一種雙車式彎管機(jī)及彎制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙車式彎管機(jī)及彎制方法，其彎管機(jī)包括軌道、主滑車組件、副滑車組件和動力系統(tǒng)，其中：主滑車組件和副滑車組件上均設(shè)置有夾持管子的夾緊裝置，且主滑車組件和副滑車組件通過動力系統(tǒng)控制在對應(yīng)的軌道上移動調(diào)整管子夾緊位置；所述的副滑車組件上的夾緊裝置為固定夾持，主滑車組件上的夾緊裝置底部設(shè)置有彎制動力組件，且彎制動力組件通過動力系統(tǒng)控制帶動主滑車組件上的夾緊裝置轉(zhuǎn)動彎制管子。其彎制方法是給夾緊裝置之間的管段同時施加相同的彎矩，使該管段同時發(fā)生彎曲變形，管子的彎曲變形帶動兩滑車組件在軌道內(nèi)協(xié)調(diào)運動，直至彎制成所需的彎管。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，彎管成形質(zhì)量好，可以適用于不同管材的彎制。
【專利說明】一種雙車式彎管機(jī)及彎制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及彎管的制作，特別指一種適用于大口徑厚壁管彎制的雙車式彎管機(jī)及彎制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國高壓無縫鋼管成形技術(shù)在熱彎中有中頻彎管機(jī)、煨彎機(jī)，冷彎中有純推式彎管機(jī)、純拉式彎管機(jī)、推拉式彎管機(jī)。中頻彎管機(jī)不需要彎管模具，彎曲半徑可以任意調(diào)節(jié)，但其彎制速度慢、效率低、加熱能耗大且高溫加熱易引起表面氧化及材料晶相組織發(fā)生變化。煨彎需要煙斗形模具、能耗大、彎頭沒有直線段。冷彎管機(jī)都需要彎管模，不同的鋼管外徑、不同的彎曲半徑，都需配備不同的彎管模，模具制造成本高，特別是大口徑、大彎曲半徑的彎管模、其重量達(dá)幾十噸。純推冷彎機(jī)脫模耗時長，不能彎制U形彎及三維連續(xù)彎。推拉式冷彎管機(jī)占地面積大、基礎(chǔ)費用高、基礎(chǔ)需承受相當(dāng)大的工作力、設(shè)備龐大、更換模具費時費力，降低了工作效率。另外傳統(tǒng)的冷、熱彎管機(jī)對管子的塑性變形是逐點依次進(jìn)行的，單位長度變形時間短，盡管整個彎管時間長。彎管模的擠壓易對管子圓弧段表面造成損傷，特別是新制的彎管模。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對【背景技術(shù)】中存在的缺點和問題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、合理，彎制效果好的雙車式彎管機(jī)。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種利用上述雙車式彎管機(jī)彎制管子的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是構(gòu)造一種包括軌道，分設(shè)于軌道兩邊軌道上的主滑車組件和副滑車組件、或者分設(shè)于軌 道兩邊的兩組主滑車組件，及給滑車或彎制部件提供動力的動力系統(tǒng)的彎管機(jī)，其中:
主滑車組件和副滑車組件上均設(shè)置有夾持管子的夾緊裝置，且主滑車組件和副滑車組件通過動力系統(tǒng)控制在對應(yīng)的軌道上移動調(diào)整管子夾緊位置；
所述的副滑車組件上的夾緊裝置為固定夾持，主滑車組件上的夾緊裝置底部設(shè)置有彎制動力組件，且彎制動力組件通過動力系統(tǒng)控制帶動主滑車組件上的夾緊裝置轉(zhuǎn)動彎制管子。
[0006]本發(fā)明的彎制方法是給夾緊裝置之間的管段同時施加相同的彎矩，使該管段同時發(fā)生彎曲變形，管子的彎曲變形帶動兩滑車組件在軌道內(nèi)協(xié)調(diào)運動，直至彎制成所需的彎管;其中:
在L形底座軌道上操作的彎制方法包括以下步驟:
I)彎管前，先計算管子的起弧點及收弧點位置并在管子上劃線，將副滑車組件及主滑車組件開到同一直線，副滑車組件到達(dá)L形底座軌道的頂角處，此時副滑車組件與主滑車組件的夾緊裝置也處于同一直線，調(diào)整主滑車組件的相對位置，使兩夾緊裝置的間距剛好等于管子兩劃線之間的距離，將管子放入夾緊裝置中，旋轉(zhuǎn)夾緊螺桿，兩兩對應(yīng)的四塊夾緊塊壓緊管子，形成N1、N2和N3、N4四個受力點。
