一种不锈钢结构螺旋焊管的成型装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种不锈钢结构螺旋焊管的成型装置，该成型装置包括成型模具、加强筋定位机构、驱动轮组、左焊轮、右焊轮和内焊轮，其中成型模具上设有轴承，并在成型模具前侧设有驱动轮组，该驱动轮组和轴承的作用是让不锈钢在成型模具外按螺旋形连续扭曲，并通过对接形成不锈钢结构螺旋焊管的管体，而加强筋定位机构用于将加强筋定位、压紧在不锈钢结构螺旋焊管的管体外面，最后通过左焊轮、右焊轮和内焊轮将加强筋与管体焊接固定。本发明作为不锈钢结构螺旋焊管的生产专机，使用时可通过该成型装置来生产不锈钢结构螺旋焊管，且本发明的结构简单，易于实施，使用方便，生产效率高，具有很好的实用性。
【专利说明】一种不锈钢结构螺旋焊管的成型装置
【技术领域】
[0001]本发明属于矿用管道生产领域，具体地说，涉及一种不锈钢结构螺旋焊管的成型
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]螺旋焊管是一种重要的矿用管道，它主要用于在矿山井下抽吸瓦斯，且螺旋焊管的重要技术要求是环钢度高和完全能够阻燃。现有的螺旋焊管为直管，并通过板材扭曲后焊接而成。现有的螺旋焊管由碳钢制成，为了保证足够的环钢度，这种碳钢螺旋焊管的厚度做得较厚，一般为IOmm左右，这样就导致它的重量较重，不仅制造成本高，而且运输、安装非常不方便，特别是在空间狭小的矿井巷道里。
[0003]另一种由阻燃系数高的塑料制成，由于塑料很轻，这样就能在保证足够环钢度的前提下减轻管道的重量，从而极大地方便管道的运输以及安装；然而，塑料具有很高的阻燃系数并不代表它能够完全不燃烧，在某些特殊情况下塑料还是会发生燃烧，这样就带来严重的安全隐患。
[0004]中国专利ZL201320079613.X于2013年7月31日公开了一种碳钢增强不锈钢结构螺旋焊管，该螺旋焊管包括直线形的管体，该管体由一组同轴的管段构成，且相邻两个管段的相对部位焊接后在管体上形成一条螺旋形焊缝，该螺旋形焊缝的中心线与管体的中心线重合，其特征在于:所述管体由不锈钢制成，在管体的外壁上设有一条螺旋形凸筋，该螺旋形凸筋的中心线与管体的中心线重合。相邻两个管段的相对部位通过搭接阻焊相连，且焊接后在管体的内壁上形成一条螺旋形焊缝；螺旋形凸筋位于螺旋形焊缝右边，螺旋形凸筋的横截面为圆弧形，该圆弧形的左端与对应管段右端部的搭接段为一体结构，且圆弧形的右端设有内翻边，该内翻边紧贴与对应管段右端部焊接的一个管段外壁。管体外设有一条螺旋形加强筋，该螺旋形加强筋的中心线与管体的中心线重合；螺旋形加强筋同时设在螺旋形凸筋内，且螺旋形加强筋的横截面为圆弧形，该圆弧形的外壁与螺旋形凸筋的内壁紧贴，且圆弧形的一端与管体的外壁紧贴，其另一端与螺旋形凸筋的内翻边紧贴。
[0005]在生产上述碳钢增强不锈钢结构螺旋焊管的过程中，我们发现通过弯折形成螺旋形凸筋后，管体的弯折处会发生变形，这样不仅会影响结构强度，更重要的不便于生产制造,为此急需解决上述技术难题。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于提供一种不锈钢结构螺旋焊管的成型装置，欲通过该成型装置制造不锈钢结构螺旋焊管。
[0007]本发明的技术方案如下:一种不锈钢结构螺旋焊管的成型装置，该不锈钢结构螺旋焊管的管体(1) 由一条不锈钢带按螺旋形连续扭曲后对接而成，对接形成的接缝(Ia)呈螺旋形；所述管体(1)外面设有一条螺旋形的加强筋(2)，其轴心线与管体(1)的轴心线重合，且加强筋(2)的位置与所述接缝(Ia)相对应，这两者的螺旋长度相等；所述加强筋(2)横截面为“Ω”字型，其两侧为外翻边(2a)，其中一条外翻边(2a)同时与接缝(Ia)两侧的管体(1)外壁焊接，另一条外翻边与接缝(Ia) —侧的管体外壁焊接，且这两条外翻边(2a)采用电阻焊同时与管体(1)焊接固定，其特征在于:该成型装置包括成型模具(3)、驱动轮组(Q)、加强筋定位