一种异型截面螺旋管的成型设备制造技术

一种异型截面螺旋管的成型设备，包括机架以及其两端分别设有的主轴箱和管端顶紧座、中部设有的滑轨；主轴箱上安装卡盘；滑轨上安装可沿其往复移动的滑板，滑板上安装轴向推进机构、管体加热器以及径向压紧机构；径向压紧机构上安装成型辊；轴向推进机构推进时产生的轴向作用力作用于径向压紧机构时，能够转化为成型辊合拢的径向力；主轴箱、轴向推进机构、径向压紧机构以及管端顶紧座依次排列，且主轴箱、成型辊中心以及管端顶紧座位于同一轴线。本实用新型专利技术提供了一种异型截面螺旋管成型的设备和方法，能够生产不同截面形状的螺旋管，解决了冷轧和热轧螺旋管中出现的螺距不均和截面成型较差、截面精确度较差等问题。设备可在现有机床上改造完成，投资相对较小，具有较强的实用价值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种异型截面螺旋管的成型设备
本专利技术涉及机加工领域，具体涉及一种异型截面螺旋管的成型设备及成型方法。
技术介绍
螺旋管的成型技术一直是一个技术难题。专利CN2858096公布了一种采用轮滚压成型螺旋管的设备和技术，成型的材料仅限于薄壁的不锈钢管，由于缺少支撑轮同步推进技术，各轮在高压下不能同步挤压，不适合厚壁螺旋管的精确成型，适用范围受限。另外专利CN100535443公布了一种全金属螺杆泵定子采用外高压的成型方法，由于成型压力达到400MPa，国内的高压泵和密封设备都难以承受如此高的压力，成型难度较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的提供一种异型截面螺旋管的成型设备及成型方法，来解决现有螺旋管加工工艺中出现的螺距不均和截面成型较差、截面精确度较差等问题。以下首先提供一种异型截面螺旋管的成型设备，其包括机架以及其两端分别设有的主轴箱和管端顶紧座、中部设有的滑轨；所述的主轴箱上安装卡盘；所述的滑轨上安装可沿其往复移动的滑板，所述的滑板上安装轴向推进机构、管体加热器以及径向压紧机构；所述的径向压紧机构上安装成型辊；所述轴向推进机构推进时产生的轴向作用力作用于径向压紧机构时，能够转化为成型辊合拢的径向力；所述的主轴箱、轴向推进机构、径向压紧机构以及管端顶紧座依次排列，且主轴箱、成型辊中心以及管端顶紧座位于同一轴线。上述方案可进一步改进为:`所述的轴向推进机构为螺旋推进机构或者液压推进机构；比如若选择螺旋推进机构，其设计包括安装在轴承座上的外筒以及其内部通过螺纹连接的周向固定的内筒，所述的外筒由电动机以及减速机构驱动旋转，所述的内筒与主轴箱、成型辊中心，管端顶紧座位于同一轴线，且内筒的一端为径向压紧机构提供轴向作用力。所述的管体加热器包括壳体以及其内部套装的隔热筒，所述的壳体与隔热筒之间安装加热丝，所述壳体的两端分别设有隔热板。所述的加热丝可以为电阻丝或者中频加热线圈。所述的径向压紧机构包括支架及其四周安装的多个导槽、后侧圆周均布多个长导槽的导板；每个导槽内均安装上楔形块，每个长导槽内安装与其滑动配合的成辊支架，成辊支架上侧固定下楔形块、下侧安装成型辊；所述的上楔形块的一侧均固定在推板上且上楔形块的凸形斜面与下楔形块的凹形斜面嵌入配合；所述的推板用于承受来自于轴向推进机构的轴向作用力。所述管端顶紧座包括固定在支架上的前导板，其上固定有导向筒；导向筒内安装能够沿其滑动的支杆，支杆的前端通过轴承安装顶锥，顶锥和支架之间的支杆上安装压紧弹簧，支杆的后端用螺母紧固。