本发明专利技术公开了一种大口径不锈钢管的成型装置，其适用于将不锈钢矩形板材加工成管径为D的大口径不锈钢管，包括设置在压杆下端上压件、设置在机架上的下压件、用于具有开口的不锈钢筒形材挤压成开口闭合的挤压装置，所述机架上设有可驱动矩形板材左右横向移动并定位的侧定位结构，所述侧定位结构可使矩形板材中心线在水平方向与机架纵向形成偏心距a，并且0.3πD≤a≤0.4πD。本发明专利技术可有效地避免卷管时产生干涉，并且有利于提高加工效率，降低制造成本。造成本。造成本。
【技术实现步骤摘要】
一种大口径不锈钢管的成型装置
[0001]本专利技术涉及管材加工
，具体涉及一种大口径不锈钢管的成型装置。
技术介绍
[0002]石油管道输送等领域，会用到大量的大口径不锈钢管，通常，此类不锈钢管的管径会大于300mm，单根管长在3
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4m之间，由于其壁厚较厚，因此，此类不锈钢管通常由不锈钢板材通过卷管装置卷弯形成具有拼接开口的半成品，然后用激光焊焊接开口，从而形成不锈钢管，后期再进行整形、磨削焊缝等工艺形成合格的不锈钢管产品。
[0003]如说明书附图1所示，在现有技术中，卷管装置通常包括两个下压辊1、一个上压辊2，具体地，先将不锈钢矩形板材放置在两个下压辊上，然后用压机(图中未示出)通过压杆4将上压辊向下挤压不锈钢矩形板材，使矩形板材由一侧至另一侧逐渐形成弧形弯曲且具有开口的半成品筒形材31，再用激光焊将筒形材开口焊接在一起，形成大口径的不锈钢管。
[0004]然而现有技术中的此类卷管装置及相应的卷管方法存在如下技术缺陷：首先，上压辊和下压辊需要通过压机形成上下方向的挤压，由于上压辊和下压辊需要具有不小于管长的长度，也就是说，上压辊和下压辊的长度要大于等于3
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4m，相应地，上压辊和下压辊需要同时用2台以上的大型压机才能实现矩形板材的卷管，一方面增加制造成本，另一方面，多台压机需要实现动作的完全同步，技术难度大，一旦出现动作不同步，上压辊容易产生弯曲变形，继而直接影响不锈钢管的成型质量。其次，如图1所示，当水平的矩形板材被逐渐挤压卷管形成筒形材时，上压辊会被“包围”在具有开口的筒形材内。可以理解的是，上压辊至少在两端需要设置与压杆连接的轴承、支架等，由于轴承、支架等的中心设置在经过上压辊轴线的竖直平面内，当矩形板材逐渐弯曲成筒形半成品时，矩形板材的一侧边缘会越过经过上压辊轴线的竖直平面，从而与连接轴承、支架的压杆形成干涉。也有人将轴承、支架、压杆等与上压辊偏心设置，以便于压杆偏离上压辊的轴线，该方法虽然有利于解决与矩形板材的干涉问题，但是会造成轴承、支架无法与压杆的作用力共面的缺陷，继而降低上压辊、轴承、支架、压杆等强度和刚性。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是为了解决现有的大口径不锈钢管的成型方法所存在的制造成本高、质量不易保证、卷管时容易发生干涉等问题，提供一种大口径不锈钢管的成型装置，可有效地避免卷管时产生干涉，并且有利于提高加工效率，降低制造成本。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大口径不锈钢管的成型装置，其适用于将不锈钢矩形板材加工成管径为D的大口径不锈钢管，包括设置在压杆下端上压件、设置在机架上的下压件、用于具有开口的不锈钢筒形材挤压成开口闭合的挤压装置，所述机架上设有可驱动矩形板材左右横向移动并定位的侧定位结构，所述侧定位结构可使矩形板材中心线在水平方向与机架纵向形成偏心距a，并且0.3πD≤a≤0.4πD。
[0007]和现有技术相类似地，本专利技术可先将不锈钢板拆切成所需的矩形板材，然后将矩形板材水平放置在下压件上，上压件下移挤压矩形板材，从而使矩形板材卷成具有开口的筒形材，然后通过挤压装置对筒形材进行挤压，使其开口闭合形成拼接缝，以便焊接拼接缝而形成管状的半成品，继而对半成品进行整圆、矫直等处理，以形成不锈钢管。当然，制成的不锈钢管还需要进行相应的压力试验等测试。由于上述步骤及方法均为现有技术，在此不做详细的描述。
[0008]和现有技术不同的是，本专利技术的机架上设有可驱动矩形板材左右横向移动并定位的侧定位结构。这样，我们可通过侧定位结构使下压件与机架纵向形成偏心距a，当矩形板材水平放置在偏心的下压件上，上压件可先对矩形板材的一侧进行挤压预弯，从而使矩形板材一侧形成弯曲。同理，我们还可对矩形板材的另一侧进行挤压预弯，从而使矩形板材另一侧形成弯曲，此时的矩形板材为两侧的弯曲部分和中间的平直部分构成的“U”形，然后再对矩形板材中间平直部分进行挤压弯曲，从而形成具有开口的筒形材。可以理解的是，由于对矩形板材进行“预弯”加工时，其两侧弯曲后的圆心角较小，因此，不会与上压件的压杆形成干涉。也就是说，压杆的中心可与上压件的中心位于同一竖直平面内，从而避免压杆或者上压件在挤压时承受偏心力矩。
