螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管及其專用製備設備及製備方法
2023-05-25 06:56:56 1
螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管及其專用製備設備及製備方法
【專利摘要】本發明屬於管道【技術領域】，公開了一種螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管及其專用製備設備及製備方法。其主要技術方案為：包括管體，所述的管體由螺旋卷制的不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶構成，不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶卷制處的外壁為螺旋豎筋，螺旋豎筋處設有焊接節點，螺旋豎筋咬扣處設有密封件。本發明的鋼管，管體由螺旋卷制的不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶構成，卷制處的外壁為螺旋豎筋、焊接節點，螺旋豎筋、焊接節點起到了增強筋的作用，螺旋豎筋咬扣處的密封件起到了密封作用，與其它管道相比，管體壁厚明顯降低，管體的環剛度和承壓強度提高，特別適用於負壓管路和承壓能力較低的正壓液體管路，也可用於正壓氣體輸送管路。
【專利說明】螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管及其專用製備設備及製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於管道【技術領域】，具體的講公開了一種螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管及其專用製備設備及製備方法。
【背景技術】
[0002]目前，在有煤礦行業井下用於瓦斯抽放的管道大多採用鋼製管道、鋼絲網骨架聚乙烯管，鋼塗塑管道、鋼襯塑管道。由於鋼製管道特別是較大口徑的管材，管道的壁厚較厚，其環鋼度和強度性能指標遠遠的超出了其使用所要求的性能，造成了材料的浪費，而且鋼製管道的重量較重，安裝難度大，費用高；鋼絲網骨架聚乙烯管經過市場的使用驗證，由於所使用的原材料需要添加炭黑、紅磷等材料以達到抗靜電和阻燃性能，因此造成管材的脆性開裂現象比較普遍，現在許多礦務局已經明令禁止使用；鋼塗塑管道、鋼襯塑管道由於採用鋼製管道作為機體材料，同樣存在著材料的浪費，和安裝難度大，費用高的問題。
[0003]在城建行業，比如排汙管道，由於所採用的埋地排水用鋼帶複合管的鋼帶增強層沒有在管壁截面範圍內形成一體，在安裝吊運或者地基較大的沉降時容易發生截面開裂現象。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的第一個技術問題就是提供一種環剛度高、重量輕、防腐蝕、性價比高的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管。
[0005]為解決上述第一個技術問題，本發明採用的技術方案為:包括管體，所述的管體由螺旋卷制的不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶構成，不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶卷制處的外壁為螺旋豎筋，螺旋豎筋處設有焊接節點，螺旋豎筋咬扣處設有密封件。
[0006]其附加技術特徵為:所述不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶的厚度為0.5—3.5mm ；
所述冷軋鋼帶構成的管體的內、外表面設置有鍍鋅層或塗塑層。
[0007]本發明要解決的第二個技術問題就是提供一種螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管的專用製備設備。
[0008]為解決上述第二個技術問題，本發明採用的技術方案為:包括鋼管輔助螺旋輸送裝置、鋼管切割機，還包括鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置，密封件輸送壓緊機構，鋼管成型模具，鋼管焊接裝置；
