CN216503416U - 多槽钢管自动制管系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多槽钢管自动制管系统，包括依次排列的双槽辊压装置、四槽辊压装置、钢带卷边装置、水平辊压装置、对边焊接装置和钢管整型定径装置。钢带输送到双槽辊压装置压制出两条凹槽，再经四槽辊压装置压制出四条凹槽，钢带卷边装置使钢带的两侧边缘向上弯曲，对边焊接装置将钢带的两侧边缘合拢后进行焊接以形成钢管，钢管整型定径装置压制钢管的周面及内部以形成多槽钢管。采用内顶式辅助矫形定径技术，在钢管矫形定径时，通过钢管内部特定结构设计的内顶辅助模具，配合外部的矫直模具，相对辊压，使钢管获得目标参数的产品，产品精度高。

Description

多槽钢管自动制管系统

技术领域

本实用新型涉及异形管生产加工领域，特别涉及多槽钢管自动制管系统。

背景技术

不锈钢管由于具有优异的防锈蚀和机械性能，越来越广泛的应用在建筑、化工、设备制造等领域中。然而在不同的应用领域，对钢管的形态要求不一样，例如在阳光房建筑中，楼顶或者墙壁都采用多层玻璃或者其他板材建造，玻璃或者板材一般都需要固定安装在支撑梁或者立柱的安装槽内，因此需要用到的钢横梁或者立柱都需要具有多槽结构。传统的处理方式基本都是在现场安装时，将多个口径不同的方形管组合、焊接成一个具有多槽管结构的横梁或者立柱。此种方法耗费的钢管多、现场焊接工序复杂，在一定程度上限制后多槽钢管的应用推广。

由钢带一体成型的多槽钢管，钢管内部为空心的，相对多个方管组合而成的多槽钢管而言，能大大的减少材料使用量。而多槽钢管的结构比较复杂，若采用现有的工艺技术，在多槽成型过程中，钢带材料容易被成型辊压模具撕扯延伸而发生拉伤甚至开裂现象，并且在多槽钢管的成型末端，由于钢管的内部为中空的，在对钢管进行矫形定径时，钢管的多层折边结构无法提供足够的支撑力，使得矫形定径效果不佳，往往需要获得的平直面会呈现出弯曲弧面现象，极大的影响了钢管的质量。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能非常高效的获得多槽管状结构，并且多槽钢管各部分规格尺寸精度高，产品品质优异的多槽钢管自动制管系统。

根据本实用新型的一个方面，提供了多槽钢管自动制管系统，包括依次排列的双槽辊压装置、四槽辊压装置、钢带卷边装置、水平辊压装置、对边焊接装置和钢管整型定径装置，所述双槽辊压装置和四槽辊压装置均设置为多组，所述钢带输送到双槽辊压装置压制出两条凹槽，再经四槽辊压装置压制出四条凹槽，所述钢带卷边装置压制钢带的边缘使钢带的两侧边缘向上弯曲，所述水平辊压装置压制钢带的中部使钢带的两侧边缘进一步向上弯曲，对边焊接装置将钢带的两侧边缘合拢后进行焊接以形成钢管，钢管整型定径装置压制钢管的周面及内部以形成多槽钢管。

进一步地，所述双槽辊压装置包括双槽辊压支架、双槽上辊、双槽下辊、双槽上辊轴和双槽下辊轴，所述双槽上辊和双槽下辊均采用分体结构，所述双槽上辊固定套装于双槽上辊轴外，所述双槽下辊固定套装于双槽下辊轴外，所述双槽上辊轴和双槽下辊轴均安装于双槽辊压支架，所述双槽上辊位于双槽下辊的上方，所述双槽上辊的周面设有两条第一凹槽，所述双槽下辊的周面设有两条第一凸缘，所述第一凹槽与第一凸缘相对配合。

进一步地，所述四槽辊压装置包括四槽上辊和四槽下辊，所述四槽上辊和四槽下辊均采用分体结构，所述四槽上辊的周面设有四条第二凹槽，所述四槽下辊的周面设有四条第二凸缘，所述第二凹槽与第二凸缘相对配合。

