复合钢管用水压扩径的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种复合钢管用水压扩径机，特征在于：包括拉力梁、依次安装在拉力梁上的注水端试压装置、多个钢管抱持夹紧装置和排气端试压装置，注水端试压装置一侧安装有水循环系统，在钢管抱持夹紧装置一侧安装有钢管移送装置，排气端试压装置通过插销机构与拉力梁连接。优点是：不仅可避免机械滚压过程中细长主轴较易产生弯曲变形的缺陷，提高了复合钢管的加工质量、操作安全可靠；而且还可大幅度提高复合钢管生产效率。
【专利说明】复合钢管用水压扩径机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于钢管水压机【技术领域】，特别是涉及一种复合钢管用水压扩径机。【背景技术】
[0002]目前，在现代工程建设、石油、电力、冶金、煤炭、矿山等行业物料输送场合中，往往需要使用具有优异的耐磨性能、抗热冲击性能、抗机械冲击性能、较高强度与韧性以及可焊接性好的钢管，因此需要将具有高耐磨性能、高抗热冲击性能、较高强度的钢管作为内管衬芯，在其外部套装具有高韧性、高抗机械冲击性能、可焊接性好的钢管作为外管，再将套装好的两管做复合加工。
[0003]传统的复合钢管生产一般采用径向膨胀和机械滚压的工艺方法，其制造设备包括由一个主轴、安装在主轴的辊子组件以及被支撑在辊子组件之间的压力机构，通过压力机构对衬管进行膨胀及辊子对衬管进行滚压，使衬管变形贴合于外管内壁的方式来进行复合钢管的生产。上述设备的不足在于生产节奏慢，效率低；此外，由于规格较小或者较长的钢管，只能将安装辊子组件的主轴做的细或长，在生产过程中，细或长的主轴较易产生弯曲变形，所以导致复合钢管的质量不太稳定。
【发明内容】
[0004]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种生产效率高，安全、可靠且可提高产品质量的复合钢管用水压扩径机。
[0005]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0006]复合钢管用水压扩径机，包括拉力梁、依次安装在拉力梁上的注水端试压装置、多个钢管抱持夹紧装置和排气端试压装置，所述注水端试压装置一侧安装有水循环系统，在所述钢管抱持夹紧装置一侧安装有钢管移送装置，所述排气端试压装置通过插销机构与拉力梁连接。
[0007]本实用新型还可以采用如下技术方案:
[0008]所述注水端试压装置通过销轴与拉力梁紧固连接。
[0009]所述注水端试压装置包括支撑机架和支承小车，所述支撑机架的前面上竖直相向安装有一对支撑块驱动液压缸，每个支撑块驱动液压缸均连接有支撑块，所述支撑块通过滑槽滑动安装在支撑机架上，支撑机架两侧面还平行安装有一对模具座驱动液压缸，所述模具座驱动液压缸与注水端模具座连接，所述注水端模具座安装在支承小车上，注水端模具座在朝向机架的一面上设有法兰，并通过法兰连接有柱塞。
[0010]在所述支撑机架的前面还设有调整装置，所述调整装置通过顶丝顶紧拉力杆。
[0011]所述钢管抱持夹紧装置包括:左夹紧座和右夹紧座，所述左夹紧座和右夹紧座以滑动连接的方式通过滑板安装在底座上，所述左夹紧座和右夹紧座的下部还与安装在底座上的开合机构连接，并被开合机构驱动；还包括锁紧机构，所述锁紧机构位于左夹紧座和右夹紧座的上方和下方，所述锁紧机构包括用于锁紧左夹紧座和右夹紧座的锁紧块、驱动锁紧块的锁紧缸和安装锁紧缸的锁紧支座。
[0012]所述左夹紧座和右夹紧座上以背靠背的方式分别在二者的上方和下方设置有一对夹紧座承压面，所述夹紧块上以面对面的方式设置有一对夹紧块承压面。
[0013]所述排气端试压装置包括轨道、排气封堵头、排气端支承小车、主液压缸、辅液压缸、行程检测装置以及由机架、行走轮机构和传动机构构成的移动小车，所述轨道固定在基础底座上，所述轨道上设有排气端支承小车和移动小车，所述移动小车机架的中心位置安装主液压缸，所述辅液压缸安装在移动小车机架的两外侧上，所述主液压缸的端部安装有排气封堵头，所述行走轮机构和传动机构均安装在移动小车机架的两外侧下方，所述行程检测装置安装在移动小车机架上。
