一种钢管扩径用在线校直装置的制作方法

本发明涉及钢管生产装置技术领域，尤其涉及一种钢管扩径在线校直装置。

背景技术：

在钢管加工装置中，钢管扩径机是一种对钢管进行直径扩大的机械，在对小直径薄壁钢管进行扩径时，钢管在扩径后容易形成弯曲，导致钢管的直线度变差，因此，一般的扩径机在扩径完成后还需要钢管校直机对钢管进行校直，改善钢管的直线度。但是，在扩径完成后，再将钢管输送到校直机上进行校直时，钢管在输送过程中会逐渐发生硬化，降低了钢管的韧性，导致钢管在扩径、输送后再进行校直时，容易在校直过程中使钢管发生裂纹且会造成已经成型的钢管尺寸发生变化。专利号为cn201210171538.x的中国发明授权专利公开了钢管扩径在线校直装置，“包括底座、门式机架、夹持梁、千斤顶和伺服电机……”，其在对扩径后的钢管进行校直时，由于夹持梁的位置固定，无法对钢管各个方向的弯曲进行有效校直。

技术实现要素：

本发明提出的一种钢管扩径在线校直装置，目的是为了解决传统技术中采用位置固定夹持梁对扩径后的钢管进行校直时无法对钢管各个方向的弯曲进行有效校直的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钢管扩径在线校直装置，包括底座，还包括：

两个支撑机架，用于对连接在其上的机构形成支撑效果，两个所述支撑机架沿水平方向对称滑动连接在底座上；

校直机构，用于对在线扩径的钢管形成校直效果，所述校直机构包括环形结构、液压结构、夹持结构和控制器，其中，

所述环形结构包括半环滑架和驱动电机，两个所述半环滑架分别滑动连接在两个支撑机架上，且相互连接构成环形架，所述驱动电机固定连接支撑机架上，所述驱动电机输出端与环形架连接且驱动其转动，

所述液压结构包括液压机和连通管，所述液压机固定连接在底座内，且输出端与两个连通管连通，两个所述连通管固定连接在半环滑架上，且连接夹持结构，

所述夹持结构包括千斤顶和夹持块，两个所述千斤顶对称固定连接在两个半环滑架上，且输入端与连通管远离液压机一端连通，且输出端固定连接有夹持块，所述夹持块远离千斤顶一端抵靠在待加工钢管外周侧，

所述控制器安装在底座上，并与驱动电机和液压机电性连接，并控制二者的工作状态。

优选地，所述支撑机架高度高于环形架圆心，且最高处与环形架圆心连线在水平方向的夹角小于45°，利于两个支撑机架对环形架形成有效的支撑效果，两个所述支撑机架在相互滑动抵靠后与底座之间在竖直方向上连接有限位螺栓，限位螺栓对支撑机架形成其滑动方向的限位效果，保持两个支撑机架的抵靠稳定性。

优选地，所述支撑机架上开设有环形滑槽，所述半环滑架同轴转动连接在环形滑槽内，两个所述半环滑架顶部和底部均固定连接有法兰盘，位于两个半环滑架顶部和底部的法兰盘之间固定连接有连接螺栓，两个半环滑架构成的环形架在环形滑槽内同心转动，利于改变其上连接部分的位置，利于对钢管不同位置的弯曲均形成适配效果。

优选地，组成环形架的两个所述半环滑架外周侧均同轴固定连接有外齿圈，所述驱动电机输出端同轴固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与外齿圈相互啮合，驱动电机工作，使驱动齿轮转动，进而使外齿圈转动，以驱动环形架转动。

优选地，所述液压机输出端连通有三通管，所述三通管固定连接在底座上且远离液压机两端均连通有劣环管道，两个所述劣环管道内与连通管同轴密封滑动，液压机工作，通过液压介质的液压特性，保持对各个连通管输出端相等的输出压力，利于保证对钢管的校直效果。

优选地，所述连通管呈劣弧状，所述劣环管道与与其连通的连通管共同组成的圆弧，其最小弧长对应的圆心角大于90°，且最大弧长对应的圆心角大于180°，利于连通管随其输出端连接的夹持结构移动而移动，保持连通管的密封连通效果，保证其传递液压的效果。

优选地，所述三通管内安装有阀门，控制液压介质的流通，且安装有液位器，方便在液压介质回流到三通管时检测液位，避免液压介质残留在连通管和劣环管道内，其中劣环管道随半环滑架移动后密封插入三通管内，且通过密封法兰与三通管连通，方便二者的连接和拆卸，利于后续维护。

