时挤压三卷输出的窄钢带，从而制成三组截面为半圆弧状(本实用新型)、方形或梯形等加强环。窄钢带成型的加强环的宽度、高度、间距等均可通过上下辊轮调节。
[0045]如图16-20所示，首先，窄钢带15经过成型装置8弯曲成截面为半圆弧状的环状结构(本实用新型称为加强环16)，其次，加强环16与主钢带14焊接贴合在一起，具体是在主钢带14表面纵向贴合3组成型后的加强环16，其中，位于主钢带边缘处的一组弯曲的加强环有一端贴合在主钢带14上，另一端悬空，当主钢带一节一节绕制成螺旋钢管17时，上一节钢管与下一节钢管(或者为主钢带之间)之间形成螺旋形接缝18，下一节主钢带上悬空的加强环的一端则贴合(覆盖)在上一节已经成型的螺旋管节上，最终制成带螺旋形加强环的螺旋钢管。
[0046]如图7、8所示，导向装置9通过倾斜一定角度，将成型后的窄钢带送至主钢带位置的下方，并与主钢带材贴合。在加工的过程中，要保证成型后的窄钢带与主钢带的端面平齐。
[0047]如图9a、9b所示，夹紧装置10将成型后的窄钢带与主钢带完全贴合(如图17所示)，其包括上辊轮101和位于其下方的窄钢带托板102，窄钢带置于窄钢带托板102上，上辊轮101和窄钢带托板102之间的空隙用于放置主钢带。焊接过程中，两个上辊轮101之间的A区域，使用焊接装置12进行焊接。
[0048]如图10、11所示，将表面覆有成型后窄钢带的主钢带送入螺旋钢管成型装置11，该螺旋钢管成型装置11包括平台112和位于该平台112 —侧的立柱113，该平台112上方设有与立柱113连接的横梁114，其中，该平台112上设有用于使主钢带弯曲、变形成螺旋钢管的成型辊110，该成型辊110至少有三个(1#、2#、3#)，同时该横梁114上设有用于辅助定径、调节螺旋钢管直径大小的滚轮111，该滚轮111也是至少有三个(4#、5#、6#)。成型辊110之间的距离是根据螺旋钢管直径来确定的；滚轮111用于辅助定径。
[0049]该螺旋钢管成型装置11，采用三排外控辊定径方式(即4#、5#、6#，图11中的111)，三个成型辊(1#、2#、3#))采用电动控制方式，将主钢带和窄钢带弯曲定型，成型辊大自由度可调整，可实现升降、平移、角度也可调节，制作出外壁带螺旋形加强环的螺旋钢管(如图19所示)。另外，辅助定径的4#、5#、6#三个滚轮也全部采用电动控制，方便调节钢管直径，对初步成型的钢管强制定径，产生符合尺寸规格的螺旋焊接钢管，减少人工劳动强度；另外，可通过调节5#滚轮的倾斜角度(从图10分析，调节5 #滚轮上下位置)，例如制成塔状的螺旋钢管。同时，在该螺旋钢管成型装置11附近或装置上设有光电码盘114，如图21所示。
[0050]在螺旋钢管成型的同时，对钢管进行内外焊接，因此在钢管内外均设有焊接装置，内部焊接用于焊接螺旋钢管管节之间的接缝；而外部焊接是将下一节主钢带上悬空的窄钢带的一端焊接在上一节已经成型的螺旋管节上(如上所述)，此处的焊接装置悬挂固定在成型辊2#的侧面。
[0051]所述的焊接装置12如图12、13所示，由三维滑台120(如图12)和焊头机构121(如图13)两部分组成。三维滑台可对焊炬进行3个方向的调整，分别为水平位置钢管直径方向(X轴、图示垂直与图纸方向)、钢管轴向平行方向(Y轴)和垂直位置钢管径向方向(Z轴)，Z轴滑板122为焊头悬挂连接机构。三维滑台120主要传动部件采用滚珠丝杠副和直线导轨副，定位精度高；Z轴具有断电制动功能，通电时抱闸松开、断电时抱闸自动抱死，避免调整完毕停电后自动下滑。焊头机构121通过一个连接盘123与三维滑台的Z轴滑板122连接，连接盘123可以根据钢管螺旋线的方向带动焊头机构旋转调整，使焊头前后焊炬运动轨迹和螺旋线一致，124为双丝间距调整机构，用于调整焊头126之间的距离，125为送丝电机。
[0052]如图14、15、21所示，切割装置13包括测速传感器130、直流伺服电机131、齿轮减速器(图中未画出)、双丝杠螺母机构驱动的带有等离子切割喷枪134和铣刀135的切割小车136。进入三辊成型机构(螺旋钢管成型机构)之前，用光电码盘114测出钢板前进速度，另一路的测速传感器130直接安装在直流伺服电机131输出轴端，测出切割小车136的实际运行速度，通过光电码盘114和测速传感器130可以实现等切割小车136的行走反馈控制，确保切割小车136与钢管伸长同步。切割小车136如图14、15所示。直流伺服电机131通过齿轮减速器带动双丝杠132旋转，由双丝杠132和螺母133组合的丝杠螺母机构带动带有等离子喷枪134和铣刀135的切割小车136以与钢管同速度前进，铣刀136在下，等离子喷枪134在上，铣刀135和等离子喷枪134同时动作，由于铣刀135在下，调节一定的进刀量，可以切除部分空心的加强环，便于等离子切割喷枪134切割由主钢带材卷制的螺旋钢管，喷枪和铣刀上装有传感器，确保喷枪与主钢带材卷制的螺旋钢管距离保持一致以及铣刀和空心加强环的进到量保持一致。