机构(JD)、左焊轮(20)和内焊轮(26)，其中成型模具(3)为水平设置的法兰盘结构，其左部的大径段通过模具固定座(4)与机架(5)固定；所述成型模具(3)大径段的前侧开有一个内外贯通的让位槽(3a)，该让位槽开至成型模具(3)右部的小径段上，且成型模具(3)小径段的下部开有一个内外贯通的焊轮让位槽(3b)，该焊轮让位槽的轴向位置对应所述让位槽(3a)右部；所述成型模具(3)右部的小径段外沿周向和轴向均设有轴承(6)，每个轴承的转轴卡在成型模具(3)外壁上的凹槽中，各轴承(6)的轴心线与成型模具(3)轴心线之间具有一个倾斜角(α);
[0008]所述驱动轮组(Q)包括主动轴(7)和电机(13)，其中主动轴(7)和从动轴(8)前后并排设置，这两根轴左高右低，其轴心线与所述成型模具(3)轴心线之间具有倾斜角(α)，且这两根轴的中部分别通过轴承支撑在一个对应的固定座(9)内，而这两个固定座设在所述机架(5)上；所述主动轴(7)左端的主动齿轮(10)与从动轴(8)上的从动齿轮(11)啮合，而主动轴左端的从动链轮(12)通过链条与所述电机(13)输出轴上的主动链轮相连，该电机固设在机架(5)顶部；所述主动轴(7)右端固套有正向驱动轮(14)，该正向驱动轮位于所述成型模具(3)前侧，而从动轴(8)右端的反向驱动轮(15)位于所述让位槽(3a)中，并靠近成型模具(3)的外壁；
[0009]所述加强筋定位机构(JD)的数目为两个，这两个定位机构分别设在所述成型模具(3)右部的前下方和后下方；每个所述加强筋定位机构(JD)包括支撑座(16)和转动轴
(19)，其中支撑座(16)通过支撑臂(17)和支撑架(41)固定在机架(5)上，且支撑座(16)的两个侧边之间并排设有两个定位轮(18)，这两个定位轮均分别通过轴承套装在一根对应的所述转动轴(19)上，该 转动轴两端穿设在支撑座(16)两侧边上对应的安装孔中；所述定位轮(18)中部开有一个环形的定位凹槽，该定位凹槽用于卡住所述加强筋(2)中间的弧形部，各定位轮的轴心线与所述成型模具(3)轴心线之间具有一个倾斜角(α)，且两个加强筋定位机构(JD)中的所有定位轮(18)位于同一条螺旋线上，该螺旋线与所述加强筋(2)所在的螺旋线重合；
[0010]所述左焊轮(20)和右焊轮(21)并排设置，并位于所述焊轮让位槽(3b)正下方，这两个焊轮的轴心线与成型模具(3)轴心线之间具有一个倾斜角(α);所述左、右焊轮(20,21)分别固套在一个银轴瓦(22)的转轴上，这两个银轴瓦分别固定在相应的安装座
(23)上，且银轴瓦(22)与该安装座之间绝缘；两个所述安装座(23)分别固定在对应气缸
(24)的活塞杆上端，而气缸分别固定安装在对应的气缸支架(25)上；
[0011]所述内焊轮(26)设在成型模具(3)中心孔内，并正对所述焊轮让位槽(3b)，该内焊轮轴心线与成型模具轴心线之间具有一个倾斜角(α);所述内焊轮(26)固套在一个银轴瓦(22)的转轴上，这个银轴瓦固定在一个连接座(27)上，该银轴瓦与连接座之间绝缘，且连接座(27)通过一个高度调节机构(GT)固定在所述机架(5)上；所有的所述倾斜角(α)数值均相等，该倾斜角(a) =arctan(不锈钢带的宽度/不锈钢结构螺旋焊管的周长);
[0012]生产时，所述不锈钢带按螺旋形缠绕在所述成型模具(3)外面，并与所述轴承(6)相接触，不锈钢带在所述正向驱动轮(14)和反向驱动轮(15)的带动下沿成型模具(3)的圆周方向转动，并同时在各个轴承(6)的作用下向右移动，从而自动对接形成所述管体(I);所述加强筋(2)被定位轮(18)定位、压紧在管体(1)外面，该加强筋的一条侧边(2a)通过所述左焊轮(20)和内焊轮(26)与接缝(Ia)两侧的管体(1)外壁焊接，且加强筋的另一条外翻边(2a)同时通过右焊轮(21)和内焊轮(26)与所述接缝(Ia) —侧的管体外壁焊接。
[0013]本成型装置为生产不锈钢结构螺旋焊管的专机，该不锈钢结构螺旋焊管的管体
