专利名称：垂直液压冷弯管机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械设备技术领域，特别涉及用于大口径长输管道 施工建设工程中必要的机械设备，具体的说是一种冷弯管机。
背景技术：
目前，已有冷弯管机生产，如石油、化工电力城建工程建设小口径 管道弯曲的冷弯管机，但能完成加工管道直径比较小。检索到较多弯管
机的专利申请，如中国专利公告号CN 1030437C，公开了一种顶推有芯 钢管冷弯精密弯管机。又如中国专利公开号CN 1683096A，公开了一种 弯管机。
长期以来，我国大口径液压冷弯管机属大型专用机械， 一直依赖进 口。进口设备存结构不合理，造价昂贵、零配件供应及维修不及时等弊 端。为克服这些弊端，满足长输管道工程施工的需要，本公司在对国外 大口径管道冷弯管机资料充分调研的基础上，开始就垂直液压冷弯管机 立项研究。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种垂直液压冷弯管机，改变其结构， 在满足弯管要求的技术性能的同时，使主机有足够的强度并减轻重量； 在没有吊装设备的情况下，自卸装置可以充分发挥其作用代替吊车进行 装卸，节省大量吊装费用；弯管时液压系统中的主油缸同步提升带动下 模向上运动，对钢管施加向上的推力，随钢管的弯曲运动向上做弧线运 动，保证钢管底面受力均匀，不会把钢管挤扁，保证椭圆度，防止破坏 防腐层。
本实用新型采用的技术方案是垂直液压冷弯管机，包括主机、内 胎和液压动力系统。其特征在于主机包括右侧板、左侧板、后模、上 模、巻扬机、下模、斜块装置、下模回位装置、后滚轮装置、前滚轮装 置、辅助缸、主油缸和液压操作台。
右侧板和左侧板固定在底板上，右侧板和左侧板垂直于底板，并且 右侧板和左侧板相互平行。
右侧板和左侧板中间的上部固定有上模，上模的固定方式是上模支 撑架通过上模支撑架加强轴焊接在机架中上部，上模通过上模升降装置 固定在上模支撑架的下部，上模可以拆卸。
弯管作业时上模起到上支点作用。下模在右侧板和左侧板中间的下 部，弯管作业时下模上升使钢管受力弯曲。下模一端固定至少固定2个
有辅油缸，辅油缸的上端通过辅油缸上轴固定在右侧板和左侧板的上部。 下模另一端与主油缸固定，固定方式是通过同步臂固定的，下模至少固 定有2个主油缸。通过主油缸下支撑轴，将主油缸的下端固定在右侧板 和左侧板的下部。主油缸和辅油缸将下模悬空在右侧板和左侧板中间。
在底板的后端固定有后滚轮装置，在底板的前端固定有前滚轮装置， 能支撑钢管，使钢管能在垂直液压冷弯管机上纵向前后移动。在右侧板 和左侧板的顶部固定有巻扬机，巻扬机带动钢丝绳，为牵引钢管提供动 力，使钢管在垂直液压冷弯管机上纵向向后移动。
在底板后端上部固定有后模。后模通过滑块轴固定的，弯管作业时 后模夹紧钢管防止窜动，并起到下支点作用。
在底板后端固定有斜块装置，斜块装置包括斜块和液压缸。斜块装 置中的斜块在液压缸的推动下滑动，调整后模的高度。
在下模前端固定有下模回位装置，其作用是保证下模回落后到原始 位置。
为了使垂直液压冷弯管机主机能在施工工地上移动工作位置，在右 侧板和左侧板的两外侧固定有履带，在下模的前端固定有牵引装置。垂 直液压冷弯管机主机可以在拖拉机的牵引下行走，移动位置。履带在右 侧板和左侧板的两外侧固定的方式是通过法兰和螺钉固定。可以保证主 机的水平，同时方便拆卸，长途运输时可以减轻主机重量。
所述的主油缸通过同步臂固定的，同步臂形状为条形钢板，同步臂 与下模焊接在一起。主油缸分为左右两组，每组油缸数量相同，油缸分 别用销轴连接在两侧的同步臂上。采用高压胶管并联的方式连接主油缸， 使每个油缸同时进油或回油，通过阀组的控制使主油缸在弯管时，同时 起升同样的高度。
