專利名稱：螺旋波紋鋼管的成套設備及生產螺旋波紋鋼管的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于排水管、排污管、井筒管、橋涵管和通風管生產所用的設備及 生產方法，具體涉及一種所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法。
背景技術：
已有的螺旋鋼管制做方法，使用較廣泛的是焊接成型的螺旋鋼管，它是由鋼帶經 輥壓推進、螺旋卷曲成圓、在線焊接成型，一般直徑在630mm以下、板厚在3mm 5mm。再一種是咬接成型的螺旋鋼管，它是由鋼帶經輥壓推進、螺旋卷曲成圓、咬接成型 的平壁螺旋鋼管，或螺旋卷曲成圓、咬接成型后加壓環狀加強筋的帶筋螺旋鋼管，一般直徑 在IOOOmm以下，板厚在Imm以下。在現有技術方法中，焊接成型的螺旋鋼管當直徑在2000mm以上時，成型方法與設 備較難實現，板厚增加導致制造成本上升；咬接成型的螺旋鋼管板厚Imm以下，當直徑超過 IOOOmm時，管材剛度性能差；在市政工程領域，需要大直徑QOOOmm或更大)排污管和排水 管被埋在地下，要求管材有較高的環剛度以抵抗外部荷載。實用新型專利ZL03214726. 0所介紹的波紋成型方法和設備具有這樣的問題，它 是先將鋼管加工成型后，再使用專用的波紋成型機，將鋼管的平形管壁壓制成為波紋形管 壁，管壁結構形狀為環形波紋，此設備只能作為二次成型波紋使用，不能與管材在線同步連
續生產。
發明內容
本發明的目的是提供一種能以工業規模，用比較經濟的方式生產螺旋波紋鋼管， 其管壁具有不同形狀的所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法。上述的目的通過以下的技術方案實現螺旋波紋鋼管的成套設備，其組成包括放卷機，所述的放卷機出口連接壓形機入 口，所述的壓形機出口連接成型機入口，所述的成型機出口連接過渡托架入口，所述的過渡 托架出口連接切割鋸入口，所述的切割鋸出口連接四組翻轉托架，所述的四組翻轉托架出 口連接輸送托架入口，所述的輸送托架出口連接端頭改型機入口，所述的整套設備均由控 制臺操控。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的壓形機包括電機、所述的電機連接的三 角皮帶傳動組件、所述的三角皮帶傳動組件連接的減速箱、所述的減速箱連接的齒輪箱、所 述的齒輪箱連接的萬向節傳動器、所述的萬向節傳動器連接的安裝在機架上的壓輥組。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的壓輥組有九道，第一道為夾送鋼輥組，其 余八道為壓形壓輥組，所述的壓形壓輥組有八道不同的壓形輪組，所述的壓形輪組有輥軸， 所述的輥軸穿入壓形輪，所述的壓形輪通過間隔套連接折邊輪，所述的機架連接整形靠角 輪組。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的成型機包括螺旋卷曲成圓裝置和咬口成型裝置，所述的螺旋卷曲成圓裝置包括過渡壓形輪組、由所述的過渡壓形輪組支撐的成圓 壓形輪組、和與所述的成圓壓形輪組相配合的定徑壓形輪組；所述的成型機的機架連接所 述的過渡壓形輪組、成圓壓形輪組、定徑壓形輪組和咬接輪組，所述的咬口成型裝置包括咬 接輪組。