直徑和壁厚可調的螺紋管樁生產線的製作方法

2023-12-11 13:23:37 3

本發明涉及一種鋼管生產技術，尤其是一種利用帶鋼生產螺紋管樁的技術，具體地說是一種直徑和壁厚可調的螺紋管樁生產線。

背景技術：

眾所周知，管樁於20世紀初在歐洲開始生產，並迅速在世界各地特別是發達工業化國家得到廣泛應用。20世紀50年代，我國首次在鐵路橋梁圍堰施工中，由鐵道部大橋局從原蘇聯引進使用。由於受廉價土地資源及人力資源的影響，加之國內生產基本處於空白狀態，作為金屬建材的超長管樁，在我國的應用與發展仍然十分緩慢。隨著我國經濟的快速發展，各類快捷、高效、環保的建築施工方法得以認可並發展，20世紀末，我國的鋼板樁應用工程己有一定的發展。由於它的特殊結構，因而具有獨特的優點:高強度、輕型、隔水性能好;耐用性強，使用壽命達到20-50年;可重複使用，一般可使用5-10次;環保效果顯著，在施工中可大大減少取土量和混凝土的使用量，有效保護土地資源;具有較強的救災搶險的功能，尤其是在防洪、塌方、塌陷、流沙的搶險救災中，見效特別快；施工簡單，工期縮短，建設費用較省。

目前海洋工程越來越普及，在深海進行圍海、圍堰海上實施當中需要管樁的長度越來越長，尤其深度比較深，要求承載的負荷就比較高，但是在縱向方向每個地方承載的大小又是變化的，其中在海陸交界的地方承載的力最大，如果按照最大點值來計算厚度，由於鋼材在長度方向受力不均，承載厚度要求也不一樣，必須要研究出在長度方向根據受力情況來確定厚度的變厚度的管樁。這樣一來既能滿足強度要求，又能大量地節省材料，具有很高的經常效益和社會效益。

如果採用這種變厚度的管樁，將大大降低用鋼量，能節約20~30%，節約成本，具有顯示的社會效益和經濟效益。而據申請人所知，目前尚無一種能生產變厚度超長螺旋管樁的設備可供使用。

技術實現要素：

本發明的目的是針對目前大直徑管樁不能實現變厚度和變直徑的問題，設計一種直徑和壁厚可調的螺紋管樁生產線。

本發明的技術方案是：

一種直徑和壁厚可調的螺紋管樁生產線，其特徵是它主要由上料機1、開卷機2、夾送矯平機3、銑邊機4、預彎壓板裝置5和成型機6組成，鋼帶卷進入上料機1後由開卷機2開卷後送入夾送矯平機3向前遞送並進行矯正，使原先捲曲狀態的鋼帶變成平板狀，然後進入銑邊機4將兩側邊銑削成斜邊以利於最後成形進的焊接加工，銑邊後的鋼帶進入預彎壓板裝置5對兩側邊進行向上的預彎並在壓板的作用下進入成型機6中進行捲曲成型，捲曲成型過程中形成的螺旋狀拼縫利用內外焊接設備進行焊接，其中內部焊接設備和外部焊接設備焊接位置相差一個螺旋；在鋼帶行進和兩側安裝有多個用於扶正的電動立輥裝置7。

所述的上料機1包括底座101，所述的底座101的丙端對稱設有導軌，導軌上安裝有柱頭105，柱頭105在左右移動油缸106的帶動下沿導軌移動以調整左右兩個柱頭之間的跨度以適應不同寬度上料需要，在兩個柱頭105上各安裝有一個用於插入原料卷帶中的插輥108，插輥108與上下移動油缸107的活塞杆相連從而作上下移動，以適應不同直徑原料卷帶的需要，在兩個柱頭105中間設有用於承受料卷重量的託卷裝置104，所述的託卷裝置104由兩個託輥及其傳動裝置組成，兩個託輥均由帶輪帶動反向轉動以便按設定的速度將鋼帶從帶卷上送出，帶輪由上卷齒輪箱103驅動，上卷齒輪條103由上卷電機102驅動。

所述的開卷機2包括機架201和剷頭203剷頭203活動鉸裝在鏟軸204上，鏟軸204的兩端鉸裝在舉臂205的一端上，舉臂205的另一端鉸裝在定軸206上並與動杆207的一端固定相連，動杆207的另一端與油缸活塞杆208的下端鉸接相連。

所述的夾送矯平機3由夾送裝置311和矯平裝置組成，夾送裝置311安裝在矯平裝置的進料口前部，夾送裝置由上下夾送輥及其驅動裝置組成，所述的矯平裝置包括上矯平軸35和下矯平軸312，所述的上矯平軸305和下矯平軸312均通過聯軸器與分齒輪箱308對應的輸出軸相連，分齒輪箱308的輸入軸通過聯軸器與減速器309的輸出軸相連，減速器309的輸入軸通過聯軸器與電機310的輸出軸相連；所述的下矯平軸312安裝在下支撐架調整裝置306上上以便調整其高度，下支撐架調整裝置306安裝在下支撐架307上；所述的上矯平軸305安裝在上支撐架調整裝置304上，上支撐架調整裝置304安裝在上支撐架303上，上支撐架303安裝在頂梁302上，頂梁裝置302安裝在立柱313上，立柱313上安裝有將頂梁302下壓的壓下裝置301。

