一种天圆地方管及其加工方法与流程

本发明涉及管道施工的技术领域，尤其是涉及一种天圆地方管及其加工方法。

背景技术：

天圆地方管又称方圆变径管，管的下身和上身的形状是圆和方形，天圆地方管被广泛应用于圆断面与矩形断面的管道与设备的连接，主要应用于风管道，例如：圆通风管与方通风管、圆通风管与除尘设备方进出口、圆通风管与风机出口，空调机组与风机进口等方面的连接。由于国家环保政策要求，冶金行业除尘系统升级改造的工程越来越多，相应天圆地方管的现场制作量越来越多。

天圆地方管的传统制作工艺在放样号料完成后，一般分为以下三步：1、下料，用气割将三角板与弧板切割出相应毛料；2、弧板手工大锤刨制，即将切割出来的圆弧板放到事先制作好的胎具上进行手工大锤锤击制作，直至圆弧板弧度与事先制作的弧形样板相吻合为止；3、组对焊接成型，将下好料的三角板与刨制好的弧板按位置相间组对点焊成型后，再进行焊口的焊接，最后校验修整成型尺寸即可。

授权公告号为cn106425334b一种天圆地方钢结构的制造方法，包括以下步骤：根据图纸将所述天圆地方钢结构沿竖直方向分成四个片段，每个所述片段包括所述天圆地方钢结构的底部方形的一角，每个所述片段展开放样，并设置压制余量；压制所述片段，根据所述图纸来制作圆弧部模板，所述圆弧部模板用来测量所述片段的圆弧部分以保证压制精度；搭制安装平台，根据所述图纸在所述安装平台上画出所述天圆地方钢结构的底部方形的安装线，按照所述安装线将四个所述片段沿竖直方向拼装定位，使所述天圆地方钢结构的顶部圆形的圆心和底部方形的中心重合，对所述片段施焊；将所述天圆地方钢结构翻转放置，在所述天圆地方钢结构的内部安装t型钢以加固所述天圆地方钢结构。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：1、传统制作工艺使用人工大锤刨制且焊缝多，所以制作过程劳动强度大、效率低且生产成本高。2、需要借助压实设备将片段压成圆弧形，还得需要搭建安装平台将四个片段拼装固定，对设备依赖性高，加工过程繁琐，效率低且生产成本高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种天圆地方管及其加工方法，该管体具有连接焊缝少、结构强度高、加工效率高、生产成本低的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种天圆地方管，包括两个相对设置的半管体和设置在半管体两端的连接法兰，所述半管体包括一个整面三角板、连接在整面三角板两个侧边上的弧形板以及连接在弧形板侧边上的半面三角板，两个半管体之间通过半面三角板连接。

通过采用上述技术方案，天圆地方管采用两个半管体组合而成，结构简单，两个半管体之间只有两条焊接缝，焊缝焊接量最少，加工难度低，省时省力；半管体的结构组成简单，下料方便快捷。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：同一半管体上的所述整面三角板、弧形板和半面三角板为一体结构成型。

通过采用上述技术方案，半管体采用一体成形结构，在下料时，能够一次下料成型，在焊接时，能够减少焊接时间，减少资源的浪费，一体成型的半管体结构强度高，抗变形能力强，不易发生泄露。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：同一半管体上的两个所述半面三角板的结构相同。

通过采用上述技术方案，这样由半管体组成的天圆地方管的形状更规则，确保了天圆地方管圆口侧和方口侧的结构更整齐，提高了天圆地方管的加工质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述整面三角板和半面三角板的侧边外侧均平行侧边设置有加强筋板。

通过采用上述技术方案，加强筋板的设置增强了天圆地方管的整体结构强度，同时也增强了三角板侧边处的结构强度和抗弯强度，减缓半管体在三角板侧边处的形变量，使加工出来的天圆地方管形状更规则，质量更高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：相邻两个所述半面三角板连接处外侧的加强筋板与半面三角板的侧边之间设置1-5cm的间距。

通过采用上述技术方案，间距的设置，在两个半管体的连接处留出焊缝位置，以便后续的焊口焊接。

一种天圆地方管的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：管体下料，选择中线最短的两个相对的三角板，以该对三角板的中线为界，将天圆地方管分为两部分下料，切割下料完成后，再将三角板与弧形板的交接线画出并做好标记；

