专利名称：拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管生产技术，特别是一种适于拉拔与扩径相结合生产无缝钢管
的方法及其装置。
背景技术：
在中大规格的钢管生产中，普遍采用了扩径工艺，但由于原料管不可能做到其壁厚在圆周各点的完全一致，即存在偏心问题，而厚度的不均匀性呈S形分布使得去除这个缺陷很困难。拉拔能改善钢管的偏心率，使分布成S形上的厚点得以挤压展平，而扩径加剧了钢管的偏心率，让钢管金属组织变得疏松。为了改善这种状况，国内目前有不少厂家采用拉拔与扩径结合的方法来生产中大规格的钢管。 然而目前采用的拉拔与扩径结合的方法来生产中大规格钢管是在拉拔时，采用一个柱状钢块作为拉拔头，将该柱状钢块的拉拔头通过引板焊接在需拉拔的钢管管口部，再通过夹紧该柱状钢块进行拉拔。 然而当需要扩径时，由于在钢管管口部通过引板焊接有柱状钢块的拉拔头，在柱状钢块的拉拔头阻挡下，扩径无法进行，所以又必须把这个柱状钢块的拉拔头切除再进行扩经操作，扩径后再次需要拉拔时，又需要焊接作为拉拔头的柱状钢块，当需要不断重复循环拉拔与扩径两道工序而达到所需标准管径时，就需要不断地焊接和切除该作为拉拔头的柱状钢块，这是二个相矛盾的工序。 所以，在现有技术中，如要实现拉拔与扩径结合的工艺，就必须将这个作为钢管拉拔头的柱状钢块进行多次焊上又切下的耗时耗料又耗工的操作，由此也大大的增加了钢管的生产成本，在市场经济的条件下，目前的拉拔与扩径结合的工艺，除了在做一些薄壁的大口径钢管上不得不采用外，通常厂家都无法采用这种工艺来生产。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种生产成本低、劳动力投入少、机械化程度及生产效率高，产品质量好，能方便地实现拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的方法及其装置。 为了达到上述目的，本发明所提供的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的方法，包括采用拉拔动力源，其特征是在需拉拔的钢管的管口固接开口式锁紧件，在开口式锁紧件上设置脱卸式锁紧装置，拉拔时，脱卸式锁紧装置将开口式锁紧件锁紧，并与拉拔动力源连接，在拉拔动力源的作用下拉动脱卸式锁紧装置，并拉动需拉拔的钢管；拉拔完成后，脱卸式锁紧装置松开开口式锁紧件，再将固接有开口式锁紧件的钢管进入扩径工序；由于在钢管的管口固接的是开口式锁紧件，所以在扩径时，不需要将该开口式锁紧件拆除便可扩径，扩径后再将脱卸式锁紧装置装在钢管上固接的开口式锁紧件上，重复拉拔工艺，由此不断循环拉拔与扩径，直至达到所需的钢管管径。 本发明所提供的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，包括固接在需拉拔的钢管管口上的开口式锁紧件、拉拔动力源和扩径装置，其特征是在开口式锁紧件上设有脱卸式锁紧装置，所述的脱卸式锁紧装置包括外锥形拉拔体和内锥形外契合体，外锥形拉拔体置于开口式锁紧件内侧，内锥形外契合体置于开口式锁紧件外侧，在外锥形拉拔体上设有锁紧拉杆，锁紧拉杆穿过内锥形外契合体与拉拔动力源连接。所述的在钢管管口上固接开口式锁紧件是在钢管管口上焊接有包含两片以上的翼板，翼板向钢管中心线倾斜，并于外锥形拉拔体和内锥形外契合体形成配合。在此，所述的拉拔动力源包括动力源和拉拔小车，动力源驱动拉拔小车行走，所述的拉拔小车包括滑动车体，在滑动车体内设有锁紧滑块，内锥形外契合体固定在滑动车体上，锁紧拉杆的一端和锁紧滑块连接，锁紧拉杆的另一端与外锥形拉拨体连接。所述所述的锁紧拉杆的一端和锁紧滑块连接，是锁紧拉杆的一端和锁紧滑块通过凹凸槽相啮合，可以是锁紧拉杆一端设置凹槽与锁紧滑块上设置凸槽啮合，也可以相反设置。