一种带钢储料装置、高频焊管生产系统及生产工艺

技术领域

本发明属于高频焊管生产技术领域，尤其涉及一种带钢储料装置、高频焊管生产系统及生产工艺。

背景技术

带钢又称钢带，是为了适应不同工业部门工业化生产各类金属或机械产品的需要而生产的一种窄而长的钢板。用于制造高频直缝焊管的带钢一般成卷供应，长度根据每卷的大小略有不同。生产时使用包括开卷机、引料矫平机、剪切对焊机、储料活套、成型定径机组、高频焊机、飞锯、打包机等多种设备。储料活套的作用是在带钢头尾剪切对焊时，将预先储存的带钢不断地输送出来，提供一定数量的带钢以保证机组能够连续生产，直至后续带钢不断补充进入储料活套，满足带钢连续成型要求。例如，中国专利申请，申请号CN202121166595.X，申请日20210528，授权公告号CN215666197U，授权公告日20220128，公开了一种卧式活套式储料机，包括入料夹送装置、储料活套、出料夹送装置和控制系统，所述入料夹送装置中设置了第一驱动电机、第一气动压紧机构和一对直径相同转向相反的入料夹送辊，在第一驱动电机和入料夹送辊之间的传动系统中设置了第一减速器、同步带传动副、第一分动箱和第一万向传动轴，入料夹送装置中设置了第一制动器，所述一对入料夹送辊其中一个入料夹送辊为轴线固定的第一定轴辊。现有技术中卧式储料活套主要存在以下问题：1.现有的高速焊管轧机生产速度较快，卧式储料活套的送料速度无法与告诉焊管轧机匹配，大大降低了高速焊管轧机生产效率；2.带钢从进入卧式储料活套到出储料活套的过程中存在着弯折和宽度方向的翻转，对于小尺寸宽度的带钢（例如20mm至140mm之间宽度的带钢），很容易发生扭曲变形，影响焊管品质；3.现有技术中，高速焊管轧机可以兼容多规格焊管的生产，调试时间短，但卧式储料活套无法同时对两种以上宽度规格的带钢进行备料，而且卧式储料活套占地面积大，在空间狭小的车间无法同时设置两个卧式储料活套配合多规格焊管的无缝衔接生产。现有技术中，其他形式的储料活套也无法解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中卧式储料活套的供料速度与高速焊管轧机生产速度不匹配、小尺寸宽度的带钢在卧式储料活套内容易发生扭曲变形以及无法适应高速焊管轧机多规格焊管无缝衔接生产的问题，本发明的目的在于提供一种带钢储料装置、高频焊管生产系统及生产工艺，该带钢储料装置，突破传统卧式储料活套、立式储料活套的思维局限，简化储料功能部件，增设可以根据带钢的宽度，调整储料机构宽度的调节机构，以期兼容多规格带钢，避免储料过程出现塌卷；备料方式简单、易操作，运行稳定可靠；应用该带钢储料装置的高频焊管生产系统，同时对生产工艺进行改进，可以最大程度的匹配高速焊管轧机的生产速度，避免设备闲置，大大提高了高速焊管轧机的生产效率。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

一种带钢储料装置，其特点是包括支承部、第一储料部和第二储料部，所述第一储料部和第二储料部结构相同，且镜像对称设置在支承部上方；所述第一储料部和第二储料部均包括限宽机构和卷取芯轴；所述限宽机构包括固定架、活动架和导向组件，所述固定架竖直设置，活动架与固定架平行；所述导向组件包括若干组导杆和导套，所述导杆的一端与固定架旋转连接，导杆的另一端穿与导套滑动连接或螺纹连接，所述导套与活动架连接；所述卷取芯轴垂直穿设在固定架和活动架之间。卷取芯轴靠近固定架的一端连接卷取驱动机构。

进一步地，所述导套设置内螺纹，所述导杆设置外螺纹，导套的内螺纹与导杆的外螺纹连接，所述导套与活动架旋转连接。通过导杆的旋转，带动与导套连接的活动架靠近或远离固定架，从而实现卷取芯轴轴向方向带钢宽度的调整。

进一步地，所述导杆上设置第一链轮，所述活动架上设置第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴设置第二链轮，第一链轮和第二链轮通过链条连接，将第一驱动电机的扭矩输送到与链条连接的各个第一链轮上，从而带动导杆、导套的传动，最终带动活动架靠近或远离固定架，从而实现卷取芯轴轴向方向带钢宽度的调整。

进一步地，所述活动架上还设置若干个第三链轮，第三链轮通过链条与第一链轮、第二链轮和第三链轮连接，所述第三链轮起到转向辅助、扩大链条咬合的齿数，增加咬合力度，张紧链条的作用。