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的端頭改型機包括軌道，所述的軌道裝有 管材升降托架，所述的軌道一側連接固定壓形機A，所述的軌道另一側連接移動壓形機B， 所述的固定壓形機A有壓形壓形輪組A，壓形壓形輪組A包括主動壓形壓形輪A和被動壓 形壓形輪A，所述主動壓形壓形輪A連接齒輪箱A，被動壓形壓形輪A連接支架A和液壓系 統A，所述的齒輪箱A連接減速箱A，所述的減速箱A連接連接電機A ；所述的移動壓形機B 有壓形壓形輪組B，壓形壓形輪組B包括主動壓形壓形輪B和被動壓形壓形輪B，所述主動 壓形壓形輪B連接齒輪箱B，被動壓形壓形輪B連接移動支架和液壓系統B，所述的齒輪箱 B連接減速箱B，所述的減速箱B經三角皮帶傳動組件B連接電機B。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的固定壓形機A和移動壓形機B均包括液 壓和氣動控制系統；所述的管材升降托架帶有液壓和氣動系統，所述的液壓和氣動系統連 接控制臺。一種利用所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，首先將表面 平整的厚度1. Omm-3. 2mm鋼帶經放卷機放卷，進入壓形機通過壓形輪組壓形，壓肋起波，將 壓制的鋼帶螺旋卷曲成圓，在螺旋滾動連續纏繞的同時，波紋板的左右兩端在兩個咬接輪 處銜接，經過咬接輪的壓合，使波紋鋼帶在螺旋成圓的轉動過程中完成咬接成型后，螺旋波 紋鋼管在壓形壓形輪相向轉動的帶動下旋轉，完成管端頭的壓形，將管兩端的管壁結構形 狀由螺旋波紋形狀改變成為環形波紋形狀。所述的所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，所述的壓形、 壓肋起波方法為由第一道夾送鋼輥組夾緊鋼帶，將其推送至壓形壓輥組，再經過二、三、四、五、六、 七、八、九道壓形壓輥組的上下壓形輪加壓，逐步形成與壓形壓輥組壓形輪形狀吻合的，結 構形狀具有波峰波谷的縱向波紋鋼帶，上述壓形壓輥組第六、七、八、九道壓輥組的下壓形 輪組安裝有折邊輪，分步連續進行波紋鋼帶兩端的折邊整形，為咬接作準備；上述壓形壓輥 組的九道壓形輪組，在壓肋起波的同時，為后序作業提供推送動力。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，所述的螺旋卷曲成圓 的方法為卷曲裝置接受壓形裝置所帶來的推力，將波紋鋼帶推送至過渡輪組，在過渡輪組 的支撐下，再經成圓輪組、定徑輪組的配合，改變了波紋鋼帶的運動方向，即由直線運動改 變為向上卷曲運動，并按一定的螺旋升角，實現螺旋滾動連續纏繞，在轉動中完成波紋鋼帶 的螺旋成圓；上述螺旋升角是由放卷機、壓形機、成型機協作調整實現的，并由卷曲裝置的 各壓形輪組相對應地按波紋板寬、所制管徑調節成一定角度，實現波紋板按螺旋升角螺旋 滾動連續纏繞。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，所述的改形為管端頭 改形，具體方法為螺旋波紋鋼管成型后，按要求定長切割，切割后的管材經翻轉托架、再經組合輸送托架滾動滑移至端頭改形機，升降托架接受管材后，托起適合高度，管材一端套入固定壓形 機的主動壓形壓形輪，另一端套入移動壓形機的主動壓形壓形輪，同時由液壓系統壓緊被 動壓形壓形輪緊貼在管的外側，螺旋波紋鋼管在主動、被動壓形壓形輪相向轉動的帶動下 旋轉，完成管端頭的壓形，將管兩端的管壁結構形狀由螺旋波紋形狀改變成為環形波紋形 狀。有益效果1.本發明在于提供一種制做螺紋波紋鋼管的成套設備，該設備可將鋼帶一次加工 成型為螺旋波紋管材，即經壓肋起波、螺旋卷曲成圓、咬口連接成型為管，定長切割后，再把 管端頭改形，將管兩端的管壁結構形狀由螺旋波紋形狀改變成為環形波紋形狀，從管成型 到管端頭改形連續完成，生產效率大幅度提高，并且在同等環剛度與已有技術成管相比，降 低鋼板厚度，進而提高經濟效益。