一种钢管矫直机的制作方法

1.本实用新型涉及钢管加工制造技术领域，尤其是一种钢管矫直机。


背景技术：

2.矫直是钢管生产中的重要工序。应用于石油套管或油气管的钢管不但在强度等级和焊缝质量上有着严格的要求，对钢管自身的直线度也有较高的要求，究其原因在于，直线度的偏差直接关系到油套管和油气管的管端螺纹的加工，且大多数车丝加工采用的是管子旋转方式，对钢管的直线度提出了更好的要求。
3.钢管因受到焊缝热量、轧制偏心力、压紧力或弯曲力不平衡因素的影响极易出现侧弯问题。为了满足直线度检验标准，通常借由矫直机以实现对钢管的矫正。在现有技术中，钢管矫直机包括有机台、第一矫直功能部、第二矫直功能部、喂料功能部以及电机驱动部。第一矫直功能部、第二矫直功能部均依序排布、固定于机台的上平面上。喂料功能部亦固定于机台的上平面上，且布置于第一矫直功能部的正上游。电机驱动部用来驱动喂料功能部。当电机驱动部启动时，辅以摩擦力的作用喂料功能部将钢管持续不断地喂入第一矫直功能部进行一次矫正，而后流经第二矫直功能部进行二次矫正。已知，无论在一次矫正进程抑或是二次矫正进程中，第一矫直功能部和第二矫直功能部均施以刚性挤压力至钢管管壁上(常温下，钢管自身具有较大的屈服强度)，如此一来，一方面，因受到硬挤压力的作用，极易会在钢管的管壁上形成较为严重的擦痕，降低其外观光整度，而且还会极大地增加第一矫直功能部和第二矫直功能部的能耗，进而在一定程度上增加钢管的矫直费用；另一方面，第一矫直功能部和第二矫直功能部所配套的矫形压辊会过快磨损，降低其使用寿命，需要后续投入大量的人力、物力进行维护，因而，亟待技术人员解决上述问题。