进一步地，所述固定架和活动架均为钢管焊接构成的框架结构，框架结构可以减轻装置整体的重量，组装时方便吊运，而且框架结构便于观察带钢的储料状况。

进一步地，所述带钢储料装置还包括支撑架A、支撑架B和支撑架C，所述支撑架A、支撑架B和支撑架C设置在支承部上方，所述第一储料部、第二储料部间隔设置在支撑架A、支撑架B和支撑架C之间；所述第一储料部的卷取芯轴的两端通过轴承座分别与支撑架A和支撑架B连接，支撑架A上设置与卷取芯轴连接的卷取驱动机构；所述第二储料部的卷取芯轴的两端分别通过轴承座分别与支撑架C和支撑架B连接，支撑架C上设置与卷取芯轴连接的卷取驱动机构。

进一步地，所述支承部包括第一底座和第二底座，所述第二底座设置在第一底座上部，且第二底座与第一底座旋转连接；所述第二底座上部连接支撑架A、第一储料部、支撑架B、第二储料部和支撑架C；所述第二底座外径上设置第一齿轮，所述第一齿轮通过传动齿轮与第二驱动电机连接，第二驱动电机带动第二底座旋转，实现第一储料部和第二储料部的位置转换。

进一步地，所述固定架和活动架的相对面上均设置若干侧辊，所述侧辊沿卷取芯轴的径向方向设置，所述侧辊通过两端的轴承座与固定架或活动架连接。在带钢进行储料收料的过程中，带钢边缘碰到侧辊后，侧辊的转动可以抵消一部分摩擦力，避免带钢边部与固定架、活动架的摩擦。

进一步地，所述卷取芯轴外侧套接收放料轮，所述收放料轮与卷取芯轴键连接；所述收放料轮的外缘与侧辊端部靠近。

本发明的另一个目的在于提供一种高频焊管生产系统，其特点是包括依次设置的双头开卷机、第一剪切对焊机、带钢储料装置、第二剪切对焊机、高频焊管滚压成型系统；所述双头开卷机包括开卷轴A和开卷轴B，所述开卷轴A和开卷轴B旋转180°后位置互换；所述开卷轴A、第一剪切对焊机、第一储料部在同一直线A方向时，所述第二储料部、第二剪切对焊机、高频焊管滚压成型系统在同一直线B方向，直线A和直线B平行；所述第一储料部和第二储料部旋转180°互换位置后，所述开卷轴A、第一剪切对焊机、第二储料部在同一直线A方向时，所述第一储料部、第二剪切对焊机、高频焊管滚压成型系统在同一直线B方向。

进一步地，所述高频焊管滚压成型系统包括沿带钢长度方向依次设置的粗成型装置、精成型装置、导缝装置、五辊挤压装置、四向校直装置。

本发明的另一个目的在于提供一种高频焊管生产系统的生产工艺，其特点是由上述高频焊管生产系统实现，包括如下步骤：

S1.第一储料部和第二储料部待储带钢宽度的尺寸调整，通过第一驱动电机带动第一链轮、第二链轮、第三链轮，最终使活动架与固定架调整到合适的距离；

S2.开卷轴A、第一剪切对焊机、第一储料部在同一直线A方向时，第二储料部、第二剪切对焊机、高频焊管滚压成型系统在同一直线B方向，直线A和直线B平行；开卷轴A上设置带钢A，开卷轴B上设置带钢B，带钢A的头部经第一剪切对焊机后进入第一储料部并由卷取芯轴的转动开始收卷，带钢A开卷至带尾后，开卷轴A和开卷轴B旋转180°互换位置，开卷轴A设置带钢C，带钢B的带头与带钢A的带尾在第一剪切对焊机上进行剪切对焊，第一储料部继续进行收卷，重复上述操作，进行带钢B的带尾与带钢C的带头的剪切对焊，直至第一储料部收卷足够长度/卷数的带钢；

S3.第一储料部存收卷足够长度/卷数的带钢后，第一储料部和第二储料部在支承部旋转带动下互换位置，开卷轴A、第一剪切对焊机、第二储料部在同一直线A方向时，所述第一储料部、第二剪切对焊机、高频焊管滚压成型系统在同一直线B方向；此时第一储料部可以进行放料，依次经过第二剪切对焊机、高频焊管滚压成型系统，进行高频焊管的生产；第二储料部可以重复如S2步骤的操作进行带钢的收卷；待第一储料部放料结束，再次通过旋转支承部使第一储料部和第二储料部互换位置；第二剪切对焊机用于第一储料部和第二储料部之间切换时带钢首尾的剪切对焊，使焊管的生产可持续进行；

