雙金屬複合熱煨彎管的製造設備及製造方法
2023-06-04 19:33:01 2
專利名稱：雙金屬複合熱煨彎管的製造設備及製造方法
技術領域：
本發明屬於管道聯接技術領域，尤其是涉及ー種中心線不在一條直線上的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備及製造方法。
背景技術：
雙金屬複合彎管是將不在同一條直線上兩根雙金屬複合管道相互聯通的管件，是各種高低壓管路中不可缺少的管件之一，也是管道連接中廣泛應用的基本原件。但目前由於國內雙金屬複合彎管連接技術存在一定難度，因此，現有彎管基本採用耐蝕合金管，如鈦合金鋼管、鎳合金鋼管等，這些彎管存在的主要問題是價格高，強度比碳鋼管低，而採用碳鋼彎管耐蝕性能又難以滿足要求。而目前所使用的製造設備和エ藝方法製備的雙金屬複合 彎管由於內襯管較薄，易出現起皺、氧化及基襯分離現象；對於高強度基體管，若感應加熱溫度、冷卻速度及推移速度控制不當，其力學性能又難以保證，現有製造方法難以達到雙金屬熱煨彎管的技術要求，因此如何簡單、方便地製造出滿足技術要求的雙金屬複合彎管，對於雙金屬複合管的進ー步應用、防止油氣田管道腐蝕、降低使用成本顯得極為必要。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供ー種結合簡單、設計合理、實現方便且智能化程度高的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是ー種雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於包括用於對雙金屬複合管進行熱煨彎制的熱感應彎管機構和用於向雙金屬複合管內腔中通入惰性冷卻氣體的惰性氣體保護系統，以及用於對熱感應彎管機構和惰性氣體保護系統進行自動控制的自動控制系統；所述熱感應彎管機構包括機架、用於推動雙金屬複合管移動的液壓缸和與液壓缸連接並用於控制液壓缸推移的液壓控制系統，以及安裝在機架上且用於放置雙金屬複合管的滾輪、用於加熱雙金屬複合管的加熱感應器和用於對雙金屬複合管的彎曲角度進行控制的限位器，位於所述加熱感應器和限位器之間的機架上通過旋轉夾具轉動軸轉動連接有用於夾裝雙金屬複合管並帶動雙金屬複合管一端彎曲的旋轉夾具，位於所述加熱感應器ー側的機架上安裝有用於對雙金屬複合管進行冷卻的第一冷卻器；所述惰性氣體保護系統包括分別密封連接在雙金屬複合管兩端的進氣端封頭和排氣端封頭，以及連接在進氣端封頭和排氣端封頭之間的氣體循環管道，所述氣體循環管道與惰性氣體氣源相接，靠近所述進氣端封頭的氣體循環管道上設置有進氣端閥門，靠近所述排氣端封頭的氣體循環管道上設置有排氣端閥門，位於所述排氣端封頭與排氣端閥門之間的氣體循環管道上設置有用於對氣體循環管道內氣體濃度進行檢測並顯示的氣體濃度測試儀，位於所述進氣端閥門與排氣端閥門之間的氣體循環管道上設置有氣體馬達和第二冷卻器；所述加熱感應器、第一冷卻器、液壓控制系統、限位器、氣體濃度測試儀、氣體馬達和第二冷卻器均與所述自動控制系統電連接。上述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述機架上安裝有用於對加熱感應器的加熱溫度進行檢測的第一溫度計和用於對第一冷卻器的冷卻溫度進行檢測的第二溫度計，位於所述進氣端封頭與進氣端閥門之間的氣體循環管道上設置有用於對氣體循環管道內氣體壓力進行檢測的壓力計和用於對氣體循環管道內氣體溫度進行檢測的第三溫度計，所述第一溫度計、第二溫度計、壓力計和第三溫度計均與所述自動控制系統電連接。上述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述液壓控制系統包括油源和與油源連接的油泵，所述液壓缸通過油管和設置在油管上的液壓閥與油泵連接，所述液壓缸上設置有用於對液壓缸的推移速度進行檢測的速度傳感器。