CN111136137A - 压力钢管加劲环卷制设备及卷制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力钢管加劲环卷制设备，包括箱体、主动辊驱动组件、被动辊组件、两组主动辊组件；被动辊组件包括被动辊、支承体；主动辊、被动辊呈等腰三角形间隔排布；主动辊、被动辊上端分别设有滚轮；箱体上端面设有平置滑轨，支承体支承在滑轨中；主动辊由蜗轮蜗杆驱动；进一步改进在于：被动辊组件由油缸驱动；滚轮包括可拆式安装在主动辊、被动辊组件上部轴肩上端面上的下圆盘、中间圆盘、上圆盘；本发明还公开了一种采用上述的压力钢管加劲环卷制设备的压力钢管加劲环卷制工艺。本发明无需多级减速，结构紧凑，自锁性好；液压驱动，驱动力大，滚压精度高，满足高强度钢板卷制需要；滚轮更换便捷；能卷制符合使用要求的压力钢管加劲环。

Description

压力钢管加劲环卷制设备及卷制工艺

技术领域

本发明涉及压制成型加工技术领域，具体涉及一种压力钢管加劲环卷制设备及卷制工艺。

背景技术

水电站管道为压力钢管，一般直径较大，管道外需设置若干加劲环，这种加劲环的制作工艺一般是将钢板割成N片弧板进行组拼焊接圆环，其缺点主要是：焊接接点多且变形大，制作速度慢。中国专利公开号CN 208613441 U公开了一种法兰成型机，通过设置在机架上的两个主动成型轮、一个及从动成型轮将钢板滚压成法兰，这种法兰成型机的主要缺陷在于：传动系统为齿轮传动，需多级减速，结构不紧凑，另外，自锁性差，主动成型轮反转时不能自锁。采用这种设备也无法卷制符合使用要求的压力钢管加劲环。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种无需多级减速，结构紧凑，自锁性好的压力钢管加劲环卷制设备，以及能卷制符合使用要求的压力钢管加劲环工艺。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

压力钢管加劲环卷制设备，包括箱体、主动辊驱动组件、被动辊组件、两组主动辊组件；所述主动辊组件包括主动辊；所述被动辊组件包括被动辊、支承体；所述主动辊、被动辊的中心轴线竖置，自上而下看，所述被动辊与两个主动辊呈等腰三角形间隔排布，所述被动辊的中心在两个主动辊中心连线的垂直平分线上；所述主动辊转动连接安装在箱体上；所述主动辊伸出箱体的上端设有滚轮；所述被动辊转动连接安装在支承体上；所述被动辊伸出支承体的上端设有滚轮；所述箱体的上端面在两个主动辊中心连线的一侧设有平置的滑轨，所述支承体支承在滑轨中，可沿滑轨在垂直于两个主动辊中心连线的方向上移动；所述主动辊驱动组件包括电动机、减速器；所述电动机、减速器设置在箱体外侧，所述电动机的输出端与减速器输入端连接；其改进之处在于：所述主动辊驱动组件还包括蜗杆轴、同轴套装并固定连接在主动辊下部的蜗轮；所述蜗杆轴平置，转动连接安装在箱体中，所述蜗杆轴上的蜗杆与两个主动辊上的蜗轮同时啮合，可驱动主动辊同方向、同转速转动；所述蜗杆轴的一端与减速器的输出端连接。

上述结构中，所述支承体设置在箱体内；所述支承体远离主动辊一侧的箱体侧壁上设有油缸；所述油缸的中心轴线平置，所述油缸的缸体固定连接在箱体侧壁上，所述油缸的活塞杆与支承体连接；所述支承体在油缸的驱动下，可沿滑轨在垂直于两个主动辊中心连线的方向上移动。

上述结构中，所述滚轮包括下圆盘、中间圆盘、上圆盘、端盖、若干第一螺栓，所述中间圆盘的外径小于下圆盘和上圆盘的外径；所述主动辊、被动辊的上部分别设有轴肩；在所述主动辊上，所述下圆盘、中间圆盘、上圆盘、端盖依次同轴间隙配合套装在主动辊上部轴肩上端面上方的主动辊轴端；所述第一螺栓自上而下贯穿端盖、上圆盘、中间圆盘、下圆盘，将端盖、上圆盘、中间圆盘、下圆盘固定连接在主动辊上部轴肩上端面上；在所述被动辊上，所述下圆盘、中间圆盘、上圆盘、端盖依次同轴间隙配合套装在被动辊上部轴肩上端面上方的被动辊轴端；所述第一螺栓自上而下贯穿端盖、上圆盘、中间圆盘、下圆盘，将端盖、上圆盘、中间圆盘、下圆盘固定连接在被动辊上部轴肩上端面上。

