一种大曲率蛇形管的制作工装的制作方法

本实用新型属于设备制造技术领域，特别涉及一种大曲率蛇形管的制作工装。

背景技术：

风口大套是炼铁高炉送风装置连接高炉炉壁与承载送风设备的重要部件，其整体呈锥桶形状，套壁由铸铁与蛇形管铸造而成，蛇形管(如附图1所示)的质量决定风口大套的冷却效率、使用寿命以及铸造的合格率，而蛇形管的进出水转换段用外径φ45壁厚4.5的钢管，弯曲半径R90，角度180°曲率大，在弯曲过程中特别易造成截面变小、椭圆、曲率超差、缩径、出现裂纹等等缺陷，蛇形管用料展开长超过60米，为避免制造缺陷尽量减少钢管接头，所以转换段必须用φ45*9米的管子整根煨制而成。由于蛇形管属于锥桶形结构，弯管机没法应用，并且弯管机采购费用昂贵，使用率低，此前一直采用装沙火焰热煨，装沙热煨过程中大多采用人工操作，火焰温度难控制易出现裂纹，并且由于蛇形管转换段的曲率大经常出现截面变小、椭圆、缩径，在通球实验时出现不通球，打压不过的情况。

因而，如何克服上述缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种大曲率蛇形管的制作工装，代替了现有的火焰加热操作，采用设计工装进行煨制，避免蛇形管出现裂纹、椭圆、缩径、曲率超差等缺陷，提高了蛇形管制作质量和效率，降低制造成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种大曲率蛇形管的制作工装，包括固定模和转动模，均为侧面设有相同弧槽的圆柱体结构，所述转动模的侧面与所述固定模的侧面始终相切，所述固定模弧槽底的直径为所述蛇形管转换段内径，在相切处的纵截面上，两个所述弧槽所围成的圆形孔刚好能够通过所述蛇形管。

优选地，在上述制作工装中，还包括连接所述固定模和所述转动模的连接架。

优选地，在上述制作工装中，所述连接架上还设置有用于提供所述转动模转动驱动力的绳栓，绳索设置于所述绳栓上拉动所述转动模绕所述固定模转动。

优选地，在上述制作工装中，所述连接架为U型框架，所述U型框架包括两个侧板和连接所述两侧板一端的中间连接板，所述固定模和所述转动模均设置于所述两个侧板之间且通过中心轴与所述两个侧板连接。

优选地，在上述制作工装中，所述固定模和所述转动模分别通过第一中心轴和第二中心轴固定于所述两个侧板上；所述固定模与所述第一中心轴紧固连接，所述转动模与所述第二中心轴紧固连接或可转动连接。

优选地，在上述制作工装中，还包括平台，所述第一中心轴固定于所述平台上，所述平台设置有提供吊点的若干吊鼻。

优选地，在上述制作工装中，所述转动模可转动设置于所述连接架上。

本实用新型所提供的一种大曲率蛇形管的制作工装，包括固定模和转动模，均为圆柱体结构，圆柱体结构侧面设有相同弧槽，转动模的侧面与固定模的侧面始终相切，固定模弧槽底的直径为蛇形管转换段内径，在相切处的纵截面上，两个弧槽所围成的圆形孔刚好能够通过蛇形管。操作时，将待弯曲成蛇形管转换段的钢管设置于切点处的弧槽所围的圆孔中，驱动转动模相对于固定模转动，转动过程中产生的压力使钢管产生弯曲，固定模和转动模相互配合，制成蛇形管转换段，整个煨制弯曲过程完全由设计的工装结构决定，不受人为影响，从而有效保证了加工后蛇形管转换段的曲率质量要求及截面椭圆度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本方案提供的一种大曲率蛇形管的制作工装的主视图；

图2为本方案提供的一种大曲率蛇形管的制作工装的俯视图；

图3为本方案提供的一种大曲率蛇形管的制作工装的结构示意图。

上图中：

固定模1、转动模2、第一转轴3、第二转轴4、连接架5、绳栓6、吊鼻7、平台8、蛇形管9、蛇形管转换段901。

具体实施方式

本实用新型提供了一种大曲率蛇形管的制作工装，代替了现有的火焰加热操作方法，采用设计工装进行煨制，避免蛇形管出现裂纹、椭圆、缩径、曲率超差等缺陷，提高了蛇形管制作质量和效率，降低制造成本。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1、图2和图3，本实用新型所提供的一种大曲率蛇形管的制作工装，包括固定模1和转动模2，均为圆柱体结构，圆柱体结构侧面设有相同弧槽，转动模2的侧面与固定模1的侧面始终相切，固定模1弧槽底的直径为蛇形管转换段901内径，在相切处的纵截面上，两个弧槽所围成的圆孔刚好能够通过蛇形管，即两个弧槽所围圆形尺寸与蛇形管转换段901尺寸相同。