上述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述自動控制系統包括控制器模塊、與控制器模塊相接的操作控制面板以及為控制器模塊和操作控制面板供電的電源模塊，所述限位器、第一溫度計、第二溫度計、壓力計、第三溫度計和速度傳感器均與所述控制器模塊的輸入端相接，所述加熱感應器、第一冷卻器、氣體馬達、第二冷卻器、液壓閥和油泵均與所述控制器模塊的輸出端相接。 上述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述旋轉夾具的形狀為類似L形。上述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述控制器模塊為可編程邏輯控制器模塊。本發明還提供了一種智能化程度高、實用性強、成品率高、產品質量高的雙金屬複合熱煨彎管的製造方法，其特徵在於該方法包括以下步驟步驟一、截取製造雙金屬複合熱煨彎管所需的雙金屬複合管根據所需加工的雙金屬複合熱煨彎管的曲率半徑R、彎曲角α和直線段長度L1，並按照公式
L = m丨《！ + 2矣計算出所需截取的雙金屬複合管的長度L，且按長度L截取製造雙金屬360
複合熱煨彎管所需的雙金屬複合管；步驟二、對步驟一中所截取的雙金屬複合管進行密封將進氣端封頭和排氣端封頭密封連接在步驟一中所截取的雙金屬複合管的兩端；步驟三、將雙金屬複合管安裝在熱感應彎管機構上首先，調整旋轉夾具在機架上的位置，使得旋轉夾具豎直位於機架上，且使得旋轉夾具轉動軸與加熱感應器軸線之間的距離D等於所需加工的雙金屬複合熱煨彎管的曲率半徑R ;接著，調整限位器在機架上的位置，使得旋轉夾具繞旋轉夾具轉動軸轉動α角度後接觸到限位器；然後，將步驟二中密封好的雙金屬複合管的一端穿過加熱感應器和第一冷卻器，放置在滾輪上，並裝卡在旋轉夾具的上端，將步驟二中密封好的雙金屬複合管的另一端與液壓缸固定連接；步驟四、連接惰性氣體保護系統首先將壓力計、第三溫度計、進氣端閥門、氣體馬達、第二冷卻器、氣體濃度測試儀和排氣端閥門均安裝在氣體循環管道上，然後將氣體循環管道上安裝有進氣端閥門的一端與進氣端封頭連接，開啟惰性氣體氣源、進氣端閥門和排氣端閥門，向氣體循環管道內通入惰性氣體並置換雙金屬複合管內腔中的空氣，氣體濃度測試儀實時檢測氣體循環管道內的惰性氣體濃度並進行顯示，當氣體循環管道內的惰性氣體濃度達到所需的惰性氣體濃度後，將氣體循環管道上安裝有排氣端閥門的一端與排氣端封頭連接，形成惰性氣體閉環循環系統；
步驟五、熱煨彎制雙金屬複合熱煨彎管首先通過自動控制系統設定控制參數，然後自動控制系統按照設定好的控制參數控制液壓控制系統和惰性氣體保護系統對雙金屬複合管進行熱煨彎制，熱煨彎制完成後，自動控制系統先控制液壓控制系統停止，再控制惰性氣體保護系統停止。上述的方法，其特徵在於步驟五中通過自動控制系統設定控制參數以及自動控制系統按照設定好的控制參數控制液壓控制系統和惰性氣體保護系統對雙金屬複合管進行熱煨彎制的過程如下501、通過操作控制面板設定控制參數，控制器模塊接收通過操作控制面板設定的控制參數並存儲在相應的存儲單元中，所述控制參數包括加熱感應器所需的加熱溫度、第 一冷卻器所需的冷卻溫度、氣體循環管道內所需的氣體溫度和壓力、以及液壓缸所需的推移速度；502、自動控制系統根據步驟501中設定的控制參數首先開啟加熱感應器、第一冷卻器、氣體馬達和第二冷卻器，加熱感應器對雙金屬複合管進行加熱，第一冷卻器和惰性氣體保護系統對雙金屬複合管進行冷卻，然後開啟液壓閥和油泵，液壓控制系統控制液壓缸推移，液壓缸推動雙金屬複合管移動，雙金屬複合管推動旋轉夾具圍繞旋轉夾具轉動軸轉動，對雙金屬複合管進行熱煨彎制；熱煨彎制過程中，第一溫度計對加熱感應器的加熱溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊，第二溫度計對第一冷卻器的冷卻溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊，壓力計對氣體循環管道內氣體壓力進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊，第三溫度計對氣體循環管道內的氣體溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊，速度傳感器對液壓缸的推移速度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊，控制器模塊接收第一溫度計、第二溫度計、壓力計、第三溫度計和速度傳感器所輸出的信號並進行分析處理後，與步驟501中設定的控制參數相比較，對控制過程進行實時調整；503、當旋轉夾具轉動到觸動限位器的位置時，限位器採集旋轉夾具的位置信號並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊，控制器模塊先關閉液壓閥、油泵和加熱感應器，再關閉第一冷卻器、氣體馬達和第二冷卻器。上述的方法，其特徵在於步驟一和步驟三中所述雙金屬複合熱煨彎管的彎曲角α的取值為5° 90° ;步驟一和步驟三中所述雙金屬複合熱煨彎管的曲率半徑R的取值為3d彡R彡10d，其中，d代表雙金屬複合熱煨彎管的管徑且d的取值為50mm 1200mm ；步驟一中L1的取值為IOOmm 1200_。本發明與現有技術相比具有以下優點I、本發明設計合理，實現方便，採用本發明所述的製造設備和製造方法能夠簡單、方便地製造出滿足技術要求的雙金屬複合彎管。2、本發明的適用性強，機架上安裝有用於對加熱感應器的加熱溫度進行檢測的第一溫度計，能夠保證不同規格和材質雙金屬複合管的最佳彎制溫度，且能保證彎制後基體管的力學性能。3、本發明設置有用於對熱感應彎管機構和惰性氣體保護系統進行自動控制的自動控制系統，機架上安裝有用於對雙金屬複合管的彎曲角度進行控制的限位器，當旋轉夾具轉動到觸動限位器的位置時，製造設備自動停機，智能化程度高且能夠確保雙金屬複合管的彎曲角度滿 足製造需求。4、本發明在彎制雙金屬複合熱煨彎管時，除在雙金屬複合管外側通過第一冷卻器對基體管外表面快速冷卻外，還在密封的雙金屬複合管內通過惰性氣體保護系統通有低溫且帶有一定壓力的惰性氣體，有效的控制了熱煨彎管冷卻速度，防止了雙金屬複合管內表面高溫氧化、起皺，並防止了構成雙金屬複合管的基體管與內襯管出現分離。5、本發明惰性氣體保護系統中的第二冷卻器能夠使惰性氣體冷卻到所要求的溫度，以便構成雙金屬複合熱煨彎管的內襯管快速冷卻，並通過第三溫度計檢測，有效地保證了產品質量。6、本發明的成品率高，通過溫度、壓力、速度測試及控制保證了雙金屬複合熱煨彎管的相關技術參數滿足要求，確保了雙金屬複合熱煨彎管的產品質量，所製備的雙金屬複合熱煨彎管內外表面光滑，襯管不起皺且表面不氧化，基體管與襯管不分離，基體管力學性能滿足要求，能夠很好地滿足使用需求。7、本發明的實用性強，使用效果好，便於推廣應用。綜上所述，本發明設計合理，實現方便，智能化程度高，適用性強，成品率高，所製備的雙金屬複合熱煨彎管質量高，能夠很好地滿足使用需求，實用性強，使用效果好，便於推廣應用。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖I為本發明製造設備安裝有雙金屬複合管的結構示意圖。圖2為本發明製造設備的使用狀態圖。圖3為本發明製造設備的電氣連接圖。圖4為本發明製造方法的方法流程圖。附圖標記說明I一雙金屬複合管；2—旋轉夾具轉動軸；
3一雙金屬複合熱瑕彎管；4一進氣端封頭；
5—排氣端封頭；6—進氣端閥門；7—壓力計；
8一第二溫度計；9—旋轉夾具；10—第一冷卻器；
11一第一溫度計；12—加熱感應器；13—機架；
14 一滾輪；15—氣體濃度測試儀；16—排氣端閥門；
17—液壓缸；18—氣體循環管道；19 一第二冷卻器；
20一氣體馬達；21—限位器；22—油源；
23—油果；24—油管；25—液壓閥；