锁紧滑块上设有滑块连接件，滑块连接件与动力源上的动力牵引杆连接，滑动车体设在轨道上，并可以在轨道上移动。 所述锁紧滑块上设有滑块连接件，可以是在滑块连接件上设置槽，锁紧滑块通过槽在滑块连接件上可移动连接。 所述的锁紧拉杆穿过内锥形外契合体与拉拔动力源连接，是在外锥形拉拨体上设有通孔，在内锥形外契合体上设有孔口 ，锁紧拉杆通过通孔与外锥形拉拨体连接，并穿过内锥形外契合体上的孔口与锁紧滑块连接，锁紧滑块通过滑块连接件与动力源上的动力牵引杆连接。所述的锁紧拉杆通过通孔与外锥形拉拨体连接，是在锁紧拉杆的一端设置有一个阶梯，阶梯的直径大于通孔，锁紧拉杆惯穿于外锥形拉拨体的通孔。所述的锁紧拉杆通过通孔与外锥形拉拨体连接，是在锁紧拉杆的一端上设有螺纹，在外锥形拉拔体上的通孔内设有螺孔，锁紧拉杆的一端通过螺纹与外锥形拉拔体上的螺孔连结。 标准化设计的可拆卸式循环使用拉拔头和拉拔小车是二个缺一不可的配套技术，如果钢管生产厂家不想在目前购买自动引板焊接机，本技术也可以实行，只是实现不了高效率和机械化。我们采用了对拉拔头标准化设计，加以对冷拔机拉拔小车的改进，二者以契合的方式代替传统的钳口咬合。 采用本发明所提供的一种适于拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的方法来生产无缝钢管，以机械化操作代替人工劳动实现工序自动化，脱卸式锁紧装置在冷拔过程中的循环使用节省大量的不锈钢拉拔头，以钢管两端开放式真正实现了大口径无缝钢管拉拔与扩径相结合的优秀工艺，使钢管壁厚更均匀，金属组织更紧密，生产工艺更合理，效率更提高，产品质量更优越，为钢管生产走向机械化迈进了一大步。 大幅度地节约了生产成本，不再需每支钢管焊一个不锈钢拉拔头，现有技术中的这些实心的拉拔头除了浪费成本还会在固溶炉中炉吸走大量的热能，多次退火酸洗后只能报废，本发明采用的翼板也可以比原来短少1/3-1/2，没有了氩弧焊的焊丝和氩气，不再需用以往的钳子和牙板，按一个中型不锈钢管厂每年生产10000支中口径以上计算，至少可以节约成本100万元/年。如果按这个技术向全国近300个厂家推广，年节约成本将是数亿人民币。而且我们认为这个技术除了在不锈钢管领域中运用，还可应用有冷拉的其它合金或有色金属管材制造业。 实现拉拔与扩径相结合的优秀工艺对生产大规格薄壁钢管有着重要的作用。而本发明的工艺使得这个优秀的工艺有了真正的用武之地。还有，因真正实现了拉拔与扩径相
4结合的工艺，提高了钢管的内在和外表质量，以生产0D168钢管为例，每次扩径后再拉一道次，实际最大扩径为0D175,如采用冷轧机工艺必须将钢管扩到0D205匪再冷轧，如是0D273以上的大管一次扩到位的方法必须有道次间大量的修磨，不然可能使钢管偏心到报废，而采用本发明的方法产生的钢管偏心率明显减小，而且比现在普遍使用的扩到0D190匪再拉拔三道的方法更为合理。 本发明提供的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的方法极其装置，对我国无缝不锈钢管的生产意义深远，全面替代目前的焊头工艺有着无可阻挡的优势。
图1是本发明实施例结构示意图。；
图2是实施例2结构示意图。 其中外锥形拉拨体1、内锥形外契合体2、锁紧拉杆3、开口式锁紧件4、翼板41、滑块连接件5、锁紧滑块6、滑动车体7、孔口 8、通孔9、凸槽10、轨道11、槽12、动力牵引杆13、凹槽14、阶梯15。
