专利名称：金属螺旋焊管成型加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属螺管的成型制造设备，尤其是涉及金属螺凌焊管成型加 工装置。
背景技术：
目前，国内外金属螺旋焊管成型器一般有两种类型 一种是滑动摩擦的套筒 成型器，另一种是基于三辊弯板原理的滚动摩擦的全辊套成型器。前者成型准确、 好调整，M擦阻力大，必须给套筒与管子的摩^4面浇油润滑，因此容易破坏 焊接环境，焊^^易产生气孔，同时所生产的螺旋焊管有4艮大的残余应力，减小 了钢管的可靠性和使用寿命，目前只在交频焊中使用这种成型器生产低压管道； 后者全辊套成型器采用的是滚动摩擦，因而成型阻力小，且不需浇油，焊接环境 好，目前大直径长输送管线常用的螺旋焊管均采用这种成型设备，但由于其采用 双面埋弧焊制造，导致其成型和调整机构复杂，调型费时、费料，并难以非常精 确的保证焊缝间隙。特别是对于薄壁螺旋彈管以及带有贵金属层的双金属螺iW 管要求成型精确，确保极小的焊缝间隙，并采用熔焊法，因而上述两种成型器都 难以满^Jt种需要。
因此，设计一种新型的制造薄壁螺旋焊管以及带有贵金属层的双金属螺^t焊 管的成型加工装置是十分必要的。
发明内容
根据背景技术所述，本发明的目的在于避免上述不足，提供一种即能精确地
保证成型质量和焊缝间隙;^4妻质量，又能高质量地实施熔化焊接，而且成型阻 力很小，用于制造薄壁螺旋焊管以及带有贵金属层的双金属螺^:w管的成型加工 装置。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的 一种金属螺袭焊管的成型加工装置，主要由成型模(1)和成型角调节器(2) 组成，其中组成成型模(1)的构件外套筒(11)与M支座(18)的V型件
(19) 固定连接，外套筒(11) 一端设置有金属带材料递进口 A,另一端设置有 成型管件(20)的出口B，并在此端部通过螺栓连接有端盖(13)，外套筒(11) 前、后均安装有M (17)，在滚动轴承(14)的两外侧外套筒(11)与成型管件
(20) 之间分别设置有滚珠保持架(16),滚珠(17)通过it^N呆持架(16)固定在外套筒(11)内壁与成型管件(20)之间，在滚动轴承(14)中间安装有一套 环(12)， ^^不(12)的外圓面与外套筒(11)内壁通过紧配合固定，其内圓面直 接与成型管件(20)相接触，在套环(12)所在的位置处，在套环(12)上和外 套筒(11)上与其相对应的位置各开有一个焊枪入孔(111 )，在套环(12)的左 右两侧各设置一个滚动轴承(14 )，在滚动轴承(14)的内圏与成型管件(20)之 间安装有定径套筒(15 ),转盘(21)通过螺农与録支座(18 )固定连接，外套 筒(11)通过与其相连接的成型角调节器(2)来调整成型角。
》tt (17)沿轴向螺旋线均匀分布在^M呆持架(16)上，其螺》走角与所制 管件的成型螺旋角oc —致。
滚动轴承(14)和定径套筒(15 )安装在两滚珠保持架(16)之间，滚动轴 承(14)的外圏与外套筒(11)内壁之间采用小量的iMJ己合，以保持它们之间 相对固定不动，定径套筒(15)固定在滚动轴承(14)的内圏与成型管件(20) 之间，与滚动轴承(14)内圈紧密配合，并能崎滚动轴承内圏转动。
套环(12)固定安^滚动轴承(14)中间，其宽度方向的中线位置与相对 成型管件(20)的半个螺J巨位置C处相重合。
成型角调节器(2)由转盘(21),转轴(22)，蜗轮(23),蜗杆(24)和基 座(25)构成，其中转轴(22)通过金属键与转盘(21)固定连接，蜗轮(23) 固定在转轴(22)上，蜗轮(23 )与蜗杆(24)相互喷合。
定径套筒(15)的内径与成型管件(20)所要成型的最终直径一致，它们之 间是滑动摩擦。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点和效果
1、 本发明于成型模外套筒内壁安装了大量呈螺凌线分布的^ ,其螺凌角与 所要制造的螺旋焊管的螺旋角一致，钢带在 上进行螺^线型，大大的减小了 成型过程中的摩擦阻力，不需要加油润滑，因而没有润滑油污染。