26—速度傳感器；27-1—控制器模塊；27-2—操作控制面板；
27-3—電源模塊；28—惰性氣體氣源；29 —第二溫度計。
具體實施例方式如圖I和圖2所示，本發明所述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，包括用於對雙金屬複合管I進行熱煨彎制的熱感應彎管機構和用於向雙金屬複合管I內腔中通入惰性冷卻氣體的惰性氣體保護系統，以及用於對熱感應彎管機構和惰性氣體保護系統進行自動控制的自動控制系統；所述熱感應彎管機構包括機架13、用於推動雙金屬複合管移動的液壓缸17和與液壓缸17連接並用於控制液壓缸17推移的液壓控制系統，以及安裝在機架13上且用於放置雙金屬複合管的滾輪14、用於加熱雙金屬複合管I的加熱感應器12和用於對雙金屬複合管I的彎曲角度進行控制的限位器21，位於所述加熱感應器12和限位器21之間的機架13上通過旋轉夾具轉動軸2轉動連接有用於夾裝雙金屬複合管I並帶動雙金屬複合管I 一端彎曲的旋轉夾具9，位於所述加熱感應器12—側的機架13上安裝有用於對雙金屬複合管I進行冷卻的第一冷卻器10 ;所述惰性氣體保護系統包括分別密封連接在雙金屬複合管I兩端的進氣端封頭4和排氣端封頭5，以及連接在進氣端封頭4和排氣端封頭5之間的氣體循環管道18，所述氣體循環管道18與惰性氣體氣源28相接，靠近所述進氣端封頭4的氣體循環管道18上設置有進氣端閥門6，靠近所述排氣端封頭5的氣體循環管道18上設置有排氣端閥門16，位於所述排氣端封頭5與排氣端閥門16之間的氣體循環管道18上設置有用於對氣體循環管道18內氣體濃度進行檢測並顯示的氣體濃度測試儀15，位於所述進氣端閥門6與排氣端閥門16之間的氣體循環管道18上設置有氣體馬達20和第二冷卻器19 ;所述加熱感應器12、第一冷卻器10、液壓控制系統、限位器21、氣體濃度測試儀15、氣體馬達20和第二冷卻器19均與所述自動控制系統電連接。如圖I和圖2所示，本實施例中，所述機架13上安裝有用於對加熱感應器12的加熱溫度進行檢測的第一溫度計11和用於對第一冷卻器10的冷卻溫度進行檢測的第二溫度計29，位於所述進氣端封頭4與進氣端閥門6之間的氣體循環管道18上設置有用於對氣體循環管道18內氣體壓力進行檢測的壓力計7和用於對氣體循環管道18內氣體溫度進行檢測的第三溫度計8，所述第一溫度計11、第二溫度計29、壓力計7和第三溫度計8均與所述自動控制系統電連接。所述液壓控制系統包括油源22和與油源22連接的油泵23，所述液壓缸17通過油管24和設置在油管24上的液壓閥25與油泵23連接，所述液壓缸17上設置有用於對液壓缸17的推移速度進行檢測的速度傳感器26。結合圖3，本實施例中，所述自動控制系統包括控制器模塊27-1、與控制器模塊27-1相接的操作控制面板27-2以及為控制器模塊27-1和操作控制面板27_2供電的電源模塊27-3，所述限位器21、第一溫度計11、第二溫度計29、壓力計7、第三溫度計8和速度傳感器26均與所述控制器模塊27-1的輸入端相接，所述加熱感應器12、第一冷卻器10、氣體馬達20、第二冷卻器19、液壓閥25和油泵23均與所述控制器模塊27_1的輸出端相接。本實施例中，所述旋轉夾具9的形狀為類似L形。所述控制器模塊27-1為可編程邏輯控制器模塊。結合圖4，本發明所述的雙金屬複合熱煨彎管的製造方法，其特徵在於該方法包括以下步驟步驟一、截取製造雙金屬複合熱煨彎管3所需的雙金屬複合管I :根據所需加工的雙金屬複合熱煨彎管3的曲率半徑R、彎曲角α和直線段長度L1，並按照公式
L = m K ! + 2矣計算出所需截取的雙金屬複合管I的長度L，且按長度L截取製造雙金360