2.本發明所加工的平板鋼帶厚度在1. 0-3. 2mm之間，經壓形裝置的第一道鋼輥 推進、再經其它八道壓形壓輥組的上下壓形輪組加壓，形成具有波紋表面的波紋板，在波紋 板壓形過程中，兩側邊同時作折邊整形，用于咬接，已成型的波紋板再經過過渡輪組、成圓 輪組、定徑輪組，并按板寬、所制管徑所需的螺旋升角，由直線運動改變為卷曲運動，同時進 行螺旋纏繞，波紋板的左右兩端在兩個咬接輪處相合并壓接成型，制得螺旋波紋鋼管。3.本發明調整壓形裝置各壓形輪組可壓成所需要的不同波紋；調整卷曲成圓裝 置各壓形輪組角度及其位置以及壓形機與成型機的相應角度，即可纏繞成型為不同直徑的 螺旋波紋管材；波紋大小、波峰高度、波紋距離與板厚匹配，可以得到不同環剛度等級的管 材。4.本發明所生產的管材經定長切割后，經翻轉托架、再經輸送托架滾動滑移至端 頭改形裝置，將管兩端頭螺旋波紋形狀改型為環形波紋形狀，以方便安裝管連接件，并達到 密封效果。
附圖1是本發明的結構示意圖。附圖2是附圖1壓形機的結構示意圖。附圖3是附圖2中的每一對軋輥的工作狀態示意圖。附圖4是附圖2的仰視位置的結構示意圖。附圖5是附圖2中壓形輪的結構示意圖。附圖6是附圖1成型機的右視圖。附圖7是附圖1端頭改形機的結構示意圖。
具體實施例方式實施例1 螺旋波紋鋼管的成套設備，其組成包括放卷機1，所述的放卷機1出口連接壓形 機2入口，所述的壓形機2出口連接成型機3入口，所述的成型機3出口連接過渡托架4入 口，所述的過渡托架4出口連接切割鋸5入口，所述的切割鋸5出口連接四組翻轉托架6入 口，所述的翻轉托架6出口連接輸送托架7入口，所述的輸送托架7出口連接端頭改型裝置8入口，經端頭改型裝置出口后，管材完成加工過程，以上工序作業由控制臺9操控。實施例2 實施例1所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的壓形機2包括電機10、所述的電 機連接的三角皮帶傳動組件11、所述的三角皮帶傳動組件11連接的減速箱12、所述的減速 箱12連接的齒輪箱13、所述的齒輪箱13連接的萬向節傳動器14、所述的萬向節傳動器14 連接的安裝在機架16上的壓輥組15。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的壓輥組有不同的壓形輪組，所述的壓形 輪組15有輥軸17，所述的輥軸17穿入壓形輪18，所述的壓形輪18通過間隔套19連接折 邊輪20，所述的機架連接整形靠角輪組56。實施例3 實施例1所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的成型機3有螺旋卷曲成圓裝置 21和咬口成型裝置22，所述的螺旋卷曲成圓裝置有過渡壓形輪組28、成圓壓形輪組25和 定徑壓形輪組27，所述的咬口成型裝置22有上咬接輪26和下咬接輪24，所述的成型機機 架23連接過渡壓形輪組28、成圓壓形輪組25、定徑壓形輪組27和上咬接輪26和下咬接輪 24。實施例4 實施例1所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的端頭改形機8有軌道29，所述的 軌道29裝有管材升降托架30，所述的軌道29 —側連接固定壓形機A31，所述的軌道29另 一側連接移動壓形機B32，所述的移動壓形機B32有主動壓形壓形輪B33、被動壓形壓形輪 B34，所述的主動壓形壓形輪B33連接齒輪箱B35，所述的齒輪箱B35連接減速箱B36，所述 的減速箱B36連接三角皮帶傳動件B37，所述的三角皮帶傳動件B37連接電機B38，所述的 固定壓形機A31有主動壓形壓形輪A39、被動壓形壓形輪A40，所述主動壓形壓形輪A39連 接齒輪箱A41，所述的齒輪箱A41連接減速箱A42，所述的減速箱A42連接三角皮帶傳動件 A43，所述的三角皮帶傳動件A43連接電機A44。