固定模1和转动模2为圆柱体结构，由两个底面和一个侧面组成。固定模1和转动模2上的弧槽分别称为第一弧槽和第二弧槽，第一弧槽和第二弧槽的尺寸完全相同，分别用来作为蛇形管转换段901弯曲内侧部分和弯曲外侧部分的压模。蛇形管转换段的管壁被穿过转换段中心线所在平面垂线分隔成弯曲内侧部分和弯曲外侧弯曲。

优选地，固定模1和转动模2的结构完全一致。

如图1所示，第一弧槽的槽底直径为蛇形管转换段内径，第一弧槽截面直径为蛇形管直径加公差，第一弧槽与第二弧槽构成蛇形管的直径。

操作时，将待弯曲成蛇形管转换段的钢管设置于切点处的第一弧槽和第二弧槽所围的圆孔中，圆孔尺寸与钢管尺寸一致，驱动转动模2相对于固定模1转动，在转动过程中产生的压力使钢管产生弯曲，通过固定模1和转动模2相互配合，制成蛇形管转换段，整个煨制弯曲过程完全由设计的工装结构决定，不受人为影响，从而有效保证了加工后蛇形管转换段的曲率质量要求及截面椭圆度。

转动模2相对于固定模1转动，一是设置连接固定模1和转动模2的连接架，通过拉动转动模2相对于固定模1转动，二是在固定模1和转动模2的侧面上设置相互啮合的轮齿，使转动模2绕固定模1侧面转动，最终固定模1和转动模2之间切线的运动轨迹能够形成蛇形管转换段901。当然，方式二也可以同时结合方式一。

具体地，本方案还包括连接固定模1和转动模2的连接架5。

转动模2可转动设置于连接架5上。

作为固定模1和转动模2的连接框架，优选地，连接架5为U型框架，U型框架包括两个侧板和连接两侧板一端的中间连接板，固定模1和转动模2均设置于两个侧板之间且通过中心轴与两个侧板连接。

具体地，固定模1和转动模2分别通过第一中心轴3和第二中心轴4固定于两个侧板上；固定模1与第一中心轴3紧固连接，转动模2与第二中心轴4紧固连接或可转动连接。上述方式中，转动模2绕第二中心轴4转动，其目的是为了避免在煨管过程中造成滑动而导致划伤管壁。当然，避免划伤管壁还可以使转动模2可转动设置于连接架5上，即转动模2与第二中心轴4紧固连接，第二中心轴4通过轴承等装置可转动设置于连接架5上。

本方案还包括平台8，第一中心轴3固定于平台8上，平台8设置有提供吊点的吊鼻7。用钢丝绳套在绳栓上经行车有规律的起吊产生旋转力，在煨制过程中通过平台吊鼻7转换吊点，必须保证绳栓钢丝绳拉力中心线与转换段的中心线在一个平面内，避免模具在拉力的作用下产生扭转产生破坏。

在钢制平台上设计煨弯工装，利用车间行车作为动力进行煨制，通过行车拉动连接架5带动转动模2绕固定模1旋转产生的力使钢管产生弯曲，通过固定模1与转动模2相互配合，从而保证蛇形管的质量。然后倒沙，通球，打压进行。这样避免了因火焰烤制温度控制困而难造成的裂纹、缩径、椭圆等缺陷。

本方案应用大曲率蛇形管的制作工装的具体实施方式包括：

1、为避免钢管截面出现椭圆超差，先将钢管装沙，通过震动将沙夯实。

2、设计如图煨弯制作工装的固定模1与转动模2结构完全一致，胎膜弧槽底圆直径为蛇形管转换段内径，弧槽截面直径为钢管直径加公差，固定模弧槽与转动模弧槽构成蛇形管直径，煨制工序与装沙工序相结合避免椭圆变形确保钢管截面公差符合要求。

3、第一中心轴3固定在平台8上，固定模1与第一中心轴3固定连接作为靠模，保证转换段内径的关键。

4、第二中心轴4与连接架5固定连接，带动转动模2绕固定模1转动，此步骤是使钢管产生曲率的关键。

5、转动模2绕第二中心轴4转动，避免在煨管过程中造成滑动而导致划伤管壁。

用钢丝绳套在绳栓6上经行车有规律的起吊产生旋转力，在煨制过程中通过平台吊鼻7转换吊点，必须保证绳栓钢丝绳拉力中心线与转换段的中心线在一个平面内，避免模具在拉力的作用下产生扭转产生破坏。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。