屬複合熱煨彎管3所需的雙金屬複合管I ;步驟二、對步驟一中所截取的雙金屬複合管I進行密封將進氣端封頭4和排氣端封頭5密封連接在步驟一中所截取的雙金屬複合管I的兩端；步驟三、將雙金屬複合管I安裝在熱感應彎管機構上首先，調整旋轉夾具9在機架13上的位置，使得旋轉夾具9豎直位於機架13上，且使得旋轉夾具轉動軸2與加熱感應器12軸線之間的距離D等於所需加工的雙金屬複合熱煨彎管3的曲率半徑R ;接著，調整限位器21在機架13上的位置，使得旋轉夾具9繞旋轉夾具轉動軸2轉動α角度後接觸到限位器21 ;然後，將步驟二中密封好的雙金屬複合管I的一端穿過加熱感應器12和第一冷卻器10，放置在滾輪14上，並裝卡在旋轉夾具9的上端，將步驟二中密封好的雙金屬複合管I的另一端與液壓缸17固定連接； 步驟四、連接惰性氣體保護系統首先將壓力計7、第三溫度計8、進氣端閥門6、氣體馬達20、第二冷卻器19、氣體濃度測試儀15和排氣端閥門16均安裝在氣體循環管道18上，然後將氣體循環管道18上安裝有進氣端閥門6的一端與進氣端封頭4連接，開啟惰性氣體氣源28、進氣端閥門6和排氣端閥門16，向氣體循環管道18內通入惰性氣體並置換雙金屬複合管I內腔中的空氣，氣體濃度測試儀15實時檢測氣體循環管道18內的惰性氣體濃度並進行顯示，當氣體循環管道18內的惰性氣體濃度達到所需的惰性氣體濃度後，將氣體循環管道18上安裝有排氣端閥門16的一端與排氣端封頭5連接，形成惰性氣體閉環循環系統；步驟五、熱煨彎制雙金屬複合熱煨彎管I :首先通過自動控制系統設定控制參數，然後自動控制系統按照設定好的控制參數控制液壓控制系統和惰性氣體保護系統對雙金屬複合管I進行熱煨彎制，熱煨彎制完成後，自動控制系統先控制液壓控制系統停止，再控制惰性氣體保護系統停止。本實施例中，步驟五中通過自動控制系統設定控制參數以及自動控制系統按照設定好的控制參數控制液壓控制系統和惰性氣體保護系統對雙金屬複合管I進行熱煨彎制 的過程如下501、通過操作控制面板27-2設定控制參數，控制器模塊27_1接收通過操作控制面板27-2設定的控制參數並存儲在相應的存儲單元中，所述控制參數包括加熱感應器12所需的加熱溫度、第一冷卻器10所需的冷卻溫度、氣體循環管道18內所需的氣體溫度和壓力、以及液壓缸17所需的推移速度；502、自動控制系統根據步驟501中設定的控制參數首先開啟加熱感應器12、第一冷卻器10、氣體馬達20和第二冷卻器19,加熱感應器12對雙金屬複合管I進行加熱，第一冷卻器10和惰性氣體保護系統對雙金屬複合管I進行冷卻，然後開啟液壓閥25和油泵23，液壓控制系統控制液壓缸17推移，液壓缸17推動雙金屬複合管I移動，雙金屬複合管I推動旋轉夾具9圍繞旋轉夾具轉動軸2轉動，對雙金屬複合管I進行熱煨彎制；熱煨彎制過程中，第一溫度計11對加熱感應器12的加熱溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊27-1，第二溫度計29對第一冷卻器10的冷卻溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊27-1，壓力計7對氣體循環管道18內氣體壓力進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊27-1，第三溫度計8對氣體循環管道18內的氣體溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊27-1，速度傳感器26對液壓缸17的推移速度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊27-1，控制器模塊27-1接收第一溫度計11、第二溫度計29、壓力計7、第三溫度計8和速度傳感器26所輸出的信號並進行分析處理後，與步驟501中設定的控制參數相比較，對控制過程進行實時調整；503、當旋轉夾具9轉動到觸動限位器21的位置時，限位器21採集旋轉夾具9的位置信號並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊27-1，控制器模塊27-1先關閉液壓閥25、油泵23和加熱感應器12，再關閉第一冷卻器10、氣體馬達20和第二冷卻器19。