一种组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备及制造方法与流程

本发明涉及钢管焊接，尤其是涉及一种组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备及制造方法。

背景技术：

1、本申请设计有一种组合结构钢管，参考申请号：202211023603.4，名称：一种复合结构壁大口径螺旋焊接钢管及其制造方法的在先申请，钢管由连续的复合钢带经螺旋卷圆及焊接后制成，其中的复合钢带是由上下两条平钢带中间焊接竖向的钢带（加强筋）制成，如图1和2所示。上述复合钢带在螺旋卷圆过程中，其中的竖向钢带及下钢带（外钢带）会产生很大的塑性变形，会存在以下问题：1、复合钢带的截面性矩比单层钢板大很多，设备的动力要求过高；2、竖向钢带受到外层钢带卷圆时的竖向压力太大，会产生失稳屈曲，特别是下钢带（外层钢带）在塑性变形拉伸时对竖向钢带的压力；3、下钢带会产生很大的伸展，塑性变形大，下钢带与竖向钢带之间的焊缝会拉伸破坏；4、下钢带与竖向钢带连接处在成管后会形成凸出的螺旋纹，管表面不平整，如图3所示；5、上钢带（内钢带）收缩严重，上钢带较薄时，可能会屈曲起皱。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明第一目的是公开一种组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备；第二目的是公开采用上述卷圆设备的组合结构螺旋焊接钢管制造方法。

2、技术方案：本发明所公开的组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备，所述组合结构钢管由复合钢带卷圆形成，所述复合钢带由上钢带、下钢带及两者之间的竖钢带焊接形成，所述上钢带和竖钢带焊接首先形成第一复合钢带，所述卷圆设备包括递送机构和螺旋卷圆机构，所述螺旋卷圆机构包括递送机构后方的先导辊、压力辊及卷圆辊，所述第一复合钢带由递送机构递送，依次经导辊、压力辊及卷圆辊竖钢带朝外卷圆成型，在所述第一复合钢带下方的先导辊和压力辊之间的位置设有导引托辊，所述下钢带经导引托辊导引与第一复合钢带的竖钢带贴合，共同经压力辊和卷圆辊卷圆成型。

3、进一步的，所述先导辊包括滚轴，所述滚轴通过轴承套设有辊套，所述上钢带紧贴辊套外壁，竖钢带端部紧贴辊轴外壁。

4、进一步的，所述辊套在滚轴上间隔设置，其间隔处与竖钢带对应。

5、进一步的，所述压力辊和导引托辊的辊壁分别紧贴上钢带内壁和下钢带外壁。

6、一种组合结构螺旋焊接钢管的制造方法，采用上述的组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备，包括以下步骤：

7、s1、由钢卷放出上钢带，并在上钢带上焊接竖钢带，形成第一复合钢带；

8、s2、将第一复合钢带由递送机构递送至螺旋卷圆机构，以上钢带作为内圈；

9、s3、将下钢带由导引托辊导入正在卷圆的第一复合钢带下方，与其贴合；

10、s4、当下钢带与第一复合钢带贴合后，用焊枪伸入上下钢带和竖钢带之间的空腔内，焊接腔内焊接缝；

11、s5、上述焊接的同时，对正在卷圆的复合钢带与已卷圆并形成钢管的前一节复合钢带的接合焊缝进行焊接，该接缝包含内管管壁接缝及外管管壁接缝及该接缝与竖钢带端顶的接缝。

