一种钢管管端整圆装置

技术领域

本发明涉及管材加工领域，特别涉及一种钢管管端整圆装置。

背景技术

油气高压管道管端通过采用焊接的方式进行连接。因此，油气高压管道上存在大量的焊缝，而焊缝裂纹和残余应力的缺陷是造成油气高压管道失效的最主要原因，焊接裂缝往往使高压管道存在爆裂，输送介质泄漏等安全隐患。为保障焊缝质量，提前将需要焊接连接的钢管两端进行整圆处理，使得焊接时的管端对口更加精准方便。

传统的整圆装置是通过沿油气高压管道管端管径最大的两侧径向进行施压，使管端发生塑性变形，每施压一次，进行测量，测出最新的管径最大位置，如此反复3～5次，即完成管端整圆过程。该方法在实施过程中需进行多次检测工作和多次对钢管进行装夹固定以改变施压位置，工作量大，效率低。另外，该方法整出的钢管表面容易出现压痕或折痕，且难以消除。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种钢管管端整圆装置，通过外径整圆辊和内径整圆辊配合，采用辊压整圆的方式，解决了现有的整圆装置存在需进行多次检测工作和多次对钢管进行装夹固定以改变施压位置，工作量大，效率低，同时会造成钢管表面出现压痕或折痕的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种钢管管端整圆装置，包括

活动座；

安装于所述活动座上的支撑组件；

以及通过所述支撑组件固定并活动设置于所述活动座上的整圆机构；所述整圆机构包括外整圆组件和内整圆组件；所述内整圆组件包括主轴、内圆盘和内径整圆辊；所述内圆盘呈圆盘形结构，所述主轴与所述内圆盘同轴设置并连接；在所述内圆盘上设置有至少一组所述内径整圆辊；一组所述内径整圆辊为2-12个，位于以所述主轴为轴心的同一圆周上；所述内径整圆辊通过内径辊轴可转动地活动安装于所述内圆盘上；所述外整圆组件包括外圆盘和外径整圆辊；所述外圆盘呈圆环形，与所述内圆盘同圆心设置，套设于所述内圆盘外；在所述外圆盘上设置有至少一组所述外径整圆辊；一组所述外径整圆辊为2-12个，位于以所述主轴为轴心的同一圆周上；所述外径整圆辊通过外径辊轴可转动地活动安装于所述外圆盘上。

作为本发明的一种优选方案，在所述活动座的下方安装有T形滑块；在所述T形滑块底部设置有滚珠。

作为本发明的一种优选方案，在所述活动座上安装有定位气缸；所述定位气缸沿竖直方向设置，所述定位气缸的输出轴与摩擦定位块连接。

作为本发明的一种优选方案，所述支撑组件包括前端支撑板和后端支撑板；所述前端支撑板和后端支撑板竖直安装于所述活动座上；所述主轴穿过所述前端支撑板和后端支撑板，活动设置。

作为本发明的一种优选方案，在所述主轴外套设有联动轴套；所述联动轴套位于所述主轴和前端支撑板之间；所述联动轴套的一端为动力输入端，所述联动轴套的另一端与所述内径辊轴齿轮啮合连接；所述内径辊轴与所述内径整圆辊同步转动。

作为本发明的一种优选方案，所述联动轴套通过传动皮带与一所述外径辊轴连接，驱动所述外径辊轴转动；所述外径辊轴之间通过连接皮带连接，使所述外径辊轴同步转动；所述外径辊轴与所述外径整圆辊同步转动。

作为本发明的一种优选方案，所述主轴的一端与所述内圆盘固定设置，所述主轴的另一端为动力输入端，所述主轴驱动所述内圆盘转动。

作为本发明的一种优选方案，所述外径整圆辊和内径整圆辊都为两组，每组都为3个；不同组的所述外径整圆辊和内径整圆辊距离所述内圆盘中心的距离不同；所述外径整圆辊和内径整圆辊可拆卸设置。

作为本发明的一种优选方案，在所述内圆盘和外圆盘之间设置有同步转动连接件；在所述外圆盘和前端支撑板之间设置有固定连接件。

作为本发明的一种优选方案，所述主轴与所述内圆盘的连接端为圆锥形的定心端。

本发明具有如下有益效果：本发明用于钢管管端的整圆作业，操作简单，灵活性好，在钢管内、外壁各成一个滚压系统，同时进行滚压整圆，可有效防止整圆过程中管端表面出现纵向折痕，该装置工作效率高，适用于量产化的焊接钢管，经本装置整形后的管端椭圆度≤0.3％，外形圆整美观，便于焊接时的对口，可有效减少焊接后的焊缝缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明外圆盘和外圆盘的盘面结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.活动座 2.T形滑块 3.定位气缸

4.内圆盘 5.外圆盘 6.主轴

7.联动轴套 8.内径整圆辊 9.外径整圆辊

10.前端支撑板 11.后端支撑板 12.同步转动连接件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例

结合图1和图2，本发明为一种钢管管端整圆装置，用于钢管管端的整圆作业，采用滚压整圆方式，无须对钢管进行多次装夹固定，能够一次性完成整圆作业过程。本发明包括活动座1，安装于活动座1上的支撑组件，以及通过支撑组件固定并活动设置于活动座1上的整圆机构。通常为了便于活动座1进行移动，在活动座1的下方安装有T形滑块2；在T形滑块2底部设置有滚珠。本发明通过T形滑块2安装于T形滑槽内，沿T形滑槽运动。支撑组件主要用于对整圆机构进行安装固定。