(1)由一条不锈钢带按螺旋形连续扭曲后对接而成，对接形成的接缝(Ia)呈螺旋形；所述管体(1)外面设有一条螺旋形的加强筋(2)，其轴心线与管体(1)的轴心线重合，且加强筋
(2)的位置与所述接缝(Ia)相对应，这两者的螺旋长度相等；所述加强筋(2)横截面为“Ω”字型，其两侧为外翻边(2a)，其中一条外翻边(2a)同时与接缝(Ia)两侧的管体(1)外壁焊接，另一条外翻边与接缝(Ia) —侧的管体外壁焊接，且这两条外翻边(2a)采用电阻焊同时与管体(1)焊接固定。
[0014]同时，在本成型装置左前方设置一个缠有不锈钢带的料辊，本成型装置的左后方设有加强筋送料机构。生产时，料辊上拉出的不锈钢带缠绕在所述成型模具(3)外面，并与所述轴承(6)相接触，不锈钢带在所述正向驱动轮(14)和反向驱动轮(15)的带动下沿成型模具(3)的圆周方向转动，并同时在各个轴承(6)的作用下向右移动，从而自动对接形成所述管体(1);所述加强筋送料机构送过来的加强筋位于管体(1)外面，加强筋(2)被定位轮(18)定位、压紧在管体(1)外面，该加强筋的一条侧边(2a)通过所述左焊轮(20)和内焊轮(26)与接缝(Ia)两侧的管体(1)外壁焊接，且加强筋的另一条外翻边(2a)同时通过右焊轮(21)和内焊轮(26)与所述接缝(Ia) —侧的管体外壁焊接。
[0015]需要特别说明的是，所述左焊轮(20)、右焊轮(21)和内焊轮(26)的安装方式采用现有常用的安装方式，它们采用的是电阻焊方式，这种焊接方式为现有常用的焊接工艺。焊接时，所述加强筋(2)的外翻边(2a)与管体(1)之间的压力有特别要求，既不能过大又不能过小，若压力过小，则会出现焊接不牢、虚焊等焊接缺陷，若压力过大则会导致电阻过小，从而导致焊接不牢的焊接缺陷。为了避免上述焊接缺陷的发生，所以特意将左焊轮(20)和右焊轮(21)分别设在气缸(24)上，并设定气缸(24)的压力值，从而通过气缸(24)来保证所述左焊轮(20)和右焊轮(21)的压力适中，进而保证焊接质量。另外，所述内焊轮(26)通过一个高度调节机构(GT)固定在机架(5)上，这样就能通过高度调节机构(GT)来调整内焊轮(26)的高度，从而补偿内焊轮(26)的磨损量，进而更好地保证焊接质量。另外，各个所述轴承(6)分布在成型模具(3)的外圆面上，那么成型模具(3)前侧轴承(6)的倾斜方向就与成型模具后侧轴承(6)的倾斜方向相反，但所有轴承(6)的目的是相同的，即:使所述不锈钢带转动的同时，沿着成型模具(3)的轴向向右移动，从而便于不锈钢带形成螺旋焊管的管体(1)。另外，所有的所述倾斜角(α)数值均相等，该倾斜角(a) =arctan(不锈钢带的宽度/不锈钢结构螺旋焊管的周长)，这个倾斜角(α)与所述作为产品的不锈钢结构螺旋焊管螺旋角相对应，从而能够生产所需尺寸参数的不锈钢结构螺旋焊管。
[0016]采用以上技术方案，本发明作为不锈钢结构螺旋焊管的生产专机，使用时可通过该成型装置来生产所需尺寸参数的不锈钢结构螺旋焊管，且本发明的结构简单，易于实施，使用方便，生产效率高，具有很好的实用性。[0017]在本案中，所述高度调节机构(GT)包括移动块(28)和推力球轴承(32)，其中移动块(28) —端与所述连接座(27)固定，该移动块的另一端与所述机架(5)上的导轨(29)滑动配合，且移动块(28)可上下移动；所述竖直杆(30)下部与移动块(28)上部的螺纹孔相连，该竖直杆上部外面卡有一个定位座(31)，该定位座同时与所述导轨(29)上端固定；所述推力球轴承(32)套装在连接座(31)上、下方的竖直杆(30)上，这两个推力球轴承被夹紧在竖直杆(30)上的环形限位凸台与双螺母(33)之间。
[0018]采用以上结构，我们可以通过调整所述双螺母(33)在竖直杆(30)上的位置来调整移动块(28)的高度，从而调整所述内焊轮(26)的高度，进而很好地补偿内焊轮(26)的磨损消耗。并且，本高度调节机构(GT)的结构简单，易于实施，调节方便，具有很好的实用性，当然在实际制造过程中还可以根据需要采用其他结构形式的高度调节机构(GT)，并不仅仅局限于本案中所述的具体结构。