进一步地，所述钢带卷边装置包括卷边上辊和卷边下辊，所述卷边上辊和卷边下辊均采用分体结构，所述卷边上辊的两端均设有卷边凸缘，所述卷边凸缘的外侧边缘呈圆弧形，所述卷边下辊的两端均设有与卷边凸缘相对配合的卷边凹槽，所述卷边上辊还设有定型凹槽，所述定型凹槽与卷边凸缘相邻设置，所述卷边下辊设有与定型凹槽相对配合的定型凸缘。

进一步地，所述钢管整型定径装置包括整形定径模具，整形定径模具包括上整型辊、下整型辊、左整型辊、右整型辊、内托顶模具和牵引钢绳，所述上整型辊与下整型辊上下相对设置，所述左整型辊与右整型辊左右相对设置，所述上整型辊、下整型辊、左整型辊和右整型辊环绕于内托顶模具外，所述内托顶模具位于需要整型的钢管内部，所述牵引钢绳的一端与内托顶模具的一侧固定连接，所述牵引钢绳的另一端穿出钢管并呈固定设置。

进一步地，多槽钢管自动制管系统还包括内侧斜边辊压装置，所述内侧斜边辊压装置位于双槽辊压装置的进料端一侧，所述内侧斜边辊压装置包括水平上辊和水平下辊，所述水平上辊和水平下辊上下相对设置，所述水平上辊的中段设有梯形凸缘，所述水平下辊的中段设有与梯形凸缘相对配合的梯形凹槽。

本实用新型的有益效果是：采用分段成型技术的新型平辊成型模具，先在平直的钢带靠中心位置辊压出相邻的两个槽，再逐渐向钢带两外侧进行下一组槽的成型，避免多槽同时成型时相互抢夺材料而形成撕扯、拉伤。平辊模具设计为分体组合结构，可以通过自有组合的方式，在不同辊压工位上获得不同的压辊模具机构，因此在生产不同槽数的钢管时，仅需更改组合方式即可实现，避免了重新开模的成本，有效提高设备通用性。采用内顶式辅助矫形定径技术，在钢管矫形定径时，通过钢管内部特定结构设计的内顶辅助模具，配合外部的矫直模具，相对辊压，使钢管获得目标参数的产品，精度高。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的多槽钢管自动制管系统的结构示意图；

图2为双槽辊压装置的结构示意图；

图3为多组双槽辊压装置的模具配合的结构示意图；

图4为多组四槽辊压装置的模具配合的结构示意图；

图5为内侧斜边辊压装置的模具配合的结构示意图；

图6为钢带卷边装置的模具配合的结构示意图；

图7为水平辊压装置的模具配合的结构示意图；

图8为对边焊接装置的结构示意图；

图9为钢管整型定径装置的结构示意图；

图10为图9所示的钢管整型定径装置的右视结构示意图；

图11为钢管整型定径装置的整形定径模具与钢管配合的结构示意图；

图12为钢管整型定径装置的整形定径模具与钢管配合的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

图1～图12示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的多槽钢管自动制管系统。

参照图1，多槽钢管自动制管系统包括依次排列的钢带放卷装置101、钢带展平装置102、内侧斜边辊压装置8、双槽辊压装置1、四槽辊压装置2、钢带卷边装置3、水平辊压装置4、对边焊接装置5、焊缝打磨装置6和钢管整型定径装置7。钢带卷置于钢带放卷装置101并放卷后经钢带展平装置102展平，后钢带被输送到内侧斜边辊压装置8预压制出两条斜边，后再输送到双槽辊压装置1压制出两条凹槽，再经四槽辊压装置2压制出四条凹槽。压制出四条凹槽的钢带输送到钢带卷边装置3，钢带卷边装置3压制钢带的边缘使钢带的两侧边缘向上弯曲。水平辊压装置4压制钢带的中部使钢带的两侧边缘进一步向上弯曲，后由对边焊接装置5将钢带的两侧边缘合拢后进行焊接以形成钢管，再再经钢管整型定径装置7压制钢管的周面及内部以形成多槽钢管。焊接钢带的焊枪设置于最后一组对边焊接装置5的出口。