上模与右侧板和左侧板固定方式是通过上模支撑架固定的，上模支 撑架通过加强轴焊接在机架上，上模通过上模升降装置固定在上模支架 上。
为了减轻垂直液压冷弯管机主机的总重量，所述的右侧板和左侧板 由主板和筋板组成，主板与筋板焊接成，主板上有掏空部分。掏空部分 的形状为三角形、矩形或圆形。
为了使垂直液压冷弯管机主机能在原地升高，在右侧板和左侧板的
两侧至少固定有4个液压升降装置。4个液压升降装置通过连接架、销
轴和合页连接在右侧板和左侧板的两侧。比如需要将垂直液压冷弯管机 主机装车，没有重型吊车，可以采用液压升降装置将主机整体升高，汽 车倒入垂直液压冷弯管机主机下部，液压升降装置下落，垂直液压冷弯 管机主机平稳地装载到载重车上。
液压动力系统是一个独立的液压动力站，包括房罩、冷却器、液压 油箱、冷却器支撑架、柴油箱、液压泵、底座、电瓶、发动机。普通技 术人员能完成。
本实用新型的有益效果本实用新型冷弯管机，能满足大口径钢管 弯管的技术性能要求，弯管时液压系统中的主油缸同步提升带动下模向 上运动，对钢管施加向上的推力，随钢管的弯曲运动向上做弧线运动，
保证钢管底面受力均匀，不会把钢管挤扁，保证钢管的椭圆度，防止破 坏防腐层。右侧板和左侧板采用主板与筋板复合结构，在主要受力部位 用以筋板进行加强，既能保证有足够的强度，又要尽可能地减轻重量； 采用合理的液压系统实现了弯管时的油缸同步技术；同时增加了冷弯管 机的自装卸功能；并将液压动力站制作成一个独立单元以便于运输。在 没有吊装设备的情况下，液压升降装置可以充分发挥其作用代替吊车进 行装卸，节省大量吊装费用。
图1是垂直液压冷弯管机主机结构示意图。
图2是垂直液压冷弯管机侧板结构俯视图。
图3是垂直液压冷弯管机同步臂与下模焊接示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是右侧板和左侧板结构示意图。
图6是液压升降装置与右侧板和左侧板连接示意图。
图中l.右侧板，2.左侧板，3.上模，4.上模支撑架，5.辅油缸，
6.巻扬机，7.下模，8.液压操作台，9.下模回位装置，IO.主油缸，11.
同步臂，12.牵引装置，13.主油缸下支撑轴，14.底板，15.液压缸，16.
后滚轮装置，17.斜块，18.液压升降装置，19.后模，20.履带，21.上模
支撑架加强轴，22.辅油缸上轴，23.前滚轮装置，24.主板，25.筋板，
26.连接架，27.销轴，28.合页。
具体实施方式
实施例以一个能完成最大直径为1422毫米钢管的垂直液压冷弯管 机为例，进一步说明。
垂直液压冷弯管机包括主机、内胎和液压动力系统。整机总重量约 120吨。参阅图l。主机包括右侧板l、左侧板2、后模19、上模3、巻 扬机6、下模7、斜块装置、下模回位装置9、后滚轮装置16、前滚轮装
置23、辅助缸5、主油缸IO、液压操作台8。
右侧板1和左侧板2固定在底板14上，右侧板1和左侧板2垂直于 底板14，并且右侧板1和左侧板2相互平行，右侧板1和左侧板2之间 的距离为1970mm。参阅图5。本实施例为了减轻主机重量，右侧板1和 左侧板2由主板24和筋板25焊接成。主板24上有掏空部分。掏空部 分主要有三个三角形和一个矩形孔。主板24的厚度为50毫米，筋板25 为30毫米。筋板25焊接在主板24的上部、左部和右部边沿。
右侧板1和左侧板2中间的上部固定有上模3。上模3的固定方式 是上模支撑架4通过上模支撑架加强轴21焊接在机架中上部，上模3 通过上模升降装置固定在上模支撑架4的下部。
