一种钢管热煨空间弯制方法及热煨空间弯管的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢管热煨空间弯制方法及热煨空间弯管机，采用液压推进油缸推动钢管夹紧装置水平移动，钢管推进夹头夹紧钢管一端，摇臂夹头夹紧钢管另一端，利用加热装置对钢管弯曲部分进行加热，通过温度控制系统测量钢管弯曲部分的温度，与设定弯管的半径对应的钢管弯曲部分的设定温度值进行比较，当钢管弯曲部分的温度达到设定温度值时，及时调节液压推进油缸推动钢管和/或摇臂按设定摇臂半径沿摇臂转轴弯制，达到设定弯曲角度后自动停止完成第一次弯头的弯制；钢管旋转装置对钢管进行旋转，达到设定旋转角度后重复第一次弯头的弯制步骤完成剩余弯头的弯制，最终完成钢管的精确空间弯制。
【专利说明】一种钢管热煨空间弯制方法及热煨空间弯管机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空间多维弯管方法及弯管装置，尤其是涉及一种钢管热煨空间弯制的方法及其弯管装置。
【背景技术】
[0002]在航空航天，核工业，石油化工，船舶制造，电力，容器制造，钢结构等行业，需要用到大量的空间弯曲管道，在现有技术水平下只能通过对钢管进行平面弯曲后再通过焊接处理，或者使用三维弯管设备进行弯制。其中市场上存在的热煨弯管设备主要适用与平面弯制，对于钢管的3D空间弯制较为困难。
[0003]经过检索发现，申请号为“2011203362078”名称为“三维弯管机”记载了一种钢构
件三维弯管机，包括进给装置、夹紧装置、旋转装置及摆动装置，其中:所述进给装置根据预设要求输送管道；所述夹紧装置位于所述进给装置的前方弯折工位上，夹紧所述管道；所述旋转装置包括可绕一旋转轴转动的支座，所述支座与所述夹紧装置连接，通过驱动所述夹紧装置转动而带动所述管道转动到预设角度位置；所述摆动装置位于所述管道的待弯折部位一侧，通过所述摆动装置的摆臂动作将所述管道进行弯折。由于目前对三维空间弯管的要求越来越多，经过分析发现，该专利所记载的技术方案无法满足需求，因此我们设计开发了一种用于钢管热煨空间弯制的方法及其装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对上述技术问题提出一种可以有效对钢管进行三维折弯，实现空间弯管的钢管热煨空间弯制方法及钢管热煨空间弯管机。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种钢管热煨空间弯制方法，采用液压推进油缸推动钢管夹紧装置水平移动，钢管推进夹头夹紧钢管一端，摇臂夹头夹紧钢管另一端，利用加热装置对钢管弯曲部分进行加热，通过温度控制系统测量钢管弯曲部分的温度，与设定弯管的半径对应的钢管弯曲部分的设定温度值进行比较，当钢管弯曲部分的温度达到设定温度值时，及时调节液压推进油缸推动钢管和/或摇臂按设定摇臂半径沿摇臂转轴弯制，达到设定弯曲角度后自动停止完成第一次弯头的弯制；钢管旋转装置对钢管进行旋转，达到设定旋转角度后重复第一次弯头的弯制步骤完成剩余弯头的弯制，最终完成钢管的精确空间弯制。
[0006]在本发明中，所述温度控制系统包括一个红外测温仪，安装在加热装置上方，用于测量钢管弯曲位置的温度。
[0007]在本发明中，钢管旋转装置为齿轮传动或蜗杆传动装置，也可以采用其它机械传动方式来实现钢管的旋转。
[0008]按照上述方法提出的一种钢管热煨空间弯管机，包括液压推进油缸、钢管推进夹头、摇臂夹头、加热装置、温度控制系统、摇臂、摇臂转轴、钢管旋转装置；液压推进油缸的推杆与钢管推进夹头为活动连接，推动钢管推进夹头水平移动，；钢管一端固定在钢管推进夹头上，钢管另一端固定在摇臂夹头上；钢管待弯部位套有加热装置；温度控制系统用于监测钢管待弯部位的实时温度；钢管旋转装置与钢管推进夹头相联接，推动钢管推进夹头旋转，进而推动钢管的旋转，实现钢管的空间弯管。