参照图2和图3，双槽辊压装置1包括双槽辊压支架11、双槽上辊12、双槽下辊13、双槽上辊轴14、双槽下辊轴15、上辊升降装置16和上辊轴安装座17。双槽上辊12固定套装于双槽上辊轴14外，双槽下辊13固定套装于双槽下辊轴15外。双槽上辊轴14和双槽下辊轴15均安装于双槽辊压支架11，双槽辊压支架11设置为两个并分别支撑于双槽上辊轴14的两端和双槽下辊轴15的两端。上辊轴安装座17设置为两个并分别滑动连接于两个双槽辊压支架11，上辊升降装置16固定于双槽辊压支架11的上部，上辊升降装置16的下端与上辊轴安装座17连接并能带动上辊轴安装座17升降，上辊升降装置16与上辊轴安装座17对应设置为两个。上辊升降装置16可以是贯穿双槽辊压支架11顶部并与双槽辊压支架11螺纹配合的螺杆。双槽上辊轴14的端部与上辊轴安装座17转动连接，双槽下辊轴15与双槽辊压支架11转动连接。双槽下辊轴15的一端穿过双槽辊压支架11后与传动装置连接，传动装置与电机连接，电机转动带动传动装置转动以带动双槽下辊轴15转动。

双槽上辊12位于双槽下辊13的上方，双槽上辊12的周面设有两条环形的第一凹槽121。双槽下辊13的周面设有两条环形的第一凸缘131，第一凹槽121与第一凸缘131相对配合。双槽上辊12和双槽下辊13均采用分体结构，双槽上辊12设置成两段式或四段式分体结构，双槽下辊13设置成4段式分体结构，可以方便调节两条凹槽和凸缘之间的距离，以适应不同尺寸的钢管压制。各段之间可以通过插入一个或多个半圆快速调节环调节间隔，在设备中仅需增减或者更换调节环即可实现平辊模具位置的调节，可快速获得新型结构多槽钢管的成型模具效果，省却拆机更换带来的麻烦。双槽辊压装置1设置为5组并依次排列，5组双槽辊压装置1的第一凹槽121和第一凸缘131沿钢带的输送方向由浅到深逐步变化，最再一组双槽辊压装置1的第一凹槽121和第一凸缘131的横截面呈方形。钢带穿过第一凹槽121和第一凸缘131之间被压制出两条向上凸起的方型槽带。

参照图4，四槽辊压装置2包括四槽上辊21和四槽下辊22，四槽上辊21和四槽下辊22均采用两段式对称分体结构。四槽上辊21包括对称左半部和右半部。四槽上辊21的周面设有四条第二凹槽211，其中两条第二凹槽211位于左半部，另外两条第二凹槽211位于右半部。左半部和右半部之间采用半圆快速调节环间隔，可以快速调节左半部和右半部之间的距离以适应不同管径的多槽钢管生产。四槽下辊22的周面设有四条第二凸缘221，第二凹槽211与第二凸缘221相对配合。四槽辊压装置2设置为4组并依次排列，四槽上辊21上靠近中心的两条第二凹槽211与第一凹槽121的位置相对应，经第一凹槽121压制成型的钢带上的凹槽再经四槽上辊21上靠近中心的两条第二凹槽211压制。4组四槽辊压装置2的靠近四槽上辊21两侧边缘的两条第二凹槽211的形状沿钢带的输送方向由浅到深逐步变化。四槽辊压装置2还包括固定四槽上辊21的上辊轴和固定四槽下辊22的下辊轴，以及支撑上辊轴和下辊轴的支架。钢带经四槽辊压装置2压制后在钢带的表面形成四条向上凸起的方形凸槽。

参照图5，内侧斜边辊压装置8位于钢带展平装置102、内侧斜边辊压装置8和双槽辊压装置1之间，内侧斜边辊压装置8包括水平上辊81、水平下辊82、水平上辊轴、水平下辊轴和支架，其各部件的连接结构与双槽辊压装置1相同或相似。水平上辊81和水平下辊82上下相对设置，水平上辊81、水平下辊82均采用三段式结构。水平上辊81的中段设有梯形凸缘811，水平下辊82的中段设有与梯形凸缘811相对配合的梯形凹槽821。内侧斜边辊压装置8将展平后的钢带压制出两条内侧斜边，后再输送到双槽辊压装置1，双槽辊压装置1在两条内侧斜边的基础上压制出两条凹槽。

