大直径管道弯头制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大直径管道弯头制作方法，属于钢结构建筑安装技术领域。
【背景技术】
[0002]在烟气管道建造和大修工程，如双闪混气室、脱硫烟道、冶炼烟气管道等工程中，通常会应用到直径较大(最大直径可达3400?3500毫米)的钢质的大直径管道弯头。针对上述大直径管道弯头，现有技术中尚无较为规范的制作工艺，采用厚度较小的管道有利于弯折，但一方面厚度较小则机械强度不佳且使用寿命较短，另一方面弯折的弧度过渡不够均匀和平滑，从而影响气流输送的流畅性；而采用厚度较大的管道则难以弯折，通常采用直接铸造的方式制作，上述制作方式生产周期长，且不适合于小批量产品的生产制造。
【发明内容】
[0003]本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种大直径管道弯头制作方法，满足实际使用要求。
[0004]为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下:
一种大直径管道弯头制作方法，包括以下步骤:
步骤一、确定大直径管道弯头的直径d、弯曲角度α、弯曲半径R，将大直径管道弯头按弯曲角度等分为η段，等分为η段的大直径管道弯头包括η个弧形过渡部，每个所述弧形过渡部所对应的弧度均为a /n ；
步骤二、确定两个直径为d的直管轴线相交且交角为180° -α/η时的相贯线，将所述相贯线围绕直管的轴线展平形成一条三角函数曲线Y:f (X) =k.sin (2x/d)或f (x)=k.cos (2x/d)，其中 k=0.5d.sin ( a /2n)；
步骤三、在宽度为η d的钢板上以钢板的宽度方向为X轴画出步骤二中所述的三角函数曲线Y，并以平行于X轴的直线为对称轴画出对称于所述三角函数曲线Y的三角函数曲线Y1，且使得所述三角函数曲线Y和所述三角函数曲线Yl之间的最长距离处L的距离为R*sin ( a/2n);再以平行于X轴的直线为对称轴画出对称于所述三角函数曲线Yl的三角函数曲线Y2，且使得所述三角函数曲线Yl和所述三角函数曲线Y2之间的最长距离处L的距离为R.sin ( a/2n);以此类推直至画出三角函数曲线Yn ;
步骤四、将步骤三中的所述钢板沿着所述三角函数曲线Y、Y1直至Yn进行切割，且切割时进行间隔切割，以保证各部分依然相连从而便于后续钢管卷制作业；
步骤五、将进行了间隔切割的所述钢板输送至卷管机上，以所述钢板的长度方向为轴向进行钢管卷制作业，然后将卷制成的钢管沿着所述三角函数曲线Υ、Υ1直至Yn 二次切割，使各部分完全分离形成η个楔形管；
步骤六、在步骤五卷制的所述楔形管的长度最短处S和长度最长处L的边缘分别作出标示A点和B点，将η个所述楔形管组装起来且使相邻所述楔形管的所述A点和所述B点重合，从而形成一个大直径组合弯头； 步骤七、将步骤六中所述的大直径组合弯头各连接处焊接在一起。
[0005]作为上述技术方案的改进，步骤三中的所述钢板为若干个子钢板并列平行共面组合而成，且在步骤五中各所述子钢板的卷管时的弯曲角度为其宽度在半径为R的圆上作为弧长所对应的弧度换算成的角度。
[0006]本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下:
本发明所述的大直径管道弯头制作方法，具有作业成本低，生产方式灵活便捷的优点，适合于小批量的大直径管道弯头的制作。
【附图说明】
[0007]图1为本发明所述的大直径管道弯头制作方法中钢板切割线的结构示意图；
图2为本发明所述的大直径管道弯头制作方法的产品结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
[0009]本实施例所述的大直径管道弯头制作方法，包括如下步骤:
步骤一、确定大直径管道弯头的直径d、弯曲角度α、弯曲半径R，将大直径管道弯头按弯曲角度等分为η段，等分为η段的大直径管道弯头包括η个弧形过渡部，每个所述弧形过渡部所对应的弧度均为a /n ;n的数值越大，则大直径管道弯头的过渡越平缓；具体地如图2所示，大直径管道弯头弯曲角度α为90°，且按照每弯曲15°分割为一段，共分割为6段。
[0010]由于通常的卷管机宽度为2?3米，因此需要根据卷管机的实际工作能力选用子钢板宽度；并根据上述确定弯曲半径R将钢板拼接成宽度为π d的钢板；具体如大直径管道弯头的直径d为2380毫米，则可以选用三块宽度为2491毫米的子钢板拼接成总宽度为7473毫米的钢板备用；为了便于三块子钢板的拼接，可以在子钢板的边缘开设坡口，以便于后续焊接作业。
[0011]步骤二、确定两个直径为d的直管轴线相交且交角为180° -α/η时的相贯线，将所述相贯线围绕直管的轴线展平形成一条三角函数曲线Y:f (x) =k *sin (2x/d)或f (x)=k.cos (2x/d)，其中 k=0.5d.sin ( a /2n)。
