焊管专用卷板机及其使用方法与流程

1.本发明涉及焊管成型技术领域，尤其涉及一种焊管专用卷板机及其使用方法。


背景技术：

2.卷板机属于锻压机械八大类产品中的弯曲校正机类，是使金属板材根据三点成圆原理，利用工作辊相对位置变化和旋转运动，使板材产生连续弹塑性弯曲而获得预定形状及精度的金属成形设备。
3.现有技术提供的卷制圆筒形的三辊卷板机包括左侧机架、上辊、下辊机构、右侧机架、底座、主油缸、主传动机构和倾倒机构。上辊为被动辊，数量1个，为弯曲板材提供压下力。下辊机构包括两个下辊及支承辊，下辊为主动辊，为卷板提供扭转动力。左侧机架和右侧机架为焊接式框架结构，左右机架分别固定在底座上，为卷制力的最终受力载体。主油缸有两个，驱动上辊下移为卷制板材提供所需的压力。主传动机构为两下辊的驱动机构，由电机、减速机和万向联轴器组成，为板材弯曲的旋转运动提供扭矩。倾倒机构由倾倒油缸驱动，左侧机架可倾倒和复位，方便工件出料。该种结构的三辊卷板机在辊压长度较大的管筒时，上辊会产生很大的挠曲，因此管筒的直线度无法保证。


