[发明专利]一种厚壁金属直缝焊管连续渐进式扩径整圆装置及方法

说明书

本发明属于直缝焊管扩径整圆技术领域，具体涉及一种厚壁金属直缝焊管连续渐进式扩径整圆装置及方法。一种厚壁金属直缝焊管连续渐进式扩径整圆装置，包括左右两个底座，在左右两个所述底座的顶部分别设置有左机架和右机架，所述左机架与对应的底座铰接，在所述左机架和右机架的上部安装有相互对应的轴承座，在所述两个轴承座内共同安装有变尺寸芯轴；本发明的扩径为管材套在变尺寸芯轴上，在工作过程中管材与工作辊接触，并且工作辊转动，带动管体转动，在变尺寸芯轴与工作辊压力作用下对管材进行圆度处理，在此过程中变尺寸芯轴逐渐打开，实现管材扩径的同时，消除管材内外应力差异，有效降低管材包辛格效应，有效降低管材内部残余应力。

技术领域

本发明属于直缝焊管扩径整圆技术领域，具体涉及一种厚壁金属直缝焊管连续渐进式扩径整圆装置及方法。

背景技术

大口径厚壁直缝焊管,因采用JCOE 成型技术，其端面形状为近似圆的多边形，且管材的内外壁力学性能差异较大，因此会影响在石油化工、海洋工程、油气输送、基建工程等行业广泛应用。目前通用的方法是采用机械扩径机，通过扩径工具逐步的沿着埋弧焊管径向进行扩径，以保证圆度、直度和尺寸精度，但由于扩径头的横截面为圆形，因此扩径为均匀的塑性变形，虽然能够消除部分残余应力，但矫圆效果仍不甚理想，且通过机械扩径机来处理厚壁管材时需要的力能较大，导致设备结构庞大、能耗高、投入高等问题。基于此，发明了一种厚壁金属直缝焊管连续渐进式扩径整圆装置，形成与装置匹配的工艺技术，可以很好的克服上述缺点，实现管体形状与性能提升同时减少设备成本的投入。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种厚壁金属直缝焊管连续渐进式扩径整圆装置及方法。

为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

一种厚壁金属直缝焊管连续渐进式扩径整圆装置，包括左右两个底座，在左右两个所述底座的顶部分别设置有左机架和右机架，所述左机架与对应的底座铰接，在所述左机架的外侧设置有翻转液压缸，所述翻转液压缸的活塞杆通过铰接座与左机架铰接，所述翻转液压缸的缸体通过铰接座与左机架下方的底座铰接，翻转液压缸可以实现左机架的翻转，最终实现管材的快速上料及下料，在左右两个底座的上部共同安装有工作辊，所述工作辊的一端与主传动减速器的输出轴连接，所述主传动减速器的输入轴通过带传动的方式与主传动电机的输出轴连接，所述主传动电机安装在所述主传动减速器的上方，所述主传动减速器设置在安装平台上，所述安装平台位于工作辊的下方，在所述左机架和右机架的上部安装有相互对应的轴承座，在所述两个轴承座内共同安装有变尺寸芯轴；

所述变尺寸芯轴包括空心轴和连接轴，在所述空心轴的内部设置有拉杆，在所述拉杆的左侧设置有轴阶，在所述轴阶上设置有套管，在所述套管的左侧设置有端部挡板，在所述端部挡板的左侧设置有轴端锁紧挡圈，所述轴端锁紧挡圈与拉杆螺纹连接，以实现端部挡板与拉杆的固定，在所述拉杆的右端通过联轴器连接有推动液压缸的活塞杆，在所述空心轴的右端通过螺栓连接有连接套，所述联轴器位于所述连接套的内腔内，所述推动液压缸通过螺栓固定连接在连接套的右端，在所述空心轴的表面均匀设置有三个滑槽，在所述滑槽内设置有连续阶梯状楔形顶条，所述连续阶梯状楔形顶条的左端与端部挡板固定连接，在所述连续阶梯状楔形顶条的外表面设置有与其相对应的连续阶梯状楔形推块，在相邻的所述连续阶梯状楔形推块之间设置有扇形顶块，所述扇形顶块与连续阶梯状楔形推块的接触面为倾斜面，且扇形顶块的倾斜面位于连续阶梯状楔形推块倾斜面的上方，在所述扇形顶块上沿轴线方向均匀设置有多个安装孔，在所述安装孔内设置有碟簧，所述碟簧的固定端穿过扇形顶块与空心轴固定连接，在所述安装孔的上方设置有顶盖，所述顶盖通过沉孔螺钉与扇形顶块连接，且所述顶盖的外表面与扇形顶块的外表面相衔接，以保证扇形顶块表面的平整度，在所述扇形顶块的右侧设置有挡环和套筒，用于实现连续阶梯状楔形推块与扇形顶块右端的限位，所述套筒套设在空心轴上，所述挡环通过螺钉与套筒连接，在所述空心轴的左端设置有三爪限位环，用于实现对扇形顶块左端的限位，所述连接轴通过螺栓与三爪限位环的左侧连接，所述连接轴的右侧设置有空腔，用于为拉杆的右端提供活动空间。