所述的銑邊機4包括對稱安裝在帶鋼兩側的銑刀盤405，銑刀盤405由傳動裝置401帶動轉動；銑刀盤405和傳動裝置401均安裝在滑動座402上，滑動座安裝在底座404上，底座404上安裝有驅動滑動座左右移動以便適應不同帶寬原料加工的需要寬度調整裝置403。

所述的預彎壓板裝置5包括固定支架502，固定支架502上安裝有固定導向板501，所述的固定導向板501的兩側各安裝有一組預彎邊導輪組503，鋼帶的兩側邊進入預彎邊導輪組之間形成向內折彎的形狀，在固定導向板501的出料一側安裝有活動導向板505，活動導向板505的上部安裝有能調節其高度的槽梁；所述的預彎邊導輪組3的兩個導輪之間的間隙可調，以適應不同厚度板材折彎需要；所述的活動導向板5的數量為三個，分別壓住鋼帶的中間和兩側邊；所述的活動導向板5和固定導向板1與鋼帶接觸的一面上安裝有滾輪以減少鋼帶通過的摩擦力。

所述的成型機6它包括柱架606、管內焊槍和管外焊接，柱架606安裝在移動底座608上，移動底座608安裝在固定底座609上，所述的柱架606上安裝有定徑輥架605，定徑輥架605上安裝有三個成形輥611，調整三個成型輥之間的距離即可改變成形鋼管的外徑；在移動底座608上安裝有導向輥601，603，在成形管螺旋接縫處安裝有焊熱輥602，在導向輥601，603的外側還各安裝有一個附輥604，在成型裝置的入口處安裝有使帶鋼正確進入導向輥601，603進行折彎變形的立輥；所述的定徑輥架605在柱架606上的位置可調；所述的管內焊槍和管外焊接分別與相鄰的兩條螺旋接縫相對，且在與外部焊檢相對位置處的管道內加裝在提高外部焊縫質量的內輥607，內輥607通過連接支架與柱架606相連。

所述的電動立輥裝置7包括底座705，所述的底座705上安裝有基座704，基座704中安裝有導軌706，導軌706上安裝有絲杆703，絲杆703由電機701驅動，絲杆螺母707安裝在絲杆703上，輥體702與絲杆螺母707相連。

本發明的有益效果：

1）本發明能通過在原材料餵入時將不同厚度的板材根據管材的要求進行合理地餵入。通過傳感器來準確的測量鋼材餵入的長度和餵入的方位。

2）本發明能將不同厚度進行捲曲，捲曲過程當中保證不同的厚度能夠準確的捲曲以後外徑不發生變化，而內徑發生變化。要保證不同厚度鋼材之間焊接熔透。

3）本發明能保證長度方向在合理的規定的圖紙要求在該厚的地方厚，該薄的地方薄，準確的控制長度方向厚度進行測量。在不同厚度之間保證焊縫的全熔透，能保證焊縫達到要求的指標。

4）本發明設計合理，生產效率高。

附圖說明

圖1是本發明的系統組成示意圖。

圖2是本發明的上料機的結構示意圖。

圖3是本發明的開卷機的結構示意圖。

圖4是本發明的夾送矯平機的結構示意圖。

圖5是本發明的銑邊機的結構示意圖。

圖6是本發明的預彎壓板裝置的結構示意圖。

圖7是本發明的成型機的結構示意圖。

圖8是本發明的電動立輥裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

如圖1-8所示。

一種直徑和壁厚可調的螺紋管樁生產線，它主要由上料機1、開卷機2、夾送矯平機3、銑邊機4、預彎壓板裝置5和成型機6組成，如圖1所示，鋼帶卷進入上料機1後由開卷機2開卷後送入夾送矯平機3向前遞送並進行矯正，使原先捲曲狀態的鋼帶變成平板狀，然後進入銑邊機4將兩側邊銑削成斜邊以利於最後成形進的焊接加工，銑邊後的鋼帶進入預彎壓板裝置5對兩側邊進行向上的預彎並在壓板的作用下進入成型機6中進行捲曲成型，捲曲成型過程中形成的螺旋狀拼縫利用內外焊接設備進行焊接，其中內部焊接設備和外部焊接設備焊接位置相差一個螺旋；在鋼帶行進和兩側安裝有多個用於扶正的電動立輥裝置7。所述的電動立輥裝置7包括底座705，所述的底座705上安裝有基座704，基座704中安裝有導軌706，導軌706上安裝有絲杆703，絲杆703由電機701驅動，絲杆螺母707安裝在絲杆703上，輥體702與絲杆螺母707相連，如圖8所示。