步骤2：下好料的两部分毛料的整面三角板和半面三角板进行焊接加强筋板加固，加强筋板沿整面三角板和半面三角板的边缘布置；

步骤3：附件制作：按天圆地方管的圆口内径制作两个半圆撑口板，再制作至少三对吊耳；

步骤4：焊设半圆撑口板及吊耳，将加固好的毛料加强筋板侧朝下放于操作平台上，将预制好的半圆撑口板的圆弧中分点与毛料圆口侧的中点对齐，将半圆撑口板点焊于毛料上，在毛料的圆口侧和方口侧的外端各焊设一对吊耳，再在毛料的圆口侧和方口侧的中间部位的外端靠近圆口端的位置焊设一对吊耳；

步骤5：导链拉制成型，在三对吊耳上各挂设一套手拉导链，从圆口侧开始拉动导链，随着翘起的增加，再依次拉中间导链和方口侧导链，直至毛料圆口侧完全靠贴于半圆撑口板的外缘，弧形板中间圆弧平滑过渡，方口侧呈两个半面三角板底边垂直整面三角板底边的状态，成型后，将圆口侧壁板与半圆撑口板点焊固定，方口侧使用临时拉筋点焊固定；

步骤6：重复以上步骤，制作天圆地方管另一个半管体；

步骤7：组对焊接，将制作完成的两个半管体组对焊接，检查核验尺寸无误后，在圆口侧和方口侧焊接连接法兰，割除内侧临时固定的半圆撑口板及吊耳，焊点打磨干净，即完成了天圆地方管的制作。

通过采用上述技术方案，管体下料时，标记画出交界线，便于区分三角板和弧形板的分布，便于后续加强筋板的定位和焊接；三角板的侧边设置加强筋板，能够增强三角板侧边处的结构强度和抗弯强度，降低了三角板在弯管过程中产生的形变；预先制作附件，可在现场直接使用，节省时间成本和人力成本；半圆撑口板能够将半管体的圆口侧撑开，使圆口侧能够保持成圆弧形；两端设置的吊耳，便于直接对两端进行弯折形变的控制，中间吊耳配合两端吊耳，降低半管体中间位置的弯折难度，同时也能够保证半管体的圆口侧和方口侧之间的平滑过渡；半管体弯折到位之后，要先进行定型，避免半管体回弹变形，从而保证了半管体加工质量的统一；半管体组对焊接之后，进行检测和打磨处理，能够提高天圆地方管的成品质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤2中还包括在两种三角板内部的加强筋板之间焊接横向加强筋，所述横向加强筋平行于三角板的底边布置。

通过采用上述技术方案，横向加强筋能够进一步提升半管体在三角板处的结构强度和抗弯强度，在弯管过程中，能够更好的降低三角板产生的形变半管体组对焊接后，可以根据设计需求，选着保留还是割除横向加强筋。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤4中半圆撑口板点焊在毛料上时，保持与毛料表面垂直。

通过采用上述技术方案，能够保证半管体玩弯折之后齐圆口侧边位于同一水平面上，从而保证两个半管体组对之后，圆口侧边位于同一平面上。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤5中在方口侧的整面三角板和半面三角板的相接处切割3-5cm的缝隙。

通过采用上述技术方案，能够使半管体的方口侧更易拉制到位，降低半管体的弯折难度，半管体成型后，可将缝隙焊接去除。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.本发明的天圆地方管管体结构简单，连接焊缝少，密封效果好，结构强度高。

2.本发明天圆地方管的制作工艺，简单灵活、生产效率高、成型质量好，达到了降低劳动强度、提高效率、提升工程质量、节约成本的效果。

3.现场制作简单灵活，省去了手工大锤敲击制作过程，减少了噪声污染，有效减少生产操作人员职业健康的危害，降低了人工劳动强度，提高了生产效率。

4.使用手拉导链拉力逐步成型，质量容易控制，成型质量好。

附图说明

图1是本发明天圆地方管的整体结构示意图。

图2是本发明天圆地方管的管体下料形状图。

图3是本发明中半管体成型前的结构示意图。

图4是本发明中半管体成型后的结构示意图。

图中，1、半管体，11、整面三角板，12、弧形板，13、半面三角板，14、加强筋板，15、横向加强筋，2、连接法兰，3、半圆撑口板，4、吊耳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种天圆地方管，包括两个相对设置的半管体1和设置在半管体1两端的连接法兰2，半管体1的一端设置为半圆形开口，另一端为侧板之间垂直的u形开口，两个半管体1之间通过侧边进行焊接固定，使两个半管体1组成一个上端为圆形开口、下端为矩形开口的的天圆地方管，并且上下两端的开口所在平面平行，连接法兰2包括上端的圆形环和下端的矩形环，分别与天圆地方管的上下两端焊接。