参照图6，钢带卷边装置3包括卷边上辊31和卷边下辊32，卷边上辊31和卷边下辊32均采用两段式分体结构。卷边上辊31的两端均设有卷边凸缘311，卷边凸缘311的外侧边缘呈圆弧形。卷边下辊32的两端均设有与卷边凸缘311相对配合的卷边凹槽321，卷边凹槽321的内壁向卷边上辊31的端部延伸并径向向外弯曲。卷边上辊31还设有定型凹槽312，定型凹槽312与卷边凸缘311相邻设置，卷边下辊32设有与定型凹槽312相对配合的定型凸缘322。钢带通过卷边上辊31和卷边下辊32之间，卷边凸缘311和卷边凹槽321将钢带的两侧边缘压制成向上弯曲状。定型凹槽312与定型凸缘322与钢带上的两条外侧凸槽相对应，防止在压制钢带的边缘时破坏钢带上的凸槽。

参照图7，水平辊压装置4设有水平上辊41和水平下辊42，水平上辊41与水平下辊42上下配合设置。水平上辊41的中部呈圆弧型向外凸出，水平下辊42的中部呈圆弧型内凹。水平辊压装置4设置为两组，后一组水平辊压机4的水平上辊41和水平下辊42的中部的弧型弯曲弧度比前一组大，压制后的钢带的中部向下弯曲，而两侧边缘的二次弯折边向上翘起使钢带形成类似U字形的结构。

参照图8，对边焊接装置5包括第二水平上辊51、第二水平下辊52、弧面立辊53、合拢机座54、水平上辊轴55、水平下辊轴56、上辊轴升降机构57和立辊安装机构58。第二水平上辊51和第二水平下辊52上下相对设置，弧面立辊53设置为两个并分别位于第二水平上辊51和第二水平下辊52的两侧。第二水平上辊51设置成分体结构，第二水平上辊51的周面设有对边卡槽511，对边卡槽511对称设置为两个，对边卡槽511设有直面边和弧面边，直面边和弧面边之间形成夹角。工作时，钢带的边缘卡入直面边和弧面边之间的夹角处进行对边。第二水平上辊51固定套装于水平上辊轴55外，第二水平下辊52固定套装于水平下辊轴56外。合拢机座54设置为两个，水平下辊轴56的两端分别与两个合拢机座54转动连接。上辊轴升降机构57安装于合拢机座54的上部，上辊轴升降机构57与水平上辊轴55转动连接并能带动水平上辊轴55升降，立辊安装机构58固定于合拢机座54的中部，弧面立辊53安装于立辊安装机构58。

第二水平上辊51包括左半辊512和右半辊513，左半辊512和右半辊513均设有对边卡槽511。左半辊512和右半辊513的对边卡槽511呈对称设置，左半辊512和右半辊513之间可以设置隔片514，隔片514可以调节左半辊512和右半辊513之间的间距。合拢辊压装置3设置为3组并依次排列，通过多组合拢辊压装置3的两个对边卡槽511将钢带的两侧边缘逐渐合拢并精确的对位。

参照图9～图12，钢管整型定径装置7包括整形定径模具，整形定径模具包括上整型辊711、下整型辊712、左整型辊713、右整型辊714、内托顶模具715和牵引钢绳716。上整型辊711与下整型辊712上下相对设置，左整型辊713与右整型辊714左右相对设置，上整型辊711、左整型辊713、下整型辊712和右整型辊714环绕于内托顶模具715外。内托顶模具715位于需要整型的钢管内部，牵引钢绳716的一端与内托顶模具715的一侧固定连接，牵引钢绳716的另一端从钢管的内部穿出，依次穿过焊缝打磨装置6、对边焊接装置5的第二水平上辊51和第二水平下辊52之间穿出。牵引钢绳716的另一端固定设置，牵引钢绳716拉住内托顶模具715使其刚好位于上整型辊711、下整型辊712、左整型辊713和右整型辊714的环绕中心。

