CN111906164A - 一种弯管的成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种弯管的成型方法,是将两个半圆弧形件对合焊接成弯管,所述焊接是先采用点焊的方式将两个半圆弧形件预焊接在一起,两半圆弧形件之间形成两条非连续结合的焊缝,然后再通过连续焊接的方式将两焊缝焊成连续的焊缝;连续焊接时,焊点从弯管外侧沿着焊缝移动,弯管内侧设置一气体保护盒,所述气体保护盒贴着弯管内壁随着外侧的焊点沿着焊缝同步移动,从而对焊点的焊接形成气体保护。本发明实现了弯管对焊时焊缝的气体保护连续焊接,提高了作业效率,确保了拼接大口径弯管的焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及金属弯管的成型方法。
背景技术
石油、天然气等资源是通过金属管道输送的,不管是路上输送还是海底输送,独立不开输送管道的铺设。石油、天然气的输送管线主要由直管和多种角度的弯管构成,弯管用于改变输送方向,是管线的重要构件。相比直管,带有角度的弯管的成型难度更大,更需要技术的支持。
公开号CN110369574A公开了一种液压弯管成型装置,该液压弯管成型模具在上模和下模上设置有定位槽,将直管置于定位槽内,通过液压机带动上模下压,对直管进行压制,当上模与下模贴合后,直管弯曲成型到位,被压制成弯管,通过上模、定位槽和下模的配合,管件表面无滑动摩擦痕迹,尺寸精度高。该技术是利用成型模具将直管弯成弯管,成型性好,但是容易模具对弯管的表面会产生咬痕,影响表面质量。
公开号CN110369573A一种大口径钢管弯管成型装置,包括第一夹头、第二夹头和支撑座,第一夹头和第二夹头分别由第一摇臂和第二摇臂带动旋转,第一摇臂带动第一夹头对钢管进行第一次弧形的弯制,第二摇臂带动第二夹头对钢管进行第二次弧形的弯制;本发明还公开了一种大口径钢管弯管成型工艺,具体步骤依次包括弯管前验证、弯管尺寸计算、装钢管、一次弯制、二次弯制及弯制后矫正工序。该技术主要还是用于管径较小的管件的弯曲成型,对于油气输送这样大口径的输送管线不适用。
针对石油、天然气的输送管线中使用的弯管,开发相应的成型方法仍然很必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种弯管的成型方法,尤其涉及大口径弯管的成型加工。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种弯管的成型方法,是将两个半圆弧形件对合焊接成弯管,焊接是先采用点焊的方式将两个半圆弧形件预焊接固定在一起,两半圆弧形件之间形成两条非连续结合的焊缝,然后再通过气体保护的连续焊接方式将两焊缝焊成连续的焊缝。连续焊接时,焊点从弯管外侧沿着焊缝移动,弯管内侧设置一气体保护盒,所述气体保护盒贴着弯管内壁随着外侧的焊点沿着焊缝同步移动,从而对焊点的焊接形成气体保护。
具体地,所述气体保护盒一面敞口,敞口压着焊缝,气体保护盒具有接气管用于连接外部气源。
优选地,所述气体保护盒的敞口四周具有裙边,裙边对弯管内壁构成接触密封,因此该裙边也可称为密封裙边,防止保护气体外泄得厉害。
优选地,所述连续焊接时将弯管腾空架起,同时设置一贯穿于弯管中间的弧形轨道,所述弧形轨道上面设置一滑动小车,所述气体保护盒设立在所述滑动小车上,且气体保护盒始终具有向外顶出而贴紧于弯管内壁,滑动小车受驱动沿着弧形轨道进而拉着气体保护盒贴紧弯管内壁移动。
优选地,所述弯管固定在竖立的安装背板上,所述弧形轨道的两端分别对应的露出于弯管两管口,露出的弧形轨道两端也固定支撑到所述安装背板上。
具体地,所述滑动小车上设置弹性伸长机构,所述气体保护盒设置在弹性伸长机构远端,所述弹性伸长机构具有向外伸长的趋势,以此将远端的气体保护盒推向圆管内壁。