[0019]作为优化设计，所述成型模具(3)上前方设有一个钢带导向机构(GD)，该钢带导向机构(⑶)包括导向轮(34)和连接支耳(37)，其中导向轮(34)的数目为三个，这个导向轮的轴心线与成型模具(3)轴心线平行，且这三个导向轮(34)布置呈“品”字形；每个导向轮(34)通过轴承套装在一根安装轴(35)外，这三根安装轴两端分别插入U形件(36)两个侧边上对应的安装孔中，该U形件通过所述连接支耳(37)固定在机架(5)顶部。
[0020]采用以上结构，本钢带导向机构(⑶)可很好地对钢带进行导向，防止钢带杂乱无章地缠绕在所述成型模具(3)上，从而保证生产的顺利进行。
[0021]有益效果:本发明作为不锈钢结构螺旋焊管的生产专机，使用时可通过该成型装置来生产所需尺寸参数的不锈钢结构螺旋焊管，且本发明的结构简单，易于实施，使用方便，生产效率高，具有很好的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为不锈钢结构螺旋焊管的结构示意图；
[0023]图2为图1的横截面剖视图；
[0024]图3为图2中A部分的局部放大图；
[0025]图4为本成型装置的主视图；
[0026]图5为图4的右视图；
[0027]图6为图4中成型模具3的结构示意图；
[0028]图7为图6的B向视图；
[0029]图8为图6的展开图；
[0030]图9为图6中C部分的局部放大图；
[0031]图10为图4中驱动轮组Q去掉电机13后的结构示意图；
[0032]图11为图10的D向视图；
[0033]图12为图4中加强筋定位机构JD的结构示意图；
[0034]图13为图12的E向视图；
[0035]图14为图4中钢带导向机构GD的结构示意图；
[0036]图15为图14的F向视图；
[0037]图16为图4中高度调节机构GT的结构示意图；[0038]图17为图16的H向视图。
[0039]在本案中，各个部件在上述附图中对应的标号如下:
[0040]管体一1、加强筋一2、成型模具一3、模具固定座一4、机架一5轴承一6、主动轴一
7、从动轴一8、固定座一9、主动齿轮一 10、从动齿轮一 11、从动链轮一 12、电机一 13、正向驱动轮一 14、反向驱动轮一 15、
[0041]支撑座一 16、支撑臂一 17、定位轮一 18、转动轴一 19、左焊轮一 20、右焊轮一 21、银轴瓦一22、安装座一23、气缸一24、气缸支架一25、内焊轮一26、连接座一27、移动块一28、导轨一 29、竖直杆一 30、定位座一 31、推力球轴承一 32、双螺母一 33、导向轮一 34、安装轴一35、
[0042]U形件一 36、连接支耳一 37、定位轴承一 38、安装板一 39、安装框一40、
[0043]支撑架一41和锁紧螺钉一42
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0045]如图1、2及3所示，一种不锈钢结构螺旋焊管，该不锈钢结构螺旋焊管的管体I由一条不锈钢带按螺旋形连续扭曲后对接而成，对接形成的接缝Ia呈螺旋形，且接缝Ia的轴心线与管体I的轴心线重合。所述管体I外面设有一条不锈钢的加强筋2，该加强筋2的轴心线与管体I的轴心线重合。上述加强筋2为螺旋形结构，该加强筋2的位置与所述接缝Ia相对应，这两者的螺旋长度相等。所述加强筋2横截面为“ Ω ”字型，其两侧为外翻边2a，其中一条外翻边2a同时与接缝Ia两侧的管体I外壁焊接，另一条外翻边与接缝Ia —侧的管体外壁焊接，且这两条外翻边2a采用电阻焊同时与管体I焊接固定。
[0046]如图4至17所示，作为上述不锈钢结构螺旋焊管的生产专机，本成型装置主要由成型模具3、驱动轮组Q、加强筋定位机构JD、钢带导向机构GD、左焊轮20和内焊轮26等构成。其中，所述成型模具3为水平设置的法兰盘结构，并由左部的大径段和右部的小径段构成，该成型模具3左部的大径段通过螺栓固定在模具固定座4上，而模具固定座4也通过螺栓与机架5的右端固定，这样就将成型模具3固定在机架5上。上述机架5的结构没有特别要求，只要满足结构强度和安装要求即可。同时，上述成型模具3大径段的下部竖直开有一个缺口，该缺口贯穿成型模具3的内壁和外壁，且这个缺口的作用是避免在切割磁力线方向感应电流，从而有效减小焊接时电能的消耗。并且，上述缺口设置位置无具体要求，设置在成型模具3的大径段处只是为了保证成型模具3的结构强度。