所述的管体加热器安装在轴向推进机构和径向压紧机构之间，且所述管体加热器的壳体一端与螺旋推进机构的内筒连接、另一端与径向压紧机构的推板连接。所述的减速机构为蜗轮一蜗杆减速器，且电动机通过联轴器与蜗轮一蜗杆减速器的蜗杆连接，所述的联轴器上安装扭矩采集器。接着提供上述异型截面螺旋管的成型设备的成型方法，其特征是，包括以下步骤:(I)、制造与异型截面螺旋管截面相吻合的成型辊，将其安装在对应的成型辊架上；(2)、计算异型截面螺旋管的截面形状和尺寸，选取周长相近的圆管作为原料，并用车床对圆管表面加工，然后将圆管两端分别用卡盘和管端顶紧座固定；(3)、启动管体加热器对圆管加热到成型温度时，启动滑板上的电动机，将圆管截面压制为要求的截面；(4)、启动主轴箱带动圆管旋转的同时，滑板沿滑轨前移，将圆管成型为异型截面的螺旋管。本专利技术提供了一种异型截面螺旋管成型的设备和方法，能够生产不同截面形状的螺旋管，解决了冷轧和热轧螺旋管中出现的螺距不均和截面成型较差、截面精确度较差等问题。设备可在现有机床上改造完成，投资相对较小，具有较强的实用价值。【附图说明】图1为异型截面螺旋管成型设备结构示意图图2为轴向推进机构的结构示意图图3为管体加热器的结构示意图图4为径向压紧机构的结构示意图图5为不同的螺旋管截面型状示意图图6为成型的异型截面螺旋管结构示意图图中，主轴箱1，轴向推进机构2，管体加热器3，径向压紧机构4，工件5，管端顶紧座6，滑轨7，滑板8，减速箱体21，外筒22，蜗轮23，轴承座24，轴承25，内筒26，轴承27，蜗杆28，联轴器29，驱动电机210，底座211，隔热板31，壳体32，隔热筒33，电磁感应加热线圈34，推板41，上楔形块42，导槽43，支架44，下楔形块45，导板46，成型辊架47，成型辊48，前导板61,导向筒62,支杆63,顶锥64,压紧弹簧65,螺母66。【具体实施方式】如图1所示，一种异型截面螺旋管成型设备，设备的一端装有含卡盘的主轴箱1，另一端装有管端顶紧座6。滑板8安装在滑轨7上，主轴箱I通过丝杠或者其他传动机构带动滑板8按给定的速度前后移动。滑板8上安装有轴向推进机构2、管体加热器3和径向压紧机构4。工件5 (圆管)一端用主轴箱I的卡盘固定，另一端用管端顶紧座6固定。如图2所示，所述成型设备中的轴向推进机构2，采用螺旋传动机构，将旋转运动转化为直线往复运动。作为动力源的驱动电机210安装在底座211上，并通过联轴器29和蜗轮一蜗杆减速器的蜗杆28连接在一起。联轴器29上安装扭矩采集器，扭矩采集器为成熟技术，采集数据通过控制系统控制驱动电机210的启停。轴向推进机构2采用螺旋传动，外筒22内部加工有梯矩形内螺纹，前端安装减速箱体21的蜗轮23，外筒22通过轴承25安装在轴承座24上，可转动而轴向固定。内筒26外部加工矩形外螺纹，与外筒22螺纹啮合，一端为法兰结构，内筒26圆周固定，可轴向往复运动。驱动电机210经过减速箱减速，带动安装在轴承座24上的外筒22转动，外筒22的转动通过螺旋传动转变为内筒26的进退，以推动推板41往复直线运动。如图3所示，管体加热器3用于加热管体和传递推力。采用现有的成熟技术电磁感应原理将需要成型的管体加热。它安装在轴向推进机构2和径向压紧机构4中间，将轴向推进机构2的推力传递给径向压紧机构4的推板41。管体加热器3由外到内包括壳体32、电磁感应加热线圈34以及隔热筒33，壳体32的两端分别装有隔热板31。电磁感应加热线圈34外接电磁感应加热控制器。壳体32为两端采用法兰结构的筒体，一端法兰与轴向推进机构2的内筒26法兰螺栓连接，另一端法兰与径向压紧机构4的推板41螺栓连接。