本實施例中，步驟一和步驟三中所述雙金屬複合熱煨彎管3的彎曲角α的取值為5。 90° ;步驟一和步驟三中所述雙金屬複合熱煨彎管3的曲率半徑R的取值為3d ^ 10d，其中，d代表雙金屬複合熱煨彎管3的管徑且d的取值為50mm 1200mm ;步驟一中L1的取值為100_ 1200mm。綜上所述，本發明在彎制雙金屬複合熱煨彎管時，除在雙金屬複合管I外側通過第一冷卻器10對基體管外表面快速冷卻外，還在密封的雙金屬複合管I內通過惰性氣體保護系統通有低溫且帶有一定壓力的惰性氣體，有效的控制了熱煨彎管冷卻速度，防止了雙金屬複合管I內表面高溫氧化、起皺，並防止了構成雙金屬複合管I的基體管與內襯管出現分離，有效地保證了產品質量，所製備的雙金屬複合熱煨彎管能夠很好地滿足使用需求。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更 以及等效結構變化，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
權利要求
1.ー種雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於包括用於對雙金屬複合管(I)進行熱煨彎制的熱感應彎管機構和用於向雙金屬複合管(I)內腔中通入惰性冷卻氣體的惰性氣體保護系統，以及用於對熱感應彎管機構和惰性氣體保護系統進行自動控制的自動控制系統；所述熱感應彎管機構包括機架(13)、用於推動雙金屬複合管移動的液壓缸(17)和與液壓缸(17)連接並用於控制液壓缸(17)推移的液壓控制系統，以及安裝在機架(13)上且用於放置雙金屬複合管的滾輪(14)、用於加熱雙金屬複合管(I)的加熱感應器(12)和用於對雙金屬複合管(I)的彎曲角度進行控制的限位器(21)，位於所述加熱感應器(12)和限位器(21)之間的機架(13 )上通過旋轉夾具轉動軸(2 )轉動連接有用於夾裝雙金屬複合管 (I)並帶動雙金屬複合管(I) 一端彎曲的旋轉夾具(9)，位於所述加熱感應器(12)—側的機架(13)上安裝有用於對雙金屬複合管(I)進行冷卻的第一冷卻器(10);所述惰性氣體保護系統包括分別密封連接在雙金屬複合管(I)兩端的進氣端封頭(4)和排氣端封頭(5)，以及連接在進氣端封頭(4)和排氣端封頭(5)之間的氣體循環管道(18)，所述氣體循環管道(18)與惰性氣體氣源(28)相接，靠近所述進氣端封頭(4)的氣體循環管道(18)上設置有進氣端閥門(6 )，靠近所述排氣端封頭(5 )的氣體循環管道(18 )上設置有排氣端閥門(16 )，位於所述排氣端封頭(5)與排氣端閥門(16)之間的氣體循環管道(18)上設置有用於對氣體循環管道(18)內氣體濃度進行檢測並顯示的氣體濃度測試儀(15)，位於所述進氣端閥門(6)與排氣端閥門(16)之間的氣體循環管道(18)上設置有氣體馬達(20)和第二冷卻器(19);所述加熱感應器(12)、第一冷卻器(10)、液壓控制系統、限位器(21)、氣體濃度測試儀(15)、氣體馬達(20)和第二冷卻器(19)均與所述自動控制系統電連接。
2.按照權利要求I所述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述機架(13)上安裝有用於對加熱感應器(12)的加熱溫度進行檢測的第一溫度計(11)和用於對第一冷卻器(10)的冷卻溫度進行檢測的第二溫度計(29)，位於所述進氣端封頭(4)與進氣端閥門(6)之間的氣體循環管道(18)上設置有用於對氣體循環管道(18)內氣體壓力進行檢測的壓カ計(7)和用於對氣體循環管道(18)內氣體溫度進行檢測的第三溫度計(8)，所述第一溫度計(11)、第二溫度計(29)、壓カ計(7)和第三溫度計(8)均與所述自動控制系統電連接。