上述结构中，所述中间圆盘包括内圆盘、由超硬材料制成的外圆盘；所述外圆盘同轴套装并固定连接在内圆盘上。

上述结构中，所述下圆盘的上端面、上圆盘的下端面分别设有超硬耐磨层。

上述结构中，所述主动辊、被动辊的上端伸出端盖上端面，所述主动辊、被动辊的上端分别设有向上开口的直槽。

采用上述的压力钢管加劲环卷制设备的压力钢管加劲环卷制工艺，其改进之处在于：包括以下步骤：

1）根据所需压力钢管加劲环的尺寸下料条板；

2）检验步骤1）所下条板的尺寸是否符合设计要求；

3）条板滚压：

a、根据步骤1）所下条板的宽度调整所述压力钢管加劲环卷制设备被动辊、主动辊之间的距离；

b、将步骤1）所下条板平置，放入被动辊、主动辊上端滚轮之间的凹槽中；

c、被动辊在油缸驱动下沿滑轨在垂直于两个主动辊中心连线的方向上向主动辊一侧移动，对条板施压；同时，两个主动辊在主动辊驱动组件驱动下转动，对条板进行滚压；

d、反复操作步骤b和c，直至基本达到尺寸要求；

4）利用标准弧板对步骤3）所滚压条板进行弧度检测，并测量步骤3）所滚压条板的直径或弧长；

5）将所滚压条板放至整形设备上进行整形；

6）利用标准弧板对步骤5）所整形条板进行弧度检测，并测量步骤5）所整形条板的直径或弧长；

7）如果按步骤6）检测后，步骤5）所整形条板未达到尺寸要求，将步骤6）所检测条板继续放至整形设备上进行整形，直至达到尺寸要求；

8）将所整形的已达到尺寸要求的条板进行组装拼焊，制成压力钢管加劲环；

9）对所制成压力钢管加劲进行检测。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、主动辊驱动组件采用蜗轮蜗杆传动驱动主动辊，蜗轮蜗杆传动的传动比大，无需多级减速，结构紧凑，自锁性好，主动成型轮反转时能自锁，显著增加使用时的稳定性。

2、支承体远离主动辊一侧的箱体侧壁上设有油缸，支承体在油缸的驱动下，可沿滑轨在垂直于两个主动辊中心连线的方向上移动，也就是说被动辊由油缸驱动，这样，一是油缸可提供较大的驱动力，可解决现有卷制设备在卷制高强度钢板时，被动辊驱动力不够，无法卷制高强度钢板的问题；二是液压驱动，易于实现控制滚压精度；三是液压驱动，易于实现自动控制。

3、主动辊、被动辊上部的滚轮包括下圆盘、中间圆盘、上圆盘、端盖、若干第一螺栓，下圆盘、中间圆盘、上圆盘、端盖依次同轴间隙配合套装在主动辊或被动辊上部轴肩上端面上方的轴端，第一螺栓自上而下贯穿端盖、上圆盘、中间圆盘、下圆盘，将端盖、上圆盘、中间圆盘、下圆盘固定连接在主动辊或被动辊上部轴肩上端面上，这样，只要拆下第一螺栓，就可迅速将端盖、上圆盘、中间圆盘、下圆盘取下，更换滚轮十分便捷。

4、中间圆盘包括内圆盘、由超硬材料制成的外圆盘，外圆盘同轴套装并固定连接在内圆盘上，这样，使用过程中，特别是卷制高强度钢板时，中间圆盘磨损小，显著延长滚轮使用寿命。

5、下圆盘的上端面、上圆盘的下端面分别设有超硬耐磨层，显著减少使用过程中，下圆盘上端面、上圆盘下端面磨损小，显著延长滚轮使用寿命。

6、主动辊、被动辊的上端分别设有向上开口的直槽，方便使用过程中的调整和调试。

7、采用上述的压力钢管加劲环卷制设备进行卷制，卷制符合使用要求的压力钢管加劲环。

附图说明

图1为实施例1结构示意图。

图2为图1左视图。

图3为图1俯视图。

图4为图3中C-C剖视图。

图5为图3中D-D剖视图。

图6为图1中A-A剖视图。

图7为图1中B-B剖视图。

图8为图5中Ⅰ部分放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

附图所示的压力钢管加劲环卷制设备，包括箱体1、主动辊驱动组件、被动辊组件、两组主动辊组件；主动辊组件包括主动辊4.1；被动辊组件包括被动辊6.1、支承体6.2；主动辊4.1、被动辊6.1的中心轴线竖置，自上而下看，被动辊6.1与两个主动辊4.1呈等腰三角形间隔排布，被动辊6.1的中心在两个主动辊4.1中心连线的垂直平分线上。