12、其中，s3中下钢带和第一复合钢带的贴合点位于先导辊与压力辊之间的第一复合钢带上。

13、进一步的，所述先导辊与压力辊之间的第一复合钢带下方设有用于稳定竖钢带的防屈曲夹持机构。

14、进一步的，s4中焊接腔内焊接缝的同时对腔外上下钢带与竖钢带的接缝进行焊接。

15、进一步的，s4中焊枪的焊接点位于压力辊正下方或压力辊502至卷圆辊之间第一复合钢带已完成塑性变形的复合钢带上。

16、有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：

17、1、下钢带（外层钢板）无需在卷圆时拉伸，生产线的动力需求减小；

18、2、下钢带和竖钢带之间的焊道不会进行拉伸，不会产生损坏；

19、3、下钢带和竖钢带的焊缝在结构内部，结合处不会形成钢管的螺旋凸纹；

20、4、竖钢带的高度可以提高，厚度可以减薄，且不易变形；

21、5、下钢带是与上钢带等宽的整板，而不是分条的板，竖钢带与外管壁的焊缝在双层管壁的内腔，这样使外壁的焊缝减少，管体强度保证的同时，管体外观美观。

技术特征：

1.一种组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备，所述组合结构钢管由复合钢带卷圆形成，其特征在于：所述复合钢带由上钢带（1）、下钢带（2）及两者之间竖钢带（3）焊接形成，所述上钢带（1）和竖钢带（3）焊接首先形成第一复合钢带，所述卷圆设备包括递送机构（4）和螺旋卷圆机构（5），所述螺旋卷圆机构（5）包括递送机构（4）后方的先导辊（501）、压力辊（502）及卷圆辊（503），所述第一复合钢带由递送机构（4）递送，依次经导辊（501）、压力辊（502）及卷圆辊（503）竖钢带朝外卷圆成型，在所述第一复合钢带下方的先导辊（501）和压力辊（502）之间的位置设有导引托辊（504），所述下钢带（2）经导引托辊（504）导引与第一复合钢带的竖钢带（3）贴合，共同经压力辊（502）和卷圆辊（503）连续螺旋卷圆成型。

2.根据权利要求1所述的组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备，其特征在于：所述先导辊（501）包括滚轴（501-1），所述滚轴（501-1）通过轴承（501-2）套设有辊套（501-3），所述上钢带（1）紧贴辊套（501-3）外壁，竖钢带（3）端部紧贴辊轴（501-1）外壁。

3.根据权利要求2所述的组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备，其特征在于：所述辊套（501-3）在滚轴（501-1）上间隔设置，其间隔处与竖钢带（3）对应。

4.根据权利要求1所述的组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备，其特征在于：所述压力辊（502）和导引托辊（504）的辊壁分别紧贴上钢带（1）内壁和下钢带（2）外壁。

5.一种组合结构螺旋焊接钢管的制造方法，其特征在于，采用权利要求1所述的组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的组合结构螺旋焊接钢管的制造方法，其特征在于：s3中的下钢带（2）和第一复合钢带的贴合点位于先导辊（501）与压力辊（502）之间的第一复合钢带上。

7.根据权利要求5所述的组合结构螺旋焊接钢管的制造方法，其特征在于：所述先导辊（501）与压力辊（502）之间的第一复合钢带下方设有用于稳定竖钢带（3）的防屈曲夹持机构。

8.根据权利要求5所述的组合结构螺旋焊接钢管的制造方法，其特征在于：s4中焊接腔内焊接缝的同时对腔外上下钢带与竖钢带的接缝进行焊接。

9.根据权利要求5所述的组合结构螺旋焊接钢管的制造方法，其特征在于：s4中焊枪的焊接点位于压力辊（502）正下方或压力辊（502）至卷圆辊（503）之间第一复合钢带已完成塑性变形的复合钢带上。

技术总结
本发明公开了一种组合结构螺旋焊接钢管的连续卷圆设备，包括递送机构和螺旋卷圆机构，螺旋卷圆机构包括递送机构后方的先导辊、压力辊及卷圆辊，第一复合钢带由递送机构递送，依次经导辊、压力辊及卷圆辊竖钢带朝外卷圆成型，先导辊和压力辊之间设有导引托辊，下钢带经导引托辊导引与第一复合钢带的竖钢带贴合，共同经压力辊和卷圆辊卷圆成型；还公开了采用上述卷圆设备的组合结构螺旋焊接钢管制造方法。本发明下钢带无需在卷圆时拉伸，生产线的动力需求减小；下钢带和竖钢带之间的焊道不会进行拉伸，不会产生损坏；下钢带和竖钢带的焊缝在结构内部，结合处不会形成钢管的螺旋凸纹；竖钢带的高度可以提高，厚度可以减薄，且不易变形。

技术研发人员：战福军
受保护的技术使用者：南京大得钢管有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15