[0047]所述成型模具3大径段的前侧开有一个让位槽3a，该让位槽贯通让位槽3a的内壁和外壁，且让位槽3a为条形槽，并开至成型模具3右部的小径段上。上述让位槽3a的大小及设置角度无特别要求，只要能满足对驱动轮让位的要求即可。在本案中，上述让位槽3a倾斜设置，且左高右低，该让位槽3a长度方向的轴心线与所述成型模具3的轴心线之间具有一个倾斜角α。
[0048]所述成型模具3小径段的下部开有一个焊轮让位槽3b，该焊轮让位槽贯穿成型模具3的内壁和外壁，且焊轮让位槽3b的轴向位置对应所述让位槽3a右部。上述焊轮让位槽3b的大小及设置角度无特别要求，只要能满足对焊轮让位的要求即可。所述成型模具3右部的小径段外沿周向和轴向均设有轴承6，每个轴承6套装在一根转轴上，该转轴的两端卡在成型模具3外壁上对应的凹槽中，而轴承6的半部分也装在该凹槽中。各个所述轴承6的轴心线与成型模具3轴心线之间具有一个相同的倾斜角α。作为优选，本案中所有的所述轴承6位于导程为80mm、螺距为40mm的双螺旋线上，当然这些轴承6也可以只在一条螺旋线上。
[0049]另外，上述成型模具3小径段的左端沿周向设有定位轴承38，每个定位轴承38套装在一根轴承轴上，该轴承轴同时插入所述成型模具3外壁上的安装孔中。所述定位轴承38用于对不锈钢带进行定位，所有的定位轴承38处在一条螺旋线上，该螺旋线与所述管体I的螺旋线重合。
[0050]如图4、5、14及15所示，所述成型模具3的上前方设有一个钢带导向机构⑶，该钢带导向机构GD主要由导向轮34、安装轴35、U形件36和连接支耳37构成。其中，所述导向轮34的数目为三个，这个导向轮34的轴心线与成型模具3轴心线平行，且这三个导向轮34布置呈“品”字形。每个所述导向轮34通过轴承套装在一根安装轴35外，这三根安装轴35两端分别插入U形件36两个侧边上对应的安装孔中，并由连接在每根安装轴35两端的锁紧螺钉42锁紧在U形件36上。并且，另外，两边的所述导向轮34高度不可调，而中间的一个导向轮34高度可调，U形件36两个侧边上对应这个导向轮34的安装孔为竖直开设的条形孔。使用时，中间的一个导向轮34高度调整到位后，再将所述安装轴35两端的锁紧螺钉42锁紧。
[0051]所述U形件36通过螺钉固定在连接支耳37上，而连接支耳37固定在所述机架5的顶部。所述钢带导向机构GD的作用是对料辊上拉出的不锈钢带进行导向，并进行平整处理，使用时不锈钢带的下表面与两边导向轮34的上部接触，而不锈钢带的上表面与中间一个导向轮34的下部接触。
[0052]如图4、5、10及11所示,所述驱动轮组Q主要由主动轴7、从动轴8、固定座9、主动齿轮10、从动齿轮11、从动链轮12、电机13、正向驱动轮14和反向驱动轮15构成。其中，所述主动轴7和从动轴8前后并排设置，这两根轴左高右低，这两根轴轴心线与所述成型模具3轴心线之间具有一个相同的倾斜角α。并且，所述主动轴7和从动轴8的中部分别通过轴承支撑在一个对应的固定座9内，主动轴7对应的固定座9外面设有一块安装板39，而从动轴8对应的固定座9固定有一个安装框40。上述安装板39通过螺钉安装在安装框40上，该安装框40固定安装在所述机架5的顶部。所述主动轴7的左端固套有一个主动齿轮10，该主动齿轮10与所述从动轴8左端固套的从动齿轮11啮合。同时，上述主动轴7左端的从动链轮12通过链条(图中未画出)与电机13输出轴上的主动链轮相连，该电机13固设在机架5顶部，这样就能通过电机13带动主动轴7和从动轴8旋转，且这两根轴的旋转方向相反。当然，所述主动轴7也可以采用其他结构形式的传动组件与电机13相连，如齿轮机构、皮带传动等，并不局限于本实施例中所述的链条传动。