主动辊4.1转动连接安装在箱体1上，本实施例中，主动辊4.1通过轴承支承在箱体1上；主动辊4.1伸出箱体1的上端设有滚轮7；被动辊6.1转动连接安装在支承体6.2上，本实施例中，支承体6.2设置在箱体1内，被动辊6.1通过轴承支承在支承体6.2上；被动辊6.1伸出支承体6.2的上端设有滚轮7。

滚轮7包括下圆盘7.1、中间圆盘7.2、上圆盘7.3、端盖7.4、若干第一螺栓7.5，中间圆盘7.2的外径小于下圆盘7.1和上圆盘7.3的外径；主动辊4.1、被动辊6.1的上部分别设有轴肩；在主动辊4.1上，下圆盘7.1、中间圆盘7.2、上圆盘7.3、端盖7.4依次同轴间隙配合套装在主动辊4.1上部轴肩上端面上方的主动辊4.1轴端，中间圆盘7.2的外径小于下圆盘7.1和上圆盘7.3的外径，形成滚轮7的凹槽；主动辊4.1轴端外壁与下圆盘7.1、中间圆盘7.2、上圆盘7.3内孔内壁设有相对应的键槽，设有第一平键安装在主动辊4.1轴端外壁与下圆盘7.1、中间圆盘7.2、上圆盘7.3内孔内壁相对应的键槽中；第一螺栓7.5自上而下贯穿端盖7.4、上圆盘7.3、中间圆盘7.2、下圆盘7.1，将端盖7.4、上圆盘7.3、中间圆盘7.2、下圆盘7.1固定连接在主动辊4.1上部轴肩上端面上；在被动辊6.1上，下圆盘7.1、中间圆盘7.2、上圆盘7.3、端盖7.4依次同轴间隙配合套装在被动辊6.1上部轴肩上端面上方的被动辊6.1轴端，中间圆盘7.2的外径小于下圆盘7.1和上圆盘7.3的外径，形成滚轮7的凹槽；被动辊6.1轴端外壁与下圆盘7.1、中间圆盘7.2、上圆盘7.3内孔内壁设有相对应的键槽，设有第二平键安装在被动辊6.1轴端外壁与下圆盘7.1、中间圆盘7.2、上圆盘7.3内孔内壁相对应的键槽中；第一螺栓7.5自上而下贯穿端盖7.4、上圆盘7.3、中间圆盘7.2、下圆盘7.1，将端盖7.4、上圆盘7.3、中间圆盘7.2、下圆盘7.1固定连接在被动辊6.1上部轴肩上端面上。

中间圆盘7.2包括内圆盘7.2.1、由超硬材料制成的外圆盘7.2.2；外圆盘7.2.2同轴套装并固定连接在内圆盘7.2.1上，下圆盘7.1的上端面、上圆盘7.3的下端面分别设有超硬耐磨层。

箱体1的上端面在两个主动辊4.1中心连线的一侧设有平置的滑轨5，本实施例中，箱体1的上端面在两个主动辊4.1中心连线的一侧设有两个平置的导轨条5.1，两个导轨条5.1间隔、垂直于主动辊4.1中心连线平行设置，固定连接在箱体1上端面上，两个导轨条5.1相对的一侧设有相对的凹槽，形成平置的滑轨5；支承体6.2的上部外壁设有凸起，支承在滑轨5中，支承体6.2可沿滑轨5在垂直于两个主动辊4.1中心连线的方向上移动；支承体6.2远离主动辊4.1一侧的箱体1侧壁上设有油缸3；油缸3的中心轴线平置，油缸3的缸体固定连接在箱体1侧壁上，油缸3的活塞杆与支承体6.2连接；支承体6.2在油缸3的驱动下，可沿滑轨5在垂直于两个主动辊4.1中心连线的方向上移动。