技术实现要素：

4.故，本实用新型设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该钢管矫直机的出现。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型涉及了一种钢管矫直机，其包括有机台、第一矫直功能部、第二矫直功能部、喂料功能部以及电机驱动部。第一矫直功能部、第二矫直功能部均可拆卸地固定于机台的上平面上，以分别实现对钢管的初次矫正、二次矫正。喂料功能部亦可拆卸地固定于机台的上平面上，且布置于第一矫直功能部的正上游。电机驱动部用来驱动喂料功能部。当电机驱动部启动时，辅以摩擦力的作用喂料功能部将钢管持续不断地喂入第一矫直功能部。另外，钢管矫直机还包括有管材加热部。管材加热部其布置于喂料功能部和第一矫直功能部之间，其包括有感应线圈、交流电源以及电流调节器。电流调节器串联于交流电源与感应线圈之间。感应线圈将交流电源提供的电能转化为热能，以对穿越于其内的钢管进行加热、升温。
6.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，管材加热部还包括测温器以及控制
器。测温器布置于感应线圈的下游，实时对钢管进行温度测量，并反馈温度数据至控制器，经过处理、分析后，即时发出执行信号至电流调节器，以调节感应线圈的工作电流。
7.作为本实用新型技术方案的进一步改进，钢管矫直机还包括有前置导料组件。前置导料组件布置于喂料功能部的上游，且其上开设有与钢管直径相适配的、可供钢管自由进行穿越的横置穿越孔。
8.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，沿着钢管喂入方向，横置穿越孔依序由锥形导正段和平直输送段构成。
9.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，前置导料组件包括有上置导料件、下置导料件以及联接螺钉。上置导料件和下置导料件相互扣合，且借由联接螺钉进行锁定。在上置导料件、下置导料件上分别一一对应地开设有上置半弧形凹槽、下置半弧形凹槽。当上置导料件和下置导料件扣合完毕后，上置半弧形凹槽和下置半弧形凹槽共同围拢而成横置穿越孔。
10.相较于传统设计结构的钢管矫直机，在本实用新型所公开的技术方案中，额外增设了管材加热部。在钢管输送的过程中对其进行加热处理，提高其在矫正成形过程中的温度值(须低于预处理钢管的相变温度值30～50℃)。钢管受到温度影响会在一定程度上降低其屈服强度值以及抗形变能力，如此一来，一方面，会有效地降低钢管的矫正难度，提高其矫直效率；另一方面，还有效地降低了能耗，进而直接导致钢管矫直成本的下降；再一方面，矫直后的钢管外侧壁上会残存有较少的压痕或无压痕的存在，有利于确保钢管经矫直后的成型质量。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
12.图1是本实用新型中钢管矫直机第一种实施方式的立体示意图。
13.图2是图1的俯视图。
14.图3是图1的侧视图。
15.图4是本实用新型中钢管矫直机第二种实施方式的立体示意图。
16.图5是本实用新型中钢管矫直机第三种实施方式的立体示意图。
17.图6是本实用新型钢管矫直机第三种实施方式中前置导料组件的立体示意图。
18.图7是本实用新型钢管矫直机第三种实施方式中前置导料组件的剖视图。
19.1-机台；2-第一矫直功能部；3-第二矫直功能部；4-喂料功能部；5-电机驱动部；6-管材加热部；61-感应线圈；62-交流电源；63-电流调节器；64-测温器；65-控制器；7-前置导料组件；71-上置导料件；72-下置导料件；73-横置穿越孔；731-锥形导正段；732-平直输送段。
具体实施方式
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等
指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明，图1、图2、图3分别示出了本实用新型中钢管矫直机第一种实施方式的立体示意图、俯视图及其侧视图，可知，其主要由机台1、第一矫直功能部2、第二矫直功能部3、喂料功能部4、电机驱动部5以及管材加热部6等几部分构成。其中，第一矫直功能部2、第二矫直功能部3均可拆卸地固定于机台1的上平面上，以分别实现对钢管的初次矫正、二次矫正。喂料功能部4亦可拆卸地固定于机台1的上平面上，且布置于第一矫直功能部2的正上游。电机驱动部5用来驱动喂料功能部4。当电机驱动部5启动时，辅以摩擦力的作用喂料功能部4将钢管持续不断地喂入第一矫直功能部2、第二矫直功能部3。第一矫直功能部2和第二矫直功能部3均由多个相互对置的矫形压辊构成。当钢管依序流经第一矫直功能部2和第二矫直功能部3时，矫形压辊均施以压力至钢管侧壁上以进行直线度校正。管材加热部6其布置于喂料功能部4和第一矫直功能部2之间，其包括有感应线圈61、交流电源62以及电流调节器63。电流调节器63串联于交流电源62与感应线圈61之间，以实时地调节感应线圈61的输出功率值。感应线圈61将交流电源62提供的电能转化为热能，以对穿越于其内的钢管进行加热、升温。在钢管输送的过程中对其进行加热处理，提高其在一次矫正成形以及二级矫正成形过程中的温度值。钢管受到温度影响会在一定程度上降低其屈服强度值以及抗形变能力。
22.通过采用上述技术方案进行设置，钢管矫直机在实际应用中至少产生有以下有益效果：
23.1)会有效地降低钢管的矫正难度，提高其矫直效率；
24.2)在实际矫形进程中，从属于第一矫直功能部2和第二矫直功能部3的矫形压辊所需提供的侧向压力得到有效地降低，进而变相地延长了矫形压辊的使用寿命，即意味着减少了后续大量维护工作。
25.3)降低了能耗，即单位长度钢管矫直所需的理论能源输入(由电机驱动部5来提供)可得到有效地降低，进而直接导致钢管矫直成本的下降；
26.4)由矫形压辊施加于钢管上的侧压力大幅地下降，矫直且经回复后的钢管外侧壁上会残存有较少的压痕或无压痕的存在，有利于确保钢管经矫直后的成型质量。
27.在此需要说明的是，假如加热温度高于钢管的相变温度，必然导致其内晶相组织的改变，进而影响到其刚性以及屈服强度，而且还冷却的进程中还极易出现淬火或回火等效应。鉴于此，需要对钢管的加热温度值上限进行限定，宜稍低于相对应的相变温度，一般以低于30～50℃为宜。
28.图4示出了本实用新型中钢管矫直机第二种实施方式的立体示意图，其相较于上述第一种实施方式的区别点在于：管材加热部6还增设有测温器64以及控制器65。测温器64布置于感应线圈61的下游，实时对钢管进行温度测量，并反馈温度数据至控制器65，经过处理、分析后，即时发出执行信号至电流调节器63，以调节感应线圈61的工作电流，最终确保钢管在执行一次矫正操作前具有适宜的升温温度，不但要确保钢管升温后温度值不能低于下限值，确保执行钢管矫直的困难度，而且还要确保钢管升温后温度值不能高于相变温度值，避免其后续因淬火、回火而发生组织改变。在此需要说明的是，测温器64优选为远红外
测温器，其采用非接触测量方式，且具有较高的灵敏系数。
29.图5示出了本实用新型中钢管矫直机第三种实施方式的立体示意图，其相较于上述第二种实施方式的区别点在于：钢管矫直机还增设有前置导料组件7。前置导料组件7布置于喂料功能部4的上游，其优选有上置导料件71、下置导料件72以及联接螺钉(图中未示出)。上置导料件71和下置导料件72相互扣合，且借由联接螺钉进行锁定。在上置导料件71、下置导料件72上分别一一对应地开设有上置半弧形凹槽、下置半弧形凹槽。当上置导料件71和下置导料件72扣合完毕后，上置半弧形凹槽和下置半弧形凹槽共同围拢而成一横置穿越孔73(如图6中所示)。且出现实现后续自动导正目的考虑，顺延着喂料方向(即图5中所示的由右至左方向)，横置穿越孔73依序由锥形导正段731和平直输送段732构成(如图7中所示)。如此一来，不但可有效地降低钢管的喂料难度，而且确保喂料后的钢管相对于第一矫直功能部2具有精准的相对位置，利于确保其最终矫形质量。
30.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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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。