3.按照權利要求2所述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述液壓控制系統包括油源(22)和與油源(22)連接的油泵(23)，所述液壓缸(17)通過油管(24)和設置在油管(24)上的液壓閥(25)與油泵(23)連接，所述液壓缸(17)上設置有用於對液壓缸(17)的推移速度進行檢測的速度傳感器(26)。
4.按照權利要求3所述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述自動控制系統包括控制器模塊(27-1)、與控制器模塊(27-1)相接的操作控制面板(27-2)以及為控制器模塊(27-1)和操作控制面板(27-2)供電的電源模塊(27-3)，所述限位器(21)、第一溫度計(11)、第二溫度計(29)、壓カ計(7)、第三溫度計(8)和速度傳感器(26)均與所述控制器模塊(27-1)的輸入端相接，所述加熱感應器(12)、第一冷卻器(10)、氣體馬達(20)、第ニ冷卻器(19)、液壓閥(25)和油泵(23)均與所述控制器模塊(27-1)的輸出端相接。
5.按照權利要求I 4中任ー權利要求所述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述旋轉夾具(9)的形狀為類似L形。
6.按照權利要求4所述的雙金屬複合熱煨彎管的製造設備，其特徵在於所述控制器模塊(27-1)為可編程邏輯控制器模塊。
7.一種利用如權利要求4所述製造設備製造雙金屬複合熱煨彎管的方法，其特徵在於 該方法包括以下步驟步驟一、截取製造雙金屬複合熱煨彎管(3)所需的雙金屬複合管(1):根據所需加 工的雙金屬複合熱煨彎管(3)的曲率半徑R、彎曲角a和直線段長度U，並按照公式L = 2nR^- + 2L1計算出所需截取的雙金屬複合管(1)的長度L，且按長度L截取製造雙金屬複合熱煨彎管(3 )所需的雙金屬複合管(1);步驟二、對步驟一中所截取的雙金屬複合管(1)進行密封將進氣端封頭(4)和排氣端 封頭(5)密封連接在步驟一中所截取的雙金屬複合管(1)的兩端；步驟三、將雙金屬複合管(1)安裝在熱感應彎管機構上首先，調整旋轉夾具(9)在機 架(13)上的位置，使得旋轉夾具(9)豎直位於機架(13)上，且使得旋轉夾具轉動軸(2)與 加熱感應器(12)軸線之間的距離D等於所需加工的雙金屬複合熱煨彎管(3)的曲率半徑 R ;接著，調整限位器(21)在機架(13)上的位置，使得旋轉夾具(9)繞旋轉夾具轉動軸(2) 轉動a角度後接觸到限位器(21);然後，將步驟二中密封好的雙金屬複合管(1)的一端穿 過加熱感應器(12)和第一冷卻器(10)，放置在滾輪(14)上，並裝卡在旋轉夾具(9)的上端， 將步驟二中密封好的雙金屬複合管(1)的另一端與液壓缸(17)固定連接；步驟四、連接惰性氣體保護系統首先將壓力計(7)、第三溫度計(8)、進氣端閥門(6)、 氣體馬達(20)、第二冷卻器(19)、氣體濃度測試儀(15)和排氣端閥門(16)均安裝在氣體 循環管道(18)上，然後將氣體循環管道(18)上安裝有進氣端閥門(6)的一端與進氣端封 頭(4)連接，開啟惰性氣體氣源(28)、進氣端閥門(6)和排氣端閥門(16)，向氣體循環管道 (18)內通入惰性氣體並置換雙金屬複合管(1)內腔中的空氣，氣體濃度測試儀(15)實時檢 測氣體循環管道(18)內的惰性氣體濃度並進行顯示，當氣體循環管道(18)內的惰性氣體 濃度達到所需的惰性氣體濃度後，將氣體循環管道(18)上安裝有排氣端閥門(16)的一端 與排氣端封頭(5)連接，形成惰性氣體閉環循環系統；步驟五、熱煨彎制雙金屬複合熱煨彎管(1):首先通過自動控制系統設定控制參數，然 後自動控制系統按照設定好的控制參數控制液壓控制系統和惰性氣體保護系統對雙金屬 複合管(1)進行熱煨彎制，熱煨彎制完成後，自動控制系統先控制液壓控制系統停止，再控 制惰性氣體保護系統停止。
