[发明专利]一种用于大口径无缝钢管端部定径方法

说明书

技术领域

本发明属于无缝钢管精整技术领域，特别针对大口径无缝钢管端部精整定径装置及方法。

背景技术

目前我国大口径无缝钢管，主要生产工艺为热轧大口径无缝钢管和热扩大口径无缝钢管，热扩无缝钢管最大规格为325mm-1220mm最厚为200mm。大口径无缝钢管被广泛用于恶劣地质和气象条件下油气、热力、粉体、负压空气以及排水介质的输送，其三通管件也被广泛应用于核电生产行业，引起发达国家的普遍重视。铺设该类管线时钢管、三通管件都要对接焊牢，所以对端部对焊处的椭圆度和直径公差有严格要求，目前国际范畴内该类管材的生产工艺不能实现端部高精度的椭圆度以及直径尺寸公差要求。

传统的辊式定径方法对于如此大的钢管直径，因钢端效应的明显加剧，无法达到管材端部内、外径定径以及椭圆精度提高的目的。当前为了完成管线对接，普遍采用切头尾和椭对椭的缓解对接方法，在增加切损浪费的同时，也存在对焊人工调节难度过大的缺陷。因此研发一种能够对大口径无缝钢管的端部椭圆度和直径公差精确加工的定径设备已经成为迫切。

发明内容

为了解决国内外在生产和使用大口径无缝钢管所存在的端部内径、外径尺寸精度低下的问题，本发明的目的在于提出一种用于大口径无缝钢管端部定径装置。本发明的另一目的，提供一种用于大口径无缝钢管端部定径方法,通过内外径模具同时收缩或者扩张达到管材端部内径、外径以及椭圆精度的精确控制的目的。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种用于大口径无缝钢管端部定径装置，包括与地基连接的中间箱体，所述中间箱体的四周分别活动穿设有一滑动拉杆，所述滑动拉杆的一端固定在一后座上, 所述滑动拉杆另一端固定在一外径模具箱体上；所述外径模具箱体的内部在径向上锥面配合一端部外径模具；所述端部外径模具内部套设有一端部内径模具；所述端部内径模具与所述端部外径模具之间形成一定径腔；所述端部内径模具内部连接一斜楔，所述斜楔连接一内径驱动机构的一端，所述内径驱动机构的另一端固定在所述中间箱体上，所述中间箱体上还固定一外径驱动机构的一端，所述外径驱动机构的另一端固定所述后座。

优选的，所述外径模具箱体具有一锥形孔，所述锥形孔具有内锥面，所述端部外径模具设有外锥面，所述外锥面与所述内锥面接触。

优选的，所述内径驱动机构和所述外径驱动机构均为液压式驱动机构。

优选的，所述外径模具箱体为焊接式或者铸造式。

优选的，所述后座为焊接式或者铸造式。

本发明的另一目的，提供一种用于大口径无缝钢管端部定径方法，包括以下步骤：

步骤100：初始状态下，调整端部内径模具外圆的尺寸和端部外径模具内圆的尺寸，使得端部外径模具内圆的尺寸大于被定径无缝钢管的外径尺寸，调整端部内径模具外圆的尺寸小于被定径无缝钢管的内径尺寸；

步骤200：将被定径无缝钢管的端部伸入定径腔内；

步骤300：根据定径工艺需要，端部外径模具在外径驱动机构的作用下收缩或者扩张，端部内径模具在内径驱动机构的作用下收缩或者扩张，达到钢管端部塑性变形的目的，进而对其尺寸进行精确定径。

优选的, 所述定径工艺需要共有三种情况，第一种是，被定径的钢管的内径需要扩大和外径需要缩小；第二种是，将所述被定径的钢管的内径和外径均缩小或者仅是外径缩小；第三种是，所述被定径的钢管的内径和外径均扩大或者仅是内径扩大。

优选的, 当所述定径工艺需要是第一种时，此时，所述外径驱动机构驱动所述端部外径模具收缩，且所述内径驱动机构驱动所述端部内径模具扩张；当所述定径工艺需要是第二种时，此时，所述外径驱动机构先驱动所述端部外径模具收缩，之后所述内径驱动机构驱动所述端部内径模具扩大当所述定径工艺需要是第三种时，此时，所述外径驱动机构先驱动所述端部外径模具扩长，且所述内径驱动机构驱动所述端部内径模具扩大。

本发明的有益效果：本装置及方法采用了所述端部外径模具和所述端部内径模具迫使无缝钢管端部内径和外径产生塑性变形，以达到对无缝钢管端部内径和外径尺寸精确定径的目的，同时显著的提高了定径后管材端部的椭圆精度。克服了传统辊式定径无法对管材端部内外径同时定径的目的，避免传统方法只能将尺寸超差的端部切掉，造成极大的浪费的问题发生。

附图说明

图1 本发明装置的主视图；

图2本发明外径模具箱体的侧视图；

图3本发明外径模具箱体的剖视图；

图4本发明端部外径模具的侧视图；