一种无缝钢管加工用弯折装置的制作方法

本发明涉及钢管加工，具体是一种无缝钢管加工用弯折装置。

背景技术：

1、无缝钢管凭借其优异的承压能力和结构强度，在石油化工、机械制造及流体输送等领域得到了广泛应用，且在实际装配中常需要进行弯折加工。然而，在无缝钢管弯折成型过程中，弯曲区域的金属材料会承受复杂的非均匀应力，弯曲内侧的管壁在轴向压应力的作用下，极易因局部失稳而产生皱褶，导致管道阻力增大；与此同时，弯曲外侧的管壁则受到轴向张应力而被拉伸减薄，在缺乏有效径向约束的情况下，这种外拉内压的受力状态会导致钢管横截面出现变形，从而损伤钢管的力学性能和通流容积。

2、为了缓解上述问题，传统的加工方法多采用向管腔内填充细砂、浇筑低熔点合金，或使用固定式刚性芯头进行内部支撑，然而，填充法的工艺流程繁琐、后续清理困难，难以适应现代工业的高效生产需求，而传统的刚性芯头由于几何形状固定，无法随钢管的连续弯曲进行自适应形变，不仅容易磨损或划伤钢管内壁，且对不同弯折半径的适应性较差，因此，如何设计一种结构合理、能提供动态均匀支撑力，进而有效抑制管壁起皱的无缝钢管弯折装置，是目前该领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无缝钢管加工用弯折装置，以解决现有技术中存在的弯折过程中钢管内壁起皱的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无缝钢管加工用弯折装置，包括工作台、钢管输送装置、分节式支撑装置和弯折装置，所述钢管输送装置包括输送部件和管径调节部件，所述输送部件、管径调节部件和弯折装置均设置在工作台上，所述分节式支撑装置包括支撑部件和压力调节部件；

3、所述支撑部件由中心通油管和若干支撑钢节串联组成，所述中心通油管内部设有液压通道，所述支撑钢节内部设置有空腔，所述液压通道的一端与压力调节部件相连接，所述液压通道的另一端通入各个支撑钢节之间的空腔，所述中心通油管上开设有径向分油口，所述液压通道通过径向分油口与支撑钢节连通，所述压力调节部件设置在工作台上，所述压力调节部件为高压油泵，在进行无缝钢管弯折加工之前，工作人员根据待加工钢管的直径，通过操作控制系统，调整管径调节部件的工作位置，使其与钢管的直径相匹配，待管径调节部件达到预设的工作位置后，工作人员将钢管放置到输送部件上，通过操作控制系统，驱动输送部件运行，所述输送部件将钢管运输到预设的弯折位置处，在钢管达到弯折位置后，工作人员将支撑部件送入钢管内部对应的弯折区域，随后，通过启动压力调节部件，将高压液压油注入液压通道内，高压液压油通过径向分油口进入支撑钢节内部，随着注油量增加，所述支撑钢节内部压力迅速上升，所述支撑钢节膨胀紧贴钢管内壁，随后，工作人员通过操作控制系统，驱动弯折装置运行，所述弯折装置对钢管进行弯折加工，完成弯折加工后，所述弯折装置复位，工作人员通过控制系统，操作压力调节部件泄压，高压液压油从中心通油管中抽出，所述支撑部件收缩，工作人员将支撑部件从钢管中取出，再将完成加工的钢管下料。

4、所述支撑钢节包括支撑轴心和橡胶膨胀套，所述支撑轴心套设在中心通油管和橡胶膨胀套之间，所述支撑轴心与橡胶膨胀套之间设置有密闭空腔，所述支撑轴心的中心位置周向设置有轴向通油孔，工作人员将高压液压油通过压力调节部件注入中心通油管内部后，高压液压油从中心通油管上的径向分油口流出，通过支撑轴心上的轴向通油孔，流入支撑轴心和橡胶膨胀套之间的密封空腔，随着高压液压油的持续注入，所述橡胶膨胀套受到内部油压作用向外均匀膨胀，逐渐贴合钢管的内壁，对弯折区域的钢管形成均匀的内部支撑，有效避免弯折加工过程中钢管出现内壁褶皱、凹陷或者扁塌变形的问题，保证弯折后的钢管截面保持圆整，提升无缝钢管弯折加工的成品质量。

5、所述输送部件包括驱动源、链条和多个输送辊组，所述驱动源和输送辊组均设置在工作台上，所述驱动源和各个输送辊组之间通过链条啮合传动，在对钢管进行弯折加工之前，工作人员将待加工的钢管放置到输送辊组上，通过控制系统，操作驱动源运行，所述驱动源的输出端带动链条转动，所述链条同步驱动各个输送辊组进行转动，通过输送辊组与钢管外壁之间的摩擦力带动钢管进给，将钢管平稳输送到预设的弯折位置，保证钢管进给位置精准，便于弯折作业顺利开展。