整圆机构是本发明的主要功能机构。整圆机构包括外整圆组件和内整圆组件。内整圆组件包括主轴6、内圆盘4和内径整圆辊8。内圆盘4呈圆盘形结构，主轴6与内圆盘4同轴设置并连接。在内圆盘4上设置有至少一组内径整圆辊8。一组内径整圆辊8为2-12个，位于以主轴6为轴心的同一圆周上。优选的，3个内径整圆辊8为一组。内径整圆辊8通过内径辊轴可转动地活动安装于内圆盘4上。内径整圆辊8为圆筒形的辊形结构，内径整圆辊8的一端安装于内圆盘4上，另一端设置为圆椭圆或锥形结构，便于对钢管进行安装。具体的，内径辊轴垂直内圆盘4安装，尾端穿过内圆盘4，内径辊轴可相对内圆盘4转动。内径整圆辊8套设在内径辊轴上。外整圆组件包括外圆盘5和外径整圆辊9。外圆盘5呈圆环形，与内圆盘4同圆心设置，套设于内圆盘4外。在外圆盘5上设置有至少一组外径整圆辊9。一组外径整圆辊9为2-12个，位于以主轴6为轴心的同一圆周上。外径整圆辊9与内径整圆辊8配合，一组外径整圆辊9的数量与一组内径整圆辊8的数量一致。外径整圆辊9通过外径辊轴可转动地活动安装于外圆盘5上。外径辊轴的形状和安装方式都与内径辊轴类似。

为了能够实现活动座1在T形滑槽的任意位置进行固定，在活动座1上安装有定位气缸3；定位气缸3沿竖直方向设置，定位气缸3的输出轴与摩擦定位块连接。当需要进行固定时，定位气缸3驱动摩擦定位块下压，与T形滑槽表面接触，通过摩擦力限制活动座1移动。

本发明的支撑组件优选采用以下结构。支撑组件包括前端支撑板10和后端支撑板11。前端支撑板10和后端支撑板11竖直安装于活动座1上。主轴6穿过前端支撑板10和后端支撑板11，活动设置。

为了具有更好的整圆效果，本发明的内圆盘4、外圆盘5、内径整圆辊8和外径整圆辊9都能够进行主动转动和被动随动。具体的，本发明可以通过以下结构实现。在主轴6外套设有联动轴套7。联动轴套7位于主轴6和前端支撑板10之间。联动轴套7的一端为动力输入端，联动轴套7的另一端与内径辊轴齿轮啮合连接。联动轴套7的动力输入端可以现有技术的动力引入方式实现，比如通过皮带或齿轮组与电机或马达连接，引入动力。内径辊轴与内径整圆辊8同步转动。同时，联动轴套7通过传动皮带与一外径辊轴连接，驱动外径辊轴转动。外径辊轴之间通过连接皮带连接，使外径辊轴同步转动。外径辊轴与外径整圆辊9同步转动。为了能够直接驱动内圆盘4进行转动，主轴6的一端与内圆盘4固定设置，主轴6的另一端为动力输入端，主轴6驱动内圆盘4转动。主轴6的动力输入端引入动力的方式可以与联动轴套7引入动力的方式相同。

在本发明中，外圆盘5可以与内圆盘4同步转动，也可以不与内圆盘4同步转动，充分保证本发明的灵活性。具体可以通过在内圆盘4和外圆盘5之间设置有同步转动连接件12。同步转动连接件12可以是插销、连接杆等部件，如图2所示，通过类似销栓的简单结构，就可以实现内圆盘4和外圆盘5之间的同步转动，并且可以使内圆盘4和外圆盘5脱离同步转动时，只需取下同步转动连接件12即可。当需要内圆盘4转动，外圆盘5固定时，可以在外圆盘5和前端支撑板10之间设置有固定连接件。固定连接件可以是类似销轴的结构，如一根垂直外圆盘5方向穿过外圆盘5和前端支撑板10的销轴。

为了使本发明能够适配不同管径的钢管，外径整圆辊9和内径整圆辊8都为两组；不同组的外径整圆辊9和内径整圆辊8距离内圆盘4中心的距离不同。外径整圆辊9和内径整圆辊8可拆卸设置。一方面可以通过选取不同外径的内径整圆辊8和外径整圆辊9来适配不同管径的钢管，另一方面本发明使用过程中，是使用一组外径整圆辊9和内径整圆辊8，通过选择具体采用哪组内径整圆辊8和外径整圆辊9，来适配不同管径的钢管。

为了在钢管的安装过程中，更好的进行调心，使钢管与主轴6同轴心设置，主轴6与内圆盘4的连接端为圆锥形的定心端。

本发明具体的安装使用过程；将钢管通过可调式的外部装夹装置进行固定，移动本发明的活动座1，使活动座1接近钢管，然后调节外部装夹装置，使钢管与本发明的主轴6进行对心；完成调心后，根据钢管的管径选取使用哪组外径整圆辊9和内径整圆辊8，以及选取的外径整圆辊9和内径整圆辊8的规格；之后推动活动座1，使钢管的管端插入外径整圆辊9和内径整圆辊8之间(如图1所示)，并通过定位气缸3使活动座1固定。最后，启动本发明，对钢管进行内外滚压，即可完成管端整圆过程。具体对钢管的内外滚压方式不限，本发明可以有多种不同的形式。

结合以上实施例，可以看出本发明具有优点：本发明用于钢管管端的整圆作业，操作简单，灵活性好，在钢管内、外壁各成一个滚压系统，同时进行滚压整圆，可有效防止整圆过程中管端表面出现纵向折痕，该装置工作效率高，适用于量产化的焊接钢管，经本装置整形后的管端椭圆度≤0.3％，外形圆整美观，便于焊接时的对口，可有效减少焊接后的焊缝缺陷。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。