在本发明中，钢管旋转装置为蜗杆传动装置，包括涡轮和蜗杆，涡轮设置在钢管推进夹头上，蜗杆驱动涡轮带动钢管推进夹头旋转，进而推动钢管的旋转，实现钢管的空间弯管，同时，由于蜗杆传动具有自锁性，可以保证钢管选装角度的精确定位，实现钢管的精确空间弯制。
[0009]在本发明中，所述温度控制系统包括一个红外测温仪，安装在加热装置上方，用于测量钢管弯曲位置的温度。
[0010]本发明解决了对钢管进行三维折弯，实现空间弯管的弯制，满足了航空航天，核工业，石油化工，船舶制造，电力，容器制造，钢结构等行业对大量的空间弯曲管道的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为钢管热煨空间弯管机的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大示意图。
[0012]图中:1、液压推进油缸，2、钢管推进夹头，3、摇臂夹头，4、加热装置，5、红外测温仪，6、摇臂，7、摇臂转轴，8、钢管旋转机构，9、空间弯制后的管件10、涡轮，11、蜗杆。
【具体实施方式】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]一种钢管热煨空间弯制方法，采用液压推进油缸推动钢管夹紧装置水平移动，钢管推进夹头夹紧钢管一端，摇臂夹头夹紧钢管另一端，利用加热装置对钢管弯曲部分进行加热，温度控制系统通过安装在加热装置上方的红外测温仪测量钢管弯曲部分的温度，与设定弯管的半径对应的钢管弯曲部分的设定温度值进行比较，当钢管弯曲部分的温度达到设定温度值时，及时调节液压推进油缸推动钢管和/或摇臂按设定摇臂半径沿摇臂转轴弯制，达到设定弯曲角度后自动停止完成第一次弯头的弯制；钢管旋转装置通过蜗杆传动或齿轮传动方式对钢管进行旋转，达到设定旋转角度后重复第一次弯头的弯制步骤完成剩余弯头的弯制，最终完成钢管的精确空间弯制。整个弯制过程至少包括以下步骤:
1)把需要弯制母材按照所需弯制的尺寸下料；
2)把钢管通过行吊吊运到机床上，钢管推进夹头夹紧钢管一端，调整好摇臂半径，摇臂夹头夹紧钢管另一端，安装确认夹具夹好；
3)加热设备通水通电，确认设备无堵塞现象，设备启动中频感应进行加热；
4)待温度达到设定值时(如把母材加热至850-900度)，弯管机启动，液压推进油缸推动加热的钢管沿X轴(水平方向)移动；同时控制摇臂按设定摇臂半径沿摇臂转轴弯制。弯制管件过程中，观察设备运行是否平稳，如不平稳及时排除。
[0015]弯制过程控制方式:弯制过程中通过测距控制系统测量出包括手动(单步)模式、自动(连续)模式、紧急停止或初始准备状态。根据工艺要求选定一种控制方法，在弯制弯管时设定弯管半径和管径及长度；控制及其控制的结果通过触摸屏界面操作和显示；触摸屏界面包括初始界面，手动模式、自动模式、参数编辑，温度参数编辑和故障报警等界面。各界面之间可以方便、快捷的切换。
[0016]手动模式界面主要为手动操作设备的各按钮及其相关的显示；自动模式界面主要完成弯管的自动操作及其相关的显示。参数编辑界面主要用于设置弯管的参数，以及实时地显示当前的弯管参数；
5)设备运行平稳，推制到所需角度停止；
6)确认角度后停止，完成第一次弯头的弯制；
7)摇臂夹头松开钢管复位并调整好摇臂半径，，液压推进油缸推进钢管至下一个弯头弯曲位置，钢管旋转装置通过蜗杆传动旋转钢管至设定旋转角度后，摇臂夹头夹紧钢管，安装确认夹具夹好；
8)重复第一次弯头的弯制步骤完成剩余弯头的弯制，最终完成钢管的精确空间弯制。