技术实现要素：

4.为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种焊管专用卷板机及其使用方法。技术方案如下：
5.第一方面，提供了一种焊管专用卷板机，包括：机架，包括下横梁和上横梁；两个平行设置的下辊，两个所述下辊分别设置在所述下横梁上，两个所述下辊的端部分别连接有下辊传动；上辊，设置于两个所述下辊之上且位于两个所述下辊之间，所述上辊的端部连接有上辊传动；驱动端反弯缸和被动端反弯缸，设置于所述下横梁的两端，且分别与所述上辊的两端相对，用于将所述上辊的两端抬起；两个压下装置，间隔相对设置于所述上横梁，用于在下移时向所述上辊施加压力；支撑横梁，两端可拆卸地连接于两个所述压下装置，用于在所述压下装置下移时向所述上辊施加压力。
6.在一些可选的实现方式中，所述上辊可拆卸，可更换成不同辊径的上辊。
7.在一些可选的实现方式中，所述机架还包括两个立柱，两个立柱分别位于所述下横梁的前后两侧，每个所述压下装置分别可上下滑动地连接于两个所述立柱。
8.在一些可选的实现方式中，所述支撑横梁在备用状态下悬挂在所述上横梁上。
9.在一些可选的实现方式中，所述支撑横梁的下部设置有多个支撑辊，多个所述支撑辊沿所述支撑横梁的长度方向间隔分布。
10.在一些可选的实现方式中，还包括出料辊道，设置于所述下横梁上，用于在卷制完成后将管筒送出。
11.第二方面，提供了一种如上任一项所述的焊管专用卷板机的使用方法，包括：
12.卷制管径大于或等于预设值的管筒时，通过反弯法控制上辊的挠度，包括以下步
骤：
13.将被卷钢板长度方向的中心线与焊管专用卷板机的中心线对齐，然后将被卷钢板横向送入上辊和下辊之间；
14.拆卸支撑横梁，压下装置下降将压力传递给上辊，上辊下降配合下辊将钢板弯曲成一定曲率，此时上辊为上挠状态；
15.驱动端反弯缸和被动端反弯缸上升，将上辊的两端抬起，消除上辊的挠度；
16.上辊传动和两个下辊传动启动，驱动三辊转动，将钢板卷制成既定曲率的管筒；
17.卷制管径小于预设值的管筒时，通过支撑横梁控制上辊的挠度，包括以下步骤：
18.将被卷钢板长度方向的中心线与焊管专用卷板机的中心线对齐，然后将被卷钢板横向送入上辊和下辊之间；
19.安装支撑横梁，压下装置下降，将压力传递给支撑横梁，支撑横梁带动上辊下降，上辊与上辊下降配合下辊将钢板弯曲成一定曲率，通过支撑横梁的刚性保证上辊的刚度；
20.上辊传动和两个下辊传动启动，驱动三辊转动，将钢板卷制成既定曲率的管筒。
21.在一些可选的实现方式中，将钢板卷制成既定曲率的管筒之后，抬起上辊使上辊离开管筒内壁，出料辊道支撑管筒并将管筒输出卷板机。
22.本发明技术方案的主要优点如下：
23.本发明的焊管专用卷板机及其使用方法，在卷制管径较大的管筒时，通过驱动端反弯缸和被动端反弯缸在上辊的两端进行支撑，消除上辊的挠度。在卷制管径较小的管筒时，通过支撑横梁的刚性保证上辊的刚度，使得钢板卷制过程中头部、中部和尾部弯曲成相同的曲率，保证卷制质量。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
25.图1为本发明一实施例提供的焊管专用卷板机的主视图；
26.图2为本发明一实施例提供的焊管专用卷板机卷制状态的侧视图；
27.图3为本发明一实施例提供的焊管专用卷板机非工作态下的侧视图；
28.图4为本发明一实施例提供的焊管专用卷板机的俯视剖视图。
29.附图标记说明：
30.1-下横梁、2-上横梁、3-下辊、4-下辊传动、5-上辊、6-上辊传动、7-驱动端反弯缸、8-被动端反弯缸、9-压下装置、10-支撑横梁、11-立柱、12-出料辊道。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
33.第一方面，本发明实施例提供了一种焊管专用卷板机，如附图1至4所示，包括：机架，包括下横梁1和上横梁2；两个相对设置的下辊3，两个下辊3分别设置在下横梁1上，两个下辊3的端部分别连接有下辊传动4；上辊5，设置于两个下辊3之上且位于两个下辊3之间，上辊5的端部连接有上辊传动6；驱动端反弯缸7和被动端反弯缸8，设置于下横梁1的两端，且分别与上辊5的两端相对，用于将上辊5的两端抬起；两个压下装置9，间隔相对设置于上横梁2，用于在下移时向上辊5施加压力；支撑横梁10，两端可拆卸地连接于两个压下装置9，用于在压下装置9下移时向上辊5施加压力。
34.以下对本发明实施例提供的焊管专用卷板机的工作原理进行说明：
35.本实施例提供的焊管专用卷板机可卷制的产品规格一般为：φ508-φ1422mm，壁厚：6-40mm，长度：8-12.5m，钢级：a25-x100。
36.卷制管径大于或等于预设值(该预设值可以由本领域技术人员确定，例如，可以为≥711mm)的管筒时，通过反弯法控制上辊5的挠度，包括以下步骤：
37.将被卷钢板长度方向的中心线与焊管专用卷板机的中心线对齐，然后将被卷钢板横向送入上辊5和下辊3之间。此时上辊5和下辊3的状态示意图可以参见附图2。拆卸支撑横梁10，压下装置9下移将压力传递给上辊5，上辊5下降配合下辊3将钢板弯曲成一定曲率，此时上辊5为上挠状态。此时上辊5和下辊3的状态示意图可以参见附图3。驱动端反弯缸7和被动端反弯缸8上升，将上辊5的两端抬起，消除上辊5的挠度。上辊传动6和两个下辊传动4启动，驱动三辊转动，将钢板卷制成既定曲率的管筒。
38.卷制管径小于预设值(例如，＜711mm)的管筒时，通过支撑横梁10控制上辊5的挠度，包括以下步骤：将被卷钢板长度方向的中心线与焊管专用卷板机的中心线对齐，然后将被卷钢板横向送入上辊5和下辊3之间。安装支撑横梁10，压下装置9下降，将压力传递给支撑横梁10，支撑横梁10带动上辊5下降，上辊5与上辊5下降配合下辊3将钢板弯曲成一定曲率，通过支撑横梁10的刚性保证上辊5的刚度。上辊传动6和两个下辊传动4启动，驱动三辊转动，将钢板卷制成既定曲率的管筒。