下模7在右侧板1和左侧板2中间的下部。下模7 —端固定4个辅 油缸5，辅油缸5的上端通过辅油缸上轴22固定在右侧板1和左侧板2 的上部。下模7另一端与主油缸10固定，固定方式是通过同步臂11固 定的，下模7至少固定有6个主油缸10。通过主油缸下支撑轴13，将主 油缸10的下端固定在右侧板1和左侧板2的下部。主油缸10和辅油缸 5将下模7悬空在右侧板1和左侧板2中间。主油缸10为6个。同步臂 ll形状为条形钢板，同步臂11与下模7焊接在一起，6个主油缸10分 为两组，每组3个油缸分别用销轴连接在两侧的同步臂11上。
在底板14的后端固定有一个后滚轮装置16，在底板14的前端固定 有一个前滚轮装置23。在右侧板1和左侧板2的顶部固定有一个液压驱 动的巻扬机6。
在底板14后端上部固定有后模19。后模19通过滑块轴固定的，弯 管作业时后模19起到下支点作用。
在底板14后端固定有斜块装置，斜块装置包括斜块17和液压缸15。 液缸15可以推动斜块17来回滑动。
在下模7前端固定有下模回位装置9。下模回位装置9的一端用销
轴与底板14固定，另一端用销轴与下模7固定。
在右侧板1和左侧板2的两外侧分别安装有履带20。在下模7的前 端固定有牵引装置12。履带20在右侧板1和左侧板2的两外侧的固定 方式是通过法兰和螺钉固定。
在右侧板1和左侧板2的两侧固定有4个液压升降装置18。 4个液 压升降装置18通过连接架29、销轴30和合页31连接在右侧板1和左 侧板2的两侧。
简述垂直液压冷弯管机弯管工作过程，有助于理解本实用新型。把 钢管放置到主机上，打开后模19使钢管进入下模7，内胎进入钢管并可 以在钢管中自由行走，定位于上模3中心位置，确定各种基准后，将后 模19夹紧钢管，使钢管不会窜动。启动内胎油缸，将内胎涨紧钢管的内 壁，使钢管在弯曲过程中避免变形过量。启动斜块装置中的液压缸15 使斜块17向前移动顶升后模19，使钢管的上部接触上模3。再启动液压 系统中的4个辅油缸5提升下模7，使下模7接触钢管的底部，同时液 压系统中的6个主油缸10同时提升带动下模7提升，上模3中心和后模 19均为支座反力，受力时上模3固定不动，在液压推动的斜块17的作 用下后模19受力时能够起到自锁的作用。下模7上升时给钢管施加的力 增大到某一值时，钢管下部管壁上的拉伸应力达到钢材的屈服极限，钢 管产生塑性变形而达到弯曲的目的，弯管作业不是一次完成，每次作业 只能在钢管较短的长度上产生一个微小的弧度，要达到设计要求的弯曲 角度，必须先在钢管上确定相等的间隔，如300毫米。每弯曲一个角度 就相应的移动一个间隔再进行一次弯曲作业，如此连续重复作业完成弯 管工作。
本实用新型可弯钢管的外径为168 1524mm，钢管的材质可以是 X52、 X60、 X65、 X70、 X80 。
权利要求1、一种垂直液压冷弯管机，包括主机、内胎和液压动力系统，其特征在于主机包括右侧板(1)、左侧板(2)、后模(19)、上模(3)、卷扬机(6)下模(7)、斜块装置、下模回位装置(9)、后滚轮装置(16)、前滚轮装置(23)、辅助缸(5)、主油缸(10)、液压操作台(8)；右侧板(1)和左侧板(2)固定在底板(14)上，右侧板(1)和左侧板(2)垂直于底板(14)，并且右侧板(1)和左侧板(2)相互平行；右侧板(1)和左侧板(2)中间的上部固定有上模(3)，上模(3)的固定方式是上模支撑架(4)通过上模支撑架加强轴(21)焊接在机架中上部，上模(3)通过上模升降装置固定在上模支撑架(4)的下部；下模(7)在右侧板(1)和左侧板(2)中间的下部，下模(7)一端固定至少有2个辅油缸(5)，辅油缸(5)的上端通过辅油缸上轴(22)固定在右侧板(1)和左侧板(2)的上部，下模(