所述的鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置包括鋼帶放帶機，鋼帶滾輪壓型機，鋼帶對輥輸送機，異形鋼帶折邊、冷卻裝置；
所述的密封件輸送壓緊機構包括密封帶放帶機，定位滾輪、壓緊滾輪；
所述的鋼管成型模具由機體、帶有螺旋槽的模體、把鋼帶咬扣部位壓實的壓輥、連接有液壓油缸的支撐滾輪組成。
[0009]其附加技術特徵為:所述的鋼帶滾輪壓型機為形狀不同的三組對輥軋輪，三組對輥軋輪逐步軋製成型為所需的異形鋼帶形狀，鋼帶滾輪壓型機上設置有調整鋼帶折邊邊距大小的鋼帶導向定位裝置；
所述的鋼帶對輥輸送機包括一組對滾輪，液壓泵站、液壓油缸，其中一個滾輪在液壓油缸的作用下，可以調整對鋼帶的夾緊力，從而達到強力輸送的目的，另外還包括有調頻電機、減速機以及傳輸機構；
所述的異形鋼帶折邊、冷卻裝置包括有異形鋼帶導向鋼板和冷卻液泵站，異形鋼帶導向鋼板上安裝有開槽的銅板，可以調節異形鋼帶折角邊的偏心輪，冷卻液泵站通過冷卻水路可以同時對異形鋼帶和鋼管成型模具進行冷卻；
所述的鋼帶預滾壓成形、強力輸送設置相對於鋼管成型模具軸線設有可以調節的轉向結構。
[0010]本發明要解決的第三個技術問題就是提供一種螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管的製備方法。
[0011]為解決上述第三個技術問題，本發明採用的技術方案包括下列步驟:
第一步、鋼帶縱向軋製成型
鋼帶安放在鋼帶放帶機上，通過鋼帶對輥輸送機、帶有鋼帶導向定位裝置的鋼帶滾輪壓型機，將鋼帶軋製成型為一邊為U型邊，一邊為直角邊的形狀；
第二步、異形鋼帶折邊
在鋼帶對輥輸送機和鋼管成型模具之間，通過異形鋼帶折邊、冷卻裝置，把預先成型為一邊為U型邊，一邊為直角邊形狀的外折角邊，利用偏心輪調整成一定角度的斜邊；
第三步、冷卻液冷卻、潤滑鋼帶 開啟冷卻液泵站，對鋼帶進行冷卻、潤滑；
第四步、密封條同步安放在鋼帶折角處
通過定位滾輪和壓緊滾輪，使得密封條在鋼帶運行過程中同步壓實在鋼帶的U型邊折角處；
第五步、結構壁薄壁鋼管成型
調整鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置和鋼管成型模具的軸線夾角，使得異形鋼帶兩端折角邊咬扣，並貼合在一起，在鋼管成型模具內成型為圓管形狀，在支撐滾輪的作用下，調整壓輥的壓力，使得咬扣邊緊密貼合併壓實，同時把密封條壓緊，成型為結構壁薄壁鋼管；第六步、焊接
用CO2自動氣體保護焊機焊接結構壁鋼帶單元螺距咬扣搭接部位。
[0012]本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管，管體由螺旋卷制的不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶構成，不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶卷制處的外壁為螺旋豎筋，螺旋豎筋處設有焊接節點，螺旋豎筋咬扣處設有密封件。製造時把不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶預先軋製成型為一邊為U型邊，一邊為直角邊的形狀，然後將不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶螺旋卷制，使直角邊卡入U型邊，同時把密封條安放在U型邊的折角處，並利用軋輪模壓成為一體，成型為管材後，不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶卷制處的外壁的直角邊卡入U型邊成為螺旋豎筋，對於螺旋豎筋通過焊接構成焊接節點，形成螺旋增強焊接豎筋，焊接節點也起到了增強筋的作用，密封條在模壓輪的作用下壓實，達到密封的效果。
[0013]本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管相較於市場上常見的較大口徑無縫鋼管、螺旋焊管、直縫焊管相比較，管體壁厚明顯降低，有效節約了材料資源，該結構形式的管體壁厚一般在0.5—3.5mm,由於外壁螺旋豎筋的存在，大大提高了管體的環剛度和承壓強度，由於密封件的存在，使得管材的密封效果得到提高。本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管用不鏽鋼帶製作成管體後，可以滿足防腐蝕性能的要求；用熱軋鋼帶、冷軋鋼帶、銅帶、鋁帶等非不鏽鋼材料製作成管體後，再進行防腐耐磨塗層處理後，可滿足對管體防腐、耐磨性能的要求。