主动辊驱动组件包括电动机2.1、减速器2.2、蜗杆轴2.3、同轴套装并固定连接在主动辊4.1下部的蜗轮2.4；电动机2.1、减速器2.2设置在箱体1外侧，安装在箱体1外侧的底板2.6上，电动机2.1的输出端与减速器2.2输入端连接。蜗杆轴2.3平置，转动连接安装在箱体1中（本实施例中，蜗杆轴2.3通过轴承支承在箱体1侧壁上），蜗杆轴2.3上的蜗杆与两个主动辊4.1上的蜗轮2.4同时啮合，可驱动主动辊4.1同方向、同转速转动；蜗杆轴2.3的一端与减速器2.2的输出端连接。

主动辊4.1、被动辊6.1的上端伸出端盖7.4上端面，主动辊4.1、被动辊6.1的上端分别设有向上开口的直槽。

使用时，将条板平置，放入被动辊6.1、主动辊4.1上端滚轮7之间的凹槽中，被动辊6.1在油缸3驱动下沿滑轨5在垂直于两个主动辊4.1中心连线的方向上向主动辊4.1一侧移动，对条板施压，两个主动辊4.1在主动辊驱动组件驱动下转动，这样将条板滚压成型。

采用上述的压力钢管加劲环卷制设备的压力钢管加劲环卷制工艺，包括以下步骤：

1）根据所需压力钢管加劲环的尺寸下料条板；

2）检验步骤1）所下条板的尺寸是否符合设计要求；

3）条板滚压：

a、根据步骤1）所下条板的宽度调整所述压力钢管加劲环卷制设备被动辊6.1、主动辊4.1之间的距离；

b、将步骤1）所下条板平置，放入被动辊6.1、主动辊4.1上端滚轮7之间的凹槽中；

c、被动辊6.1在油缸3驱动下沿滑轨5在垂直于两个主动辊4.1中心连线的方向上向主动辊4.1一侧移动，对条板施压；同时，两个主动辊4.1在主动辊驱动组件驱动下转动，对条板进行滚压；

d、反复操作步骤b和c，直至基本达到尺寸要求；

4）利用标准弧板对步骤3）所滚压条板进行弧度检测，并测量步骤3）所滚压条板的直径或弧长；

5）将所滚压条板放至整形设备上进行整形；

6）利用标准弧板对步骤5）所整形条板进行弧度检测，并测量步骤5）所整形条板的直径或弧长；

7）如果按步骤6）检测后，步骤5）所整形条板未达到尺寸要求，将步骤6）所检测条板继续放至整形设备上进行整形，直至达到尺寸要求；

8）将所整形的已达到尺寸要求的条板进行组装拼焊，制成压力钢管加劲环；

9）对所制成压力钢管加劲进行检测。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种压力钢管加劲环卷制设备，包括箱体（1）、主动辊驱动组件、被动辊组件、两组主动辊组件；所述主动辊组件包括主动辊（4.1）；所述被动辊组件包括被动辊（6.1）、支承体（6.2）；所述主动辊（4.1）、被动辊（6.1）的中心轴线竖置，自上而下看，所述被动辊（6.1）与两个主动辊（4.1）呈等腰三角形间隔排布，所述被动辊（6.1）的中心在两个主动辊（4.1）中心连线的垂直平分线上；所述主动辊（4.1）转动连接安装在箱体（1）上；所述主动辊（4.1）伸出箱体（1）的上端设有滚轮（7）；所述被动辊（6.1）转动连接安装在支承体（6.2）上；所述被动辊（6.1）伸出支承体（6.2）的上端设有滚轮（7）；所述箱体（1）的上端面在两个主动辊（4.1）中心连线的一侧设有平置的滑轨（5），所述支承体（6.2）支承在滑轨（5）中，可沿滑轨（5）在垂直于两个主动辊（4.1）中心连线的方向上移动；所述主动辊驱动组件包括电动机（2.1）、减速器（2.2）；所述电动机（2.1）、减速器（2.2）设置在箱体（1）外侧，所述电动机（2.1）的输出端与减速器（2.2）输入端连接；其特征在于：所述主动辊驱动组件还包括蜗杆轴（2.3）、同轴套装并固定连接在主动辊（4.1）下部的蜗轮（2.4）；所述蜗杆轴（2.3）平置，转动连接安装在箱体（1）中，所述蜗杆轴（2.3）上的蜗杆与两个主动辊（4.1）上的蜗轮（2.4）同时啮合，可驱动主动辊（4.1）同方向、同转速转动；所述蜗杆轴（2.3）的一端与减速器（2.2）的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的压力钢管加劲环卷制设备，其特征在于：所述支承体（6.2）设置在箱体（1）内；所述支承体（6.2）远离主动辊（4.1）一侧的箱体（1）侧壁上设有油缸（3）；所述油缸（3）的中心轴线平置，所述油缸（3）的缸体固定连接在箱体（1）侧壁上，所述油缸（3）的活塞杆与支承体（6.2）连接；所述支承体（6.2）在油缸（3）的驱动下，可沿滑轨（5）在垂直于两个主动辊（4.1）中心连线的方向上移动。