S4.切换带钢规格时，可以单独调整第一储料部、第二储料部中活动架与固定架的距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该带钢储料装置，突破传统卧式储料活套、立式储料活套的思维局限，简化储料功能部件，增设可以根据带钢的宽度，调整储料机构宽度的调节机构，以期兼容多规格带钢，尤其是小规格带钢，避免储料过程出现塌卷，两个储料部，采用独立的收放卷驱动，同一时间段内实现一个向高频焊管轧机提供带钢，起到开卷机的效果，另一个储存开卷机开卷的带钢，并在两者之间设置剪切对焊装置，实现带钢长度方向的延长，并集中收卷于储料部，相当于一个大型的开卷机；备料方式简单、易操作，运行稳定可靠，储存足够数量的带钢；应用该带钢储料装置的高频焊管生产系统，同时对生产工艺进行改进，可以最大程度的匹配高速焊管轧机的生产速度，在开卷机停机换料及带钢首尾剪切对焊时保证高速焊管轧机能连续稳定生产，避免设备闲置，大大提高了高速焊管轧机的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是发明的一些实施方式，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是本发明实施例1正视活动架结构示意图。

图2是本发明实施例1正视支承部结构示意图。

图3是本发明实施例1右视结构示意图。

图4是本发明实施例2俯视结构示意图。

图中：1-卷取芯轴；2-固定架；3-活动架；4-导杆；5-导套；6-卷取驱动机构；7-第一链轮；8-第一驱动电机；9-第二链轮；10-第三链轮；11-支撑架A；12-支撑架B；13-支撑架C；14-轴承座；15-第一底座；16-第二底座；17-第一齿轮；18-传动齿轮；19-第二驱动电机；20-侧辊；21-收放料轮；22-双头开卷机；23-第一剪切对焊机；24-第二剪切对焊机；25-高频焊管滚压成型系统；26-开卷轴A；27-开卷轴B。

具体实施方式

下面将结合附图对发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，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，都属于发明保护的范围。

实施例1

如图1至图3所示，一种带钢储料装置，其特点是包括支承部、第一储料部和第二储料部，第一储料部和第二储料部结构相同，且镜像对称设置在支承部上方；第一储料部和第二储料部均包括限宽机构和卷取芯轴1；限宽机构包括固定架2、活动架3和导向组件，固定架2竖直设置，活动架3与固定架2平行；导向组件包括若干组导杆4和导套5，导杆4的一端与固定架2旋转连接，导杆4的另一端穿与导套5滑动连接或螺纹连接，导套5与活动架3连接；卷取芯轴1垂直穿设在固定架2和活动架3之间。卷取芯轴1靠近固定架2的一端连接卷取驱动机构6。

导套5设置内螺纹，导杆4设置外螺纹，导套5的内螺纹与导杆4的外螺纹连接，导套5与活动架3旋转连接。通过导杆4的旋转，带动与导套5连接的活动架3靠近或远离固定架2，从而实现卷取芯轴1轴向方向带钢宽度的调整。

导杆4上设置第一链轮7，活动架3上设置第一驱动电机8，第一驱动电机8的输出轴设置第二链轮9，第一链轮7和第二链轮9通过链条连接，将第一驱动电机8的扭矩输送到与链条连接的各个第一链轮7上，从而带动导杆4、导套5的传动，最终带动活动架3靠近或远离固定架2，从而实现卷取芯轴1轴向方向带钢宽度的调整。

活动架3上还设置若干个第三链轮10，第三链轮10通过链条与第一链轮7、第二链轮9和第三链轮10连接，第三链轮10起到转向辅助、扩大链条咬合的齿数，增加咬合力度，张紧链条的作用。

固定架2和活动架3均为钢管焊接构成的框架结构，框架结构可以减轻装置整体的重量，组装时方便吊运，而且框架结构便于观察带钢的储料状况。

带钢储料装置还包括支撑架A11、支撑架B12和支撑架C13，支撑架A11、支撑架B12和支撑架C13设置在支承部上方，第一储料部、第二储料部间隔设置在支撑架A11、支撑架B12和支撑架C13之间；第一储料部的卷取芯轴1的两端通过轴承座14分别与支撑架A11和支撑架B12连接，支撑架A11上设置与卷取芯轴1连接的卷取驱动机构6；第二储料部的卷取芯轴1的两端分别通过轴承座14分别与支撑架C13和支撑架B12连接，支撑架C13上设置与卷取芯轴1连接的卷取驱动机构6。

支承部包括第一底座15和第二底座16，第二底座16设置在第一底座15上部，且第二底座16与第一底座15旋转连接；第二底座16上部连接支撑架A11、第一储料部、支撑架B12、第二储料部和支撑架C13；第二底座16外径上设置第一齿轮17，第一齿轮17通过传动齿轮18与第二驱动电机19连接，第二驱动电机19带动第二底座16旋转，实现第一储料部和第二储料部的位置转换。