[0007]2)啟動主滑車組件上的彎管液壓馬達(dá)，帶動主滑車組件上的夾緊裝置緩慢轉(zhuǎn)動；因管子的兩段處分別受兩夾緊裝置夾緊，主滑車組件上的夾緊裝置轉(zhuǎn)動，副滑車組件上的夾緊裝置始終不轉(zhuǎn)動，對位于兩夾緊裝置的中間管子施加了純的彎矩，在主滑車組件的夾緊裝置連續(xù)轉(zhuǎn)動過程中，隨著管子的彎曲變形，分別帶動主、副滑車組件在各自的軌道內(nèi)協(xié)調(diào)移動，副滑車組件將在彎矩力的作用下遠(yuǎn)離L形底座軌道的L形頂角，同時主滑車組件將向L形底座軌道的L形頂角靠攏，而此時管子處于兩夾緊裝置之間的圓弧段中性層長度不變，彎曲半徑逐漸變小，彎管角度逐漸變大，直至彎成90°彎管；如要繼續(xù)彎成180°彎管，彎曲半徑會越來越小，副滑車組件運行到距離L形底座軌道的L形頂角的最遠(yuǎn)處，此時彎管角度約為135°，然后返回一段距離，主滑車組件將一直向L型底座軌道的L形頂角靠攏，直至到達(dá)L形底座軌道的L形頂角，此時已彎出180°彎管。
[0008]3)停止彎管液壓馬達(dá)，將彎管液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，使彎管達(dá)到自由回彈位置，測量彎管角度，滿足要求后，用行車的吊帶套住彎管，松開主、副滑車組件的夾緊裝置，即可吊出已彎制好的彎管。
[0009]4)再啟動主平板車上的行走液壓馬達(dá)，將主滑車組件退回，開到合適的位置；啟動彎管液壓馬達(dá)，將主滑車組件上的夾緊裝置的開口轉(zhuǎn)到與主滑車組件所在軌道平行的位置；啟動副平板車上的行走液壓馬達(dá)，將副滑車組件開到L形底座軌道的L形頂角處，調(diào)整兩滑車組件的夾緊塊之間的距離，此時又可以進(jìn)行下一根管子的彎制了。
[0010]在直線底座軌道上操作的彎制方法包括以下步驟:
在直線底座軌道彎管時，直接將兩主滑車組件移至同一直線軌道中間，彎制時使兩主滑車組件同時相向運動，或是將其中一臺主滑車組件與底座固定，另一臺主滑車組件可以沿軌道自由運動；使兩夾緊裝置的間距剛好等于管子兩劃線之間的距離，夾緊即可；啟動兩主滑車組件上的彎管液壓馬達(dá)，使兩夾緊裝置同時向相反的方向轉(zhuǎn)動，形成一對平衡力偶，給夾緊裝置之間的管段施加相同的彎矩，隨著管子的彎曲變形，兩主滑車組件會在管子的作用力下相互靠近，直至彎成所需的彎管。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果:
1、本發(fā)明在彎制過程中，整個圓弧段同時受到相同的彎矩，單位長度的管子材料變形時間即為整個彎管過程的時間，因此管子單位長度的變形時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)彎管機(jī)的管子單位長度的變形時間。總體彎管時間短，設(shè)計的彎管時間只與彎管角度成正比，與管子外徑及彎曲半徑無關(guān)，因此對于大口徑及大彎曲半徑的彎管，縮短時間更為明顯，彎制一個90°彎管約為10分鐘，即圓弧段內(nèi)的所有材料參與變形的時間也同為10分鐘，即每毫米的變形時間為10分鐘。傳統(tǒng)的中頻彎管，假設(shè)彎管半徑是1065毫米，整個圓弧長1673毫米，前進(jìn)速度是2.5毫米/分鐘，彎成90°彎管，需要時間11個多小時，但每毫米的變形時間為僅
0.4分鐘。
[0012]2、本發(fā)明彎管機(jī)占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、不依賴于基礎(chǔ)，即不需要基礎(chǔ)承受工作力，彎管機(jī)能夠移動工作場地。
[0013]3、本發(fā)明彎管機(jī)不需要彎管模具，可彎制設(shè)計范圍內(nèi)的任意管子外徑規(guī)格且彎曲半徑可調(diào)節(jié)，省去了大筆模具費用，且省去了大量裝模、拆模的時間，提高了工作效率。同時由于沒有彎管模具，就消除了圓弧段與模具可能存在擠傷、擦傷。[0014]4、本發(fā)明能夠彎制U形彎及三維連續(xù)彎、管子彎前裝夾及彎后取出快。
[0015]5、本發(fā)明節(jié)能，通過對彎管兩端施加力偶，主、副滑車組件在管子的變形下自由移動，減小了設(shè)備內(nèi)的應(yīng)力，使機(jī)械效率大為提聞。
[0016]6、本發(fā)明彎管成形質(zhì)量好，彎管圓弧段僅受到純的相等的彎矩，單位長度變形時間長，有利于金屬的流動。
[0017]7、本發(fā)明可以允許兩端有較短的直線段，通過在管內(nèi)裝入堵頭，可彎制兩端夾緊直線段更短的彎管，而無需焊接加長；當(dāng)管子塑性達(dá)不到工藝要求，或者彎管液壓馬達(dá)沒有足夠大的扭矩，還可以采用熱彎，加熱方便，也擴(kuò)大了彎管范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明工作狀態(tài)整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0019]圖2是本發(fā)明工作狀態(tài)主要部件立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明L形底座軌道立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本發(fā)明主滑車組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