[0014]本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管由於採用鋼製材料作為機體結構，提高了管材本身的強度；由於薄壁鋼管採用了結構壁加強筋的結構形式，進一步增加了管道的環剛度和爆破強度；該結構形式的管道經過塗塑處理後，提高了防腐蝕性能，有效節約了材料資源，可以用於較低壓力輸送水以及腐蝕性流體等介質、也可以用於負壓管路，特別適合於煤礦井下用抽放瓦斯管路；結構壁薄壁鋼管內壁採用噴塗聚脲材料，可以輸送不同顆粒直徑的漿體、膏體等介質。性價比得到大幅提高。本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管特別適用於負壓管路和承壓能力較低的正壓液體管路，也可用於正壓氣體輸送管路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管的第一種結構示意圖；
圖2為螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管的第二種結構示意圖；
圖3為不鏽鋼帶或冷軋鋼帶預先軋製成型的結構示意圖；
圖4為鋼帶咬扣邊成為斜邊並預埋入密封件的結構示意圖；
圖5為螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管生產線布置結構示意圖；
圖6為鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置的結構示意圖；
圖7為密封件輸送壓緊機構的結構示意圖；
圖8為鋼管成型模具裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明所提供的一種螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管的結構做進一步的詳細說明:
如圖1所示，本發明提供的一種螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管包括管體1，管體I由螺旋卷制的不鏽鋼帶2構成，不鏽鋼帶2卷制處的外壁為螺旋豎筋3，螺旋豎筋3處設有焊接節點4，螺旋豎筋3折角處設有密封件5。
[0017]如圖2所示，螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管包括管體1，管體I由螺旋卷制的冷軋鋼帶21構成，冷軋鋼帶21卷制處的外壁為螺旋豎筋3，螺旋豎筋3處設有焊接節點4，螺旋豎筋3折角處設有密封件5，管體I的內表面設置有內塗塑層6，管體I的外表面設置有外塗塑層7。
[0018]如圖3所示，不鏽鋼帶2預先軋製成型為一邊為U型邊8，一邊為直角邊9的形狀。
[0019]如圖4所示，不鏽鋼帶2預先軋製成型為一邊為U型邊8和一邊為直角邊9，在偏心輪的作用下咬扣前成為斜邊，並埋入密封件5。
[0020]如圖5所示，結構壁增強鋼塑複合管生產線包括鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置10，密封件輸送壓緊機構11，鋼管成型模具12，CO2氣體保護焊機13，鋼管輔助螺旋輸送裝置14、鋼管切割機15。
[0021]如圖6所示，鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置10包括鋼帶滾輪壓型機101，鋼帶對輥輸送機102，異形鋼帶折邊、冷卻裝置103，夾角調節轉向機構104，鋼帶放帶機105。其中鋼帶滾輪壓型機101上帶有導向壓輪1011、導向定位輪1012、定位調節螺栓1013、三組不同形狀的對輥軋輪1014、1015、1016 ;鋼帶對輥輸送機102上帶有對輥輸送壓輪1021、液壓油缸1022、液壓泵站1023、壓力表1024、調頻電機1025、減速機1026、動力傳輸機構1027 ;異形鋼帶折邊、冷卻裝置103上帶有開槽的限位銅板1031、壓緊固定板1032、偏心輪1033、冷卻液泵站1034、冷卻水路1035 ;夾角調節轉向機構104上帶有轉向軸1041、轉向固定支架1042、調速電機1043、傳動齒輪1044。
[0022]如圖7所示，密封件輸送壓緊機構11包括有密封帶放帶機111、定位滾輪112、壓緊滾輪113、左右調整螺栓114、上下調整絲槓115等。