39.可见，本发明实施例提供的焊管专用卷板机，在卷制管径较大的管筒时，通过驱动端反弯缸7和被动端反弯缸8在上辊5的两端进行支撑，消除上辊5的挠度。在卷制管径较小的管筒时，通过支撑横梁10的刚性保证上辊5的刚度，使得钢板卷制过程中头部、中部和尾部弯曲成相同的曲率，保证卷制质量。
40.在本实施例的一些可选的实现方式中，上辊5可拆卸设置以更换成不同辊径的上辊5。可选地，可以在卷制直径较大(例如，≥711mm)的管筒时，选用直径较大的上辊5，例如，上辊的直径可以为640mm、650mm、660mm等。在卷制直径较小(＜711mm)的管筒时，选用直径较小的上辊5。例如，上辊的直径可以为190mm、200mm、210mm。针对不同管径的管筒选用不同辊径的上辊5，并对不同辊径的上辊5选用不同的挠度控制方法，可以提高卷制管筒的成型质量。
41.其中，上述驱动端反弯缸7设置在上辊5的靠近上辊传动6的一侧，被动端反弯缸8设置在上辊5的另一侧。两个反弯缸为液压缸，其缸体设置在下横梁1上，活塞杆伸出时将上辊5的两侧抬起。
42.在本实施例的一些可选的实现方式中，如附图2和3所示，机架还包括两个立柱11，两个立柱11分别设置于下横梁1的前后两侧，每个压下装置9分别滑动连接于两个立柱11
上。如此设置，立柱11对压下装置9起到导向作用，避免发生偏移。
43.其中，以附图1所示的方向为基础，使用时，下横梁1、两个立柱11均固定于安装基础上，两个立柱11分别设置在下横梁1的前后两侧，压下装置9的两端通过滑轨或者滑块等机构限位于立柱11上的滑道内实现滑动连接。
44.压下装置9设置在上横梁2上，可选地，上横梁2的数量为两个，两个上横梁2对称设置于同一高度，可以对压下装置9具有良好的支撑，提高平衡性和稳定性。
45.在本实施例中，支撑横梁10可拆卸设置，其分为备用状态和使用状态，其在备用状态时不与上辊5接触，仅在需要使用时才安装在两个压下装置9之间，可选地，支撑横梁10在备用状态下悬挂在上横梁2上。如此设置，使得支撑横梁10在备用状态时不对卷制过程造成干扰。
46.上述支撑横梁10可以通过螺栓连接、卡接或者插接等方式可拆卸连接于压下装置9，本实施例中对此不作具体限定，只要能随压下装置9移动且在受力时不会发生位移、形变即可。
47.本实施例中，上横梁2与压下装置9连接，支撑横梁10悬挂在上横梁2上时的高度高于支撑横梁10连接在两个压下装置9之间时的高度，以使备用状态下的支撑横梁10不会接触上辊5对卷制过程造成干扰。
48.在本实施例中，支撑横梁10在使用状态对上辊5施加压力，通过支撑横梁10的刚性保证上辊5的刚度。可选地，支撑横梁10的下部设置有多个支撑辊，多个支撑辊沿支撑横梁10的长度方向间隔分布。通过在支撑横梁10上设置多个支撑辊，支撑辊支撑上辊5，进而保证上辊5的刚度。
49.其中，多个支撑辊沿支撑横梁10的长度方向(也为上辊5的长度方向)分布，以对上辊5均匀施加压力，控制上辊5的挠度。
50.可选地，如附图1和附图4所示，本实施例提供的焊管专用卷板机还包括出料辊道12，设置于下横梁1上，用于在卷制完成后将管筒送出。通过设置出料辊道12，便于将卷制完成的管筒送出卷板机，一方面便于操作，另一方面避免出料过程管筒受到外力干扰产生变形。
51.第二方面，本发明实施例提供了一种如上任一项的焊管专用卷板机的使用方法，包括：
52.卷制管径大于或等于预设值的管筒时，通过反弯法控制上辊5的挠度，包括以下步骤：
53.将被卷钢板长度方向的中心线与焊管专用卷板机的中心线对齐，然后将被卷钢板横向送入上辊5和下辊3之间。上述被卷钢板长度方向的中心线与焊管专用卷板机的中心线对齐，意指钢板长度方向的中心线与上辊5、下辊3的中心线平行且对齐，钢板的板边位于上辊5和下辊3之间，此时横向移动钢板即可将其送入上辊5和下辊3之间。
54.拆卸支撑横梁10，压下装置9下降将压力传递给上辊5，上辊5下降配合下辊3将钢板弯曲成一定曲率，此时上辊5为上挠状态。
55.驱动端反弯缸7和被动端反弯缸8上升，将上辊5的两端抬起，消除上辊5的挠度。
56.上辊传动6和两个下辊传动4启动，驱动三辊转动，将钢板卷制成既定曲率的管筒。
57.卷制管径小于预设值的管筒时，通过支撑横梁10控制上辊5的挠度，包括以下步
骤：
58.将被卷钢板长度方向的中心线与焊管专用卷板机的中心线对齐，然后将被卷钢板横向送入上辊5和下辊3之间。
59.安装支撑横梁10，压下装置9下降，将压力传递给支撑横梁10，支撑横梁10带动上辊5下降，上辊5与上辊5下降配合下辊3将钢板弯曲成一定曲率，通过支撑横梁10的刚性保证上辊5的刚度。
60.上辊传动6和两个下辊传动4启动，驱动三辊转动，将钢板卷制成既定曲率的管筒。
61.本发明实施例提供的焊管专用卷板机的使用方法，在卷制管径较大的管筒时，通过驱动端反弯缸7和被动端反弯缸8在上辊5的两端进行支撑，消除上辊5的挠度。在卷制管径较小的管筒时，通过支撑横梁10的刚性保证上辊5的刚度，使得钢板卷制过程中头部、中部和尾部弯曲成相同的曲率，保证卷制质量。
62.可选地，将钢板卷制成既定曲率的管筒之后，抬起上辊5使上辊5离开管筒内壁，出料辊道12支撑管筒并将管筒输出卷板机。
63.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
64.最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。