[0014]所述插销机构包括液压缸、销轴及插销座，在插销座上安装液压缸，所述液压缸与销轴连接。
[0015]所述钢管移送装置包括支撑架、固装在支撑架上的导轨、固装在左夹紧座和右夹紧座底座上的驱动装置。
[0016]本实用新型具有的优点和积极效果是:由于本实用新型采用上述技术方案，即通过本机的注水端试压装置向衬管内注入高压水，由钢管抱持夹紧装置对钢管进行抱持夹紧，再通过注水头、排气头模具预密封增压，加压、保压，由排气端试压装置排气，实现了衬管与钢管基体的自动复合。这样不仅可避免了机械滚压过程中细长主轴较易产生弯曲变形的缺陷，提高了复合钢管的加工质量、操作安全可靠；而且还可大幅度提高复合钢管生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构示意图；
[0018]图2是图1的A-A剖视图；
[0019]图3是本实用新型的钢管抱持夹紧装置结构示意图；
[0020]图4是图3的左视图；
[0021]图5是本实用新型的排气端试压装置结构示意图；
[0022]图6是图5的右视图；
[0023]图7是图5的B-B剖视图；
[0024]图8是本实用新型的注水端试压装置结构示意图；
[0025]图9是图8的C-C剖视图；
[0026]图10是图9的D-D剖视图。
[0027]图中:1、注水端试压装置；11、支撑机架；12、支撑块驱动液压缸；13、法兰；14、注水端模具座；15、模具座驱动液压缸；16、支承小车；17、支撑块；18、滑槽；19、调整装置；110、柱塞；2、拉力梁；21、上拉力梁；22、下拉力梁；3、排气端试压装置；31、排气封堵头；32、排气端支承小车；33、主液压缸；34、辅液压缸；35、移动小车；35A、机架；35B、行走轮机构；35C、传动机构；36、轨道；37、行程检测装置；38、冲液阀；39、油箱；4、销轴；5、插销机构；51、液压缸；52、销轴；53、插销座；6、钢管抱持夹紧装置；61、左夹紧座；62、右夹紧座；63、U型座；64、滑板；65、开合机构；66、锁紧支座；67、锁紧缸；68、锁紧块；7、钢管移送装置；71、支承架；72、导轨；73、驱动装置；8、水循环系统；9、钢管；91、基体钢管；92、衬管。【具体实施方式】
[0028]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0029]请参阅图1-图10，复合钢管用水压扩径机，包括由上拉力梁21和下拉力梁22构成的拉力梁2、依次安装在拉力梁2上的注水端试压装置1、多个钢管抱持夹紧装置6和排气端试压装置3，所述注水端试压装置一侧安装有水循环系统8，在所述钢管抱持夹紧装置一侧安装有钢管移送装置7，所述排气端试压装置通过插销机构5分别与上拉力梁和下拉力梁连接。
[0030]所述注水端试压装置I通过销轴4与拉力梁紧固连接。
[0031]请参阅图8-图10，所述注水端试压装置I包括支撑机架11和支承小车16，支撑机架的前面上竖直相向安装有一对支撑块驱动液压缸12，每个支撑块驱动液压缸均连接有支撑块17，支撑块通过滑槽18滑动安装在机架上。支撑块驱动液压缸带动上下支撑块在滑槽中移动，满足不同钢管管径的压紧要求。上下支撑块、滑槽与支撑机架形成的四边结构可避免支撑块在移动时偏离径向位置，从而避免无法压紧钢管的情况。支撑机架两侧面还平行安装有一对模具座驱动液压缸15，模具座驱动液压缸与注水端模具座14连接，注水端模具座安装在支承小车16上，注水端模具座在朝向支撑机架的一面上设有法兰13，并通过法兰连接有柱塞110。
[0032]在支撑机架的前面还设有调整装置19，调整装置通过顶丝顶紧拉力梁2。
[0033]本实施例中，请参阅图3-图4，所述钢管抱持夹紧装置6包括:左夹紧座61和右夹紧座62，所述左夹紧座和右夹紧座以滑动连接的方式通过滑板64安装在底座上，具体说来，底座为U型座63，左夹紧座和右夹紧座的下部还与安装在底座上的开合机构65连接，并被开合机构驱动，开合机构主要由安装在U型座两端立板上的油缸构成，左夹紧座和右夹紧座进行左右的平移。