3.根据权利要求2所述的压力钢管加劲环卷制设备，其特征在于：所述滚轮（7）包括下圆盘（7.1）、中间圆盘（7.2）、上圆盘（7.3）、端盖（7.4）、若干第一螺栓（7.5），所述中间圆盘（7.2）的外径小于下圆盘（7.1）和上圆盘（7.3）的外径；所述主动辊（4.1）、被动辊（6.1）的上部分别设有轴肩；在所述主动辊（4.1）上，所述下圆盘（7.1）、中间圆盘（7.2）、上圆盘（7.3）、端盖（7.4）依次同轴间隙配合套装在主动辊（4.1）上部轴肩上端面上方的主动辊（4.1）轴端；所述第一螺栓（7.5）自上而下贯穿端盖（7.4）、上圆盘（7.3）、中间圆盘（7.2）、下圆盘（7.1），将端盖（7.4）、上圆盘（7.3）、中间圆盘（7.2）、下圆盘（7.1）固定连接在主动辊（4.1）上部轴肩上端面上；在所述被动辊（6.1）上，所述下圆盘（7.1）、中间圆盘（7.2）、上圆盘（7.3）、端盖（7.4）依次同轴间隙配合套装在被动辊（6.1）上部轴肩上端面上方的被动辊（6.1）轴端；所述第一螺栓（7.5）自上而下贯穿端盖（7.4）、上圆盘（7.3）、中间圆盘（7.2）、下圆盘（7.1），将端盖（7.4）、上圆盘（7.3）、中间圆盘（7.2）、下圆盘（7.1）固定连接在被动辊（6.1）上部轴肩上端面上。

4.根据权利要求3所述的压力钢管加劲环卷制设备，其特征在于：所述中间圆盘（7.2）包括内圆盘（7.2.1）、由超硬材料制成的外圆盘（7.2.2）；所述外圆盘（7.2.2）同轴套装并固定连接在内圆盘（7.2.1）上。

5.根据权利要求4所述的压力钢管加劲环卷制设备，其特征在于：所述下圆盘（7.1）的上端面、上圆盘（7.3）的下端面分别设有超硬耐磨层。

6.根据权利要求5所述的压力钢管加劲环卷制设备，其特征在于：所述主动辊（4.1）、被动辊（6.1）的上端伸出端盖（7.4）上端面，所述主动辊（4.1）、被动辊（6.1）的上端分别设有向上开口的直槽。

7.采用权利要求1～6所述的压力钢管加劲环卷制设备的压力钢管加劲环卷制工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）根据所需压力钢管加劲环的尺寸下料条板；

2）检验步骤1）所下条板的尺寸是否符合设计要求；

3）条板滚压：

a、根据步骤1）所下条板的宽度调整所述压力钢管加劲环卷制设备被动辊（6.1）、主动辊（4.1）之间的距离；

b、将步骤1）所下条板平置，放入被动辊（6.1）、主动辊（4.1）上端滚轮（7）之间的凹槽中；

c、被动辊（6.1）在油缸（3）驱动下沿滑轨（5）在垂直于两个主动辊（4.1）中心连线的方向上向主动辊（4.1）一侧移动，对条板施压；同时，两个主动辊（4.1）在主动辊驱动组件驱动下转动，对条板进行滚压；

d、反复操作步骤b和c，直至基本达到尺寸要求；

4）利用标准弧板对步骤3）所滚压条板进行弧度检测，并测量步骤3）所滚压条板的直径或弧长；

5）将所滚压条板放至整形设备上进行整形；

6）利用标准弧板对步骤5）所整形条板进行弧度检测，并测量步骤5）所整形条板的直径或弧长；

7）如果按步骤6）检测后，步骤5）所整形条板未达到尺寸要求，将步骤6）所检测条板继续放至整形设备上进行整形，直至达到尺寸要求；

8）将所整形的已达到尺寸要求的条板进行组装拼焊，制成压力钢管加劲环；

9）对所制成压力钢管加劲进行检测。

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