是本發(fā)明主平板車立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6是本發(fā)明主夾緊支架立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7是本發(fā)明夾緊裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖8是本發(fā)明夾緊裝置部分立體剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖9是本發(fā)明副滑車組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖10是本發(fā)明副平板車立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖11是本發(fā)明副車夾緊支架立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖12是本發(fā)明加V形塊的夾緊裝置剖面示意圖。
[0030]圖13是本發(fā)明加套管的夾緊裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖14是本發(fā)明在彎管夾持段內(nèi)加堵頭的剖面示意圖。
[0032]圖15是本發(fā)明L形底座軌道主副車彎制過程示意圖。
[0033]圖16是本發(fā)明直線底座軌道雙主車彎制過程示意圖。
[0034]圖17是本發(fā)明管子彎制過程中管子受力、各截面彎矩及變形示意圖。
【具體實施方式】
[0035]如圖1至14所示，本發(fā)明彎管機(jī)包括軌道5，分設(shè)于軌道5兩邊軌道上的主滑車組件4和副滑車組件6、或者分設(shè)于單一直線軌道5兩邊的兩組主滑車組件4，及給滑車或彎制部件提供動力的動力系統(tǒng)，其中:
主滑車組件4和副滑車組件6上均設(shè)置有夾持管子3的夾緊裝置44，且主滑車組件4和副滑車組件6通過動力系統(tǒng)控制在對應(yīng)的軌道5軌道上移動調(diào)整管子3夾緊位置；
所述的副滑車組件6上的夾緊裝置44為固定夾持，主滑車組件4上的夾緊裝置44底部設(shè)置有彎制動力組件，且彎制動力組件通過動力系統(tǒng)控制帶動主滑車組件4上的夾緊裝置44轉(zhuǎn)動彎制管子3。
[0036]本發(fā)明所述的動力系統(tǒng)為機(jī)械動力裝置，或者為包括液壓站9，連接在液壓站9與主滑車組件4和副滑車組件6的油管1，和設(shè)置在軌道5上、保護(hù)油管I在運動過程中舒卷的拖鏈2的液壓動力裝置。所述的軌道5為一剛性L形底座軌道或者為一剛性直線底座軌道，包括型鋼底座51和設(shè)置在型鋼底座51上的軌道底板52，其中軌道底板52兩側(cè)設(shè)置有軌道側(cè)板53及加強(qiáng)筋55，軌道側(cè)板53內(nèi)側(cè)上方設(shè)置有限位板54。當(dāng)軌道5為直線底座軌道時，兩車都為主滑車組件4，即兩車都能輸出扭矩，兩主滑車組件4可以都為活動的，即兩車都能在軌道5內(nèi)移動；也可以將其中一臺主滑車組件4設(shè)置為固定，另一臺可在軌道5內(nèi)移動；彎管前，調(diào)整同一軌道內(nèi)兩夾緊裝置44之間的距離，夾緊管子3 ;彎管時，兩主滑車組件4彎制動力系統(tǒng)同時相向旋轉(zhuǎn)，給兩夾緊裝置44之間的管段施加一個純的彎矩，由于管子3的變形，兩主滑車組件4會在軌道5內(nèi)相向移動，兩滑車組件4緩慢靠攏，彎管半徑越來越小，彎管角度越來越大，直到彎出所需角度的彎管。所述的主滑車組件4設(shè)置在軌道5一側(cè)的軌道內(nèi)，包括主平板車41，設(shè)置在主平板車41上的彎制動力組件，和連接在彎制動力組件上方的主夾緊支架43及夾緊裝置44 ;其中主平板車41包括主車架組焊件412，設(shè)置在主車架組焊件412底部的腳輪組件414，設(shè)置在腳輪組件414上、連接動力系統(tǒng)的行走液壓馬達(dá)413，和設(shè)置在主車架組焊件412兩側(cè)的側(cè)向輪組件411。所述的彎制動力組件為固定在主平板車41上并連接動力系統(tǒng)的彎管液壓馬達(dá)42，且彎管液壓馬達(dá)42的輸出端與主夾緊支架43連接，彎管液壓馬達(dá)42通過動力系統(tǒng)控制帶動主夾緊支架43及夾緊裝置44轉(zhuǎn)動。所述的主夾緊支架43設(shè)置在主滑車組件4的夾緊裝置44底部，包括設(shè)置在夾緊裝置44底端的工作平臺431，和設(shè)置在工作平臺431底端的聯(lián)軸器432及加強(qiáng)筋433，其中聯(lián)軸器432與彎制動力組件的輸出端配合。