[0053]所述主动轴7的右端固套有正向驱动轮14,该正向驱动轮14位于所述成型模具3前侧，而从动轴8右端固套的反向驱动轮15位于所述让位槽3a中，并靠近成型模具3的外壁。生产时，不锈钢带卡在所述正向驱动轮14和反向驱动轮15之间，并被正向驱动轮14和反向驱动轮15产生的摩擦力夹带着在所述成型模具3的圆周方向移动。
[0054]如图4、5、12及13所示，所述加强筋定位机构JD的数目为两个，这两个定位机构JD分别设在所述成型模具3右部的前下方和后下方，并布置为“八”字型。每个所述加强筋定位机构JD主要由支撑座16、支撑臂17、定位轮18和转动轴19构成。其中，所述支撑座16固定安装在支撑臂17上，且支撑臂17与支撑架41固定，且支撑臂17与支撑架41的相对位置可调，而支撑架41又固定在机架5上。在本案中，所述支撑臂17通过三根螺栓来定位在支撑架41上，其中螺杆与支撑臂17的侧面相接触，而螺母固定在支撑架41上，使用时可通过调整三根螺杆的连接长度来调整支撑臂17与支撑架41的相对位置。所述支撑座16为弧形结构，并具有两个侧边，该支撑座16的两个侧边之间并排设有两个定位轮18，这两个定位轮18均分别通过轴承套装在一根对应的所述转动轴19上，该转动轴19的两端穿设在支撑座16两侧边上对应的安装孔中，从而将两个定位轮18安装在支撑座16上。
[0055]所述定位轮18中部开有一个环形的定位凹槽，该定位凹槽用于卡住所述加强筋2中间的弧形部，各个定位轮18的轴心线与所述成型模具3轴心线之间具有一个相同的倾斜角α。并且，两个所述加强筋定位机构JD中的所有定位轮18位于同一条螺旋线上，该螺旋线与所述加强筋2所在的螺旋线重合，加强筋2通过这四个定位轮18定位和压紧在所述管体I外面。
[0056]如图4、5、16及17所示，所述左焊轮20和右焊轮21并排设置，并位于所述焊轮让位槽3b正下方，这两个焊轮的外圆面为圆柱面，且这两个焊轮的轴心线与成型模具3的轴心线之间具有一个相同的倾斜角a。所述左焊轮20和右焊轮21分别固套在一个银轴瓦22的转轴上，这两个银轴瓦22分别通过螺钉固定在相应的一个安装座23上，且银轴瓦22与该安装座23之间绝缘。两个所述安装座23分别固定在对应的一个气缸24活塞杆上端，而气缸24分别固定安装在对应的一个气缸支架25上，两个气缸支架25固定在地面上，或者与所述机架5固定连接。
[0057]所述内焊轮26的数目为一个，该内焊轮26设在成型模具3的中心孔内，且内焊轮26正对所述焊轮让位槽3b，该内焊轮26的轴心线与成型模具轴心线之间具有一个倾斜角α。所述内焊轮26固套在一个银轴瓦22的转轴上，这个银轴瓦22固定在一个连接座27上，该银轴瓦22与连接座27之间绝缘，且连接座27通过一个高度调节机构GT固定在所述机架5上。
[0058]需要指出的是，本成型装置制造不锈钢结构螺旋焊管采用的焊接工艺为常用的电阻焊，实施电阻焊的设备为所述左焊轮20、右焊轮21、内焊轮26、相应的银轴瓦22等，这些焊接设备均为外购设备，其工作原理、连接结构为焊接领域技术人员所熟知。另外，所述左焊轮20、右焊轮21和内焊轮26可以才用随动方式转动，也可以在相应的驱动电机带动下转动。
[0059]所述高度调节机构GT主要由移动块28、导轨29、竖直杆30、连接座31、推力球轴承32和双螺母33构成。其中，所述移动块28的一端与所述连接座27固定，从而将所述内焊轮26与移动块28连接在一起。所述移动块28的另一端与机架5上固定的导轨29滑动配合，在本案中采用的配合方式为燕尾槽和燕尾导轨，这样就使移动块28可上下移动。所述竖直杆30下部与移动块28上部的螺纹孔相连，该竖直杆上部30的外面卡有一个定位座31，该定位座31同时与所述导轨29上端固定。所述推力球轴承32采用双向推力球轴承，其数目为两个，这两个推力球轴承32套装在连接座31上方和下方的竖直杆30上，而这两个推力球轴承32被夹紧在竖直杆30上的环形限位凸台与双螺母33之间，且双螺母33与竖直杆30螺纹连接。采用上述结构，就可以通过调整双螺母33在竖直杆30上的轴向位置来调节所述内焊轮26的高度，从而补偿内焊轮26的磨损。