整型定径装置7可以并列设置为两个，整型定径装置7还包括调节定位装置72、整形模座73、升降调节装置74、横向调节装置75和安装座76。整形定径模具与调节定位装置72可转动连接，调节定位装置72安装于整形模座73并可调节整形定径模具的位置。整形模座73与横向调节装置75连接，横向调节装置75与升降调节装置74连接，升降调节装置74安装于安装座76。调节定位装置72和整形定径模具一一对应设置，调节定位装置72和整形定径模具设置成4组并呈环状排列。

整形模座73包括环形入口732和安装支座733。环形入口732位于安装支座733的一端。安装支座733设置成4个并与调节定位装置72和整形定径模具一一对应。

调节定位装置72安装于安装支座733，调节定位装置72包括模具安装轴721、调节滑块722、调节丝杆723和固定块724。模具安装轴721的一端与整形定径模具可转动连接，当钢管经过时，整形定径模具跟随钢管的移动而转动。模具安装轴721的一端贯穿调节滑块722并与调节滑块722螺纹配合，转动模具安装轴721可调节整形定径模具的轴向位置。调节滑块722与安装支座733滑动连接，固定块724与安装支座733固定连接。调节丝杆723的一端与调节滑块722活动套接，调节丝杆723的另一端贯穿固定块724并与固定块724螺纹配合。转动调节丝杆723可调节整形定径模具1的径向位置。

升降调节装置74包括升降调节丝杆741、升降调节板743和升降定位螺母742。升降调节板743上设有可供钢管贯穿的通孔，升降调节板743与安装座76滑动配合。升降调节丝杆741竖向设置，升降调节丝杆741的一端与升降调节板743活动套接，升降调节丝杆741的另一端贯穿安装座76并与安装座76螺纹配合。升降定位螺母742套装于升降调节丝杆741外并与升降调节丝杆741螺纹配合。转动升降调节丝杆741可使转动升降调节丝杆741沿其轴向升降并带动升降调节板743升降。转动升降定位螺母742可将升降调节丝杆74锁紧于安装座76。

横向调节装置75包括横移拖板751、横移丝杆752、横移丝杆座753和蜗轮压圈754。横移拖板751与升降调节板743滑动配合，横移丝杆座753与安装座76固定连接。横移丝杆752的一端与横移拖板751活动套接，横移丝杆752的一端贯穿横移丝杆座753并与横移丝杆座753螺纹配合。转动横移丝杆752可调节横移拖板751和与之连接的整形模座73的水平位置。

整个系统可以采用PLC进行自动控制，并以电机产生动力，电机连接多个传动装置进行联动传动，以使系统的各机构能够同步运行。

实施例2

多槽钢管自动制管方法，包括如下步骤：

S1、钢带进行放卷压平后输送到内侧斜边辊压装置8，内侧斜边辊压装置8将平直的钢带辊压出两条内侧斜边，再输送到双槽辊压装置1；

S2、双槽辊压装置1沿内侧斜边在钢带上压制出两条向上凸起的方型槽带，再输送到四槽辊压装置2；

S3、四槽辊压装置2在双槽辊压装置1压制出的两条槽带外侧的两侧分别压制出一条向上凸起的方型槽带，由此，经四槽辊压装置2压制后，钢带上产生四条向上凸起的方型槽带。后再输送到钢带卷边装置3；