[0023]如圖8所示，鋼管成型模具12包括有機體121、成型模體122、把鋼帶咬扣部位壓實的壓輥123、支撐滾輪124。其中鋼帶咬扣部位壓實的壓輥123包括有軋輪1231、支撐架1232、壓板1233、支撐立槓1234、液壓油缸1235、液壓泵站1236、壓力表1237 ;支撐滾輪124包括有滾輪1241、支架1242、支撐滾輪左右調節螺栓1243、液壓油缸1244。
[0024]本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管制造時，先進行鋼帶縱向軋製成型，鋼帶安放在鋼帶放帶機105上，鋼帶切邊，輸送到鋼帶對輥輸送機102上，開啟液壓泵站1023，調整壓力、使壓力表1024示值達到14-18Mpa，在液壓油缸1022的作用下，使得對輥輸送壓輪1021充分夾緊鋼帶，啟動調頻電機1025、通過減速機1026和動力傳輸機構1027牽引鋼帶前行；鋼帶通過滾輪壓型機構101時，三組不同形狀的對輥軋輪1014、1015、1016逐步將鋼帶軋製成型為一邊為U型邊8，一邊為直角邊9的形狀，通過調整導向定位輪1012的定位調節螺栓1013，從而控制鋼帶左右折邊的邊距；當鋼帶輸送至異形鋼帶折邊、冷卻裝置103時，開啟冷卻液泵站1034，冷卻液對限位銅板1031和鋼帶進行冷卻、潤滑，調整偏心輪1033，在壓緊固定板1032的作用下，使得U型邊8和直角邊9的折角邊傾斜，產生斜邊，便於咬扣；同時把密封件5放在放帶機111上，通過定位滾輪112和壓緊滾輪113使得密封件5固定在U型邊8的折角邊處，鋼帶在模具內壓緊時的作用力下，密封件5同步進給，調整左右調整螺栓114和上下調整絲槓115，可以調節壓緊力和密封件5的位置；鋼帶經過鋼管成型模具12實現咬扣並螺旋豎筋3壓平，啟動液壓泵站1236，使滾輪1241的槽底與成型模體122的螺旋槽底平齊，同時調整支撐滾輪124的左右調節螺栓1243，使得滾輪1241的槽寬方向與U型邊8的方向水平，調整鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置10和鋼管成型模具12的軸線夾角，使得鋼帶折角邊8、9咬合成為一體，其後調整液壓泵站1236的壓力，把鋼帶咬扣部位壓實的壓輥123貼緊在鋼帶咬扣搭接部位，液壓油缸1235的壓力指示值10?12Mpa，使咬扣搭接部位的鋼帶彎曲變形，從而緊密咬合在一起；用CO2氣體保護焊機13焊接結構壁鋼帶單元螺距咬扣搭接部位，CO2氣體保護焊機13輸出電流為120?135A;輔助螺旋輸送裝置14為輸送成型後的管材提供足夠的輸送動力，鋼管切割機15定尺切割，得到所需要的產成品。
[0025]本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管，管體I由螺旋卷制的不鏽鋼帶2、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶21構成，不鏽鋼帶2、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶21卷制處的外壁為螺旋豎筋3，螺旋豎筋3處設有焊接節點4，螺旋豎筋3的咬扣處設有密封件5。製造時把不鏽鋼帶2、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶21預先軋製成型為一邊為U型邊8，一邊為直角邊9的形狀，同步把密封件5放入U型邊8的折邊處，然後將不鏽鋼帶2、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶21螺旋卷制，使直角邊9卡入U型邊8，並利用軋輪模壓成為一體，密封件5同步卡入直角邊9和U型邊8的間隙內，成型為管材後，不鏽鋼帶2、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶21卷制處的外壁的直角邊9卡入U型邊8成為螺旋豎筋3，對於螺旋豎筋3通過焊接構成焊接節點4，形成螺旋增強焊接豎筋，焊接節點4也起到了增強筋的作用，密封件5起到了密封作用。
[0026]本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管相較於市場上常見的較大口徑無縫鋼管、螺旋焊管、直縫焊管相比較，管體I壁厚明顯降低，有效節約了材料資源，該結構形式的管體I壁厚一般在0.5—3.5mm,由於外壁螺旋豎筋3的存在，大大提高了管體I的環剛度和承壓強度。本發明所提供的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管用不鏽鋼帶2製作成管體I後，可以滿足防腐蝕性能的要求；用熱軋鋼帶、冷軋鋼帶21、銅帶、鋁帶等非不鏽鋼材料製作成管體I後，再進行防腐耐磨塗層處理後，可滿足對管體I防腐、耐磨性能的要求。