2、 本发明由于套筒、滚#定径套筒的尺寸的精度均较高，有效地保证了螺 旋管的成型质量，而且经过定径套筒和套环的矫形，有效的克服由于带钢在巻制 成后存的回弹力引起的管件直径不够规则，以及焊缝的对接不平齐错位等缺点, 为焊接提供了更有利的环境，从而很大程度的进一步提高了螺旋管的成型和焊接 质量，因此也就大大减少了螺旋管的缺陷。
3、 本发明蜗轮-蜗杆调节机构结构简单，角度调节控制精确，使得成型角调 节器可以有效地调节螺^J:旱管的成型角，从而可以很好的保ii^轴向方向上的焊 缝间隙。
图1是本发明结构总体剖^见示意图
图2是本发明图1的A-A剖4见示意图
具体实施例方式
由图1和图2示出， 一种金属螺旋焊管的成型加工装置，主要由成型模l和 成型角调节器2组成，其中组成成型模1的构件外套筒11与M支座18的V 型件19固定连接，外套筒11 一端设置有^r属带材料递进口 A，以便于带钢的递 进，另一端设置有成型管件20的出口 B，并在此端部通过螺^i^接有端盖13， 外套筒11前、后均安装有M 17，在滚动轴承14的两外侧外套筒11与成型管 件20之间设置有》t^N呆持架16， ；lJK 17通过i^N呆持架16固定在外套筒11内 壁与成型管件20之间，在滚动轴承14中间安装有一套环12,套环12的外圆面 与外套筒11内壁通过紧配合固定，其内圆面直接与成型管件20相接触，在套环 12所在的位置处，在套环12上和外套筒11上与其相对应的位置各开有一个焊枪 入孔lll，在套环12的左右侧各设置一个滚动轴承14,在滚动轴承14的内圏与 成型管件20之间安装有定径套筒15，转盘21通过螺栓与底盘支座18固定连接， 外套筒11通过与其相连接的成型角调节器2来调整成型角。
套环6安^t滚动轴承中间，其外圓面与外套筒内壁通过紧配合固定连接为 一体，其内圓面直接跟成型管件相接触，其宽度方向的中线与螺旋管的半个螺應 位置重合。
〉 17沿轴向螺旋线均匀分布在滾珠保持架16上，其螺旋角oc与所制管件 的成型螺旋角一致。
滚动轴承14和定径套筒15安装在两滚珠保持架16之间，滚动轴承14的外 圏与外套筒11内壁之间采用小量的it^J己合，以保持它们之间相对位置固定不 动，定径套筒15固定在滚动轴承14的内圏与成型管件20之间，与滚动轴承14 内圏紧密配合，以使它们固定安^^-^,定径套筒15在带钢的周向摩擦力的带 动下能够带动滚动轴承14的内圏一起做周向旋转，随着滚动轴承14内圏转动。
套环12固定安a滚动轴承14中间，其宽度方向的中线位置与相对成型管 件20的半个螺距位置C处相重合。
成型角调节器2由转盘21，转轴22，蜗轮23，蜗杆24和基座25构成，其 中转轴22通过金属键与转盘21固定连接，蜗轮23固定在转轴22上，蜗轮23 与蜗杆24相互啮合。
定径套筒15的内径与成型管件20所要成型的最终直径一致，它们之间是滑 动摩擦。在螺旋管成型过程中，可将成型才莫1 ^^上可看作一个内壁上安装有许多滚
珠17的外套筒11，当带钢由递i^置以某一特定角度由金属带材料递进口 A被 强力连续推进成型模1中，带钢在itt 17的作用下即自动在模中巻制成螺旋状， 螺旋状带钢经过定径套筒15和套环12进行直径和焊缝调^f吏成型，则，焊缝 对接精度更高，并在半螺J巨处用熔焊法或通过点焊将其焊接成螺旋管。对单层薄 壁螺旋管，只需要在管件半个螺J巨处进行溶焊就可以完成管件的焊接，而对于管 壁丰^f需要采用填丝的金属管以及双金属管，熔池有突出的则可先在半螺J巨处进 行局部点焊，然后在一个或一个半螺J 巨处再进行精密焊接。由于成型才莫l固定在 成型角调节器2上，成型角调节器2为蜗轮-蜗杆系统，当转动蜗杆时，即可通过 蜗轮23带动成型模1转动，从而实现成型角的调节。
