[发明专利]螺旋钢管调型辅助系统和辅助调型方法

说明书

本发明公开了一种螺旋钢管调型辅助系统和调型方法，所述系统包括设置在管坯头部下方的管坯外支撑装置和限位管坯头端的合缝辊装置；所述管坯外支撑装置包括底座和设置在所述底座上的2个以上外撑辊机构，所述外撑辊机构的支撑点与管坯头部的外壁贴合，用于支撑所述管坯与拟加工的螺旋钢管的设计管径相匹配；所述合缝辊装置包括挂座、滑动限位在所述挂座上的合缝辊机构以及驱动所述合缝辊机构在所述挂座上向管坯螺旋缝啮合中心方向平移的合缝辊平移机构，所述合缝辊机构设有限位管坯头端的限位环槽。采用上述系统解决了螺旋钢管管坯头端低头和管坯螺旋缝啮合中心附近的螺旋缝错边、开缝的技术问题。

技术领域

本发明属于大管径螺旋钢管加工技术领域，更具体地说，是涉及一种螺旋钢管调型辅助系统和辅助调型方法。

背景技术

近年来市场需求的输水钢管的管径规格逐渐增大，传统的带外控辊三辊弯板式螺旋成型方式在生产普材大管径(Φ2032以上)钢管时，钢管调型难度较大；尤其在钢管径厚比≥120时，由于母材屈服强度普遍低，管坯在调型过程中钢带递送边和管坯自由边极易出现正反错边、管坯头端低头、管型几何尺寸超标等现象，这导致调型管坯无法进行后续的内外焊缝焊接工序，最后造成若干螺距的调型管段由于管径、椭圆度、错边、焊缝开漏等关键技术指标超标而降废；而钢管管径和壁厚较大时，数个螺距的管坯降废即造成数吨的材料成本损失。

带外控辊三辊弯板式螺旋成型系统的关键制管设备包括递送机、成型器、扶正器和其它辅助设备装置，所述成型器包括外控辊和内控辊，管坯成型后需要经过内焊、外焊两道工序。由于工序限制，外焊焊点通常在管坯回转中心一个半螺距之后，连接外焊的扶正器距管坯回转中心更远，通常在两个螺距以上。钢管调型过程中，钢带经过三辊弯板机螺旋成型超过一个螺距后，管坯自由边和钢带递送边啮合而形成螺旋钢管，此时管坯头端离最近的成型辊或扶正器支撑辊的距离均为一个螺距；管坯头端因无底部支撑而处于悬空状态，由于重力影响，造成管坯头端低头和管坯螺旋缝啮合中心附近的螺旋缝开缝，继而严重制约管坯成型和内外焊接工序。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋钢管调型辅助系统和辅助调型方法，旨在解决管坯头端低头和管坯螺旋缝啮合中心附近的螺旋缝错边、开缝的技术问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种螺旋钢管管坯调型辅助系统，包括设置在管坯头部下方的管坯外支撑装置和设置在管坯头端的合缝辊装置；

所述管坯外支撑装置包括底座和设置在所述底座上的两个以上外撑辊机构，所述外撑辊机构的支撑点与所述管坯头部的外壁贴合，用于支撑管坯与拟加工的螺旋钢管的设计管径相匹配；

所述合缝辊装置包括挂座、滑动限位在所述挂座上的合缝辊机构，以及驱动所述合缝辊机构在所述挂座上向管坯螺旋缝啮合中心方向平移的合缝辊平移机构，所述合缝辊机构包括设有限位环槽的合缝辊。

进一步地，所述螺旋钢管调型辅助系统还包括支撑管坯顶壁的管坯内支撑装置，所述管坯内支撑装置包括：

机臂底座，用于与内控辊的机臂连接；

内撑辊组件，包括三组具有单独调节伸缩量的导向内撑辊机构，用于支撑管坯顶端内壁；

高度调节机构，设置在所述机臂底座与所述内撑辊组件之间，用于调节所述内撑辊组件的高度。

进一步地，所述管坯外支撑装置中：

所述底座包括水平支撑部和斜支撑部；

所述外撑辊机构包括设置在所述水平支撑部上的第一外撑辊机构和设置在所述斜支撑部上的第二外撑辊机构。

进一步地，所述第一外撑辊机构包括第一辊子和配套的第一辊架，以及驱动所述第一辊架升降的第一升降机构；和/或

所述第二外撑辊机构包括第二辊子和配套的第二辊架以及驱动所述第二辊架在所述斜支撑部平移的外撑辊平移机构。