所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，所述的固定壓形機A31和移動壓形機B32均有 液壓控制系統45 ；所述的管材升降托架30有氣動系統46，所述的液壓控制系統45和氣動 系統46均連接控制臺9。實施例5 實施例1所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，所述的壓形 方法壓肋起波波紋是這樣形成的，將表面平整的厚度1. Omm-3. 2mm之間任一種厚度 鋼帶，經放卷機放卷，進入壓形裝置，所述的件號47、件號48、件號49、件號50、件號51、件 號52、件號53、件號54、件號55分別是第一道、第二道、第三道、第四道、第五道、第六道、第 七道、第八道、第九道鋼輥組的結構狀態，由第一道鋼輥組47夾緊鋼帶，將其推進至壓形壓 輥組，再經過二、三、四、五、六、七、八、九道壓形輪即圖中標注件號為48、49、50、51、52、53、 54,55壓形壓輥組的上下壓形輪組加壓，逐步形成與壓輥組壓形輪形狀吻合的，結構形狀 具有波峰波谷的縱向波紋鋼帶；上述壓形裝置第六、七、八、九道壓形輪即圖中標注件號為 52、53、54、55壓形壓輥組的下壓形輪組安裝有折邊輪，分步連續進行波紋鋼帶兩端的折邊 整形，為咬接作準備；上述壓形裝置共有九道壓形輪組，在壓肋起波的同時，為后序作業提供推力；上述壓形裝置由電機10、三角皮帶傳動組件11、減速箱12、齒輪箱13、萬向節傳動 器14、機架16和壓輥組15、整形靠輪組56等構成，其中壓形壓輥組由上下排列的兩組壓形 輪組成，共計八組，壓形輪組由壓形輪17、輥軸16和間隔套18組成，共計十六組，變換壓形 輪可以改變波形，調整間隔套寬度可以改變波距，根據鋼帶寬度可以設定波紋數量；所述的 鋼帶厚度可以是1.0-—3. 2mm。實施例6 上述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，所述的成圓方法螺旋卷曲成圓螺旋卷曲成圓裝置21接受壓形機2所帶來的推力，將波紋鋼帶推 送至過渡輪組28，在過渡輪組28的支撐下，再經成圓輪組25、定徑輪組27的配合，改變了 波紋鋼帶的運動方向，即由直線運動改變為向上卷曲運動，并按一定的螺旋升角，實現螺旋 滾動連續纏繞，在轉動中完成波紋鋼帶的螺旋成圓；上述螺旋升角是由螺旋卷曲成圓裝置 的各壓形輪組相對應地按波紋板寬、所制管徑調節成一定角度，實現波紋板按螺旋升角螺 旋滾動連續纏繞。實施例7 上述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，所述的咬口方法咬口連接成型在螺旋滾動連續纏繞的同時，波紋板的左右兩端與上咬接輪26和 下咬接輪24銜接，經過兩個咬接輪24、26的壓合，使波紋鋼帶在螺旋成圓的轉動過程中完 成咬接成型，制得螺旋波紋鋼管。