6、所述输送辊组包括辊道支架和管材辊道，所述辊道支架设置在工作台上，所述管材辊道转动设置在辊道支架上，所述管材辊道的一端依次设置有内链轮和外链轮，所述驱动源通过链条与第一个管材辊道的内链轮啮合传动，第一个所述管材辊道的外链轮与第二个管材辊道的外链轮啮合传动，第二个所述管材辊道的内链轮与第三个管材辊道的内链轮啮合传动，在启动驱动源后，所述驱动源先通过链条带动第一个管材辊道的内链轮转动，第一个所述管材辊道受驱动同步转动，其端部的外链轮随之同步转动，进而带动相邻第二个管材辊道的外链轮转动，第二个所述管材辊道转动后，其端部的内链轮同步转动，进而带动相邻第三个管材辊道的内链轮转动，实现动力依次在各组输送辊组同步转动，这种交错啮合的传动方式能够保证所有管材辊道转速一致，避免钢管进给过程中出现打滑、错位，进一步提升管材进给平稳性，保障送料精度更高，防止管材位置偏差导致弯折位置偏差导致的弯折精度不足问题。

7、所述管径调节部件包括夹持运输部件和移动部件，所述工作台上开设有移动槽和滑槽，所述移动部件与工作台相连接，所述移动部件穿过移动槽与夹持运输部件相连接，所述夹持运输部件滑动设置在滑槽上，在钢管进行弯折加工之前，工作人员根据待加工钢管的直径，通过控制系统，操作移动部件驱动夹持运输部件沿着滑槽同步滑动，调整两个夹持运输部件之间的间距，使得两个夹持运输部件能够恰好贴合不同直径钢管的外壁，既保证对钢管的导向限位作用，又不会过度挤压钢管外壁造成表面损伤，适配不同加工需求，提升装置的通用性。

8、所述移动部件包括驱动源一、齿轮、滑动槽、齿条一和齿条二，所述驱动源一的输出端与齿轮相连接，所述齿条一和齿条二均与齿轮啮合连接，所述齿条一和齿条二均滑动设置在滑动槽上，所述齿条一和齿条二均穿过移动槽与夹持运输部件相连接，在对夹持运输部件进行位置调整时，工作人员通过操作控制系统，启动驱动源一，所述驱动源一带动齿轮转动，啮合在齿轮两侧的齿条一和齿条二会沿着滑动槽做方向相反的同步运动，进而带动两个夹持运输部件同时相互靠近或者相互远离，实现两个夹持运输部件间距的精准同步调整，保障两个夹持运输部件始终对称分布在钢管输送路径的两侧，保证调整后钢管的输送位置不会发生偏移，省去人工对位调整的步骤，提高管径调节的效率与精度。

9、所述夹持运输部件包括箱体和运输轮，所述齿条一和齿条二均穿过移动槽与箱体相连接，所述箱体滑动设置在滑槽上，所述箱体的内部设置有驱动源二，所述驱动源二的输出端与运输轮相连接，在将两个夹持运输部件移动到和钢管直径相匹配的工作位置后，将待弯折加工的钢管输送到两个运输轮之间，通过控制系统，启动驱动源二，两个运输轮同步转动，即可夹持钢管向前输送，无需额外人工推送，保障送料位置稳定，运输过程不会出现打滑偏移，提升弯折加工的精度。

10、所述弯折装置包括驱动源三、压轮、连接板和环形压槽，所述驱动源三设置在工作台的下端面，所述驱动源三的输出端贯穿工作台与连接板和环形压槽相连接，所述压轮设置在连接板上，工作人员将待加工钢管输送到预设的弯折位置后，通过操作控制系统，启动驱动源三，所述驱动源三转动，带动连接板和压轮向钢管方向进给，使压轮压紧钢管外壁，同时将钢管对应弯折段卡入环形压槽，随着驱动源三持续进给，所述压轮配合环形压槽逐步完成钢管的弯折作业，弯折过程中分节式支撑装置持续对钢管弯折区域内部提供均匀支撑，保证弯折过程受力均匀，弯折完成后驱动源三带动压轮复位，即可取出加工完成的钢管。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、本发明通过分节式支撑装置中的中心通油管、若干支撑钢节以及压力调节部件的相互配合，在无缝钢管进行弯折前将支撑部件送入钢管内部弯折区，利用压力调节部件注入高压液压油，使其通过中心通油管的径向分油口及支撑轴心的轴向通油孔流入密封空腔，促使橡胶膨胀套向外均匀膨胀并紧贴钢管内壁，实现了在弯折过程中对管腔内部的主动、均匀柔性支撑，有效缓解了钢管弯折时内壁起皱、塌陷及截面畸变变扁的问题，保障了弯折后钢管截面的圆整度，同时分节式的支撑钢节可跟随钢管弯折过程发生自适应偏转，无需提前根据弯折半径定制固定尺寸的刚性支撑结构，大幅提升了对不同弯折参数加工需求的适应性，也不会对钢管内壁造成刚性划伤，有效保障了钢管的加工质量。

13、2、本发明通过管径调节部件中的移动部件与夹持运输部件之间的协同运作，在钢管正式进入加工流程之前，即可灵活调整两组夹持运输部件之间的水平间距，从而紧密贴合不同外径尺寸的钢管，实现了对不同规格管径钢管的对称调节与导向运输，避免了因传统手动对位引发的输送路径偏移问题，同时防止了因过度挤压而对管材表面造成的划伤或变形等损伤，提升了送料环节的定位精度与稳定性，增强了设备应对多规格管材的通用性与整体生产效率。