一种膨胀波纹管端头整形装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种膨胀波纹管端头整形装置，包括端面整形器、定位装置、加热装置。其中，所述端面整形器包括由第一外整形件和第二外整形件组成的外整形机构、第一内整形件和第二内整形件组成的内整形机构，以及液压机构。通过液压机构对内外整形机构作用，完成膨胀波纹管端面整形过程。加热装置可有效的改善了膨胀管端部残余应力分布状态，减少了二次整形后的回弹。本发明的膨胀波纹管端头整形装置结构简单，工作稳定可靠，投入成本小，解决了膨胀波纹管端面形状稳定性较差的问题，为安全焊接连接提供了保障。
【专利说明】一种膨胀波纹管端头整形装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种膨胀波纹管端头整形装置及方法，特别是用于截面为“8”字形的膨胀波纹管端头的校正装置记。
【背景技术】
[0002]在油田井口工程中，膨胀波纹管采用焊接方式连接，由于膨胀波纹管截面形状为特殊“8”字形，在制造过程中，难以保持精确一致，因此制造出来的膨胀波纹管外形尺寸存在一定偏差。在焊接工序中，若不对膨胀波纹管进行整形校正，则坡口组对误差影响较大，难以达到自动焊接的工艺要求，导致增加了焊接的难度。
[0003]现有一种异型断面波纹管整形校正装置，该装置利用液压机构带动与波纹管弧度一致的凹型整形块和凸型整形块对波纹管进行整形校正。该装置主要缺点是只能对长径大弧和短径小弧实现整形，但无法对波纹管整个端面进行整形校正。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是对膨胀波纹管“8”字形端面形状整体整形，从而改善了该膨胀波纹管的端面稳定性，为安全焊接连接提供了保障。
[0005]根据本发明，提供了一种膨胀波纹管端头整形装置，该整形装置包括端面整形器，端面整形器包括外整形机构和内整形机构。外整形机构包括能够彼此配合而形成整形腔的第一外整形件和第二外整形件，整形腔的内表面与待整形的膨胀波纹管的标准外表面相一致。内整形机构布置于整形腔内，并包括第一内整形件和第二内整形件，第一内整形件和第二内整形件彼此形状匹配式连接，并且形成了与待整形的膨胀波纹管的标准内表面相一致的整体轮廓。
[0006]在一个实施例中，第一外整形件的配合表面设有定位销，第二外整形件的配合表面设有能够与定位销相配合的定位孔。
[0007]在一个实施例中，在第一内整形件与第二内整形件的接合面上，沿着轴向在第一内整形件和第二内整形件上分别设有凸起的定位筋和与定位筋相匹配的定位凹槽。
[0008]在一个实施例中，第一内整形件和第二内整形件通过连接机构以无相对滑动的方式彼此相连。
[0009]在一个实施例中，连接机构包括与第一内整形件相连的第一螺栓、与第二内整形件相连的第二螺栓，以及连接第一螺栓与第二螺栓的连接销。
[0010]在一个实施例中，连接销与用于第一和第二内整形件的液压机构相连。
[0011 ] 在一个实施例中，第二内整形件构造成L形，第一内整形件构造成能安装到L形的第二内整形件中。
[0012]在一个实施例中，内整形机构的一端构造成尺寸逐渐减小而形成引导端。
[0013]在一个实施例中，还包括用于定位待整形的膨胀波纹管的定位装置，定位装置包括彼此相配合而形成的定位腔的第一定位件和第二定位件，定位腔的内表面与待整形的膨胀波纹管的标准外表面一致。
[0014]在一个实施例中，定位装置包括用于支撑第一和第二定位件的支撑架。
[0015]在一个实施例中，整形腔为“ 8 ”字形。
[0016]在一个实施例中，第一内整形件和第二内整形件匹配连接后，所形成的整体轮廓为“8”字形。
[0017]根据本发明的第二方面，提供了一种膨胀波纹管端头的整形方法，包括步骤:利用根据权利要求9到12中的任一项所述的整形装置的定位装置将待整形的膨胀波纹管定位；对待整形的波纹管的整形段加热到一定温度:开启整形装置的内整形液压机构，将内整形机构插入到待整形的膨胀波纹管的整形段的内部；开启整形装置的外整形液压机构，通过外整形机构对待整形的膨胀波纹管的整形段进行整形。
[0018]在一个实施例中，加热温度为300-1000°C。
[0019]本发明的有益效果是:本发明的膨胀波纹管端头整形装置结构简单，工作稳定可靠，投入成本小，解决了膨胀波纹管端面形状稳定性较差的问题，为安全焊接连接提供了保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为根据本发明的膨胀波纹管端头整形装置的端面整形器的剖视图。
[0021]图2为根据本发明的膨胀波纹管端头整形装置的外整形机构的剖视图。