[0017]一种钢管热煨空间弯管机，包括液压推进油缸1、钢管推进夹头2、摇臂夹头3、加热装置4、温度控制系统、摇臂6、摇臂转轴7、钢管旋转装置8 ;液压推进油缸I的推杆与钢管推进夹头2为活动连接，推动钢管推进夹头2水平移动，；钢管9 一端固定在钢管推进夹头2上，钢管9另一端固定在摇臂夹头3上，摇臂6围绕其摇臂转轴7转动实现钢管9的弯制；钢管9待弯部位套有感应加热装置4，通过中频感应进行加热；温度控制系统通过安装在加热装置4上方的红外测温仪5监测钢管9待弯部位的实时温度；钢管旋转装置8与钢管推进夹头2相联接，钢管旋转装置8为蜗杆传动装置，包括涡轮10和蜗杆11，涡轮10设置在钢管推进夹头2上，蜗杆11驱动涡轮10带动钢管推进夹头2旋转，进而推动钢管9的旋转，将摇臂6的平面弯制转换成空间三维弯制，实现钢管9的空间弯管，同时，由于蜗杆传动具有自锁性，可以保证钢管9选装角度的精确定位，实现钢管9的精确空间弯制。
[0018]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种钢管热煨空间弯制方法，其特征在于:采用液压推进油缸推动钢管夹紧装置水平移动，钢管推进夹头夹紧钢管一端，摇臂夹头夹紧钢管另一端，利用加热装置对钢管弯曲部分进行加热，通过温度控制系统测量钢管弯曲部分的温度，与设定弯管的半径对应的钢管弯曲部分的设定温度值进行比较，当钢管弯曲部分的温度达到设定温度值时，及时调节液压推进油缸推动钢管和/或摇臂按设定摇臂半径沿摇臂转轴弯制，达到设定弯曲角度后自动停止完成第一次弯头的弯制；钢管旋转装置对钢管进行旋转，达到设定旋转角度后重复第一次弯头的弯制步骤完成剩余弯头的弯制，最终完成钢管的精确空间弯制。
2.如权利要求1所述的一种钢管热煨空间弯制方法，其特征在于:所述温度控制系统包括一个红外测温仪，安装在加热装置上方。
3.如权利要求1所述的一种钢管热煨空间弯制方法，其特征在于:所述钢管旋转装置为齿轮传动或蜗杆传动装置。
4.一种钢管热煨空间弯制方法，其特征在于:整个弯制过程至少包括以下步骤: 1)把需要弯制母材按照所需弯制的尺寸下料； 2)把钢管通过行吊吊运到机床上，钢管推进夹头夹紧钢管一端，调整好摇臂半径，摇臂夹头夹紧钢管另一端，安装确认夹具夹好； 3)加热设备通水通电，确认设备无堵塞现象，设备启动中频感应进行加热； 4)待温度达到设定值时，弯管机启动，液压推进油缸推动加热的钢管沿水平方向移动；同时控制摇臂按设定摇臂半径沿摇臂转轴弯制； 5)设备运行平稳，推制到所需角度停止； 6)确认角度后停止，完成第一次弯头的弯制； 7)摇臂夹头松开钢管复位并调整好摇臂半径，，液压推进油缸推进钢管至下一个弯头弯曲位置，钢管旋转装置通过蜗杆传动旋转钢管至设定旋转角度后，摇臂夹头夹紧钢管，安装确认夹具夹好； 8)重复第一次弯头的弯制步骤完成剩余弯头的弯制，完成钢管的精确空间弯制。
5.如权利要求4所述的一种钢管热煨空间弯制方法，其特征在于:所述温度达到设定值为母材加热温度850-900度。
6.一种钢管热煨空间弯管机，其特征在于:包括液压推进油缸、钢管推进夹头、摇臂夹头、加热装置、温度控制系统、摇臂、摇臂转轴、钢管旋转装置；液压推进油缸的推杆与钢管推进夹头为活动连接，推动钢管推进夹头水平移动，；钢管一端固定在钢管推进夹头上，钢管另一端固定在摇臂夹头上；钢管待弯部位套有加热装置；温度控制系统用于监测钢管待弯部位的实时温度；钢管旋转装置与钢管推进夹头相联接，推动钢管推进夹头旋转，进而推动钢管的旋转，实现钢管的空间弯管。
7.如权利要求6所述的一种钢管热煨空间弯制方法，其特征在于:所述钢管旋转装置为蜗杆传动装置，包括涡轮和蜗杆，涡轮设置在钢管推进夹头上，蜗杆驱动涡轮带动钢管推进夹头旋转，进而推动钢管的旋转，实现钢管的空间弯管。
8.如权利要求6所述的一种钢管热煨空间弯制方法，其特征在于:所述温度控制系统包括一个红外测温仪，安装在加热装置上方。
9.如权利要求6所述的一种钢管热煨空间弯制方法，其特征在于:所述加热装置为感应加热器。
【文档编号】B21D7/16GK103736795SQ201410011643
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】汤新强, 罗科, 汤新顺 申请人:株洲双菱科技有限公司