作为一种实现方式,所述弹性伸长机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆,所述第一连杆有两根、平行设置、二者通过连接横杆连接,所述第二连杆有两根、平行设置、二者通过连接横杆连接,所述第三连杆有两根、平行设置、二者通过连接横杆连接,所述第一连杆和第二连杆的近端分别直接与所述滑动小车铰接,远端再分别与第三连杆近端相互错开铰接,在第一连杆或第二连杆受力于各自近端铰接处转动时能够推动第三连杆所述气体保护盒铰接在第三连杆远端。
优选地,所述第三连杆为曲柄结构,远处为长柄,近处为短柄,所述第一连杆和第二连杆的远端分别与所述短柄两端铰接。
优选地,所述弹性伸长机构包括拉簧,所述拉簧的近端固定,远端与所述第一连杆或第二连杆相连。作为一种实施方式,第一连杆在其远端的铰接处设置第一转动杆,第二连杆在其远端的铰接处设置第二转动杆411,拉簧的远端直接连接到第一转动杆或第二转动杆,在拉簧的拉动下,第一连杆和第二连杆联动发生扭转,改变了第一连杆和第二连杆远端铰接点的高低位置关系即让短柄发生了扭动,从而使与短柄连接的长柄发生屈伸动作,以此实现推动气体保护盒向外弹开。
为了便于弹性伸长机构的收拢,所述滑动小车的顶面设置有一对卡桩,两所述卡桩分别设置在所述第一连杆、第二连杆、第三连杆在滑动小车顶面投影的外侧,所述卡桩的内侧面上设置有突出的卡沿,在所述第一连杆、第二连杆、第三连杆相互折叠收拢于滑动小车顶面时该卡沿卡住三者中位于最外侧的连杆。
与现有技术相比,本发明的优点在于:针对大口径弯管的成型,本发明采用两半圆弧形件焊接而成,焊接包括点焊固定和连续焊捞,并采用气体保护焊来确保焊缝的焊接质量。本发明另外提供了一种气体保护的连续焊接的实现方法,以此保障弯管的焊接操作。
附图说明
图1为本发明弯管连续焊接的结构示意图;
图2为安装背板的结构示意图;
图3为弧形轨道、滑动小车和链条的结构示意图;
图4为弧形轨道的结构示意图;
图5为滑动小车和气体保护盒的结构示意图;
图6为图5中A处的局部放大图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1-安装背板,2-弯管,3-弧形轨道,4-滑动小车,5-气体保护盒,6-链条,101-夹具,102-弧形安装槽,103-条形槽口,104-安装板,301-弧形杆,302-横杆,303-固定柱,304-法兰盘,305-电机,306-连接柱,307-第一链轮,308-第二链轮,309-导链套,401-滑动板,402-气体保护盒底板,403-竖板,404-弧形槽,405-固定板,406-第一连杆,407-第二连杆,408-第三连杆,409-短柄,410-连接横杆,411-第二转动杆,412-拉簧,413-卡桩,414-卡沿,501-接气管,502-密封裙边。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述,所述实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本实施例的弯管是将两个半圆弧形件对合焊接成弯管,焊接是先采用点焊的方式将两个半圆弧形件预焊接固定在一起,两半圆弧形件之间形成两条非连续结合的焊缝,然后再通过气体保护的连续焊接方式将两焊缝焊成连续的焊缝。连续焊接时,焊点从弯管外侧沿着焊缝移动,弯管内侧设置一气体保护盒,气体保护盒贴着弯管内壁随着外侧的焊点沿着焊缝同步移动,从而对焊点的焊接形成气体保护。两条焊缝的焊接原理一致,仅对应的气体保护盒的延伸方向相反。
如图1-6所示,为了实现对弯管焊缝的气体保护连续焊接,设计一款再焊接过程中对焊缝进行气体保护的实现装置,包括安装背板1、弧形轨道3、滑动小车4和气体保护盒5,安装背板1前侧面通过一组夹具101固定有弯管2;安装背板1下部开设有一组弧形安装槽102;弧形轨道3包括一组弧形杆301,一组弧形杆301之间固定有若干横杆302,一组弧形杆301两端均固定有固定柱303,固定柱303一端通过法兰盘304、螺钉和弧形安装槽102固定在安装背板1前侧面;弧形轨道3一端通过安装座固定有一电机305,弧形轨道3另一端且位于横杆302和固定柱303之间的位置固定有连接柱306,