[发明专利]一种滚擦成型管螺纹机及其螺纹制造方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种管子连接螺纹的制造，特别是不锈钢材质的薄壁、中厚壁管子和较小管径的管子的螺纹成型的设备及螺纹制造方法。 

背景技术

管道输送是最方便、效率最高的介质输送方法，管子要连接才能成为管道，因此管子的连接质量决定了管道输送的安全可靠性。目前，中小口径管道采用的螺纹接口连接是连接最快捷方便的方式，但薄壁、中厚壁管子中由于壁厚余量太小，所以不能采取传统的切削螺纹沟槽成型螺纹的方法。这些管道目前采用卡压式连接方式，由于连接可靠性太低，所以不能适合中高压管道的使用。焊接连接虽然接口的强度可达到管体的强度，但操作的技术要求高、施工难度大，难以保证焊接接口的质量，尤其不锈钢管道，由于现场焊接难以实施气体，所以会令不锈钢产生晶间腐蚀。因此，开发中壁、薄壁管道连接性能可靠的连接方式，满足中、高压管道的需要，是发展管道技术的需要。 

发明内容

本发明的目的是为中壁厚的管子，尤其是不锈钢管子提供一种成型螺纹应力低，不会对不锈钢造成应力腐蚀、且连接接口的强度可达到管体强度的成型管螺纹设备及其螺纹制造方法。 

本发明滚擦成型管螺纹机，其螺纹成型方法是：管子在内、外滚轮的旋转带动下跟随旋转，同时设在管子内壁的内滚擦轮和设在外壁的外滚擦轮的牙型在弹簧预定的压力下，令管子的管壁承受弯曲变形应力的同时，其管壁可以通过内外滚擦轮的连续滚擦，令材料发生反弹疲劳，随着材料反弹变形能力的逐渐下降，失去反弹变形的能力，使滚擦轮的牙型在弹簧的预定压力下，逐渐压入管壁，令管壁按滚擦轮的牙型产生塑性变形，成为具有螺旋升角的内或外螺纹；其管壁也可以在内、外滚擦轮旋转线速差的摩擦下产生热量，令材料强度下降，随着材料反弹变形能力的逐渐下降，使滚擦轮的矢型在弹簧预定的压力下逐渐压入管壁，令管壁按滚擦轮的牙型产生塑性变形，成为具有螺旋升角的内或外的管螺纹。这种利用金属材料的强度会随着温度升高而下降和利用金属材料随着反弹疲劳会发生永久变形的物理性能成型螺纹的方法，不但大大降低了管子塑性变形成型螺纹的应力，令中壁的管子也能轻易地成型螺纹，而且还解决了不锈钢因变形应力较大而造成的应力腐蚀。本设备还利用内外滚擦旋转线速差形成摩擦扭矩，创造出可通过设备的转向来扳紧或旋松内滚擦轮与内转轴螺纹连接的新颖装拆方法，令设备工作时，内滚擦轮不会因返松而影响成型螺纹的质量，同时还可通过管子可以与内滚擦轮一起从设备拆卸方法，解决三滚擦轮成型螺纹设备滚擦圆锥管外螺纹后的退出管子问题。而且，本设备还创造了当内滚擦轮是以外螺纹与内转轴连接时内滚擦轮左边与内转轴连接的连接螺纹是与右边的滚擦牙型螺纹是在同一螺纹导程线的构造，当内滚擦轮是以内螺纹与内转轴连接时，其内、外螺纹的螺旋导程线在轴中心线上的投影重叠，解决了换装内滚擦轮都不会造成内、外滚擦轮之间的牙型错位问题。并且，三滚擦成型管螺纹设备由于套在管子内孔的内滚擦轮系在对称的外滚擦压轮的作用力相等、作用力方向相反的外力平衡的工况下工作，所以不会因受力不均匀而出现折断的问题，令中壁管和小口径的管子也可成型管螺纹。当采用本设备滚擦薄壁管成型管螺纹时，由于内滚擦轮承受成型管螺纹的压力较小，所以可将下转轴套与架座锁在一起，令具有圆柱面的上外滚擦轮和内滚擦轮通 过管子尾端的上升或下降，滚擦出圆锥管内或外螺纹，这种方法实质是两滚擦轮成型管螺纹制造方法。 

附图说明

图1、三滚擦轮成型管螺纹示意图 

1、管子；2、内滚擦轮；3、液压缸；4、压力杆；5、弹簧；6、弹簧受力板；7、上转轴套；8、连接架；9、下转轴套；10、上定位轴；11、下定位轴；12、内转轴套；13、架座；14、上外滚擦轮；15、下外滚擦轮；16、内转轴；17、内转轴矢轮；18、上转轴；19、上转轴矢轮；20、下转轴；21、下转轴矢轮；22、支承架；23、管子旋转方向 

图2、三滚擦轮成型圆锥管外螺纹示意图 

16、内转轴；24、上外滚擦轮；25、下外滚擦轮；26、内滚擦轮；27、具有外圆锥端口的管子；28、管子旋转方向 

图3、两滚擦轮成型管螺纹示意图 

1、管子；2、内滚擦轮；9、下转轴套；13、架座；14、上下滚擦轮；22、支承架 

具体实施方式

三滚擦轮成型管子螺纹方法(见图1)