所述的副滑車組件6設(shè)置在軌道5另一側(cè)的軌道內(nèi)，包括副平板車61，和設(shè)置在副平板車61上的副夾緊支架62及夾緊裝置44 ;其中副平板車61包括副車架組焊件612，設(shè)置在副車架組焊件612底部的副車腳輪組件614，設(shè)置在副車腳輪組件614上、連接動力系統(tǒng)的副車行走液壓馬達(dá)613，和設(shè)置在副車架組焊件612兩側(cè)的副車側(cè)向輪組件611 ;所述副夾緊支架62包括設(shè)置在副滑車組件6的夾緊裝置44底部的副車工作平臺621，和固定在副車工作平臺621底部的抗扭鋼管622及副車加強(qiáng)筋623。主平板車41及副平板車61的行走驅(qū)動可以是液壓馬達(dá)或其組合回轉(zhuǎn)裝置，也可以是電機(jī)配減速機(jī)。所述的夾緊裝置44分設(shè)二組于主滑車組件4和副滑車組件6上，所述夾緊裝置44為單邊活動夾緊裝置或者為雙邊活動夾緊裝置；其中單邊活動夾緊裝置包括固定在工作平臺上的固定夾緊塊442，與固定夾緊塊442對應(yīng)設(shè)置的活動夾緊塊443、夾緊塊導(dǎo)向架444，及穿設(shè)于夾緊塊導(dǎo)向架444上、一端連接活動夾緊塊443的夾緊螺桿445，所述的夾緊螺桿445正向或反向旋轉(zhuǎn)帶動活動夾緊塊443移動與固定夾緊塊442 —起夾緊管子3或放開管子3 ;當(dāng)彎管3規(guī)格較小時，固定夾緊塊442、活動夾緊塊443的V形槽不能夾緊管子3，可以通過墊加V形塊447的方法解決；當(dāng)彎管規(guī)格太小，且彎管的彎曲半徑也小，至使彎管時會出現(xiàn)主滑車組件4、副滑車組件6碰撞的情況時，可以通過增加套管448的辦法解決，即夾緊張裝置44夾緊套管448，套管448向外伸出較長距離，然后用套管448夾緊管子3，這樣就加大了兩車夾緊裝置44之間的距離。
[0037]如圖15至17所示，本發(fā)明彎管方法包括以下步驟:
1、彎管前，先計算管子的起弧點及收弧點位置并在管子上劃線，將副滑車組件及主滑車組件開到同一直線，副滑車組件到達(dá)L形底座軌道的頂角處，此時副滑車組件與主滑車組件的夾緊裝置也處于同一直線，調(diào)整主滑車組件的相對位置，使兩夾緊裝置的間距剛好等于管子兩劃線之間的距離，將管子放入夾緊裝置中，旋轉(zhuǎn)夾緊螺桿，兩兩對應(yīng)的四塊夾緊塊壓緊管子，形成N1、N2和N3、N4四個受力點；如在直線底座軌道彎管時，直接將兩邊滑車組件移至軌道中間，使兩夾緊裝置的間距剛好等于管子兩劃線之間的距離，夾緊即可。
[0038]2、啟動主滑車組件上的彎管液壓馬達(dá)，帶動主滑車組件上的夾緊裝置緩慢轉(zhuǎn)動；因管子的兩段處分別受兩夾緊裝置夾緊，主滑車組件上的夾緊裝置轉(zhuǎn)動，副滑車組件上的夾緊裝置始終不轉(zhuǎn)動，對位于兩夾緊裝置的中間管子施加了純的彎矩，在主滑車組件的夾緊裝置連續(xù)轉(zhuǎn)動過程中，隨著管子的彎曲變形，分別帶動主、副滑車組件在各自的軌道內(nèi)協(xié)調(diào)移動，副滑車組件將在彎矩力的作用下遠(yuǎn)離L形底座軌道的L形頂角，同時主滑車組件將向L形底座軌道的L形頂角靠攏，而此時管子處于兩夾緊裝置之間的圓弧段中性層長度不變，彎曲半徑逐漸變小，彎管角度逐漸變大，直至彎成90°彎管；如要繼續(xù)彎成180°彎管，彎曲半徑會越來越小，副滑車組件運行到距離L形底座軌道的L形頂角的最遠(yuǎn)處，此時彎管角度約為135°，然后返回一段距離，主滑車組件將一直向L型底座軌道的L形頂角靠攏，直至到達(dá)L形底座軌道的L形頂角，此時已彎出180°彎管。
[0039]3、停止彎管液壓馬達(dá)，將彎管液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，使彎管達(dá)到自由回彈位置，測量彎管角度，滿足要求后，用行車的吊帶套住彎管，松開主、副滑車組件的夾緊裝置，即可吊出已彎制好的彎管。
[0040]4、再啟動主平板車上的行走液壓馬達(dá)，將主滑車組件退回，開到合適的位置；啟動彎管液壓馬達(dá)，將主滑車組件上的夾緊裝置的開口轉(zhuǎn)到與主滑車組件所在軌道平行的位置；啟動副平板車上的行走液壓馬達(dá)，將副滑車組件開到L形底座軌道的L形頂角處，調(diào)整兩滑車組件的夾緊塊之間的距離，此時又可以進(jìn)行下一根管子的彎制了。
[0041]本發(fā)明具體彎制過程中，當(dāng)管子塑性達(dá)不到工藝要求或者彎管液壓馬達(dá)沒有足夠大的扭矩時需要加熱管子，其可以采用中頻或加熱繩方法對整個待彎制段加熱；采用絕緣加熱繩加熱的方法是將加熱繩繞在待彎制段上，用石棉板包扎保溫，夾持的管段也用石棉板包扎好，主、副滑車組件的夾緊裝置夾好管子，通電加熱，當(dāng)達(dá)到所需溫度時，啟動彎管液壓馬達(dá)開始彎制。對于較薄的管子，或者是夾持端直線段長度較短的管子，在兩夾持裝置內(nèi)側(cè)的點受到的壓力最大，同時也受到最大彎矩，此處易產(chǎn)生失穩(wěn)，而使管子變橢，一旦癟到一定程度，就會在此處發(fā)生破壞，致使彎管不能成功，這樣可在該夾持位置內(nèi)放入堵頭(449)，能夠提高彎管質(zhì)量及擴(kuò)大彎管工藝參數(shù)范圍；該堵頭可以是外徑固定的，也可以是組合式可調(diào)外徑的結(jié)構(gòu)，組合式可調(diào)外徑的堵頭能覆蓋彎管內(nèi)徑較多的規(guī)格。