[0034]本实施例中，钢管抱持夹紧装置还包括有锁紧机构，所述锁紧机构位于左夹紧座和右夹紧座的上方和下方，锁紧机构包括用于锁紧左夹紧座和右夹紧座的锁紧块68，沿竖直方向驱动锁紧块的锁紧缸67、安装锁紧缸的锁紧支座66，以及导向装置。
[0035]本实施例中，左夹紧座和右夹紧座上以背靠背的方式分别在二者的上方和下方设置有一对夹紧座承压面，所述夹紧块上以面对面的方式设置有一对夹紧块承压面，所述夹紧块通过夹紧块承压面与夹紧座承压面的配合将左夹紧座和右夹紧座夹紧。
[0036]钢管抱持夹紧装置开合机构的油缸直接作用于夹紧座上，而且配有锁紧机构，使得该装置对钢管的夹紧、抱持力会变得相对较大。而且，将左、右夹紧座的位移和夹紧两个动作分离，避免了位移动作时较大的速度无法停止，对钢管造成的冲击。本装置不仅可用于钢管水压扩径机，而且还可用于钢管水压试验机。
[0037]本实施例中，在注水端试压装置和排气端试压装置3之间的下拉力梁22上装有多个钢管抱持夹紧装置6，即在基体钢管91长度方向上均布设置，使基体钢管长度方向上的各径向力均布，不仅可避免了因细长主轴较易弯曲变形影响钢管质量的问题；而且整个生产过程安全、可靠。
[0038]本实施例中，请参阅图5-图7，所述排气端试压装置3包括轨道36、排气封堵头31、排气端支承小车32、主液压缸33、辅液压缸34、行程检测装置37以及由机架35A、行走轮机构35B和传动机构35C构成的移动小车35，所述轨道固定在基础底座上，所述轨道上设有排气端支承小车和移动小车，所述移动小车机架的中心位置安装主液压缸，所述辅液压缸安装在移动小车机架的两外侧上，所述主液压缸的端部安装有排气封堵头，其可用于承受水压试验或扩径过程在钢管方向产生的力。所述辅液压缸安装在移动小车机架的两外侧上，通过其伸出、缩回带动主液压缸与排气封堵头运行。所述行走轮机构和传动机构均安装在移动小车机架的两外侧下方，所述行程检测装置安装在移动小车机架上。
[0039]本排气端试压装置的移动小车设置在与基础底座固定的轨道上，排气端支承小车、行走轮机构及传动机构均设置在移动小车机架外侧下方，在操作过程中，移动小车和排气端支承小车运行平稳、可靠，而且维护方便。此外，本装置结构简单、实用，因此特别适用于钢管水压扩径机或水压试验机的连续高效水压扩径和水压试验操作。
[0040]本实施例中，所述拉力梁2与水压扩径机两端的支架固装，油箱39固定在移动小车机架顶部，油箱一侧通过管路连接充液阀38，所述充液阀另一端与主液压缸33尾部连接。
[0041]本实施例中，在机架35A上设有用于锁定移动小车行程位置的插销机构5。
[0042]本实施例中，所述插销机构5包括液压缸51、销轴52及插销座53，在插销座上安装液压缸，所述液压缸与销轴连接。
[0043]本实施例中，所述钢管移送装置包括支撑架71、固装在支撑架上的导轨72和固装在左夹紧座和右夹紧座底座上的驱动装置73。
[0044]本实用新型的工作原理为:
[0045]将注水端、排气端分别移向钢管，使注水端、排气端模具与钢管形成密封，钢管抱持夹紧装置对钢管进行夹紧或抱持、锁紧缸锁紧、注水头、排气头模具进预密封增压，通过注水端注水、排气端排气，加压、保压、使衬管与钢管自动复合。然后卸压，注水端、排气端退回、锁紧缸松开、夹紧抱持机构松开，通过钢管移送装置将复合后的钢管移出。
[0046]注水端试压装置I的工作原理为:当钢管移入水压扩径机中心位置时，钢管水压扩径机通过水循环系统8经注水端试压装置I向待复合钢管的衬管92注入高压水，支撑块驱动液压缸12带动上下两个支撑块17在滑槽中移动。模具座驱动液压缸15通过滑动并可支撑受力的柱塞110带动注水端模具座14及支承小车16移动，保证前后固定行程，满足钢管上料管端试压初始位置的确定。柱塞上有防尘密封及润滑，可使柱塞在机架内部自由滑动，在注水端试压装置开始工作时，模具座液压缸带动柱塞向后回程1_，有效保证模具座锁定在支承机架11上，增加稳定性。
[0047]当水压扩径机工作需要对钢管进行夹紧时，先由开合机构将左夹紧座和右夹紧座打开，将钢管移入左夹紧座和右夹紧座之间，然后开合机构带动左夹紧座和右夹紧座相向运动，对钢管进行或抱持，并且最终留下一较小的缝隙，故这一动作对钢管外表面不会造成任何伤害。然后锁紧缸动作，驱动锁紧块向左夹紧座和右夹紧座运动，夹紧块承压面与夹紧座承压面接触，使得左、右夹紧座将钢管夹紧。而且夹紧座与锁紧头是比较容易制造得强度高点。故上述结构的抱持夹紧装置可以使用在要求夹紧力较大的水压扩径机上。
