[发明专利]管材多向轧制缩径校准成型装置

说明书

本申请提供一种管材多向轧制缩径校准成型装置，包括机架、缩径通道、轧制机构以及调节机构，通过轧制机构对设于缩径通道内的管材施加圆周向压力实现将变形管材缩径并将其截面恢复成为圆周，通过调整机构可对轧制机构所形成的缩径通道的尺寸进行调整以满足不同管径的管材，实现从管材外部向管材内部缩径，使得深海管材内部残余应力分布更加均匀甚至消除其内的应力，具有提升管材的抗压溃性能，减少管道发生局部变形的几率，提升管道使用寿命，工装方便，生产效率极高，便于推广实施的优点。

技术领域

本申请属于深海管材轧制技术领域，具体涉及一种管材多向轧制缩径校准成型装置。

背景技术

海底管道是通过密闭的管道在海底连续地输送大量油的管道，是海上油田开发生产系统的主要组成部分，也是最快捷、最安全和经济可靠的海上油气运输方式，海底管道常采用大管径管材且其主要加工方式是焊接，而焊接成形后管道存在着应力分布不均匀的问题，导致管道产生局部变形；由于应力的分布不均，导致管道的截面产生变形而不再是一个圆形，所以需要后续工艺对其进行矫形和改善其应力分布，在海底巨大外压的作用下，以上问题会加速深海管道失稳，减少使用寿命，现有管材矫形工艺一般为扩径工艺，从管材内部向管材外部扩径，通过将变形管材进行扩径恢复为圆形截面，此矫正工艺通常将牺牲管材的厚度，在深海使用领域仍将降低其使用寿命，且工装受到很多限制，生产效率低，现急需一种克服现有矫形工艺缺点，以缩径代替现有扩径矫形工艺，将管材矫形成为最佳的圆形，使得管材内残余应力分布更加均匀且消除其内的应力，提升管材的抗压溃性能，减少管道发生局部变形的几率，提升管道使用寿命的管材多向轧制缩径校准成型装置。

发明内容

本申请为了解决现有深海管材受压变形后，扩径矫形后在焊接处仍存在局部应力，大管径管材抗压溃性能下降，局部变形的发生率高，管材使用寿命较低的技术问题，提出了一种可主要针对大管径管材提供圆周向轧制力的管材多向轧制缩径校准成型装置；

本申请采用如下方案，管材多向轧制缩径校准成型装置，包括机架，所述机架上设有用于通过管材的缩径通道，所述机架上位于所述缩径通道周侧环设有多个可提供圆周向轧制力以轧制管材的多个轧制机构，多个所述轧制机构相互配合用于对所述缩径通道上的管材进行轧制，至少一所述轧制机构与所述机架之间设有调节机构，所述调节机构用于驱动所述轧制机构相对所述机架移动以调节所述轧制机构与所述机架的相对位置以满足不同管径的管材通过所述缩径通道。

优选的，所述轧制机构包括位于所述机架上绕所述缩径通道依次相向设置的多个轧辊座以及对应转动设于所述轧辊座上的轧辊。

优选的，所述轧辊包括分别设于其两端部的第一轴头、第二轴头及设于所述第一轴头和所述第二轴头之间辊身，所述辊身的周侧为凹向所述轧辊的旋转轴的曲面，多个所述轧辊的所述辊身之间共同形成截面为圆形的所述缩径通道。

优选的，多个所述轧辊包括位于所述轧辊座上设于所述缩径通道上下两侧或左右两侧的从动轧辊以及设于所述缩径通道另外两侧的主动轧辊，相邻的两个所述轧辊之间啮合设有联动齿轮，所述主动轧辊转动时，通过所述联动齿轮带动所述从动轧辊配合转动以对管材提供圆周向轧制力。

优选的，所述轧辊座包括位于机架上分别与所述第一轴头和第二轴头位置对应且相匹配的第一轴承座和第二轴承座，所述第一轴头和所述第二轴头分别转动设于所述第一轴承座和第二轴承座内，所述辊身设于所述第一轴承座以及所述第二轴承座之间。

优选的，所述机架上与所述第一轴承座和所述第二轴承座对应位置处设有调节孔，所述调节机构可伸入所述调节孔内对所述轧辊的所述第一轴头及第二轴头进行驱动以调整所述轧辊与所述机架的相对位置。

优选的，所述调节机构包括设于所述机架上与所述第一轴承座和第二轴承座对应位置的第一调节件和第二调节件，所述第一调节件和第二调节件包括设于所述机架上位于所述调节孔上方的蜗轮驱动件、设于所述蜗轮驱动件驱动部位于所述调节孔正上方的下压螺丝以及设于所述调节孔内与所述下压螺丝相匹配的固定螺母。