[0042]本發(fā)明的設(shè)計原理:
本發(fā)明在一個有著L形軌道的底座上，在兩垂直軌道內(nèi)各放入一滑車，兩滑車上都裝有管子夾緊裝置，其中主滑車上的夾緊裝置能夠夾著管子轉(zhuǎn)動，而副車上夾緊裝置只能夾緊，不能轉(zhuǎn)動。兩夾緊裝置之間的管子各截面受到相同的彎矩(見圖17)，兩滑車通過變形的管子，在彎制過程中，在底座軌道內(nèi)移動，彎曲半徑越來越小，彎管角度越來越大，直至彎到要求的彎曲半徑及角度。其中:
I)軌道底座:由鋼板及型鋼焊接而成，軌道為L形，供主滑車組件及副滑車組件在兩相互垂直的軌道內(nèi)移動，且能承受管子彎曲時小車在水平面產(chǎn)生的彎矩即轉(zhuǎn)矩。
[0043]2)主滑車組件:由主平板車、彎管液壓馬達(dá)、主夾緊支架、夾緊裝置等組成。主平板車設(shè)置有腳輪及側(cè)向輪，側(cè)向輪用于減小主平板車與軌道的摩擦。前腳輪設(shè)置有驅(qū)動軸，由行走液壓馬達(dá)驅(qū)動在軌道內(nèi)移動，該液壓馬達(dá)驅(qū)動僅用于在非工作時移動，調(diào)整主平板車的位置。液壓馬達(dá)固定在主平板車上，主夾緊支架固定在液壓馬達(dá)的輸出軸上，夾緊裝置固定在主夾緊支架上，夾緊塊能夠開、合，從而夾緊放在其中的管子。液壓馬達(dá)能夠帶動固定在其上的夾緊支架轉(zhuǎn)動，從而帶動夾緊裝置轉(zhuǎn)動，給夾緊的管子施加一個力偶，即彎矩。
[0044]3)副滑車組件:由副平板車、副夾緊支架、夾緊裝置等組成。副平板車設(shè)置有腳輪及側(cè)向輪，側(cè)向輪用于減小副平板車與軌道的摩擦。前腳輪設(shè)置有驅(qū)動軸，由行走液壓馬達(dá)驅(qū)動在軌道內(nèi)移動，該液壓馬達(dá)驅(qū)動僅用于在非工作時移動，調(diào)整副平板車的裝夾位置。副夾緊支架固定在副平板車上，夾緊裝置固定在副夾緊支架上，通過旋轉(zhuǎn)壓緊螺桿，夾緊塊能夠開、合，從而夾緊放在其中的管子。副滑車組件能夠平衡主滑車組件對管子施加的力偶。
[0045]本發(fā)明結(jié)構(gòu)及工作原理:
本發(fā)明由軌道5、主滑車組件4、副滑車組件6、液壓站9、油管1、拖鏈2等組成。液壓站9由電動機(jī)、油泵、油箱、液壓閥、壓力表、控制柜等組成。油管I用于給彎管液壓馬達(dá)42及行走液壓馬達(dá)413、副車行走液壓馬達(dá)613輸送液壓油，在軌道內(nèi)的油管I使用高壓軟管，用拖鏈2保護(hù)其在運動過程中的舒卷。
[0046]本發(fā)明軌道5由型鋼底座51、軌道底板52、軌道側(cè)板53、限位板54、加強(qiáng)筋55等焊接而成，形成一個剛性的整體，用于平衡管子3彎曲時的扭矩，且為主平板車41及副平板車61提供了一個行走及導(dǎo)向的軌道；軌道5可用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。
[0047]本發(fā)明主滑車組件4由主平板車41、彎管液壓馬達(dá)42、主夾緊支架43、夾緊裝置44等組成。主平板車41由側(cè)向輪組件411、主車架組焊件412、行走液壓馬達(dá)413、腳輪組件414等組成。側(cè)向輪組件411用于導(dǎo)向及平衡彎管時產(chǎn)生的扭矩，可減小摩擦。腳輪組件414由驅(qū)動腳輪及從動腳輪組成，其中驅(qū)動腳輪上安裝有行走液壓馬達(dá)413，因大型彎管機(jī)的主平板車較重，在準(zhǔn)備階段需由行走液壓馬達(dá)413驅(qū)動在軌道5內(nèi)行走。在彎管時，行走液壓馬達(dá)413不工作，主平板車41在彎管過程中的走動是由于管子3彎形而引起的。彎管液壓馬達(dá)42安裝在主平板車41上，主夾緊支架43安裝在彎管液壓馬達(dá)42的輸出軸上。主夾緊支架43由工作平臺431、聯(lián)軸器432、加強(qiáng)筋433組焊而成，聯(lián)軸器432的內(nèi)孔加工有花鍵槽，與彎管液壓馬達(dá)42的輸出軸配合，傳遞大的扭矩。主滑車組件4上的夾緊裝置44固定在工作平臺431上，由固定夾緊塊442、活動夾緊塊443、夾緊塊導(dǎo)向架444、夾緊螺桿445、對開式擋圈446等組成；夾緊螺桿445通過旋轉(zhuǎn),能夠推動活動夾緊塊443前進(jìn),從而夾緊管子3 ;夾緊螺桿445也能夠反向旋轉(zhuǎn)，通過對開式擋圈446，帶動活動夾緊塊443后退，從而松開管子3。主滑車組件4與副滑車組件6的夾緊裝置44相同，如圖所示夾緊裝置44為固定夾緊塊442及活動夾緊塊443組成，一個不動，一個動作；也可以視需要將兩個夾緊塊都做成活動的，通過傳動機(jī)構(gòu)，達(dá)到同進(jìn)同退的效果。