固定架2和活动架3的相对面上均设置若干侧辊20，侧辊20沿卷取芯轴1的径向方向设置，侧辊20通过两端的轴承座14与固定架2或活动架3连接。在带钢进行储料收料的过程中，带钢边缘碰到侧辊20后，侧辊20的转动可以抵消一部分摩擦力，避免带钢边部与固定架2、活动架3的摩擦。

卷取芯轴1外侧套接收放料轮21，收放料轮21与卷取芯轴1键连接；收放料轮21的外缘与侧辊20端部靠近。

实施例2

如图4所示，在实施例1提供的一种带钢储料装置基础上，本实施例提供一种高频焊管生产系统，其特点是包括依次设置的双头开卷机22、第一剪切对焊机23、带钢储料装置、第二剪切对焊机24、高频焊管滚压成型系统25；双头开卷机22包括开卷轴A26和开卷轴B27，开卷轴A26和开卷轴B27旋转180°后位置互换；开卷轴A26、第一剪切对焊机23、第一储料部在同一直线A方向时，第二储料部、第二剪切对焊机24、高频焊管滚压成型系统25在同一直线B方向，直线A和直线B平行；第一储料部和第二储料部旋转180°互换位置后，开卷轴A26、第一剪切对焊机23、第二储料部在同一直线A方向时，第一储料部、第二剪切对焊机24、高频焊管滚压成型系统25在同一直线B方向。

高频焊管滚压成型系统25包括沿带钢长度方向依次设置的粗成型装置、精成型装置、导缝装置、五辊挤压装置、四向校直装置。

实施例3

如图4所示，在实施例2提供的一种带钢储料装置基础上，本实施例的目的在于提供一种高频焊管生产系统的生产工艺，其特点是由上述高频焊管生产系统实现，包括如下步骤：

S1.第一储料部和第二储料部待储带钢宽度的尺寸调整，通过第一驱动电机8带动第一链轮7、第二链轮9、第三链轮10，最终使活动架3与固定架2调整到合适的距离；

S2.开卷轴A26、第一剪切对焊机23、第一储料部在同一直线A方向时，第二储料部、第二剪切对焊机24、高频焊管滚压成型系统25在同一直线B方向，直线A和直线B平行；开卷轴A26上设置带钢A，开卷轴B27上设置带钢B，带钢A的头部经第一剪切对焊机23后进入第一储料部并由卷取芯轴1的转动开始收卷，带钢A开卷至带尾后，开卷轴A26和开卷轴B27旋转180°互换位置，开卷轴A26设置带钢C，带钢B的带头与带钢A的带尾在第一剪切对焊机23上进行剪切对焊，第一储料部继续进行收卷，重复上述操作，进行带钢B的带尾与带钢C的带头的剪切对焊，直至第一储料部收卷足够长度/卷数的带钢；

S3.第一储料部存收卷足够长度/卷数的带钢后，第一储料部和第二储料部在支承部旋转带动下互换位置，开卷轴A26、第一剪切对焊机23、第二储料部在同一直线A方向时，第一储料部、第二剪切对焊机24、高频焊管滚压成型系统25在同一直线B方向；此时第一储料部可以进行放料，依次经过第二剪切对焊机24、高频焊管滚压成型系统25，进行高频焊管的生产；第二储料部可以重复如S2步骤的操作进行带钢的收卷；待第一储料部放料结束，再次通过旋转支承部使第一储料部和第二储料部互换位置；第二剪切对焊机24用于第一储料部和第二储料部之间切换时带钢首尾的剪切对焊，使焊管的生产可持续进行；

S4.切换带钢规格时，可以单独调整第一储料部、第二储料部中活动架3与固定架2的距离。

对比例1

中国专利申请，申请号201620939911.5，申请日20160825，授权公告号CN205928560U，授权公告日20170208，公开了一种重力式活套带钢储料设备，该重力式活套带钢储料设备包括动活套辊组、定活套辊组，动活套辊组设置在动活套辊支架上，定活套辊组设置在定活套辊支架上，动活套辊支架位于定活套辊支架下方，由带钢交替连接定活套辊和动活套辊，定活套辊通过定活套辊支架固定设置在重力式活套带钢储料设备的架体上，动活套辊支架设置在由立柱组成的架体内，且动活套辊支架可沿立柱滑动或滚动，定活套辊支架设置在立柱的顶端；立柱间通过斜撑一和斜撑二连接。

与实施例1提供的带钢储料装置相比，该重力式活套带钢储料设备的动活套辊组、定活套辊组承接的带钢宽度范围较窄，进行带钢规格更换时，喂料穿带过程较为复杂，带钢宽度范围不允许较大范围的波动，例如500mm的生产不能直接换成100mm的生产，避免出现错位变形。

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。