连接柱306周侧面转动连接有第一链轮307,电机305输出端固定有第二链轮308;滑动小车4包括滑动板401,滑动板401底面的相对侧均固定有竖板403,竖板403内侧开设有弧形槽404,滑动板401通过竖板403和弧形槽404与弧形轨道3滑动配合,滑动板401底面中部固定有固定板405;第一链轮307和第二链轮308上啮合有链条6,链条6两端分别与固定板405两端固定连接;滑动板401顶面一侧通过铰座转动连接有一组第一连杆406,滑动板401顶面另一侧通过铰座转动连接有一组第二连杆407;气体保护盒5周侧面固定有气体保护盒底板402,气体保护盒5一侧固定有接气管501,气体保护盒底板402两侧均转动连接有第三连杆408,第三连杆408一端固定有短柄409,两第一连杆406远离铰座一端通过第一转动杆与两短柄409的上部转动连接,两第二连杆407远离铰座一端通过第二转动杆411与两短柄409的下部转动连接,两第一连杆406靠近铰座一端与第二转动杆411之间均固定有拉簧412。
其中,如图1所示,弧形轨道3位于弯管2内且与弯管2同心设置,气体保护盒5顶面与弯管2内壁接触。
其中如图5-6所示,滑动板401顶面的相对侧均固定有卡桩413,卡桩413内侧固定有卡沿414,卡沿414顶面为弧面结构,卡沿414底面为平直面结构,在第一连杆406、第二连杆407和第三连杆408折叠在滑动板401上时,通过将卡沿414卡在第三连杆408顶面能够限制第一连杆406、第二连杆407、第三连杆408和气体保护盒5的位置。
其中如图4所示,若干横杆302底面均固定有导链套309,链条6位于若干横杆302上的导链套309内且与导链套309间隙配合,通过设置导链套309能够限制链条6的运动轨迹。
其中如图3-4所示,第一链轮307和第二链轮308均与导链套309位置上相对,导链套309位于横杆302中部的位置。
其中如图1-2所示,安装背板1一表面固定有一组条形槽口103,条形槽口103前侧面且与条形槽口103相对的位置通过一组固定螺钉固定有安装板104,安装背板1通过螺钉、安装板104和条形槽口103固定在安装位置。
其中如图5所示,气体保护盒5顶面为弧面结构,气体保护盒5上四个侧壁的顶面均设置有密封裙边502,密封裙边502易形变,能够保证气体保护盒5始终接触弯管2内壁。其中如图5-6所示,一组第一连杆406、一组第二连杆407和一组第三连杆408之间均固定有连接横杆410。
其中,可在安装背板1前侧面的下部固定两个横向延伸而出的支撑柱,可用于支撑弯管2,与夹具101配合保证弯管2的稳定性。
弯管的焊接步骤:
1、首先将构成弯管2的两个半圆弧形件通过点焊的方式先对焊在一起,边缝都采用点焊的方式。
2、通过夹具101将预焊接的弯管2固定到安装背板1上,并保证焊缝朝上。
3、如图1所示,将弧形轨道3穿过弯管2,并通过法兰盘304和螺钉固定在安装背板1上。
4、通过电机305能够带动第二链轮308转动,从而通过链条6和第一链轮307的传动能够带动滑动小车4和气体保护盒5沿着弧形轨道3滑动。
5、此时气体保护盒5顶面敞口通过滑动小车4的弹力始终顶住并紧贴弯管2内壁,滑动板401能够带动气体保护盒5沿着焊缝滑移,同时在滑移过程中向接气管501输入氩气或氮气等惰性气体,通过接气管501向气体保护盒5内不断通保护气体,这样就相当于在弯管2内壁形成一个活动的惰性气体保护室。
6、采用等离子焊接枪头从弯管2外壁沿着焊缝将整个焊缝焊满,完成两半圆弧形件的最终焊接,气体保护盒5配合等离子焊接枪头作业,等离子焊接枪头从外面沿着焊缝焊接,气体保护盒5从里面沿着焊缝滑移,为等离子焊接提供气体保护,气体保护盒5和等离子焊接枪头一里一外同步移动。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例,但是应该清楚地理解,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种弯管的成型方法,其特征在于:是将两个半圆弧形件对合焊接成弯管,所述焊接是先采用点焊的方式将两个半圆弧形件预焊接在一起,两半圆弧形件之间形成两条非连续结合的焊缝,然后再通过连续焊接的方式将两焊缝焊成连续的焊缝;