[0048]本發(fā)明副滑車組件6由副平板車61、副夾緊支架62、夾緊裝置44等組成。副平板車61由副車側(cè)向輪組件611、副車架組焊件612、副車行走液壓馬達(dá)613、副車腳輪組件614等組成。副車側(cè)向輪組件611用于導(dǎo)向及平衡彎管時的產(chǎn)生的扭矩，可減小摩擦。副車腳輪組件614由驅(qū)動腳輪及從動腳輪組成，其中驅(qū)動腳輪上安裝有副車行走液壓馬達(dá)613，因大型彎管機(jī)的副平板車較重，在準(zhǔn)備階段需由副車行走液壓馬達(dá)613驅(qū)動在軌道5內(nèi)行走。在彎管時，副車行走液壓馬達(dá)613不工作，副平板車61在彎管過程中的走動是由于管子3彎形而引起的。副夾緊支架62固定在副平板車61上。副夾緊支架62由副車工作平臺621、抗扭鋼管622、副車加強(qiáng)筋633組焊而成，用于傳遞大的扭矩。副滑車組件6上的夾緊裝置44固定在副車工作平臺621上，與主滑車組件4上的夾緊裝置44結(jié)構(gòu)相同。
[0049]本發(fā)明的彎管過程如下:
彎管前、在管子3上劃線，即找出正確夾持部位，兩線的中間管段即為將要彎制的圓弧部位，兩線之間的軸向距離即為彎管圓弧的中性層長度。再將主平板車41及副平板車61通過行走液壓馬達(dá)413、副車行走液壓馬達(dá)613的驅(qū)動，開到相應(yīng)的位置。副平板車61抵達(dá)軌道5的角點，主平板車41的夾緊裝置44與副平板車61的夾緊裝置44的軸線在同一直線上，且兩夾緊裝置44之間的距離為劃線距離。旋轉(zhuǎn)夾緊螺桿，推動活動夾緊塊443夾緊管子。啟動主滑車組件4上的彎管液壓馬達(dá)42，彎管液壓馬達(dá)42緩慢旋轉(zhuǎn)，帶動主夾緊支架43旋轉(zhuǎn)，從而帶動固定在其上的夾緊裝置44 一起旋轉(zhuǎn)；由于副滑車組件6上的夾緊裝置44始終不轉(zhuǎn)動，保持一個方向；管子3在巨大的扭矩作用下發(fā)生形變，在形變過程中，帶動副滑車組件6及主滑車組件4在各自的軌道內(nèi)協(xié)調(diào)運動；管子3在彎制過程中，彎曲半徑逐漸變小，彎管角度逐漸增大，直到彎到所需的角度。
[0050]本發(fā)明的其他事項:
I)雙車式彎管機(jī)另一種變形是:底座只有一條直線軌道5，兩車都為主滑車組件4，即兩車都能輸出扭矩，兩主滑車組件4可以都為活動的，即兩車都能在軌道5內(nèi)移動。也可以將其中一臺主滑車組件4設(shè)置為固定，另一臺可在軌道5內(nèi)移動。彎管前，調(diào)整同一軌道內(nèi)兩夾緊裝置44之間的距離，夾緊管子3。彎管時，兩主滑車組件4彎制動力系統(tǒng)42同時相向旋轉(zhuǎn)，給兩夾緊裝置44之間的管段施加一個純的彎矩，由于管子3的變形，兩主滑車組件4會在軌道5內(nèi)相向移動，兩滑車組件4緩慢靠攏，彎管半徑越來越小，彎管角度越來越大，直到彎出所需角度的彎管。
[0051]單一直線軌道雙主滑車組件彎管機(jī)的彎制步驟是:直接將兩主滑車組件4移至同一直線軌道5中間，彎制時使兩主滑車組件同時相向運動，或是將其中一臺主滑車組件4與軌道5固定，另一臺主滑車組件可以沿軌道5自由運動。使兩夾緊裝置的間距剛好等于管子兩劃線之間的距離，夾緊即可；啟動兩主滑車組件上的彎管液壓馬達(dá)，使兩夾緊裝置44同時向相反的方向轉(zhuǎn)動，形成一對平衡力偶，給夾緊裝置之間的管段施加相同的彎矩，隨著管子的彎曲變形，兩主滑車組件會在管子的作用力下相互靠近，直至彎成所需的彎管。
[0052]2)當(dāng)彎管3規(guī)格較小時，夾緊塊442、443的V形槽不能夾緊管子3，可以通過墊加V形塊447的方法解決。當(dāng)彎管規(guī)格太小，且彎管的彎曲半徑也小，至使彎管時會出現(xiàn)主滑車組件4、副滑車組件6碰撞的情況時，可以通過增加套管448的辦法解決，即夾緊張裝置44夾緊套管448，套管448向外伸出較長距離，然后用套管448夾緊管子3，這樣就加大了兩車夾緊裝置44之間的距離。
[0053]3)對于較薄的管子3，或者是夾持端直線段長度較短的管子3，在兩夾持裝置44內(nèi)側(cè)的點同時受到的壓力最大，同時也受到最大彎矩，此處易產(chǎn)生失穩(wěn)，而使管子3變橢，一旦癟到一定程度，就會在此處發(fā)生破壞，致使彎管不能成功。因此在該夾持位置內(nèi)放入堵頭449，能夠提高彎管質(zhì)量及擴(kuò)大彎管工藝參數(shù)范圍。
[0054]4)當(dāng)彎管機(jī)設(shè)計彎管規(guī)格小，主滑車組件4及副滑車組件6的重量較輕時，可以取消腳輪上的行走液壓馬達(dá)，直接由人工推動在軌道內(nèi)移動，調(diào)整兩夾緊裝置之間的距離。