7)另一端与主油缸(10)固定，固定方式是通过同步臂(11)固定的，下模(7)至少固定有2个主油缸(10)，通过主油缸下支撑轴(13)，将主油缸(10)的下端固定在右侧板(1)和左侧板(2)的下部，主油缸(10)和辅油缸(5)将下模(7)悬空在右侧板(1)和左侧板(2)中间；在底板(14)的后端固定有后滚轮装置(16)，在底板(14)的前端固定有前滚轮装置(23)，在右侧板(1)和左侧板(2)的顶部固定有卷扬机(6)；在底板(14)后端上部固定有后模(19)，后模(19)通过滑块轴固定的，弯管作业时后模(19)夹紧钢管防止窜动，并起到下支点作用；在底板(14)后端固定有斜块装置，斜块装置包括斜块(17)和液缸(15)；在下模(7)前端固定有下模回位装置(9)。
2、 如权利要求l所述的垂直液压冷弯管机，其特征在于在右侧板 (I) 和左侧板(2)的两外侧固定有履带(20)，在下模(7)的前端固定有牵 引装置(12)，履带(20)在右侧板(1)和左侧板(2)的两外侧的固定方式是通过法兰和螺钉固定。
3、 如权利要求1所述的垂直液压冷弯管机，其特征在于所述的主 油缸(10)通过同步臂(11)固定的，同步臂(ll)形状为条形钢板，同步臂(II) 与下模(7)焊接在一起，主油缸(10)分为左右两组，每组油缸数量相 同，油缸分别用销轴连接在两侧的同步臂(ll)上。
4、 如权利要求3所述的垂直液压冷弯管机，其特征在于所述的主 油缸(10)为6个，6个主油缸(10)分为两组，每组3个油缸。
5、 如权利要求1或2或3或4所述的垂直液压冷弯管机，其特征在 于所述的上模(3)与右侧板(1)和左侧板(2)固定方式是通过上模支撑架 (4)固定的，上模支撑架(4)通过加强轴(21)焊接在机架上，上模通过上 模升降装置固定在上模支撑架上。
6、 如权利要求1或2或3或4所述的垂直液压冷弯管机，其特征在 于所述的右侧板(1)和左侧板(2)由主板(24)和筋板(25)组成，主板(24) 与筋板(25)焊接成，主板(24)上有掏空部分，掏空部分的形状为三角形、 矩形或圆形。
7、 如权利要求1或2或3或4所述的垂直液压冷弯管机，其特征在 于在右侧板(1)和左侧板(2)的两侧至少固定有4个液压升降装置(18)， 4个液压升降装置(18)通过连接架(29)、销轴(30)和合页(31)连接在右 侧板(1)和左侧板(2)的两侧。
8、 如权利要求1或2或3或4所述的垂直液压冷弯管机，其特征在 于所述的下模回位装置(9)，下模回位装置由回位弹簧、拉力调整机构 等组成， 一端通过销轴固定在底板上，另一端通过销轴固定在下模的下 部，其作用是保证下模回落后到原始位置。
专利摘要垂直液压冷弯管机，应用于大口径长输管道施工建设。其特征是右侧板和左侧板中间的上部固定有上模。下模一端固定有辅油缸，辅油缸的上端固定在右、左侧板的上部。下模另一端固定有主油缸，主油缸的下端固定在右、左侧板的下部支撑轴上。主油缸和辅油缸将下模悬空在右、左侧板中间。在底板上固定有后滚轮装置和前滚轮装置。底板后端上部固定有后模。在下模前端固定有下模回位装置。效果是能满足大口径钢管弯管要求，钢管底面受力均匀，保证钢管的椭圆度，防止破坏防腐层。右、左侧板采用主板与筋板复合结构，保证有足够的强度，又减轻重量；冷弯管机有自装卸功能，在没有吊装设备情况下，液压升降装置代替吊车装卸。
文档编号B21D9/08GK201061810SQ20072014959
公开日2008年5月21日 申请日期2007年6月13日 优先权日2007年6月13日
发明者孙力浩, 张会武, 张坤义, 张新生, 艳 徐, 李济昌, 王鲁军, 马明来, 高广林 申请人:华北石油管理局