實施例8 上述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，所述的改形方法管端頭改形改形裝置由固定壓形機A31、移動壓形機32、管材升降托架30和軌 道組成29，移動壓形機B32可以在軌道上滑行并定位，以適應管材的不同長度，移動壓形機 B32和固定壓形機A31主要由主動壓形輪B33、主動壓形壓形輪A39和被動壓形輪B34、被動 壓形壓形輪A40構成，動力來自電機B38、電機A44、三角皮帶傳動組件B37、三角皮帶傳動 件A43、減速箱B36、減速箱A42、齒輪箱B35、齒輪箱A41，控制來自液壓系統45和氣動系統 46 ；螺旋波紋鋼管成型后，按要求定長切割，切割后的管材經翻轉托架6、再經輸送托架7滾 動滑移至端頭改形機8升降托架30，升降托架30接受管材后，托起適合高度，管材一端套入 固定壓形機的主動壓形輪A39，另一端套入移動壓形機的主動壓形輪B33，同時由液壓系統 壓緊被動壓形壓形輪A40、被動壓形壓形輪B34緊貼在管的外側，螺旋波紋鋼管在主動壓形 壓形輪A39、主動壓形壓形輪B33、被動壓形壓形輪A40、被動壓形壓形輪B34相向轉動的帶 動下旋轉，完成管端頭的改形，將管兩端的管壁結構形狀由螺旋波紋形狀改變成為環形波 紋形狀。
權利要求
1.一種螺旋波紋鋼管的成套設備，其組成包括放卷機，其特征是所述的放卷機出口 連接壓形機入口，所述的壓形機出口連接成型機入口，所述的成型機出口連接過渡托架入 口，所述的過渡托架出口連接切割鋸入口，所述的切割鋸出口連接四組翻轉托架，所述的四 組翻轉托架出口連接輸送托架入口，所述的輸送托架出口連接端頭改型機入口，所述的整 套設備均由控制臺操控。
2.根據權利要求1所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，其特征是所述的壓形機包括電 機、所述的電機連接的三角皮帶傳動組件、所述的三角皮帶傳動組件連接的減速箱、所述的 減速箱連接的齒輪箱、所述的齒輪箱連接的萬向節傳動器、所述的萬向節傳動器連接的安 裝在機架上的壓輥組。
3.根據權利要求2所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，其特征是所述的壓輥組有九道， 第一道為夾送鋼輥組，其余八道為壓形壓輥組，所述的壓形壓輥組有八道不同的壓形輪組， 所述的壓形輪組有輥軸，所述的輥軸穿入壓形輪，所述的壓形輪通過間隔套連接折邊輪，所 述的機架連接整形靠角輪組。
4.根據權利要求1或2或3所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，其特征是所述的成型 機包括螺旋卷曲成圓裝置和咬口成型裝置，所述的螺旋卷曲成圓裝置包括過渡壓形輪組、 由所述的過渡壓形輪組支撐的成圓壓形輪組、和與所述的成圓壓形輪組相配合的定徑壓形 輪組；所述的成型機的機架連接所述的過渡壓形輪組、成圓壓形輪組、定徑壓形輪組和咬接 輪組，所述的咬口成型裝置包括咬接輪組。
5.根據權利要求1或2或3所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，其特征是所述的端頭改 型機包括軌道，所述的軌道裝有管材升降托架，所述的軌道一側連接固定壓形機A，所述的 軌道另一側連接移動壓形機B，所述的固定壓形機A有壓形壓形輪組A，壓形壓形輪組A包 括主動壓形壓形輪A和被動壓形壓形輪A，所述主動壓形壓形輪A連接齒輪箱A，被動壓形 壓形輪A連接支架A和液壓系統A，所述的齒輪箱A連接減速箱A，所述的減速箱A連接連 接電機A ；所述的移動壓形機B有壓形壓形輪組B，壓形壓形輪組B包括主動壓形壓形輪B 和被動壓形壓形輪B，所述主動壓形壓形輪B連接齒輪箱B，被動壓形壓形輪B連接移動支 架和液壓系統B，所述的齒輪箱B連接減速箱B，所述的減速箱B經三角皮帶傳動組件B連 接電機B。
6.根據權利要求5所述的螺旋波紋鋼管的成套設備，其特征是，所述的固定壓形機A和 移動壓形機B均包括液壓和氣動控制系統；所述的管材升降托架帶有液壓和氣動系統，所 述的液壓和氣動系統連接控制臺。