[0055]本發(fā)明所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行的描述，并非對本發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種雙車式彎管機(jī)，其特征在于包括軌道(5)，分設(shè)于軌道(5)兩邊軌道上的主滑車組件(4)和副滑車組件(6)或者分設(shè)于軌道(5)兩邊的兩組主滑車組件(4)，及給滑車或彎制部件提供動力的動力系統(tǒng)，其中: 主滑車組件(4)和副滑車組件(6)上均設(shè)置有夾持管子(3)的夾緊裝置(44)，且主滑車組件(4)和副滑車組件(6)通過動力系統(tǒng)控制在對應(yīng)的軌道(5)上移動調(diào)整管子(3)夾緊位置； 所述的副滑車組件(6)上的夾緊裝置(44)為固定夾持，主滑車組件(4)上的夾緊裝置(44)底部設(shè)置有彎制動力組件，且彎制動力組件通過動力系統(tǒng)控制帶動主滑車組件(4)上的夾緊裝置(44 )轉(zhuǎn)動彎制管子(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙車式彎管機(jī)，其特征在于所述的動力系統(tǒng)為機(jī)械動力裝置，或者為包括液壓站(9)，連接在液壓站(9)與主滑車組件(4)和副滑車組件(6)的油管(1)，和設(shè)置在軌道(5)上、保護(hù)油管(I)在運動過程中舒卷的拖鏈(2)的液壓動力裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙車式彎管機(jī)，其特征在于所述的軌道(5)為一剛性L形底座軌道或者為一剛性直線底座軌道，軌道(5)包括型鋼底座(51)和設(shè)置在型鋼底座(51)上的軌道底板(52 )，其中軌道底板(52 )兩側(cè)設(shè)置有軌道側(cè)板(53 )及加強(qiáng)筋(55 )，軌道側(cè)板(53)內(nèi)側(cè)上方設(shè)置有限位板(54);所述L形底座軌道采取主滑車組件(4)和副滑車組件(6)組合彎制，直線底座軌道采取兩組主滑車組件(4 )組合彎制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙車式彎管機(jī)，其特征在于所述的主滑車組件(4)設(shè)置在軌道(5)—側(cè)的軌道內(nèi)，包括主平板車(41)，設(shè)置在主平板車(41)上的彎制動力組件，和連接在彎制動力組件上方的主夾緊支架(43)及夾緊裝置(44);其中主平板車(41)包括主車架組焊件(412)，設(shè)置在主車架組焊件(412)底部的腳輪組件(414)，設(shè)置在腳輪組件(414)上、連接動力系統(tǒng)的行走液壓馬達(dá)(413`)，和設(shè)置在主車架組焊件(412)兩側(cè)的側(cè)向輪組件(411)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙車式彎管機(jī)，其特征在于所述的彎制動力組件為固定在主平板車(41)上并連接動力系統(tǒng)的彎管液壓馬達(dá)(42)，且彎管液壓馬達(dá)(42)的輸出端與主夾緊支架(43)連接，彎管液壓馬達(dá)(42)通過動力系統(tǒng)控制帶動主夾緊支架(43)及夾緊裝置(44)轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙車式彎管機(jī)，其特征在于所述的主夾緊支架(43)設(shè)置在主滑車組件(4)的夾緊裝置(44)底部，包括設(shè)置在夾緊裝置(44)底端的工作平臺(431)，和設(shè)置在工作平臺(431)底端的聯(lián)軸器(432)及加強(qiáng)筋(433)，其中聯(lián)軸器(432)與彎制動力組件的輸出端配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙車式彎管機(jī)，其特征在于所述的副滑車組件(6)設(shè)置在軌道(5 )另一側(cè)的軌道內(nèi)，包括副平板車(61)，和設(shè)置在副平板車(61)上的副夾緊支架(62 )及夾緊裝置(44);其中副平板車(61)包括副車架組焊件(612)，設(shè)置在副車架組焊件(612)底部的副車腳輪組件(614)，設(shè)置在副車腳輪組件(614)上、連接動力系統(tǒng)的副車行走液壓馬達(dá)(613)，和設(shè)置在副車架組焊件(612)兩側(cè)的副車側(cè)向輪組件(611);所述副夾緊支架(62)包括設(shè)置在副滑車組件(6)的夾緊裝置(44)底部的副車工作平臺(621)，和固定在副車工作平臺(621)底部的抗扭鋼管(622)及副車加強(qiáng)筋(623)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙車式彎管機(jī)，其特征在于所述的夾緊裝置(44)分設(shè)二組于主滑車組件(4)和副滑車組件(6)上，所述夾緊裝置(44)為單邊活動夾緊裝置或者為雙邊活動夾緊裝置；其中單邊活動夾緊裝置包括固定在工作平臺上的固定夾緊塊(422)，與固定夾緊塊(422 )對應(yīng)設(shè)置的活動夾緊塊(443 )、夾緊塊導(dǎo)向架(444)，及穿設(shè)于夾緊塊導(dǎo)向架(444)上、一端連接活動夾緊塊(443)的夾緊螺桿(445)，所述的夾緊螺桿(445)正向或反向旋轉(zhuǎn)帶動活動夾緊塊(443)移動與固定夾緊塊(422) —起夾緊管子(3)或放開管子(3);所述夾緊裝置(44)的兩夾緊塊相對的工作面均為V形槽面，可在V形槽面處設(shè)置V形塊(447)輔助夾持小型管子，或者在小型管子上套裝套管(448)輔助夾持。