连续焊接时,焊点从弯管外侧沿着焊缝移动,弯管内侧设置一气体保护盒(5),所述气体保护盒贴着弯管内壁随着外侧的焊点沿着焊缝同步移动,从而对焊点的焊接形成气体保护。
2.根据权利要求1所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述气体保护盒(5)一面敞口,敞口压着焊缝,气体保护盒具有接气管(501)用于连接外部气源。
3.根据权利要求2所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述气体保护盒(5)的敞口四周具有裙边,裙边对弯管内壁构成接触密封。
4.根据权利要求1所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述连续焊接时将弯管腾空架起,同时设置一贯穿于弯管中间的弧形轨道(3),所述弧形轨道(3)上面设置一滑动小车(4),所述气体保护盒(5)设立在所述滑动小车(4)上,且气体保护盒(4)始终具有向外顶出而贴紧于弯管内壁,滑动小车(4)受驱动沿着弧形轨道(3)进而拉着气体保护盒(5)贴紧弯管内壁移动。
5.根据权利要求4所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述弯管固定在竖立的安装背板(1)上,所述弧形轨道(3)的两端分别对应的露出于弯管两管口,露出的弧形轨道两端也固定支撑到所述安装背板(1)上。
6.根据权利要求4所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述滑动小车上设置弹性伸长机构,所述气体保护盒(5)设置在弹性伸长机构远端,所述弹性伸长机构具有向外伸长的趋势,以此将远端的气体保护盒(5)推向圆管内壁。
7.根据权利要求6所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述弹性伸长机构包括第一连杆(406)、第二连杆(407)、第三连杆(408),所述第一连杆(406)有两根、平行设置、二者通过连接横杆(410)连接,所述第二连杆(407)有两根、平行设置、二者通过连接横杆(410)连接,所述第三连杆(408)有两根、平行设置、二者通过连接横杆(410)连接,所述第一连杆(406)和第二连杆(407)的近端分别直接与所述滑动小车(4)铰接,远端再分别与第三连杆(408)近端相互错开铰接,在第一连杆(406)或第二连杆(407)受力于各自近端铰接处转动时能够推动第三连杆(408),所述气体保护盒(5)铰接在第三连杆(408)远端。
8.根据权利要求7所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述第三连杆(408)为曲柄结构,远处为长柄,近处为短柄(409),所述第一连杆(406)和第二连杆(407)的远端分别与所述短柄(409)两端铰接。
9.根据权利要求7所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述弹性伸长机构包括拉簧,所述拉簧的近端固定,远端连接所述第一连杆(406)或第二连杆(407)。
10.根据权利要求7所述的弯管的成型方法,其特征在于:所述滑动小车(4)的顶面设置有一对卡桩(413),两所述卡桩(413)分别设置在所述第一连杆(406)、第二连杆(407)、第三连杆(408)在滑动小车顶面投影的外侧,所述卡桩的内侧面上设置有突出的卡沿(414),在所述第一连杆(406)、第二连杆(407)、第三连杆(408)相互折叠收拢于滑动小车(4)顶面时该卡沿(414)卡住三者中位于最外侧的连杆。
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