具体实施例方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1 本实施例所提供的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的方法，包括采用拉拔动力源，其特征是在需拉拔的钢管的管口固接开口式锁紧件，在开口式锁紧件上设置脱卸式锁紧装置，拉拔时，脱卸式锁紧装置将开口式锁紧件锁紧，并与拉拔动力源连接，在拉拔动力源的作用下拉动脱卸式锁紧装置，并拉动需拉拔的钢管；拉拔完成后，脱卸式锁紧装置松开开口式锁紧件，再将固接有开口式锁紧件的钢管进入扩径工序；由于在钢管的管口固接的是开口式锁紧件，所以在扩径时，不需要将该开口式锁紧件拆除便可扩径，扩径后再将脱卸式锁紧装置装在钢管上固接的开口式锁紧件上，重复拉拔工艺，由此不断循环拉拔与扩径，直至达到所需的钢管管径。 为了将发明提供的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的方法付诸于实践，本实施例所提供的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，如图1所示，包括固接在需拉拔的钢管管口上的开口式锁紧件4、拉拔动力源和扩径装置，在开口式锁紧件4上设有脱卸式锁紧装置，所述的脱卸式锁紧装置包括外锥形拉拔体1和内锥形外契合体2，拉拔时，外锥形拉拔体1置于开口式锁紧件4内侧，内锥形外契合体2置于开口式锁紧件4外侧，在外锥形拉拔体1上设有锁紧拉杆3，锁紧拉杆3穿过内锥形外契合体2与拉拔动力源连接。本实施例所述的在钢管管口上固接开口式锁紧件4是在钢管管口上焊接有四片的翼板4-l，四片翼板4-1向钢管中心线倾斜，并于外锥形拉拔体1和内锥形外契合体2形成配合。在此，所述的拉拔动力源包括动力源和拉拔小车，动力源驱动拉拔小车行走，所述的拉拔小车包括滑动车体7，在滑动车体7内设有锁紧滑块6，内锥形外契合体固定在滑动车体7上，锁紧拉杆3的一端和锁紧滑块6连接，锁紧拉杆3的另一端与外锥形拉拨体1连接。所述所述的锁紧拉杆3的一端和锁紧滑块6连接，是锁紧拉杆3的一端和锁紧滑块6通过凹凸槽相啮合，可以是锁紧拉杆3 —端设置凹槽14与锁紧滑块6上设置凸槽10啮合，也可以相反设置。锁紧滑块6上设有滑块连接件5，滑块连接件5与动力源上的动力牵引杆13连接，滑动车体7 设在轨道11上，并可以在轨道11上移动。所述锁紧滑块6上设有滑块连接件5，可以是在 滑块连接件5上设置槽12，锁紧滑块6通过槽12在滑块连接件5上可移动连接。所述的锁 紧拉杆3穿过内锥形外契合体2与拉拔动力源连接，是在外锥形拉拨体1上设有通孔9，在 内锥形外契合体2上设有孔口 8，锁紧拉杆3通过通孔9与外锥形拉拨体1连接，并穿过内 锥形外契合体2上的孔口 8与锁紧滑块6连接，锁紧滑块6通过滑块连接件5与动力源上 的动力牵引杆13连接。所述的锁紧拉杆3通过通孔9与外锥形拉拨体1连接，是在锁紧拉 杆3的一端设置有一个阶梯15，阶梯15的直径大于通孔9，锁紧拉杆3惯穿于外锥形拉拨 体l的通孔9。本实施例在外锥形拉拔体1和内锥形外契合体2之间夹持翼板4-1，利用外 锥形拉拔体1和内锥形外契合体2的夹紧力夹紧翼板4-1来替代现有技术中拉拔头与翼板 的焊接，使锁紧和放松翼板变得十分方便。
实施例2 : 如图2所示，本实施例所述的在钢管管口上固接开口式锁紧件4是在钢管管口上 焊接有两片的翼板4-l，所述的锁紧拉杆3通过通孔9与外锥形拉拨体1连接，是在锁紧拉 杆3的一端上设有螺纹，在外锥形拉拔体上1的通孔9内设有螺孔，锁紧拉杆3的一端通过 螺纹与外锥形拉拔体1上的螺孔连结。
权利要求
一种拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的方法，包括采用拔拉动力源和扩径工序，其特征是在需拔拉的钢管的管口固接开口式锁紧件，在开口式锁紧件上设置脱卸式锁紧装置，拔拉时，脱卸式锁紧装置将开口式锁紧件锁紧，并与拔拉动力源连接，在拔拉动力源的作用下拉动脱卸式锁紧装置，并拉动需拔拉的钢管；拔拉完成后，脱卸式锁紧装置松开开口式锁紧件，再将固接有开口式锁紧件的钢管进入扩径工序；扩径后再将脱卸式锁紧装置装在钢管上固接的开口式锁紧件上，重复拔拉工艺，由此不断循环拔拉与扩径，直至达到所需的钢管管径。