[0048]排气端试压装置的工作原理为:首先根据所被扩径钢管长度规格的不同，通过传动机构的驱动使移动小车在轨道上移动至相应的位置，其移动位置通过行程检测装置上的编码器精确控制，然后通过插销机构的销轴伸出并将移动小车锁定在拉力梁2的给定位置上。当钢管移至扩径工位时，主液压缸伸出并带动固定在主液压缸柱塞头上的排气封堵头移动，使封堵头与被扩径的钢管实现密封。当扩径时，由高压水作用在钢管长度方向产生的轴向力在排气端由王液压缸与移动小车机架承担。当钢管扩径完成后，王液压缸带动排气封堵头退回，然后，经扩径完成后的钢管移出。
[0049]由于主液压缸与移动小车机架能够承受钢管内高压水形成的钢管方向轴向力，当主液压缸动作时，装在主液压缸缸筒尾部的冲液阀打开，主液压缸伸出时，装在移动小车机架顶部油箱内的油注入缸内，主液压缸退回时,其缸内的油被挤入油箱。主液压缸停止动作时，冲液阀关闭。
【权利要求】
1.一种复合钢管用水压扩径机，其特征在于:包括拉力梁、依次安装在拉力梁上的注水端试压装置、多个钢管抱持夹紧装置和排气端试压装置，所述注水端试压装置一侧安装有水循环系统，在所述钢管抱持夹紧装置一侧安装有钢管移送装置，所述排气端试压装置通过插销机构与拉力梁连接。
2.根据权利要求1所述的复合钢管用水压扩径机，其特征在于:所述注水端试压装置通过销轴与拉力梁紧固连接。
3.根据权利要求2所述的复合钢管用水压扩径机，其特征在于:所述注水端试压装置包括支撑机架和支承小车，所述支撑机架的前面上竖直相向安装有一对支撑块驱动液压缸，每个支撑块驱动液压缸均连接有支撑块，所述支撑块通过滑槽滑动安装在支撑机架上，支撑机架两侧面还平行安装有一对模具座移动液压缸，所述模具座移动液压缸与注水端模具座连接，所述注水端模具座安装在支承小车上，注水端模具座在朝向机架的一面上设有法兰，并通过法兰连接有柱塞。
4.根据权利要求3所述的复合钢管用水压扩径机，其特征在于:在所述支撑机架的前面还设有调整装置，所述调整装置通过顶丝顶紧拉力杆。
5.根据权利要求1所述的复合钢管用水压扩径机，其特征在于:所述钢管抱持夹紧装置包括:左夹紧座和右夹紧座，所述左夹紧座和右夹紧座以滑动连接的方式通过滑板安装在底座上，所述左夹紧座和右夹紧座的下部还与安装在底座上的开合机构连接，并被开合机构驱动；还包括锁紧机构，所述锁紧机构位于左夹紧座和右夹紧座的上方和下方，所述锁紧机构包括用于锁紧左夹紧座和右夹紧座的锁紧块、驱动锁紧块的锁紧缸和安装锁紧缸的锁紧支座。
6.根据权利要求5所述的复合钢管用水压扩径机，其特征在于:所述左夹紧座和右夹紧座上以背靠背的方式分别在二者的上方和下方设置有一对夹紧座承压面，所述夹紧块上以面对面的方式设置有一对夹紧块承压面。
7.根据权利要求1所述的复合钢管用水压扩径机，其特征在于:所述排气端试压装置包括轨道、排气封堵头、排气端支承小车、主液压缸、辅液压缸、行程检测装置以及由机架、行走轮机构和传动机构构成的移动小车，所述轨道固定在基础底座上，所述轨道上设有排气端支承小车和移动小车，所述移动小车机架的中心位置安装主液压缸，所述辅液压缸安装在移动小车机架的两外侧上，所述主液压缸的端部安装有排气封堵头，所述行走轮机构和传动机构均安装在移动小车机架的两外侧下方，所述行程检测装置安装在移动小车机架上。
8.根据权利要求1所述的复合钢管用水压扩径机，其特征在于:所述插销机构包括液压缸、销轴及插销座，在插销座上安装液压缸，所述液压缸与销轴连接。
9.根据权利要求1所述的复合钢管用水压扩径机，其特征在于:所述钢管移送装置包括支撑架、固装在支撑架上的导轨、固装在左夹紧座和右夹紧座底座上的驱动装置。
【文档编号】B21D39/08GK203508822SQ201320582846
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】石恩斌, 赵孝凤, 曹金娣, 郑力燊, 张晶晶 申请人:天津赛瑞机器设备有限公司