7.一種利用權利要求1、2、3、4、5或6所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼 管的方法，其特征是首先將表面平整的厚度1. Omm-3. 2mm鋼帶經放卷機放卷，進入壓形機 通過壓形輪組壓形，壓肋起波，將壓制的鋼帶螺旋卷曲成圓，在螺旋滾動連續纏繞的同時， 波紋板的左右兩端在兩個咬接輪處銜接，經過咬接輪的壓合，使波紋鋼帶在螺旋成圓的轉 動過程中完成咬接成型后，螺旋波紋鋼管在壓形壓形輪相向轉動的帶動下旋轉，完成管端 頭的壓形，將管兩端的管壁結構形狀由螺旋波紋形狀改變成為環形波紋形狀。
8.根據權利要求7所述的所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法， 其特征是所述的壓形、壓肋起波方法為由第一道夾送鋼輥組夾緊鋼帶，將其推送至壓形壓輥組，再經過二、三、四、五、六、七、八、九道壓形壓輥組的上下壓形輪加壓，逐步形成與壓形壓輥組壓形輪形狀吻合的，結構形 狀具有波峰波谷的縱向波紋鋼帶，上述壓形壓輥組第六、七、八、九道壓輥組的下壓形輪組 安裝有折邊輪，分步連續進行波紋鋼帶兩端的折邊整形，為咬接作準備；上述壓形壓輥組的 九道壓形輪組，在壓肋起波的同時，為后序作業提供推送動力。
9.根據權利要求7或8所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法，其 特征是所述的螺旋卷曲成圓的方法為卷曲裝置接受壓形裝置所帶來的推力，將波紋鋼帶推送至過渡輪組，在過渡輪組的支 撐下，再經成圓輪組、定徑輪組的配合，改變了波紋鋼帶的運動方向，即由直線運動改變為 向上卷曲運動，并按一定的螺旋升角，實現螺旋滾動連續纏繞，在轉動中完成波紋鋼帶的螺 旋成圓；上述螺旋升角是由放卷機、壓形機、成型機協作調整實現的，并由卷曲裝置的各壓 形輪組相對應地按波紋板寬、所制管徑調節成一定角度，實現波紋板按螺旋升角螺旋滾動 連續纏繞。
10.根據權利要求7或8或9所述的螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方 法，其特征是所述的改形為管端頭改形，具體方法為螺旋波紋鋼管成型后，按要求定長切割，切割后的管材經翻轉托架、再經組合輸送托架 滾動滑移至端頭改形機，升降托架接受管材后，托起適合高度，管材一端套入固定壓形機的 主動壓形壓形輪，另一端套入移動壓形機的主動壓形壓形輪，同時由液壓系統壓緊被動壓 形壓形輪緊貼在管的外側，螺旋波紋鋼管在主動、被動壓形壓形輪相向轉動的帶動下旋轉， 完成管端頭的壓形，將管兩端的管壁結構形狀由螺旋波紋形狀改變成為環形波紋形狀。
全文摘要
螺旋波紋鋼管的成套設備生產螺旋波紋鋼管的方法。已有的螺旋鋼管制做方法，使用較廣泛的是焊接成型的螺旋鋼管，一般直徑在630mm以下、板厚在3mm～5mm。本產品組成包括放卷機(1)，放卷機(1)出口連接壓形機(2)入口，壓形機(2)出口連接成型機(3)入口，成型機(3)出口連接過渡托架(4)入口，過渡托架(4)出口連接切割鋸(5)入口，切割鋸(5)出口連接四組翻轉托架(6)入口，翻轉托架(6)出口連接輸送托架(7)入口，輸送托架(7)出口連接端頭改型裝置(8)入口，以上工序作業由控制臺(9)操控。本發明用于排水管、排污管、井筒管、橋涵管和通風管道的大直徑大壁厚的波紋管。
文檔編號B21D13/04GK102107234SQ20091021744
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者蘇有林, 陳鳴 申請人:蘇有林, 陳鳴