[0060]如图6、8及9等附图所示，所有的所述倾斜角α数值均相等，该倾斜角α =不锈钢结构螺旋焊管的螺旋角，而该螺旋角=arc tan不锈钢带的宽度/不锈钢结构螺旋焊管的周长。在上述公式中，上述不锈钢结构螺旋焊管的周长=n*D，D为螺旋焊管的直径。在本案中，所述不锈钢带的宽度为80mm，螺旋焊管的周长=Ji*500mm，通过计算得出所述倾斜角α的数值为2.916°。需要特别说明的是，所述倾斜角α的数值必须=arc tan(不锈钢带的宽度/不锈钢结构螺旋焊管的周长)，若出现误差就不能得到所需尺寸参数的螺旋焊管。
[0061]同时，在本成型装置左前方设置一个缠有不锈钢带的料辊(图中未画出)，本成型装置的左后方设有一个加强筋送料机构(图中未画出)。生产时，料辊上拉出的不锈钢带先通过所述钢带导向机构GD的中的三个导向轮34进行导向和平整，再缠绕在所述成型模具3外面，并与所述轴承6相接触，且由所述定位轴承38在成型模具3上定位；所述正向驱动轮14和反向驱动轮15在电机13的带动下的转动，这两个驱动轮的转向相反，而不锈钢带夹紧在所述正向驱动轮14和反向驱动轮15，这样就通过这两个驱动轮带动不锈钢带沿成型模具3的圆周方向转动，且不锈钢带同时在各个轴承6的作用下向右移动，这样就使不锈钢带按照螺旋线连续扭曲、缠绕在成型模具3上，从而自动对接形成所述管体1，对接形成的接缝Ia也为螺旋形。
[0062]所述加强筋送料机构送过来的加强筋位于管体I外面，加强筋2中部的圆弧部卡在四个定位轮18中部的定位凹槽中，从而通过四个定位轮18将加强筋2定位、压紧在管体I外面，该加强筋2与管体I的接缝Ia位置相对。所述加强筋2的一条侧边2a通过所述左焊轮20和内焊轮26与接缝Ia两侧的管体I外壁焊接，且加强筋2的另一条外翻边2a同时通过右焊轮21和内焊轮26与所述接缝Ia —侧的管体外壁焊接。
[0063]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种不锈钢结构螺旋焊管的成型装置，该不锈钢结构螺旋焊管的管体(1)由一条不锈钢带按螺旋形连续扭曲后对接而成，对接形成的接缝(Ia)呈螺旋形；所述管体(1)外面设有一条螺旋形的加强筋(2)，其轴心线与管体(1)的轴心线重合，且加强筋(2)的位置与所述接缝(Ia)相对应，这两者的螺旋长度相等；所述加强筋(2)横截面为“ Ω ”字型，其两侧为外翻边(2a)，其中一条外翻边(2a)同时与接缝(Ia)两侧的管体(1)外壁焊接，另一条外翻边与接缝(Ia) —侧的管体外壁焊接，且这两条外翻边(2a)采用电阻焊同时与管体(I)焊接固定，其特征在于:该成型装置包括成型模具(3)、驱动轮组(Q)、加强筋定位机构(JD)、左焊轮(20)和内焊轮(26)，其中成型模具(3)为水平设置的法兰盘结构，其左部的大径段通过模具固定座(4)与机架(5)固定；所述成型模具(3)大径段的前侧开有一个内外贯通的让位槽(3a)，该让位槽开至成型模具(3)右部的小径段上，且成型模具(3)小径段的下部开有一个内外贯通的焊轮让位槽(3b)，该焊轮让位槽的轴向位置对应所述让位槽(3a)右部；所述成型模具(3)右部的小径段外沿周向和轴向均设有轴承(6)，每个轴承的转轴卡在成型模具(3)外壁上的凹槽中，各轴承(6)的轴心线与成型模具(3)轴心线之间具有一个倾斜角U); 所述驱动轮组(Q)包括主动轴(7)和电机(13)，其中主动轴(7)和从动轴(8)前后并排设置，这两根轴左高右低，其轴心线与所述成型模具(3)轴心线之间具有倾斜角(α)，且这两根轴的中部分别通过轴承支撑在一个对应的固定座(9)内，而这两个固定座设在所述机架(5)上；所述主动轴(7)左端的主动齿轮(10)与从动轴(8)上的从动齿轮(11)啮合，而主动轴左端的从动链轮(12)通过链条与所述电机(13)输出轴上的主动链轮相连，该电机固设在机架(5)顶部；所述主动轴(7)右端固套有正向驱动轮(14)，该正向驱动轮位于所述成型模具(3)前侧，而从动轴(8)右端的反向驱动轮(15)位于所述让位槽(3a)中，并靠近成型模具(3)的外壁； 