优选地，所述夹持块包括连接块和弧形块，所述连接块固定连接在千斤顶输出端上，所述连接块远离千斤顶一端固定连接有弧形块，所述弧形块靠近待加工钢管一侧呈弧形且弧形曲率等于待加工钢管预设外周侧曲率，设置多个曲率的弧形块，从而可以适配不同直径的钢管。

优选地，所述连接块远离千斤顶一面上固定连接有限位凸起，所述弧形块靠近连接块一面上开设有限位凹槽，所述限位凸起与限位凹槽间隙配合，所述弧形块与连接块之间固定连接有固定螺栓，提高弧形块与连接块的连接方向性，保证其方向始终对准待加工钢管轴心。

优选地，所述控制器电性连接有多个弯曲检测器，所述弯曲检测器采用现有技术并对扩径后的钢管弯曲方向和弯曲程度进行检测，多个所述弯曲检测器均匀分布于扩径后的钢管周侧，对钢管的不同位置均形成检测，所述控制器接收多个弯曲检测器的检测信号，并控制驱动电机和液压机的工作状态，并在校直完成后接收液位器的输出信号并控制液压机和驱动电机恢复初始状态，完成对钢管校直操作。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明在对扩径后的钢管进行校直前，通过限位螺栓对滑动抵靠在一起的两个支撑机架形成滑动方向上的限位，且支撑机架高度高于环形架圆心、最高处与环形架圆心连线在水平方向的夹角小于45°，利于两个支撑机架其上同心连接的环形架形成有效的支撑效果。

2、本发明在扩径后的钢管周侧均匀设置多个弯曲检测器，对钢管的弯曲方向和弯曲程度形成全面检测，控制器接收多个弯曲检测器的检测信号，并控制驱动电机工作，驱动电机输出端通过驱动齿轮和外齿圈驱动环形架转动，使环形架上的夹持结构转动到钢管的弯曲方向上，形成针对性的校直操作，提高校直的准确性和效率，并可在钢管扩径形成不同方向的弯曲时，均能形成实时的校直操作，提高了对钢管的校直效果。

3、本发明利用液压机对多个千斤顶输出工作压力，液压机向三通管内输出液压介质，液压介质通过两个劣环管道向两个连通管内输入液压介质，连通管在劣环管道内滑动，从而适应环形架的转动造成的千斤顶的移动，利用液压介质的传压特性，保证对多个千斤顶输出相同压力，进而保证千斤顶驱动夹持块对钢管的挤压进程保持一致，进一步提高对钢管的校直效果。

4、本发明在对不同直径的钢管进行校直时，通过更换夹持块中不同曲率的弧形块，即可适配对于管道，并相应控制液压机以控制千斤顶的挤压进程，方便对不同直径的钢管形成适应性的校直工作。

附图说明

图1为本发明提出的一种钢管扩径在线校直装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种钢管扩径在线校直装置的环形结构示意图；

图3为本发明提出的一种钢管扩径在线校直装置的液压结构示意图；

图4为本发明提出的一种钢管扩径在线校直装置的夹持结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种钢管扩径在线校直装置，包括底座1，还包括：

两个支撑机架2，用于对连接在其上的机构形成支撑效果，两个支撑机架2沿水平方向对称滑动连接在底座1上，两个支撑机架2在相互滑动抵靠后与底座1之间在竖直方向上连接有限位螺栓，在二者滑动抵靠后形成滑动方向上的限位效果，避免二者出现移动。

校直机构3，用于对在线扩径的钢管形成校直效果，校直机构3包括环形结构4、液压结构5、夹持结构6和控制器7，其中，环形结构4包括半环滑架41和驱动电机42。

支撑机架2上开设有环形滑槽，半环滑架41同轴转动连接在环形滑槽内，两个半环滑架41顶部和底部均固定连接有法兰盘412，位于两个半环滑架41顶部和底部的法兰盘412之间固定连接有连接螺栓413，两个半环滑架41相互连接构成环形架，利于环形架在环形滑槽内同轴转动。

支撑机架2高度高于环形架圆心，且最高处与环形架圆心连线在水平方向的夹角小于45°，从而利于两个支撑机架2对环形架形成有效的支撑效果。

驱动电机42固定连接支撑机架2上，组成环形架的两个半环滑架41外周侧均同轴固定连接有外齿圈411，驱动电机42输出端同轴固定连接有驱动齿轮421，驱动齿轮421与外齿圈411相互啮合，驱动电机42工作，其输出端通过驱动齿轮421和外齿圈411驱动环形架转动，从而利于对代加工钢管不同方向的弯曲均形成校直效果。