S4、钢带卷边装置3压制钢带的两侧边缘使之向上弯曲，再由水平辊压装置4压制钢带的中部使钢带呈U字形，再输送到对边焊接装置5；

S5、对边焊接装置5将钢带的两侧边缘合拢，再将合拢的两侧边缘进行焊接以形成钢管，后再输送到钢管整型定径装置7；

S6、钢管整型定径装置7将钢管进行整型后形成预定形状的多槽钢管。钢管整型定径装置7的上整型辊711、下整型辊712、左整型辊713和右整型辊714环绕于钢管的外周面，内托顶模具715位于钢管内部以支撑并定型钢管内部，牵引钢绳716牵拉住内托顶模具715的一侧使内托顶模具715保持于上整型辊711、下整型辊712、左整型辊713和右整型辊714的中间。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.多槽钢管自动制管系统，其特征在于，包括依次排列的双槽辊压装置(1)、四槽辊压装置(2)、钢带卷边装置(3)、水平辊压装置(4)、对边焊接装置(5)和钢管整型定径装置(7)，所述双槽辊压装置(1)和四槽辊压装置(2)均设置为多组，所述钢带输送到双槽辊压装置(1)压制出两条凹槽，再经四槽辊压装置(2)压制出四条凹槽，所述钢带卷边装置(3)压制钢带的边缘使钢带的两侧边缘向上弯曲，所述水平辊压装置(4)压制钢带的中部使钢带的两侧边缘进一步向上弯曲，对边焊接装置(5)将钢带的两侧边缘合拢后进行焊接以形成钢管，钢管整型定径装置(7)压制钢管的周面及内部以形成多槽钢管。

2.根据权利要求1所述的多槽钢管自动制管系统，其特征在于，所述双槽辊压装置(1)包括双槽辊压支架(11)、双槽上辊(12)、双槽下辊(13)、双槽上辊轴(14)和双槽下辊轴(15)，所述双槽上辊(12)和双槽下辊(13)均采用分体结构，所述双槽上辊(12)固定套装于双槽上辊轴(14)外，所述双槽下辊(13)固定套装于于双槽下辊轴(15)外，所述双槽上辊轴(14)和双槽下辊轴(15)均安装于双槽辊压支架(11)，所述双槽上辊(12)位于双槽下辊(13)的上方，所述双槽上辊(12)的周面设有两条第一凹槽(121)，所述双槽下辊(13)的周面设有两条第一凸缘(131)，所述第一凹槽(121)与第一凸缘(131)相对配合。

3.根据权利要求1所述的多槽钢管自动制管系统，其特征在于，所述四槽辊压装置(2)包括四槽上辊(21)和四槽下辊(22)，所述四槽上辊(21)和四槽下辊(22)均采用分体结构，所述四槽上辊(21)的周面设有四条第二凹槽(211)，所述四槽下辊(22)的周面设有四条第二凸缘(221)，所述第二凹槽(211)与第二凸缘(221)相对配合。

4.根据权利要求1所述的多槽钢管自动制管系统，其特征在于，所述钢带卷边装置(3)包括卷边上辊(31)和卷边下辊(32)，所述卷边上辊(31)和卷边下辊(32)均采用分体结构，所述卷边上辊(31)的两端均设有卷边凸缘(311)，所述卷边凸缘(311)的外侧边缘呈圆弧形，所述卷边下辊(32)的两端均设有与卷边凸缘(311)相对配合的卷边凹槽(321)，所述卷边上辊(31)还设有定型凹槽(312)，所述定型凹槽(312)与卷边凸缘(311)相邻设置，所述卷边下辊(32)设有与定型凹槽(312)相对配合的定型凸缘(322)。

5.根据权利要求1所述的多槽钢管自动制管系统，其特征在于，所述钢管整型定径装置(7)包括整形定径模具，整形定径模具包括上整型辊(711)、下整型辊(712)、左整型辊(713)、右整型辊(714)、内托顶模具(715)和牵引钢绳(716)，所述上整型辊(711)与下整型辊(712)上下相对设置，所述左整型辊(713)与右整型辊(714)左右相对设置，所述上整型辊(711)、下整型辊(712)、左整型辊(713)和右整型辊(714)环绕于内托顶模具(715)外，所述内托顶模具(715)位于需要整型的钢管内部，所述牵引钢绳(716)的一端与内托顶模具(715)的一侧固定连接，所述牵引钢绳(716)的另一端穿出钢管并固定设置。

6.根据权利要求1所述的多槽钢管自动制管系统，其特征在于，还包括内侧斜边辊压装置(8)，所述内侧斜边辊压装置(8)位于双槽辊压装置(1)的进料端一侧，所述内侧斜边辊压装置(8)包括水平上辊(81)和水平下辊(82)，所述水平上辊(81)和水平下辊(82)上下相对设置，所述水平上辊(81)的中段设有梯形凸缘(811)，所述水平下辊(82)的中段设有与梯形凸缘(811)相对配合的梯形凹槽(821)。

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