冷弯钢管矫直装置及其矫直方法与流程

本发明涉及矫正机械领域，尤其涉及一种冷弯钢管矫直装置及其矫直方法。

背景技术：

由于冷弯钢管在生产过程中易受原材料带钢性能及生产装备的影响，经常会出现直线度超标产品，达不到客户对钢管直线度要求，为此需对该类型质量问题钢管进行矫正直。传统的矫直装置如图1所示，进行矫直操作时，将需要整形的钢管放置于两个挡架50之间，用连接有液压缸32的推板33对需矫正部位进行前推，达到直线度矫正目的。又如申请号为201220108430.1的中国实用新型专利，公开了一种钢管类杆件冷弯矫正装置，该装置，包括矫正平台、滑槽、弧形顶板、千斤顶和可调节高度的拉紧装置，该专利和传统的矫正装置均是静态整形，一次只能对一个局部进行矫正，工作效率低；此外，矫正时由于钢管是静止的，挡架及推板容易导致钢管接触部位局部产生变形，影响钢管质量。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明的目的是提供一种冷弯钢管矫直装置及其矫直方法，能够实现冷弯钢管的高效变形校正。

为实现上述目的，本发明所设计的一种冷弯钢管矫直装置，包括主动机架、被动机架和矫直机架；所述主动机架包括主动机架底座、主动矫正辊以及带动主动矫正辊转动的电动机和蜗轮蜗杆箱；所述主动矫正辊固定在主动机架底座上，所述电动机与蜗轮蜗杆箱连接带动主动矫正辊转动；

所述被动机架包括被动机架底座和被动矫正辊；所述被动矫正辊固定在被动机架底座上；

所述矫直机架包括矫直底座、液压缸和推板；所述液压缸具有可伸缩运动的伸缩杆，液压缸固定在矫直底座上，液压缸伸缩杆的自由端固定有用于推压冷弯钢管的推板。

与现有技术相比，本发明通过主动矫正辊和被动矫正辊驱动冷弯钢管在行进中矫直实现动态运动式矫正，不仅提高了冷弯钢管的矫直效率，而且避免了传统矫直装置造成冷弯钢管局部变形的问题。

作为优选方案，所述被动机架还包括滑块和丝杆，所述被动机架底座的顶面沿其长度方向开设有凹槽，滑块的底面上设有与凹槽相配合的凸条，被动机架底座与滑块通过凹槽和凸条实现滑动连接；被动机架底座上设有螺孔，丝杆的一端伸入螺孔与被动机架底座螺纹连接，丝杆的另一端与滑块固定，滑块的顶面固定有被动矫正辊。

本发明通过丝杆驱动滑块在被动机架底座上滑动，进而调节被动矫正辊与主动矫正辊的间距，能够适用于不同弯曲长度的冷弯钢管的矫直。

一种冷弯钢管的矫直方法，包括步骤：

1)放置冷弯钢管：将待矫直的冷弯钢管夹持在主动矫正辊和被动矫正辊之间；

2)利用推板推压冷弯钢管：利用液压缸驱动推板横向移动直至接触到冷弯钢管最大变形量的位置后停止，然后根据钢管的变形程度缓慢继续调整液压缸，使推板继续横向移动使冷弯钢管在横向产生变形，直至钢管达到平直度要求后停止推动；

3)启动电机动态矫直冷弯钢管：启动带动主动矫正辊转动的电机，带动冷弯钢管前进，推板对运行的冷弯钢管进行动态矫直。

本发明的冷弯钢管的矫直方法，将推板调整到最佳位置后固定不动，冷弯钢管在主动矫正辊的带动下向前运动，这种矫直方法与现有的推板运动，冷弯钢管不动的方式刚好相反，采用本发明冷弯钢管运行式的动态矫直方法只用调整一次推板，明显提高了矫直效率，而且采用冷弯钢管动态矫直方法避免了传统矫直装置造成冷弯钢管局部变形的问题。

作为优选方案，所述步骤2)的具体过程为，首先利用液压缸的伸缩杆将固定在伸缩杆自由端的推板横向移动直至接触到冷弯钢管最大变形量的位置，然后根据冷弯钢管厚度、材质及变形程度预确定推板继续横向移动的横移量，最后测量冷弯钢管的平直度，若没有达到冷弯钢管的平直度要求，对推板的横移量进行微调直至达到要求的平直度。首先预确定推板的横移量，然后微调，通过两步调整推板可以实现高效调整推板位置的效果，进一步提高矫直效率。

作为优选方案，所述冷弯钢管的矫直方法通过冷弯钢管的矫直装置实现，所述冷弯钢管的矫直装置包括主动机架、被动机架和矫直机架；所述主动机架包括主动机架底座、主动矫正辊以及带动主动矫正辊转动的电动机和蜗轮蜗杆箱；所述主动矫正辊固定在主动机架底座上，所述电动机与蜗轮蜗杆箱连接带动主动矫正辊转动；