半管体1由三角板和过渡板组成，其中三角板分成整面三角板11和半面三角板13两种，具体为半管体1包括一个位于中间的整面三角板11、连接在整面三角板11两个侧边上的弧形板12以及连接在弧形板12另一侧边上的半面三角板13，整面三角板11、弧形板12和半面三角板13为一体结构成型，即整面三角板11、弧形板12和半面三角板13由一块钢板切割而成，能够一次成型，同一个半管体1上设置的两个半面三角板13的结构相同，焊接侧边的长度也相同。两个半管体1之间通过半面三角板13的焊接侧边连接，使两个半管体1之间只有两条焊接缝，因此焊缝焊接量最少，加工难度低，省时省力。

在整面三角板11和每个半面三角板13的侧边外侧均平行侧边设置有加强筋板14，每个三角板上的加强筋板14都围城一个三角形，加强筋板14增强了天圆地方管的整体结构强度，同时也增强了三角板侧边处的结构强度和抗弯强度，减缓半管体1在三角板侧边处的形变量。半面三角板13的焊缝连接处外侧的加强筋板14与半面三角板13的侧边之间设置12cm的间距，使两个半管体1的加强筋板14之间形成间距，在两个半管体1的连接处留出焊缝位置，以便后续的焊口焊接。整面三角板11和半面三角板13的内部加强筋板14之间焊接横向加强筋15，横向加强筋15平行于两种三角板的底边布置，横向加强筋105能够进一步提升半管体1在三角板侧边处的结构强度和抗弯强度，在弯管过程中，能够更好的降低三角板产生的形变，半管体1组对焊接后，可以根据设计需求，选着保留还是割除横向加强筋15。

为了生产上述的天圆地方管，本发明采用了一种加工方法：

本发明公开的一种天圆地方管的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：参照图2，先计算并设置半管体1的展开结构和尺寸，按照图中的结构进行管体下料，选择中线最短的两个相对的三角板，以该对三角板的中线为界，将天圆地方管分为两部分下料，切割下料完成后，再将三角板与弧形板12的交接线画出并做好标记；

步骤2：参照图3，下好料的两部分毛料的整面三角板11和半面三角板13进行焊接加强筋板14加固，加强筋板14沿整面三角板11和半面三角板13的边缘布置，形成一个三角形区间，同一个三角板内部的加强筋板14之间焊接横向加强筋15，横向加强筋15平行于三角板的底边布置；

步骤3：附件制作：按天圆地方管的圆口内径制作两个半圆撑口板3，半圆撑口板3中间挖空，形成通槽，以减轻半圆撑口板3的重量，同时再制作至少三对吊耳4，本实施例中制作三对，具体数量根据半管体1的长度而定，进行适当的增减；

步骤4：参照图3和4，焊设半圆撑口板3及吊耳4，将加固好的毛料加强筋板14一侧朝下，放于操作平台上，将预制好的半圆撑口板3的圆弧中分点与毛料圆口侧的中点对齐，将半圆撑口板3点焊于毛料上，半圆撑口板3点焊在毛料上时，保持与毛料表面垂直，在毛料的圆口侧和方口侧的外端各焊设一对吊耳4，再在毛料的圆口侧和方口侧的中间部位的外端靠近圆口端的位置焊设一对吊耳4，吊耳4的对数可根据需要进行增减；

步骤5：参照图4，导链拉制成型，在三对吊耳4上各挂设一套手拉导链，从圆口侧开始拉动导链，随着翘起的增加，再依次拉中间导链和方口侧导链，直至毛料圆口侧完全靠贴于半圆撑口板3的外缘，弧形板12中间圆弧平滑过渡，方口侧呈两个半面三角板13底边垂直整面三角板11底边的状态，半管体1成型后，将圆口侧壁板与半圆撑口板3进行点焊固定，方口侧使用临时拉筋点焊固定；

为了方便方口侧快速成型，在方口侧的整面三角板11和半面三角板13的相接处切割5cm的缝隙，使整面三角板11和半面三角板13的相接处更易弯折；

步骤6：重复以上步骤，制作天圆地方管另一个半管体1；

步骤7：结参照图1和4，组对焊接，将制作完成的两个半管体1组对焊接，检查核验尺寸无误后，在圆口侧和方口侧焊接连接法兰2，割除内侧临时固定的半圆撑口板3及吊耳4，焊点打磨干净，即完成了天圆地方管的制作。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。