本發明的各主要組成部分詳述舅下：

如圖2所示，上料機1包括底座101，所述的底座101的丙端對稱設有導軌，導軌上安裝有柱頭105，柱頭105在左右移動油缸106的帶動下沿導軌移動以調整左右兩個柱頭之間的跨度以適應不同寬度上料需要，在兩個柱頭105上各安裝有一個用於插入原料卷帶中的插輥108，插輥108與上下移動油缸107的活塞杆相連從而作上下移動，以適應不同直徑原料卷帶的需要，在兩個柱頭105中間設有用於承受料卷重量的託卷裝置104，所述的託卷裝置104由兩個託輥及其傳動裝置組成，兩個託輥均由帶輪帶動反向轉動以便按設定的速度將鋼帶從帶卷上送出，帶輪由上卷齒輪箱103驅動，上卷齒輪條103由上卷電機102驅動。

如圖3所示，開卷機2包括機架201和剷頭203剷頭203活動鉸裝在鏟軸204上，鏟軸204的兩端鉸裝在舉臂205的一端上，舉臂205的另一端鉸裝在定軸206上並與動杆207的一端固定相連，動杆207的另一端與油缸活塞杆208的下端鉸接相連。

如圖4所示，夾送矯平機3由夾送裝置311和矯平裝置組成，夾送裝置311安裝在矯平裝置的進料口前部，夾送裝置由上下夾送輥及其驅動裝置組成，所述的矯平裝置包括上矯平軸35和下矯平軸312，所述的上矯平軸305和下矯平軸312均通過聯軸器與分齒輪箱308對應的輸出軸相連，分齒輪箱308的輸入軸通過聯軸器與減速器309的輸出軸相連，減速器309的輸入軸通過聯軸器與電機310的輸出軸相連；所述的下矯平軸312安裝在下支撐架調整裝置306上上以便調整其高度，下支撐架調整裝置306安裝在下支撐架307上；所述的上矯平軸305安裝在上支撐架調整裝置304上，上支撐架調整裝置304安裝在上支撐架303上，上支撐架303安裝在頂梁302上，頂梁裝置302安裝在立柱313上，立柱313上安裝有將頂梁302下壓的壓下裝置301。

如圖5所示，銑邊機4包括對稱安裝在帶鋼兩側的銑刀盤405，銑刀盤405由傳動裝置401帶動轉動；銑刀盤405和傳動裝置401均安裝在滑動座402上，滑動座安裝在底座404上，底座404上安裝有驅動滑動座左右移動以便適應不同帶寬原料加工的需要寬度調整裝置403。

如圖6所示，預彎壓板裝置5包括固定支架502，固定支架502上安裝有固定導向板501，所述的固定導向板501的兩側各安裝有一組預彎邊導輪組503，鋼帶的兩側邊進入預彎邊導輪組之間形成向內折彎的形狀，在固定導向板501的出料一側安裝有活動導向板505，活動導向板505的上部安裝有能調節其高度的槽梁；所述的預彎邊導輪組3的兩個導輪之間的間隙可調，以適應不同厚度板材折彎需要；所述的活動導向板5的數量為三個，分別壓住鋼帶的中間和兩側邊；所述的活動導向板5和固定導向板1與鋼帶接觸的一面上安裝有滾輪以減少鋼帶通過的摩擦力。

如圖7所示，成型機6它包括柱架606、管內焊槍和管外焊接，柱架606安裝在移動底座608上，移動底座608安裝在固定底座609上，所述的柱架606上安裝有定徑輥架605，定徑輥架605上安裝有三個成形輥611，調整三個成型輥之間的距離即可改變成形鋼管的外徑；在移動底座608上安裝有導向輥601，603，在成形管螺旋接縫處安裝有焊熱輥602，在導向輥601，603的外側還各安裝有一個附輥604，在成型裝置的入口處安裝有使帶鋼正確進入導向輥601，603進行折彎變形的立輥；所述的定徑輥架605在柱架606上的位置可調；所述的管內焊槍和管外焊接分別與相鄰的兩條螺旋接縫相對，且在與外部焊檢相對位置處的管道內加裝在提高外部焊縫質量的內輥607，內輥607通過連接支架與柱架606相連。

原料鋼帶卷開卷後先進行夾送校平，然後進行銑邊、彎邊再經成型裝置在導輥的導向下捲曲成所需的直徑，利用內外焊機對拼縫分別進行兩次焊接，一次是從內部焊接，然後進行外部焊接，再後再根據所需長度進行定長切割。在加工過程中如需進行直徑變化，可通過調整成型機上成形輥的位置加以實現，如果在進行厚度調整，則需要先計算好更換厚度處帶材的用量，當達到用量時，再將不同厚度的帶材裝上生產線，保證二種厚度帶材在成形機出口處實現無縫對接即可。

本發明未涉及部分均與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。