壳体32内装有隔热保温作用的隔热筒33，隔热筒33外装有加热管体用的电磁感应加热线圈34。线圈外接的电磁感应加热控制器为现有成熟技术。轴向推进机构2的轴向推力通过壳体32传给径向压紧机构4的挡板41，进而调节成型棍48的合拢程度。同时,线圈34采用电磁感应原理将电磁能转化为热能,快速加热工件 5 至 800 ?900°C。如图4所示，为径向压紧机构4，采用楔形原理，将轴向运动转化为径向运动。径向压紧机构的支架44为多块角钢焊接而成，框架的四周安装导槽43，支架44的后侧为含有圆周均布四个长导槽的导板46。推板41与上楔形块42紧固在一起，当推板41受轴向力向前运动时，导槽43的底面限制上楔形块42径向运动，导槽43的两侧面限制上楔形块42摆动，上楔形块42仅能够沿轴向前进。安装有成型辊48的成型辊架47的侧面通过螺栓连接块和挡块紧固在一起，安装在导板46的长导槽内。这样，成型辊架47的其它方向运动受限，只能沿长导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异型截面螺旋管的成型设备，其特征在于：包括机架以及其两端分别设有的主轴箱和管端顶紧座、中部设有的滑轨；所述的主轴箱上安装卡盘；所述的滑轨上安装可沿其往复移动的滑板，所述的滑板上安装轴向推进机构、管体加热器以及径向压紧机构；所述的径向压紧机构上安装成型辊；所述轴向推进机构推进时产生的轴向作用力作用于径向压紧机构时，能够转化为成型辊合拢的径向力；所述的主轴箱、轴向推进机构、径向压紧机构以及管端顶紧座依次排列，且主轴箱、成型辊中心以及管端顶紧座位于同一轴线。

【技术特征摘要】
1.一种异型截面螺旋管的成型设备，其特征在于:包括机架以及其两端分别设有的主轴箱和管端顶紧座、中部设有的滑轨；所述的主轴箱上安装卡盘；所述的滑轨上安装可沿其往复移动的滑板，所述的滑板上安装轴向推进机构、管体加热器以及径向压紧机构；所述的径向压紧机构上安装成型辊；所述轴向推进机构推进时产生的轴向作用力作用于径向压紧机构时，能够转化为成型辊合拢的径向力；所述的主轴箱、轴向推进机构、径向压紧机构以及管端顶紧座依次排列，且主轴箱、成型辊中心以及管端顶紧座位于同一轴线。2.根据权利要求1所述的异型截面螺旋管的成型设备，其特征是:所述的轴向推进机构为螺旋推进机构或者液压推进机构。3.根据权利要求1所述的异型截面螺旋管的成型设备，其特征是:所述的管体加热器包括壳体以及其内部套装的隔热筒，所述的壳体与隔热筒之间安装加热丝，所述壳体的两端分别设有隔热板。4.根据权利要求3所述的异型截面螺旋管的成型设备，其特征是:所述的加热丝为电阻丝或者中频加热线圈。5.根据权利要求1-4任一所述的异型截面螺旋管的成型设备，其特征是:所述的螺旋推进机构包括安装在轴承座上的外筒以及其内部通过螺纹连接的周向固定的内筒，所述的外筒由电动机以及减速机构驱动旋转，所述的内筒与主轴箱、成型辊中心，管端顶紧座位于同一轴线，且内筒的一端为径向压紧机构提供轴向作用力。6.根据权利要求1-4任一所述的异型截面螺旋管的成型设备，其特征是:所述的径向压紧机构包括支架及其四周安装的多个导槽、后侧圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新忠，林传宏，谭帅，
申请(专利权)人：胜利油田高原石油装备有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：