所述加强筋定位机构( JD)的数目为两个，这两个定位机构分别设在所述成型模具(3)右部的前下方和后下方；每个所述加强筋定位机构(JD)包括支撑座(16)和转动轴(19)，其中支撑座(16)通过支撑臂(17)和支撑架(41)固定在机架(5)上，且支撑座(16)的两个侧边之间并排设有两个定位轮(18)，这两个定位轮均分别通过轴承套装在一根对应的所述转动轴(19)上，该转动轴两端穿设在支撑座(16)两侧边上对应的安装孔中；所述定位轮(18)中部开有一个环形的定位凹槽，该定位凹槽用于卡住所述加强筋(2)中间的弧形部，各定位轮的轴心线与所述成型模具(3)轴心线之间具有一个倾斜角(α)，且两个加强筋定位机构(JD)中的所有定位轮(18)位于同一条螺旋线上，该螺旋线与所述加强筋(2)所在的螺旋线重合； 所述左焊轮(20)和右焊轮(21)并排设置，并位于所述焊轮让位槽(3b)正下方，这两个焊轮的轴心线与成型模具(3)轴心线之间具有一个倾斜角(α );所述左、右焊轮(20、21)分别固套在一个银轴瓦(22)的转轴上，这两个银轴瓦分别固定在相应的安装座(23)上，且银轴瓦(22)与该安装座之间绝缘；两个所述安装座(23)分别固定在对应气缸(24)的活塞杆上端，而气缸分别固定安装在对应的气缸支架(25)上； 所述内焊轮(26)设在成型模具(3)中心孔内，并正对所述焊轮让位槽(3b)，该内焊轮轴心线与成型模具轴心线之间具有一个倾斜角(α);所述内焊轮(26)固套在一个银轴瓦(22)的转轴上，这个银轴瓦固定在一个连接座(27)上，该银轴瓦与连接座之间绝缘，且连接座(27)通过一个高度调节机构(GT)固定在所述机架(5)上；所有的所述倾斜角(α )数值均相等，该倾斜角(a) =arctan (不锈钢带的宽度/不锈钢结构螺旋焊管的周长)； 生产时，所述不锈钢带按螺旋形缠绕在所述成型模具(3)外面，并与所述轴承(6)相接触，不锈钢带在所述正向驱动轮(14)和反向驱动轮(15)的带动下沿成型模具(3)的圆周方向转动，并同时在各个轴承出)的作用下向右移动，从而自动对接形成所述管体(1);所述加强筋⑵被定位轮(18)定位、压紧在管体⑴外面，该加强筋的一条侧边(2a)通过所述左焊轮(20)和内焊轮(26)与接缝(Ia)两侧的管体(1)外壁焊接，且加强筋的另一条外翻边(2a)同时通过右焊轮(21)和内焊轮(26)与所述接缝(Ia) —侧的管体外壁焊接。
2.根据权利要求1所述的不锈钢结构螺旋焊管的成型装置，其特征在于:所述高度调节机构(GT)包括移动块(28)和推力球轴承(32)，其中移动块(28) —端与所述连接座(27)固定，该移动块的另一端与所述机架(5)上的导轨(29)滑动配合，且移动块(28)可上下移动；所述竖直杆(30)下部与移动块(28)上部的螺纹孔相连，该竖直杆上部外面卡有一个定位座(31)，该定位座同时与所述导轨(29)上端固定；所述推力球轴承(32)套装在连接座(31)上、下方的竖直杆(30)上，这两个推力球轴承被夹紧在竖直杆(30)上的环形限位凸台与双螺母(33)之间。
3.根据权利要求1或2所述的不锈钢结构螺旋焊管的成型装置，其特征在于:所述成型模具(3)上前方设有一个钢带导向机构(GD)，该钢带导向机构(GD)包括导向轮(34)和连接支耳(37)，其中导向轮(34)的数目为三个，这个导向轮的轴心线与成型模具(3)轴心线平行，且这三个导向轮(34)布置呈“品”字形；每个导向轮(34)通过轴承套装在一根安装轴(35)外，这三根安 装轴两端分别插入U形件(36)两个侧边上对应的安装孔中，该U形件通过所述连接支耳(37)固定在机架(5)顶部。
【文档编号】B21C37/26GK103978064SQ201410221966
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】李长城, 李强, 李峰 申请人:李长城