2. —种拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，包括固接在需拔拉的钢管管口上的开 口式锁紧件(4)、拔拉动力源和扩径装置，其特征是在开口式锁紧件(4)上设有脱卸式锁紧 装置，所述的脱卸式锁紧装置包括外锥形拉拔体(1)和内锥形外契合体(2)，外锥形拉拔体 (1)置于开口式锁紧件(4)内侧，内锥形外契合体(2)置于开口式锁紧件(4)外侧，在外锥 形拉拔体上设有锁紧拉杆(3)，锁紧拉杆(3)穿过内锥形外契合体(2)与拔拉动力源连接。
3. 根据权利要求2所述的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，其特征是在钢管管 口上固接开口式锁紧件是在钢管管口上焊接有包含两片以上的翼板，翼板向钢管中心线倾 斜，并于外锥形拉拔体(1)和内锥形外契合体(2)形成配合。
4. 根据权利要求2或3所述的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，其特征是所述 的拔拉动力源包括动力源和拔拉小车，所述的拔拉小车包括滑动车体(7)，在滑动车体(7) 内设有锁紧滑块(6)，内锥形外契合体(2)固定在滑动车体(7)上，锁紧拉杆(3)的一端和 锁紧滑块(6)连接，锁紧拉杆(3)的另一端与外锥形拉拨体(1)连接。
5. 根据权利要求4所述的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，其特征是所述所述 的锁紧拉杆(3)的一端和锁紧滑块(6)连接，是锁紧拉杆(3)的一端和锁紧滑块(6)通过 凹凸槽相啮合，锁紧滑块(6)上设有滑块连接件(5)，滑块连接件(5)与动力源上的动力牵 引杆(13)连接，滑动车体(7)设在轨道(11)上。
6. 根据权利要求5所述的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，其特征是所述的锁 紧拉杆(3)穿过内锥形外契合体(2)与拔拉动力源连接，是在外锥形拉拨体(1)上设有通 孔(9)，在内锥形外契合体(2)上设有孔口 (8)，锁紧拉杆(3)通过通孔(9)与外锥形拉拨 体(1)连接，并穿过内锥形外契合体(2)上的孔口 (8)与锁紧滑块(6)连接，锁紧滑块(6) 通过滑块连接件(5)与动力源上的动力牵引杆(13)连接。
7. 根据权利要求6所述的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，其特征是所述的锁 紧拉杆(3)通过通孔(9)与外锥形拉拨体(1)连接，是在锁紧拉杆(3)的一端设置有一个 阶梯(15)，阶梯(15)的直径大于通孔(9)，锁紧拉杆(3)惯穿于外锥形拉拨体(1)的通孔 (9)。
8. 根据权利要求6所述的拉拔与扩径相结合生产无缝钢管的装置，其特征是所述的锁 紧拉杆(3)通过通孔(9)与外锥形拉拨体(1)连接，是在锁紧拉杆(3)的一端上设有螺纹， 在外锥形拉拔体上(1)的通孔(9)内设有螺孔，锁紧拉杆(3)的一端通过螺纹与外锥形拉 拔体(1)上的螺孔连结。
全文摘要
本发明公开了一种不锈钢无缝钢管翼板自动焊接装置，它包括转夹头、输送机构、竖向气缸顶杆和横向气缸顶杆，不锈钢无缝钢管与翼板置于工作平台上，竖向气缸顶杆和横向气缸顶杆分别顶压在翼板的表面和侧面，翼板的另一侧面与不锈钢无缝钢管的端面接触。这种不锈钢无缝钢管翼板自动焊接装置，能将条状的翼板等份均匀地焊在待生产的钢管纵向切面上。只要装入所需焊的钢管及翼板，这个过程将由机器自动完成。因此极大的降低了工人的劳动强度，对于提高生产率，节约生产成本具有十分积极的现实意义。
文档编号B21C1/16GK101716616SQ20091031225
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者丁国庆 申请人:浙江汉成特殊钢管有限公司