8.按照權利要求7所述的方法，其特徵在於步驟五中通過自動控制系統設定控制參 數以及自動控制系統按照設定好的控制參數控制液壓控制系統和惰性氣體保護系統對雙 金屬複合管(1)進行熱煨彎制的過程如下.501、通過操作控制面板(27-2)設定控制參數，控制器模塊(27-1)接收通過操作控制 面板(27-2)設定的控制參數並存儲在相應的存儲單元中，所述控制參數包括加熱感應器 (12)所需的加熱溫度、第一冷卻器(10)所需的冷卻溫度、氣體循環管道(18)內所需的氣體 溫度和壓力、以及液壓缸(17)所需的推移速度；.502、自動控制系統根據步驟501中設定的控制參數首先開啟加熱感應器(12)、第一冷 卻器(10)、氣體馬達(20)和第二冷卻器(19)，加熱感應器(12)對雙金屬複合管(1)進行加 熱，第一冷卻器(10)和惰性氣體保護系統對雙金屬複合管(1)進行冷卻，然後開啟液壓閥(25)和油泵(23)，液壓控制系統控制液壓缸(17)推移，液壓缸(17)推動雙金屬複合管(I)移動，雙金屬複合管(I)推動旋轉夾具(9)圍繞旋轉夾具轉動軸(2)轉動，對雙金屬複合管(I)進行熱煨彎制；熱煨彎制過程中，第一溫度計(11)對加熱感應器(12)的加熱溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊(27-1)，第二溫度計(29)對第一冷卻器(10)的冷卻溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊(27-1)，壓カ計(7)對氣體循環管道(18)內氣體壓力進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊(27-1)，第三溫度計(8)對氣體循環管道(18)內的氣體溫度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊(27-1)，速度傳感器(26)對液壓缸(17)的推移速度進行實時檢測並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊(27-1)，控制器模塊(27-1)接收第一溫度計(11)、第二溫度計(29)、壓カ計(7)、第三溫度計(8)和速度傳感器(26)所輸出的信號並進行分析處理後，與步驟501中設定的控制參數相比較，對控制過程進行實時調整· 503、當旋轉夾具(9)轉動到觸動限位器(21)的位置時，限位器(21)採集旋轉夾具(9)的位置信號並將所檢測到的信號輸出給控制器模塊(27-1)，控制器模塊(27-1)先關閉液壓閥(25)、油泵(23)和加熱感應器(12)，再關閉第一冷卻器(10)、氣體馬達(20)和第二冷卻器(19)。
9.按照權利要求7所述的方法，其特徵在於步驟ー和步驟三中所述雙金屬複合熱煨彎管(3)的彎曲角a的取值為5° 90° ;步驟ー和步驟三中所述雙金屬複合熱煨彎管(3)的曲率半徑R的取值為3d彡R彡10d，其中，d代表雙金屬複合熱煨彎管(3)的管徑且d的取值為50mm 1200mm ;步驟一中L1的取值為IOOmm 1200mm。
全文摘要
本發明公開了一種雙金屬複合熱煨彎管的製造設備及製造方法，其設備包括熱感應彎管機構、惰性氣體保護系統和自動控制系統；熱感應彎管機構包括機架、液壓缸和液壓控制系統，機架上安裝有滾輪、加熱感應器、限位器、旋轉夾具和第一冷卻器；惰性氣體保護系統包括進氣端封頭、排氣端封頭和氣體循環管道，氣體循環管道上設有進氣端閥門、排氣端閥門、氣體濃度測試儀、氣體馬達和第二冷卻器；其方法包括步驟一、截取所需的雙金屬複合管，二、對雙金屬複合管進行密封，三、將雙金屬複合管安裝在熱感應彎管機構上，四、連接惰性氣體保護系統，五、熱煨彎制。本發明設計合理，智能化程度高，適用性強，成品率高，產品質量高，實用性強，便於推廣應用。
文檔編號B21D7/025GK102641924SQ20121014325
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者張燕飛, 李華軍, 郭崇曉 申請人:西安向陽航天材料股份有限公司