[0022]图3为根据本发明的膨胀波纹管端头整形装置的内整形机构。
[0023]图4为根据本发明的膨胀波纹管端头整形装置的定位装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0025]图1显示了根据本发明的膨胀波纹管端头整形装置的端面整形器21。如图所示，该端面整形器21包括外整形机构、内整形机构和加热装置(未显示)。外整形机构包括第一外整形件2和第二外整形件5。第一外整形件2和第二外整形件5通过配合面彼此连接，从而形成与待整形的膨胀波纹管的标准外表面相一致的整形腔17，其在图2中更清楚地示出。
[0026]在该具体实施例中，整形腔17为“8”字形。通过由第一外整形件2和第二外整形件5的配合来形成“8”字形的整形腔17，使得第一外整形件2和第二外整形件5的制造更加容易，从而降低了生产成本。
[0027]例如，在第一外整形件2的配合面上可设有定位销3，而在第二外整形件5的配合面上设有可容纳定位销3的定位孔4，由此形成可靠的配合连接。第一外整形件2通过连接杆I和液压装置连接(未显示)。容易理解，加热装置和液压装置可以是本领域的常用装置，在此不作详细描述。
[0028]根据本发明，在整形腔17内设有内整形机构23。该内整形机构23包括彼此配合在一起的第一内整形件7和第二内整形件8，从而使得内整形机构23具有与待整形的膨胀波纹管的标准内表面相一致的整体轮廓。为保证内整形机构23的整体轮廓的稳定性，在第一内整形件7和第二内整形件8的接合面上沿轴向分别设置了定位筋9和定位凹槽，从而保证了第一内整形件7和第二内整形件8彼此间不产生相对滑动。
[0029]类似的，在该具体实施例中，内整形机构23的整体轮廓为“8”字形。通过由第一内整形件7和第二内整形件8的配合来形成“8”字形的整体轮廓，使得第一内整形件7和第二内整形件8的制造更加容易，从而降低了生产成本。
[0030]此外，如图3所示，为了增强配合的稳定性以及方便操作，内整形机构23的一端还设置了连接机构18来将第一内整形件7和第二内整形件8彼此相连。如图所示，连接机构18包括与第一内整形件7相连的第一螺栓10、与第二内整形件8相连的第二螺栓19，以及连接第一螺栓10与第二螺栓19的连接销11。通过设置连接机构18，进一步增强了第一内整形件7和第二内整形件8的配合的稳定性。同时，通过使连接机构18与液压装置相连，可以容易地将内整形机构23从待整形的膨胀波纹管中推入与拉出。
[0031]为了扩大该膨胀波纹管端头整形装置的安装性，将第二内整形件构造成L形，而第一内整形件构造成能安装到L形的第二内整形件中。由此可以实现第一内整形件和第二内整形件之间的顺利安装。
[0032]此外，为便于引导，将内整形机构的一端设计成尺寸逐渐减小，从而形成引导端。通过这种设置，可以有效地解决由于待整形的膨胀形波纹管端面尺寸的收缩或变形而导致内整形机构推入困难的问题，提高了膨胀波纹管端头整形装置适应性。
[0033]为了更好地定位待整形的膨胀波纹管，可以提供定位装置24，其用于支撑待整形的膨胀波纹管的非操作端。如图4所示，该定位装置包括第一定位件13和第二定位件14，以及用于支撑于第一定位件13和第二定位件14的支撑件15。第一定位件13和第二定位件14彼此配合，形成了定位腔20。为了更好地固定待整形的膨胀波纹管，则该定位腔的内表面与待整形的膨胀波纹管的外表面一致。
[0034]根据本发明的膨胀波纹管端头整形装置，在操作中首先将定位装置24的第一定位件13与第二定位件14分离开。在预留好待整形的膨胀波纹管的所需端面整形长度后，将待整形的膨胀波纹管放置在第一定位件13和第二定位件14之间的定位腔20内，之后闭合第一定位件13和第二定位件14的定位腔20，从而保证了待整形的膨胀波纹管的在整形过程中的位置稳定性。
[0035]然后，开启感应加热圈，将其待整形的膨胀波纹管的整形段均匀加热至一定的温度，例如300-1000°C，之后关闭感应加热圈。
[0036]然后，将第一内整形件7与第二内整形件8配合连接，并安装连接装置18，也就是安装第一螺栓10、第二螺栓19和第一螺栓10与第二螺栓19的连接销11。将连接销11与内整形液压机构连接(未显示)，并启动内整形液压机构，将内整形机构23平稳送入待整形的膨胀波纹管的整形段内。
[0037]然后，调整外整形机构与待整形的膨胀波纹管需要整形的整形段轴向位置一致，开启外整形液压机构，从而缓慢地合并第一外整形件2和第二外整形件5，以对待整形的膨胀波纹管实施缓慢整形。