[0012]步骤三、如图1所示，在步骤一中拼接的宽度为n d的钢板上以钢板的宽度方向为X轴画出步骤二中所述的三角函数曲线Y，并以平行于X轴的直线为对称轴画出对称于所述三角函数曲线Y的三角函数曲线Y1，且使得所述三角函数曲线Y和所述三角函数曲线Yl之间的最长距离处L的距离为R.sin ( a /2n);再以平行于x轴的直线为对称轴画出对称于所述三角函数曲线Yl的三角函数曲线Y2，且使得所述三角函数曲线Yl和所述三角函数曲线Y2之间的最长距离处L的距离为R.sin ( a /2n);以此类推直至画出三角函数曲线Yn。
[0013]步骤四、将步骤三中的所述钢板沿着所述三角函数曲线Υ、Υ1直至Yn进行切割，且切割时进行间隔切割，具体地可以每切割300毫米留50毫米，以保证各部分依然相连从而便于后续钢管卷制作业。
[0014]步骤五、将进行了间隔切割的所述钢板输送至卷管机上，以所述钢板的长度方向为轴向进行钢管卷制作业，具体地，将每个子钢板弯曲60° ;然后将卷制成的钢管沿着所述三角函数曲线Y、Y1直至Yn 二次切割，使各部分完全分离形成η个楔形管；然后将各子钢板焊接在一起形成一个整体的钢板。
[0015]步骤六、在步骤五卷制的所述楔形管的长度最短处S和长度最长处L的边缘分别作出标示A点和B点，如图2所示，将η个所述楔形管组装起来且使相邻所述楔形管的所述A点和所述B点重合，从而形成一个大直径组合弯头，具体地可以使用扇形的斜块支撑在大直径组合弯头的内侧，用于使组成大直径组合弯头的各所述弧形过渡部共圆心，即对大直径组合弯头进行修圆。
[0016]步骤七、将步骤六中所述的大直径组合弯头各连接处焊接在一起；具体地，焊接顺序为先将大直径组合弯头内部焊接在一起，然后用吊耳放平弯头，用立焊和平焊焊接大直径组合弯头的外部，尽量避免仰焊；焊接过程中注意观察变形情况，及时予以修正并做好支撑防变形及固定工作，防止大直径组合弯头滚动伤人。
[0017]以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种大直径管道弯头制作方法，其特征是，包括: 步骤一、确定大直径管道弯头的直径d、弯曲角度α、弯曲半径R，将大直径管道弯头按弯曲角度等分为η段，等分为η段的大直径管道弯头包括η个弧形过渡部，每个所述弧形过渡部所对应的弧度均为a /n ； 步骤二、确定两个直径为d的直管轴线相交且交角为180° -α/η时的相贯线，将所述相贯线围绕直管的轴线展平形成一条三角函数曲线Y:f (X) =k.sin (2x/d)或f (x)=k.cos (2x/d)，其中 k=0.5d.sin ( a /2n)； 步骤三、在宽度为η d的钢板上以钢板的宽度方向为X轴画出步骤二中所述的三角函数曲线Y，并以平行于X轴的直线为对称轴画出对称于所述三角函数曲线Y的三角函数曲线Y1，且使得所述三角函数曲线Y和所述三角函数曲线Yl之间的最长距离处L的距离为R*sin ( a/2n);再以平行于X轴的直线为对称轴画出对称于所述三角函数曲线Yl的三角函数曲线Y2，且使得所述三角函数曲线Yl和所述三角函数曲线Y2之间的最长距离处L的距离为R.sin ( a/2n);以此类推直至画出三角函数曲线Yn ; 步骤四、将步骤三中的所述钢板沿着所述三角函数曲线Y、Y1直至Yn进行切割，且切割时进行间隔切割，以保证各部分依然相连从而便于后续钢管卷制作业； 步骤五、将进行了间隔切割的所述钢板输送至卷管机上，以所述钢板的长度方向为轴向进行钢管卷制作业，然后将卷制成的钢管沿着所述三角函数曲线Υ、Υ1直至Yn 二次切割，使各部分完全分离形成η个楔形管； 步骤六、在步骤五卷制的所述楔形管的长度最短处S和长度最长处L的边缘分别作出标示A点和B点，将η个所述楔形管组装起来且使相邻所述楔形管的所述A点和所述B点重合，从而形成一个大直径组合弯头； 步骤七、将步骤六中所述的大直径组合弯头各连接处焊接在一起。
2.如权利要求1所述的大直径管道弯头制作方法，其特征是，步骤三中的所述钢板为若干个子钢板并列平行共面组合而成，且在步骤五中各所述子钢板的卷管时的弯曲角度为其宽度在半径为R的圆上作为弧长所对应的弧度换算成的角度。
【专利摘要】本发明公开了一种大直径管道弯头制作方法，包括确定大直径管道弯头的直径d、弯曲角度α、弯曲半径R，等分段数n；确定相贯线展平形成的三角函数曲线Y；在宽度为πd的钢板上画出对称的Y和Y1，且Y和Y1之间的最长距离处L的距离为R·sin（α/2n）；以此类推直至画出三角函数曲线Yn；将所述钢板沿着Y、Y1直至Yn进行切割，且切割时进行间隔切割；将进行了间隔切割进行钢管卷制作业，然后二次切割使各部分完全分离形成n个楔形管；将n个所述楔形管组装起来从而形成一个大直径组合弯头；将所述的大直径组合弯头各连接处焊接在一起。本发明具有作业成本低，生产方式灵活便捷的优点，适合于小批量的大直径管道弯头的制作。
【IPC分类】B21C37-28
【公开号】CN104801565
【申请号】CN201510195765
【发明人】姚铜宝, 汪亮, 沈如明
【申请人】铜陵有色建安钢构有限责任公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月23日