9.一種利用權(quán)利要求1所述彎管機(jī)彎制管子的彎制方法，其特征在于該方法是給夾緊裝置(44)之間的管段同時施加相同的彎矩，使該管段同時發(fā)生彎曲變形，管子的彎曲變形帶動兩滑車組件在軌道內(nèi)協(xié)調(diào)運動，直至彎制成所需的彎管；其中: 在L形底座軌道上操作的彎制方法包括以下步驟: 1)彎管前，先計算管子的起弧點及收弧點位置并在管子上劃線，將副滑車組件及主滑車組件開到同一直線，副滑車組件到達(dá)L形底座軌道的頂角處，此時副滑車組件與主滑車組件的夾緊裝置也處于同一直線，調(diào)整主滑車組件的相對位置，使兩夾緊裝置的間距剛好等于管子兩劃線之間的距離，將管子放入夾緊裝置中，旋轉(zhuǎn)夾緊螺桿，兩兩對應(yīng)的四塊夾緊塊壓緊管子，形成N1、N2和N3、N4四個受力點； 2)啟動主滑車組件上的彎管液壓馬達(dá)，帶動主滑車組件上的夾緊裝置緩慢轉(zhuǎn)動；因管子的兩段處分別受兩夾緊裝置夾緊，主滑車組件上的夾緊裝置轉(zhuǎn)動，副滑車組件上的夾緊裝置始終不轉(zhuǎn)動，對位于兩夾緊裝置的中間管子施加了純的彎矩，在主滑車組件的夾緊裝置連續(xù)轉(zhuǎn)動過程中，隨著管子的彎曲變形，分別帶動主、副滑車組件在各自的軌道內(nèi)協(xié)調(diào)移動，副滑車組件將在彎矩力的作用下遠(yuǎn)離L形底座軌道的L形頂角，同時主滑車組件將向L形底座軌道的L形頂角靠攏，而此時管子處于兩夾緊裝置之間的圓弧段中性層長度不變，彎曲半徑逐漸變小，彎管角度逐漸變大，直至彎成90°彎管；如要繼續(xù)彎成180°彎管，彎曲半徑會越來越小，副滑車組件運行到距離L形底座軌道的L形頂角的最遠(yuǎn)處，此時彎管角度約為135°，然后返回一段距離，主滑車組件將一直向L型底座軌道的L形頂角靠攏，直至到達(dá)L形底座軌道的L形頂角，此時已彎出180°彎管； 3)停止彎管液壓馬達(dá)，將彎管液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，使彎管達(dá)到自由回彈位置，測量彎管角度，滿足要求后，用行車的吊帶套住彎管，松開主、副滑車組件的夾緊裝置，即可吊出已彎制好的彎管； 4)再啟動主平板車上的行走液壓馬達(dá)，將主滑車組件退回，開到合適的位置；啟動彎管液壓馬達(dá)，將主滑車組件上的夾緊裝置的開口轉(zhuǎn)到與主滑車組件所在軌道平行的位置；啟動副平板車上的行走液壓馬達(dá)，將副滑車組件開到L形底座軌道的L形頂角處，調(diào)整兩滑車組件的夾緊塊之間的距離，此時又可以進(jìn)行下一根管子的彎制了 ； 在直線底座軌道上操作的彎制方法包括以下步驟: 在直線底座軌道彎管時，直接將兩主滑車組件(4)移至同一直線軌道(5)中間，彎制時使兩主滑車組件同時相向運動，或是將其中一臺主滑車組件(4)與軌道(5)固定，另一臺主滑車組件可以沿軌道(5)自由運動；使兩夾緊裝置的間距剛好等于管子兩劃線之間的距離，夾緊即可；啟動兩主滑車組件上的彎管液壓馬達(dá)，使兩夾緊裝置(4)同時向相反的方向轉(zhuǎn)動，形成一對平衡力偶，給夾緊裝置之間的管段施加相同的彎矩，隨著管子的彎曲變形，兩主滑車組件會在管子的作用力下相互靠近，直至彎成所需的彎管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎制方法，其特征在于當(dāng)管子塑性達(dá)不到工藝要求或者彎管液壓馬達(dá)沒有足夠大的扭矩時需要加熱管子，其可以采用中頻或加熱繩方法對整個待彎制段加熱；采用絕緣加熱繩加熱的方法是將加熱繩繞在待彎制段上，用石棉板包扎保溫，夾持的管段也用石棉板包扎好，主、副滑車組件的夾緊裝置夾好管子，通電加熱，當(dāng)達(dá)到所需溫度時，啟動彎管液壓馬達(dá)開始彎制；對于較薄的管子，或者是夾持端直線段長度較短的管子，在兩夾持裝置內(nèi)側(cè)的點受到的壓力最大，同時也受到最大彎矩，此處易產(chǎn)生失穩(wěn)，而使管子變橢，一旦癟到一定程度，就會在此處發(fā)生破壞，致使彎管不能成功，這樣可在該夾持位置內(nèi)放入堵頭(449)，能夠提高彎管質(zhì)量及擴(kuò)大彎管工藝參數(shù)范圍；該堵頭(449)可以是外徑固定的，也可以是組合式可調(diào)外徑的結(jié)構(gòu)，組合式可調(diào)外徑的堵頭能覆蓋彎管內(nèi)徑較多的規(guī)格。`
【文檔編號】B21D7/16GK103817186SQ201410107111
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】官偉齊, 徐時雨, 官景旗 申請人:官偉齊