所述被动机架包括被动机架底座和被动矫正辊；所述被动矫正辊固定在被动机架底座上；

所述矫直机架包括矫直底座、液压缸和推板；所述液压缸具有可伸缩运动的伸缩杆，液压缸固定在矫直底座上，液压缸伸缩杆的自由端固定有用于推压冷弯钢管的推板。

附图说明

图1为传统的冷弯钢管矫直装置示意图；

图2为本发明的冷弯钢管矫直装置示意图；

图3为被动机架中凹槽和凸条配合关系示意图；

图中各部件标号如下：主动机架10(其中包括主动机架底座11、主动矫正辊12、电动机13、蜗轮蜗杆箱14)、被动机架20(其中包括被动机架底座21、凹槽21a、被动矫正辊22、滑块23、凸条23a、丝杆24)、矫直机架30(其中包括矫直底座31、液压缸32、伸缩杆32a、推板33)、冷弯钢管40。

具体实施方式

为更好地理解本发明，以下将结合附图和具体实例对发明进行详细的说明。

为解决现有冷弯钢管矫直装置中存在工作效率低和局部产生变形的问题，本发明提供一种冷弯钢管矫直装置及其矫直方法，本发明的冷弯钢管矫直装置中设有驱动冷弯钢管行进的主动矫正辊和被动矫正辊，对冷弯钢管进行动态运动式矫正。以下将通过具体的实施例来对本发明的冷弯钢管矫直装置及其矫直方法的优选方式进行详细地说明。

结合图2所示，冷弯钢管矫直装置包括一台主动机架10、两台被动机架20以及一台矫直机架30。

两台被动机架20分别位于主动机架10的两侧，一台矫直机架30位于主动机架10的前方。

主动机架10包括主动机架底座11，主动矫正辊12，带动主动矫正辊转动的电动机13和蜗轮蜗杆箱14；主动矫正辊12固定在主动机架底座11上，电动机13与蜗轮蜗杆箱14连接带动主动矫正辊12转动。

每台被动机架20均包括被动机架底座21、被动矫正辊22、滑块23、丝杆24。被动机架底座21的顶面沿其长度方向开设有两条平行凹槽21a，滑块23的底面上设有与两条平行凹槽相对应的凸条23a，被动机架底座21与滑块23通过凹槽21a和凸条23a实现滑动连接，被动机架底座21上设有螺孔，丝杆24的一端伸入螺孔与被动机架底座21螺纹连接，丝杆24的另一端固定滑块23，滑块23的顶面固定有被动矫正辊22。通过外力旋转丝杆24驱动滑块23在被动机架底座21上滑动，进而达到调节被动矫正辊22与主动矫正辊12的间距的目的。由于各个冷弯钢管40弯曲的长度存在差异，通过调整被动矫正辊22与主动矫正辊12的间距可以适用于各种弯曲长度的冷弯钢管40。

矫直机架30包括矫直底座31，液压缸32和推板33；液压缸32固定在矫直底座31上，液压缸32的伸缩杆32a的自由端固定有用于推压冷弯钢管40弯曲部分的推板33。

一种冷弯钢管的矫直方法，本发明的冷弯钢管的矫直方法是通过以上冷弯钢管矫直装置实现的，其包括步骤：

(1)外力旋动丝杆24，根据冷弯钢管40长度、变形程度情况，调整被动矫正辊22与主动矫正辊12的间距，然后将需矫正的冷弯钢管40放置在两个被动矫正辊22和一个主动矫正辊12之间，两个被动矫正辊22位于冷弯钢管40的同一侧，主动矫正辊12位于冷弯钢管40的另一侧，两个被动矫正辊22和一个主动矫正辊12将冷弯钢管40夹持。

(2)启动液压缸32，使推板33刚好接触到冷弯钢管最大变形量的位置，继续调整液压缸32，推板33继续横向移动使冷弯钢管40在横向产生变形，推板33使冷弯钢管40在横向产生变形的移动距离为推板的横移量；根据冷弯钢管厚度、材质及变形程度预确定推板的横移量(见表1)，最后根据矫正直情况进行横移量的微调，直至钢管达到钢管平直度的要求后停止推动，冷弯钢管平直度要求为≤0.3mm/m。

(3)启动电机13，使主动矫正辊12转动，带动冷弯钢管40前进，使冷弯钢管40一边行进一边通过推板33进行矫直，实现动态运动式矫正。

(4)检测初次矫直后的冷弯钢管40的平直度，若达到平直度≤0.3mm/m则无需后续操作，若平直度＞0.3mm/m，启动电机13反向转动，钢管后退，推板33再次对钢管进行动态矫正，直至达到要求的平直度。

表1

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。