液压结构5包括液压机51和连通管52，液压机51固定连接在底座1内，液压机51输出端连通有三通管511，三通管511固定连接在底座1上且远离液压机51两端均连通有劣环管道512，两个劣环管道512内与连通管52同轴密封滑动，两个连通管52固定连接在半环滑架41上，且连接夹持结构6，液压机51工作通过三通管511和两个劣环管道512向两个连通管52内输入液压介质，利用液压介质的传压特性，从而保证对多个夹持结构6输出相同压力，保证对钢管的校直效果。

连通管52呈劣弧状，劣环管道512与与其连通的连通管52共同组成的圆弧，其最小弧长对应的圆心角大于90°，且最大弧长对应的圆心角大于180°，方便连通管52随环形架转动到仍以角度仍保持有效传压效果。

三通管511内安装有阀门，控制液压机51输出液压介质的流通，且安装有液位器，方便避免在液压机51不工作时在劣环管道512和连通管52内残留液压介质，其中劣环管道512随半环滑架41移动后密封插入三通管511内，且通过密封法兰与三通管511连通，对三通管511和劣环管道512形成密封固定效果，且可相互拆卸分离，易于进行维护。

夹持结构6包括千斤顶61和夹持块62，两个千斤顶61对称固定连接在两个半环滑架41上，且输入端与连通管52远离液压机51一端连通，且输出端固定连接有夹持块62，夹持块62远离千斤顶61一端抵靠在待加工钢管外周侧，千斤顶61接收液压机51的输出压力，并将夹持块62抵靠在钢管外周侧，从而随钢管的行进对钢管形成校直效果。

夹持块62包括连接块621和弧形块622，连接块621固定连接在千斤顶61输出端上，连接块621远离千斤顶61一端固定连接有弧形块622，弧形块622靠近待加工钢管一侧呈弧形且弧形曲率等于待加工钢管预设外周侧曲率，设置多个曲率的弧形块622，从而可以适配不同直径的钢管，同时易于进行更换弧形块622。

连接块621远离千斤顶61一面上固定连接有限位凸起6211，弧形块622靠近连接块621一面上开设有限位凹槽6221，限位凸起6211与限位凹槽6221间隙配合，使弧形块622与连接块621连接方向得到保证，弧形块622与连接块621之间固定连接有固定螺栓623，对二者形成固定效果。

控制器7安装在底座1上图中未进行标示，并与驱动电机42和液压机51电性连接，并控制二者的工作状态，控制器7电性连接有多个弯曲检测器，弯曲检测器采用现有技术并对扩径后的钢管弯曲方向和弯曲程度进行检测，多个弯曲检测器均匀分布于扩径后的钢管周侧，利于对钢管的多个方向的弯曲形成检测效果。

控制器7接收多个弯曲检测器的检测信号，并控制驱动电机42和液压机51的工作状态，并在校直完成后接收液位器的输出信号并控制液压机51和驱动电机42恢复初始状态，驱动电机42使夹持结构6转动到对应弯曲的方向上，液压机51使夹持结构6对此方向上钢管形成校直效果。

在对扩径后的钢管进行校直时，控制两个支撑机架2相互滑动抵靠在一起，并通过限位螺栓对支撑机架2形成滑动方向上的限位，此时，支撑机架2上的两个半环滑架41相互抵靠，通过固定连接有连接螺栓413固定位于两个半环滑架41顶部和底部的法兰盘412，从而能够将两个半环滑架41固定构成环形架，环形架与钢管同心设置；

在钢管扩径后，均匀分布于扩径后钢管周侧的多个弯曲检测器，钢管弯曲方向和弯曲程度进行检测，控制器7接收多个弯曲检测器的检测信号，并控制驱动电机42工作，驱动电机42输出端通过驱动齿轮421和外齿圈411驱动环形架转动，使环形架上的夹持结构6转动到钢管的弯曲方向上，形成针对性的校直操作，提高校直的准确性和效率；

控制器7接着控制液压机51工作，控制三通管511内的阀门导通，液压机51通过三通管511和两个劣环管道512向两个连通管52内输入液压介质，利用液压介质的传压特性，从而保证对多个千斤顶61输出相同压力，保证千斤顶61驱动夹持块62对钢管的挤压进程保持一致，进一步提高对钢管的校直效果；

在对扩径后钢管校直完成后，控制器7接收液位器的输出信号，在连通管52和劣环管道512内的工作液压介质均回流三通管511内后，控制阀门关闭，并控制液压机51和驱动电机42恢复初始状态，完成校直工作；

而在对不同直径的钢管进行校直时，通过更换夹持块62中不同曲率的弧形块622，即可适配对于管道，并相应控制液压机51以控制千斤顶61的挤压进程，方便对不同直径的钢管形成适应性的校直工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。