带钢的变形力和推进力全部来源于递i^置的强力递送，其中绝大部分径向 变形力由带钢传给i^17, ittl7直M递给外套筒11，极少部分径向变形力 在螺旋状带钢经过定径套筒15时，由带钢传递给定径套筒15，定径套筒15 递给滚动轴承14,滚动轴承14传递给外套筒11;由于定径套筒15与成型管件 20之间是滑动摩擦，所以大部分轴向推进力由带钢传递给定径套筒15，定径套筒 15则将力传递给滚动轴承14,滚动轴承14再将力传递给成型模后端的滚珠保持 架16，然后所传递到端盖13上，端盖13通过连接螺栓最g递给外套筒11;而 其中少部分轴向力通过带钢传递给了 17,滚珠17又将力传递给^M呆持架 16,前端的滚^^呆持架16再将力先后经过滚动轴承14和后端的滚^M朱持架16 传给端盖13, #传给外套筒11,而后端的^^M呆持架16直接将力传给端盖13， 最后传给外套筒11。在外套筒11和套环12上相对于管件半个螺龙处的上端均开 有一个①30的孔，其用途^^fe^焊或点焊焊枪的枪头能伸入才錄内，对准焊缝 实施焊接。
权利要求
1、一种金属螺旋焊管的成型加工装置，主要由成型模(1)和成型角调节器(2)组成，其特征在于组成成型模(1)的构件外套筒(11)与底盘支座(18)的V型件(19)通过螺栓固定连接，外套筒(11)一端设置有金属带材料递进口A，其另一端设置有成型管件(20)的出口B，并在此端部通过螺栓连接有端盖(13)，外套筒(11)前、后均安装有滚珠(17)，在滚动轴承(14)的两外侧、外套筒(11)与成型管件(20)之间设置有滚珠保持架(16)，滚珠(17)通过滚珠保持架(16)固定在外套筒(11)内壁与成型管件(20)之间，在滚动轴承(14)中间安装有一套环(12)，套环(12)的外圆面与外套筒(11)内壁通过紧配合固定，其内圆面直接与成型管件(20)相接触，在滚动轴承(14)的内圈与成型管件(20)之间安装有定径套筒(15)，在套环(12)所在的位置处，在套环(12)上和外套筒(11)与其相对应的位置上各开有一个焊枪入孔(111)。转盘(21)通过螺栓与底盘支座(18)固定连接，成型模(1)通过与其相连接的成型角调节器(2)来调整成型角。
2、 根据权利要求1所述的金属螺凌焊管的成型加工装置，其特征在于所述的〉 (17)沿轴向螺旋线均匀分布在滚珠保持架(16)上，其螺旋角与所制管件的成型螺旋角ot—致。
3、 根据权利要求1所述的金属螺谈焊管的成型加工装置，其特M于所迷的滚动轴承(14)和定径套筒(15 )安装在两滚珠保持架(16 )之间，滚动轴承(14)的外圏与外套筒(11)内壁之间采用小量的itJJ己合，定径套筒(15 )固定在滚动轴承(14)的内圈与成型管件(20)之间，与滚动轴承(14)内圏紧密配合，并能l^滚动轴承内圈转动。
4、 根据权利要求1所述的金属螺旋焊管的成型加工装置，其特征在于所述的定径套筒(15)的内径与成型管件(20)所要成型的最终直径一致，它们之间^Jf动摩擦。
5、 根据权利要求1所述的金属螺旋焊管的成型加工装置，其特征在于所述的套环(12)固定安装在滚动轴承(14)中间，其宽度方向的中线位置与相对成型管件(20)的半个螺距位置C处相重合。
6、 根据权利要求1所述的金属螺凌焊管的成型加工装置，其特征在于所述的成型角调节器(2)由转盘(21),转轴(22),蜗轮(23),蜗杆(24)和基座(25 )构成，其中转轴(22)通过金属键与转盘(21)固定连接，蜗轮(23 )固定在转轴(22)上，蜗轮(23)与蜗杆(24)相互啮合。
全文摘要
一种金属螺旋焊管成型加工装置，主要由成型模(1)和成型角调节器(2)组成，其中成型模(1)包含有外套筒(11)、滚珠(17)、滚珠保持架(16)、定径套筒(15)、滚动轴承(14)、套环(12)和底盘支座(18)。滚珠保持架(16)固定在外套筒(11)的内壁与成型管件(20)之间，在两个滚珠保持架(16)之间安装有滚动轴承(14)和定径套筒(15)，在滚动轴承(14)之间安装有套环(12)，在外套筒(11)和套环(12)上开有焊枪入孔(111)，外套筒(11)安装连接在底盘支座(18)上，成型模(1)通过与其相连接的成型角调节器(2)来调整成型角。本发明成型阻力小，成型精度高，管道成型规则，焊缝对接精度高，结构简单，使用维护和修理简易。
文档编号B21D37/10GK101676044SQ200810222620
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者俞建荣, 峰 凌, 凌星中, 刘运良, 波 吴, 李合增, 王保山, 赵增慧, 陈海洋 申请人:北京石油化工学院