[0027]本發明的保護範圍不僅僅局限於上述實施例，只要結構與本發明螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管相同，就落在本發明保護的範圍。
【權利要求】
1.螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管，包括管體，其特徵在於:所述的管體由螺旋卷制的不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶構成，不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶卷制處的外壁為螺旋豎筋，螺旋豎筋處設有焊接節點，螺旋豎筋咬扣處設有密封件。
2.根據權利要求1所述的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管，其特徵在於:所述不鏽鋼帶、熱軋鋼帶或冷軋鋼帶的厚度為0.5——3.5mm。
3.根據權利要求1所述的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管，其特徵在於:所述冷軋鋼帶構成的管體的內、外表面設置有鍍鋅層或塗塑層。
4.製備權利要求1所述的螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管的專用設備，包括鋼管輔助螺旋輸送裝置、鋼管切割機，其特徵在於:還包括鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置，密封件輸送壓緊機構，鋼管成型模具，鋼管焊接裝置； 所述的鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置包括鋼帶放帶機，鋼帶滾輪壓型機，鋼帶對輥輸送機，異形鋼帶折邊、冷卻裝置； 所述的密封件輸送壓緊機構包括密封帶放帶機，定位滾輪、壓緊滾輪； 所述的鋼管成型模具由機體、帶有螺旋槽的模體、把鋼帶咬扣部位壓實的壓輥、連接有液壓油缸的支撐滾輪組成。
5.根據權利要求4所述的專用設備，其特徵在於:所述的鋼帶滾輪壓型機為形狀不同的三組對輥軋輪，三組對輥軋輪逐步軋製成型為所需的異形鋼帶形狀，鋼帶滾輪壓型機上設置有調整鋼帶折邊邊距大小的鋼帶導向定位裝置； 所述的鋼帶對輥輸送機包括一組對滾輪，液壓泵站、液壓油缸，其中一個滾輪在液壓油缸的作用下，可以調整對鋼帶的夾緊力，從而達到強力輸送的目的，另外還包括有調頻電機、減速機以及傳輸機構； 所述的異形鋼帶折邊、冷卻裝置包括有異形鋼帶導向鋼板和冷卻液泵站，異形鋼帶導向鋼板上安裝有開槽的銅板，可以調節異形鋼帶折角邊的偏心輪，冷卻液泵站通過冷卻水路可以同時對異形鋼帶和鋼管成型模具進行冷卻； 所述的鋼帶預滾壓成形、強力輸送設置相對於鋼管成型模具軸線設有可以調節的轉向結構。
6.利用權利要求4或5所述的專用設備製備螺旋筋增強不鏽鋼瓦斯管的方法，其特徵在於包括下列步驟: 第一步、鋼帶縱向軋製成型 鋼帶安放在鋼帶放帶機上，通過鋼帶對輥輸送機、帶有鋼帶導向定位裝置的鋼帶滾輪壓型機，將鋼帶軋製成型為一邊為U型邊，一邊為直角邊的形狀； 第二步、異形鋼帶折邊 在鋼帶對輥輸送機和鋼管成型模具之間，通過異形鋼帶折邊、冷卻裝置，把預先成型為一邊為U型邊，一邊為直角邊形狀的外折角邊，利用偏心輪調整成一定角度的斜邊； 第三步、冷卻液冷卻、潤滑鋼帶 開啟冷卻液泵站，對鋼帶進行冷卻、潤滑； 第四步、密封條同步安放在鋼帶折角處 通過定位滾輪和壓緊滾輪，使得密封條在鋼帶運行過程中同步壓實在鋼帶的U型邊折角處；第五步、結構壁薄壁鋼管成型 調整鋼帶預滾壓成形、強力輸送裝置和鋼管成型模具的軸線夾角，使得異形鋼帶兩端折角邊咬扣，並貼合在一起，在鋼管成型模具內成型為圓管形狀，在支撐滾輪的作用下，調整壓輥的壓力，使得咬扣邊緊密貼合併壓實，同時把密封條壓緊，成型為結構壁薄壁鋼管；第六步、焊接 用CO2自動氣 體保護焊機焊接結構壁鋼帶單元螺距咬扣搭接部位。
【文檔編號】B21C37/08GK103453239SQ201310423564
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】劉景巖, 寇永利, 田獻民, 押衛忠 申請人:河北金菱管業股份有限公司