接块，4、管件，5、滑轮，6、反力油缸，7、转臂座，8、安装板，9、铰座，10、反力矩弧板，11、转臂，12、钢索，13、中频感应加热线圈，14、夹持装置，14-1、自紧套，14-2、齿面卡爪，14-3、卡紧齿，14-4、限位台，15、夹持辊轮。
具体实施方式
本实用新型所依据的理论分析如下：采用普通中频弯管技术时，管件在转矩作用下中性层上部拉应力递增，中性层下部压应力递增，管件背弧部位在拉应力作用下壁厚减薄。如果对管件施加合适的反向力，由施加的反向力所产生的压应力抵消拉应力，使弯管外弧侧应力减少至接近零，这样即便对于小弯曲半径的管件弯管加工，亦可实现外弧壁厚低减薄量乃至零减薄的目的。
参看图1-3，实施本实用新型所述的中频弯管机包括基座1、中频感应加热线圈13、主液压缸2、连接块3、转臂座7和转臂11。基座用于支撑各部件，主液压缸、转臂座分别固定在基座两侧，主液压缸经连接块固接管件4的后端，连接块与基座滑动配合，当主液压缸活塞杆伸出动作时，推动连接块及管件右移。转臂座前端固定安装板8，安装板上设有导槽，铰座9与导槽滑动配合可以用来调整所加工弯管的半径，铰座在安装板上的位置确定后由螺栓固定，工作过程铰座与安装板之间无相对运动。转臂与铰座铰接，使转臂可相对转臂座转动，转臂设有用于穿过管件的卡口，管件前端位于转臂的卡口内。转臂座设有两对夹持辊轮15，夹持辊轮的中部内凹。中频感应加热线圈设置在转臂座前部，中频感应加热线圈的轴线与管件直段的轴线共线，中频感应加热线圈的轴线与转臂的转动中心之间的距离为管件的弯曲半径R。由中频感应加热线圈将管件局部(变形区)加热到奥氏体转变温度以上。所述中频弯管机还设有反力矩装置，反力矩装置包括反力矩弧板10和反力油缸6，反力矩弧板固接转臂，反力矩弧板设有圆弧形的钢索槽，反力矩油缸固定在转臂座处，反力矩油缸的活塞杆铰接滑轮5，钢索12环绕钢索槽和滑轮，钢索一端固接反力矩弧板的前端，钢索另一端与转臂座固定。反力矩弧板的几何中心与转动中心重合，反力矩弧板设置两块，两块反力矩弧板上下平行配置，反力矩油缸设置两台，每台反力矩油缸分别对应一块反力矩弧板施力。
参看图4-8，所述中频弯管机在增加反力油缸后主液压缸的总推力需相应增加，因此在管件煨弯过程中固定在钢管前部的钢管夹持装置需要有强大的夹持力以避免管件发生相对滑动。所述钢管夹持装置14包括齿面卡爪14-2和自紧套14-1，自紧套由两块半圆分体套对合紧固而成，自紧套为中空结构，在自紧套中部设有圆锥形的卡紧孔。齿面卡爪位于卡紧孔内，齿面卡爪由数块分体卡爪对合而成，分体卡爪的数目以3-6块为宜，图示实施例中分体卡爪为四块。齿面卡爪的外廓为圆台形、内孔为圆柱形。齿面卡爪的外廓与卡紧孔的内壁匹配贴合，齿面卡爪的内孔直径与所卡紧的管件的外径匹配。在齿面卡爪的内孔分布锯齿形的卡紧齿14-3，卡紧齿的倾斜面向卡紧孔的小端方向倾斜。为防止卡紧齿伤及大口径壁厚钢管的外表面，各卡紧齿的顶部设有圆弧倒角。卡紧孔的轴向尺寸大于齿面卡爪的轴向尺寸，卡紧孔两侧分别设有对齿面卡爪轴向限位的限位台14-4。夹持装置随管件运行，直至夹持装置与转臂贴合压紧，随后在主液压缸推力作用下转臂旋转，实现管件煨弯。
Claims (5)
1.一种用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，包括基座(1)、中频感应加热线圈(13)、主液压缸(2)、连接块(3)、转臂座(7)、转臂(11)，主液压缸、转臂座分别固定在基座两侧，主液压缸经连接块(3)固接管件后端，转臂装配在转臂座上，转臂可相对转臂座转动，管件前端由转臂夹持，其特征在于：还设有反力矩装置，反力矩装置包括反力矩弧板(10)和反力油缸，反力矩弧板固接转臂，反力矩弧板设有圆弧形的钢索槽，反力矩油缸固定在转臂座上，反力矩油缸的活塞杆铰接滑轮(5)，钢索(12)环绕在滑轮和钢索槽内，钢索一端固接反力矩弧板的前端，钢索另一端与转臂座固定。
2.根据权利要求1所述的用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，其特征在于：反力矩弧板与转臂同轴转动，反力矩弧板的几何中心与转动中心重合，反力矩弧板为两块，两块反力矩弧板上下平行配置，反力矩油缸设置两台，每台反力矩油缸分别对应一块反力矩弧板施力。
3.根据权利要求2所述的用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，其特征在于：转臂座前端固定安装板(8)，安装板上设有导槽，铰座与导槽滑动配合，转臂与铰座铰接。
4.根据权利要求3所述的用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机，其特征在于：还包括钢管夹持装置(14)，钢管夹持装置包括齿面卡爪(14-2)和自紧套(14-1)，自紧套由两块半圆分体套对合紧固而成，自紧套为中空结构，在自紧套中部设有圆锥形的卡紧孔，所述齿面卡爪位于卡紧孔内，齿面卡爪由数块分体卡爪对合而成，齿面卡爪的外廓为圆台形、内孔为圆柱形，齿面卡爪外廓与卡紧孔内壁匹配贴合，齿面卡爪的内孔分布锯齿形的卡紧齿(14-3)，卡紧齿的倾斜面向卡紧孔的小端方向倾斜。
5.根据权利要求4所述的用于小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工的中频弯管机机，其特征在于：卡紧孔的轴向尺寸大于齿面卡爪的轴向尺寸，卡紧孔两侧分别设有对齿面卡爪轴向限位的限位台(14-4)。
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|---|---|---|---|---|
| CN107597916A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-19 | 渤海重工管道有限公司 | 小弯曲半径壁厚低减薄弯管加工方法及中频弯管机 |
| CN115356971A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-11-18 | 江苏新恒基特种装备股份有限公司 | 中频弯管加热调节过程精确监测控制系统及方法 |
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- 2017-09-06 CN CN201721133820.3U patent/CN207266978U/zh active Active
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