[0038]在整形操作完成后，拆除连接销11，将内整形液压机构与第二螺栓19连接，开启内整形液压机构，将第一内整形件7先从待整形的膨胀波纹管的整形段拉出。再将内整形液压机构与第一螺栓10连接，开启内整形液压机构，将第二内整形件8从待整形的膨胀波纹管的整形段拉出。最后开启外整形液压机构，使第一外整形件2和第二外整形件5分离，将第一定位件13与第二定位件14分离开，取出膨胀波纹管。至此，整形过程结束。
[0039]因此，通过使用根据本发明的膨胀波纹管端头整形装置，可有效的解决了膨胀波纹管端面形状稳定性较差的问题，为安全焊接连接提供了保障。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
【权利要求】
1.一种膨胀波纹管端头整形装置，包括端面整形器(21)，所述端面整形器包括外整形机构(22)和内整形机构(23)， 所述外整形机构包括能够彼此配合而形成整形腔(17)的第一外整形件(2)和第二外整形件(5)，所述整形腔的内表面与待整形的膨胀波纹管的标准外表面相一致， 所述内整形机构布置于所述整形腔(17)内，并包括第一内整形件(7)和第二内整形件(8)，所述第一内整形件和所述第二内整形件彼此形状匹配式连接，并且形成了与待整形的膨胀波纹管的标准内表面相一致的整体轮廓。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一外整形件的配合表面设有定位销(3)，所述第二外整形件的配合表面设有能够与所述定位销相配合的定位孔(4)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述第一内整形件与所述第二内整形件的接合面上，沿着轴向在所述第一内整形件和所述第二内整形件上分别设有凸起的定位筋(9)和与所述定位筋相匹配的定位凹槽。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一内整形件和所述第二内整形件通过连接机构(18)以无相对滑动的方式彼此相连。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述连接机构包括与所述第一内整形件相连的第一螺栓(1 0)、与所述第二内整形件相连的第二螺栓(19)，以及连接所述第一螺栓与所述第二螺栓的连接销(11)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述连接销与用于所述第一和第二内整形件的液压机构相连。
7.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二内整形件构造成L形，所述第一内整形件构造成能安装到所述L形的第二内整形件中。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述内整形机构的一端构造成尺寸逐渐减小而形成引导端。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，还包括用于定位待整形的膨胀波纹管的定位装置(24)，所述定位装置包括彼此相配合而形成的定位腔(20)的第一定位件(13)和第二定位件(14)，所述定位腔的内表面与待整形的膨胀波纹管的标准外表面—致。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述定位装置(24)包括用于支撑所述第一和第二定位件的支撑架(15)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述整形腔为“8”字形。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一内整形件和所述第二内整形件匹配连接后，所形成的整体轮廓为“ 8 ”字形。
13.一种膨胀波纹管端头的整形方法，包括步骤: 利用根据权利要求9到12中的任一项所述的装置的定位装置将待整形的膨胀波纹管定位; 对待整形的波纹管的整形段加热到一定温度； 开启所述整形装置的内整形液压机构，将内整形机构推入到待整形的膨胀波纹管的整形段的内部； 开启所述整形装置的外整形液压机构，通过外整形机构对待整形的膨胀波纹管的整形段进行整形。
14.根据权利要求 13所述的方法，其特征在于，加热温度为300-1000°C。
【文档编号】B21D3/14GK104001760SQ201310055502
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月21日 优先权日:2013年2月21日
【发明者】刘晓丹, 陶兴华, 牛新明, 涂玉林, 陈天成, 胡彦峰, 韩玉玺, 张海平, 任建新, 韩振强 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院