[0009]特别是，本专利技术将偏心距a控制在如下范围：0.4πD≤a≤0.5πD，以确保矩形板材可从最外侧的边缘开始进行挤压“预弯”加工，避免在矩形板材的边缘处留下未经挤压卷弯的平直部分，同时防止因偏心距过大导致的上压件“空压”现象。
[0010]作为优选，下压件包括左右两排对称布置的下辊轮组，下辊轮组包括沿纵向布置的若干下辊轮，所述上压件包括设置在压杆下端且位于左右两排下辊轮组中间的上辊轮，上辊轮和下辊轮的轴线与机架的纵向垂直，上辊轮的圆周面为半径等于R的外凸弧形环面，并且D/2.2≤R≤D/2.1，下辊轮的圆周面为内凹弧形环面，左右两排下辊轮组中对应的下辊轮的圆周面轴向截面位于直径为D的同一圆内，所述机架上设置用于驱动矩形板材纵向移动的纵向驱动机构。
[0011]由于下压件包括左右两排对称布置的下辊轮组，因此，当矩形板材放置在下压件上、上压件下移挤压矩形板材时，可通过相应的纵向驱动机构使矩形板材在纵向上前后移动，并确保矩形板材前后移动时具有较小的滚动摩擦阻力，从而可用一台压机通过辊轮将矩形板材挤压卷弯成具有开口的筒形材。也就是说，本专利技术可通过一台压机使不锈钢板卷弯形成大口径的长不锈钢管，从而方便利用现有的设备加工制造，有利于降低制造成本。
[0012]特别是，上辊轮的圆周面为半径等于R的外凸弧形环面，并且半径R被控制在如下范围：D/2.2≤R≤D/2.1，以确保矩形板材最终可被卷弯成半径接近D/2的弧形弯曲，同时避免弧形弯曲的半径过小、确保弧形弯曲的顺滑。
[0013]此外，由于左右两排下辊轮组中对应的下辊轮的圆周面轴向截面位于直径为D的同一圆内，因此，当上辊轮、下辊轮对矩形板材矩形挤压卷弯时，矩形板材所形成的弧形弯曲半径可确保不小于D/2，也就是说，左右两侧的下辊轮组可对卷弯时的矩形板材形成有效的支承。
[0014]作为优选，上辊轮的宽度为S，压杆的宽度为B，并且1.2B≤S≤1.3B。
[0015]可以理解的是，我们可使矩形板材的两侧先卷弯成弧形弯曲，而中间平直部分的宽度大致等于压杆的宽度B。当矩形板材被弯曲成筒形材时，筒形材的开口宽度稍大于压杆
宽度B。本专利技术使上辊轮的宽度S处于1.2B≤S≤1.3B的范围，也就是说，上辊轮的宽度S稍大于压杆的宽度，因此，上辊轮可通过直接对矩形板材平直部分的中心进行挤压卷弯，继而使矩形板材中间平直部分形成和两侧的弯曲部分具有相同半径的弧形弯曲，既可确保矩形板材形成连续、顺滑的筒形材，又可避免两侧的弯曲部分与压杆发生干涉。
[0016]作为优选，所述侧定位结构包括可横向移动地设置在机架上的移动框架、用于驱动移动框架左右移动的动力单元，移动框架的两侧对应地设有向上延伸的挡杆，挡杆下端之间的距离为πD，挡杆相对的内侧从与移动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大口径不锈钢管的成型装置，其适用于将不锈钢矩形板材加工成管径为D的大口径不锈钢管，包括设置在压杆下端上压件、设置在机架上的下压件、用于具有开口的不锈钢筒形材挤压成开口闭合的挤压装置，其特征是，所述机架上设有可驱动矩形板材左右横向移动并定位的侧定位结构，所述侧定位结构可使矩形板材中心线在水平方向与机架纵向形成偏心距a，并且0.3πD≤a≤0.4πD。2.根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢管的成型装置，其特征是，下压件包括左右两排对称布置的下辊轮组，下辊轮组包括沿纵向布置的若干下辊轮，所述上压件包括设置在压杆下端且位于左右两排下辊轮组中间的上辊轮，上辊轮和下辊轮的轴线与机架的纵向垂直，上辊轮的圆周面为半径等于R的外凸弧形环面，并且D/2.2≤R≤D/2.1，下辊轮的圆周面为内凹弧形环面，左右两排下辊轮组中对应的下辊轮的圆周面轴向截面位于直径为D的同一圆内。3.根据权利要求2所述的一种大口径不锈钢管的成型装置，其特征是，下辊轮的圆周面为外端大、内端小的内凹弧形环面，左右两排下辊轮组中对应的下辊轮的圆周面轴向截面位于直径为D的同一圆内，所述机架上设置用于驱动矩形板材纵向移动的纵向驱动机构。4.根据权利要求2所述的一种大口径不锈钢管的成型装置，其特征是，上辊轮的宽度为S，压杆的宽度为B，并且1.2B≤S≤1.3B。5.根据权利要求4所述的一种大口径不锈钢管的成型装置，其特征是，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，吴正义，范晓燕，鲁聪达，孙敏，
申请(专利权)人：钢一控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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