【主权项】
1.一种带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，其特征在于:包括依次连接的用于设置主钢带(14)的第一放转架(I)、用于输送主钢带的送料托架(2)、第一夹送辊装置(3)、矫平辊装置(4)和转动梁(5);在转动梁(5)后面位于主钢带所在平面位置的上方或下方还依次连接用于设置窄钢带(15)的第二放转架￠)、第二夹送辊装置(7)和用于使窄钢带(15)弯曲变形成加强环(16)的成型装置(8)，并且成型装置⑶通过导向装置(9)将加强环(16)送入主钢带(14)处，该主钢带(14)与加强环(16)共同依次通过夹紧装置(10)、螺旋钢管成型装置(11)、焊接装置(12)和切割装置(13)形成带螺旋形加强环的螺旋钢管。2.根据权利要求1所述带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，其特征在于:所述螺旋钢管成型装置(11)包括平台(112)和位于该平台(112) —侧的立柱(113)，该平台(112)上方设有与立柱(113)连接的横梁(114)，其中，该平台(112)上设有用于使主钢带弯曲、变形成螺旋钢管的成型辊(110)，同时该横梁(114)上设有用于辅助定径、调节螺旋钢管直径大小的滚轮(111)。3.根据权利要求2所述带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，其特征在于:所述成型辊(110)和滚轮(111)为至少三个。4.根据权利要求1、2或3所述带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，其特征在于:所述切割装置(13)包括依次连接的测速传感器(130)、直流伺服电机(131)、齿轮减速器、双丝杠螺母机构和由双丝杠螺母机构带动的可移动的切割小车(136)，其中，该切割小车(136)上依次设有用于切除螺旋形加强环的铣刀(135)和用于切割主钢带的等离子切割喷枪(134) ο5.根据权利要求1、2或3所述带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，其特征在于:所述矫平辊装置(4)采用七辊矫平，分上下两排设置，上排设有四个通过电机控制升降的上辊(41)，下排固定三个下辊(42);同时在该矫平辊装置(4)的出口处设有用于检测主钢带位置信号的传感器(43)。6.根据权利要求1、2或3所述带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，其特征在于:所述第一放转架(I)包括可上下升降的夹卷锥头(103)和位于夹卷锥头(103)下方的托辊(104) ο7.根据权利要求1、2或3所述带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，其特征在于:所述第一夹送辊装置(3)包括上辊(31)和下辊(32)。8.根据权利要求1、2或3所述带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，其特征在于:所述夹紧装置(10)包括上辊轮(101)和位于该上辊轮(101)下方的窄钢带托板(102)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带螺旋形加强环的螺旋钢管自动化生产设备，包括依次连接的用于设置主钢带的第一放转架、用于输送主钢带的送料托架、第一夹送辊装置、矫平辊装置和转动梁；在转动梁后面位于主钢带所在平面位置的上方或下方还依次连接用于设置窄钢带的第二放转架、第二夹送辊装置和用于使窄钢带弯曲变形成加强环的成型装置，并且成型装置通过导向装置将加强环送入主钢带处，该主钢带与加强环共同依次通过夹紧装置、螺旋钢管成型装置、焊接装置和切割装置形成带螺旋形加强环的螺旋钢管。本实用新型的优点为能对螺旋形的加强环与钢管壁同时加工成型，制作出直径超大、管壁薄、环向刚度增加、对相邻管节的接缝有保护作用的螺旋钢管。
【IPC分类】B23P23/04
【公开号】CN204868098
【申请号】CN201420539486
【发明人】战福军
【申请人】南京联众建设工程技术有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年9月18日