大直徑管道彎頭制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種大直徑管道彎頭制作方法，屬于鋼結構建筑安裝技術領域。
【背景技術】
[0002]在煙氣管道建造和大修工程，如雙閃混氣室、脫硫煙道、冶煉煙氣管道等工程中，通常會應用到直徑較大(最大直徑可達3400?3500毫米)的鋼質的大直徑管道彎頭。針對上述大直徑管道彎頭，現有技術中尚無較為規范的制作工藝，采用厚度較小的管道有利于彎折，但一方面厚度較小則機械強度不佳且使用壽命較短，另一方面彎折的弧度過渡不夠均勻和平滑，從而影響氣流輸送的流暢性；而采用厚度較大的管道則難以彎折，通常采用直接鑄造的方式制作，上述制作方式生產周期長，且不適合于小批量產品的生產制造。
【發明內容】
[0003]本發明正是針對現有技術存在的不足，提供一種大直徑管道彎頭制作方法，滿足實際使用要求。
[0004]為解決上述問題，本發明所采取的技術方案如下:
一種大直徑管道彎頭制作方法，包括以下步驟:
步驟一、確定大直徑管道彎頭的直徑d、彎曲角度α、彎曲半徑R，將大直徑管道彎頭按彎曲角度等分為η段，等分為η段的大直徑管道彎頭包括η個弧形過渡部，每個所述弧形過渡部所對應的弧度均為a /n ；
步驟二、確定兩個直徑為d的直管軸線相交且交角為180° -α/η時的相貫線，將所述相貫線圍繞直管的軸線展平形成一條三角函數曲線Y:f (X) =k.sin (2x/d)或f (x)=k.cos (2x/d)，其中 k=0.5d.sin ( a /2n)；
步驟三、在寬度為η d的鋼板上以鋼板的寬度方向為X軸畫出步驟二中所述的三角函數曲線Y，并以平行于X軸的直線為對稱軸畫出對稱于所述三角函數曲線Y的三角函數曲線Y1，且使得所述三角函數曲線Y和所述三角函數曲線Yl之間的最長距離處L的距離為R*sin ( a/2n);再以平行于X軸的直線為對稱軸畫出對稱于所述三角函數曲線Yl的三角函數曲線Y2，且使得所述三角函數曲線Yl和所述三角函數曲線Y2之間的最長距離處L的距離為R.sin ( a/2n);以此類推直至畫出三角函數曲線Yn ;
步驟四、將步驟三中的所述鋼板沿著所述三角函數曲線Y、Y1直至Yn進行切割，且切割時進行間隔切割，以保證各部分依然相連從而便于后續鋼管卷制作業；
步驟五、將進行了間隔切割的所述鋼板輸送至卷管機上，以所述鋼板的長度方向為軸向進行鋼管卷制作業，然后將卷制成的鋼管沿著所述三角函數曲線Υ、Υ1直至Yn 二次切割，使各部分完全分離形成η個楔形管；
步驟六、在步驟五卷制的所述楔形管的長度最短處S和長度最長處L的邊緣分別作出標示A點和B點，將η個所述楔形管組裝起來且使相鄰所述楔形管的所述A點和所述B點重合，從而形成一個大直徑組合彎頭； 步驟七、將步驟六中所述的大直徑組合彎頭各連接處焊接在一起。
[0005]作為上述技術方案的改進，步驟三中的所述鋼板為若干個子鋼板并列平行共面組合而成，且在步驟五中各所述子鋼板的卷管時的彎曲角度為其寬度在半徑為R的圓上作為弧長所對應的弧度換算成的角度。
[0006]本發明與現有技術相比較，本發明的實施效果如下:
本發明所述的大直徑管道彎頭制作方法，具有作業成本低，生產方式靈活便捷的優點，適合于小批量的大直徑管道彎頭的制作。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明所述的大直徑管道彎頭制作方法中鋼板切割線的結構示意圖；
圖2為本發明所述的大直徑管道彎頭制作方法的產品結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面將結合具體的實施例來說明本發明的內容。
[0009]本實施例所述的大直徑管道彎頭制作方法，包括如下步驟:
步驟一、確定大直徑管道彎頭的直徑d、彎曲角度α、彎曲半徑R，將大直徑管道彎頭按彎曲角度等分為η段，等分為η段的大直徑管道彎頭包括η個弧形過渡部，每個所述弧形過渡部所對應的弧度均為a /n ;n的數值越大，則大直徑管道彎頭的過渡越平緩；具體地如圖2所示，大直徑管道彎頭彎曲角度α為90°，且按照每彎曲15°分割為一段，共分割為6段。
[0010]由于通常的卷管機寬度為2?3米，因此需要根據卷管機的實際工作能力選用子鋼板寬度；并根據上述確定彎曲半徑R將鋼板拼接成寬度為π d的鋼板；具體如大直徑管道彎頭的直徑d為2380毫米，則可以選用三塊寬度為2491毫米的子鋼板拼接成總寬度為7473毫米的鋼板備用；為了便于三塊子鋼板的拼接，可以在子鋼板的邊緣開設坡口，以便于后續焊接作業。
[0011]步驟二、確定兩個直徑為d的直管軸線相交且交角為180° -α/η時的相貫線，將所述相貫線圍繞直管的軸線展平形成一條三角函數曲線Y:f (x) =k *sin (2x/d)或f (x)=k.cos (2x/d)，其中 k=0.5d.sin ( a /2n)。
[0012]步驟三、如圖1所示，在步驟一中拼接的寬度為n d的鋼板上以鋼板的寬度方向為X軸畫出步驟二中所述的三角函數曲線Y，并以平行于X軸的直線為對稱軸畫出對稱于所述三角函數曲線Y的三角函數曲線Y1，且使得所述三角函數曲線Y和所述三角函數曲線Yl之間的最長距離處L的距離為R.sin ( a /2n);再以平行于x軸的直線為對稱軸畫出對稱于所述三角函數曲線Yl的三角函數曲線Y2，且使得所述三角函數曲線Yl和所述三角函數曲線Y2之間的最長距離處L的距離為R.sin ( a /2n);以此類推直至畫出三角函數曲線Yn。
[0013]步驟四、將步驟三中的所述鋼板沿著所述三角函數曲線Υ、Υ1直至Yn進行切割，且切割時進行間隔切割，具體地可以每切割300毫米留50毫米，以保證各部分依然相連從而便于后續鋼管卷制作業。
[0014]步驟五、將進行了間隔切割的所述鋼板輸送至卷管機上，以所述鋼板的長度方向為軸向進行鋼管卷制作業，具體地，將每個子鋼板彎曲60° ;然后將卷制成的鋼管沿著所述三角函數曲線Y、Y1直至Yn 二次切割，使各部分完全分離形成η個楔形管；然后將各子鋼板焊接在一起形成一個整體的鋼板。
[0015]步驟六、在步驟五卷制的所述楔形管的長度最短處S和長度最長處L的邊緣分別作出標示A點和B點，如圖2所示，將η個所述楔形管組裝起來且使相鄰所述楔形管的所述A點和所述B點重合，從而形成一個大直徑組合彎頭，具體地可以使用扇形的斜塊支撐在大直徑組合彎頭的內側，用于使組成大直徑組合彎頭的各所述弧形過渡部共圓心，即對大直徑組合彎頭進行修圓。
[0016]步驟七、將步驟六中所述的大直徑組合彎頭各連接處焊接在一起；具體地，焊接順序為先將大直徑組合彎頭內部焊接在一起，然后用吊耳放平彎頭，用立焊和平焊焊接大直徑組合彎頭的外部，盡量避免仰焊；焊接過程中注意觀察變形情況，及時予以修正并做好支撐防變形及固定工作，防止大直徑組合彎頭滾動傷人。
[0017]以上內容是結合具體的實施例對本發明所作的詳細說明，不能認定本發明具體實施僅限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明保護的范圍。
【主權項】
1.一種大直徑管道彎頭制作方法，其特征是，包括: 步驟一、確定大直徑管道彎頭的直徑d、彎曲角度α、彎曲半徑R，將大直徑管道彎頭按彎曲角度等分為η段，等分為η段的大直徑管道彎頭包括η個弧形過渡部，每個所述弧形過渡部所對應的弧度均為a /n ； 步驟二、確定兩個直徑為d的直管軸線相交且交角為180° -α/η時的相貫線，將所述相貫線圍繞直管的軸線展平形成一條三角函數曲線Y:f (X) =k.sin (2x/d)或f (x)=k.cos (2x/d)，其中 k=0.5d.sin ( a /2n)； 步驟三、在寬度為η d的鋼板上以鋼板的寬度方向為X軸畫出步驟二中所述的三角函數曲線Y，并以平行于X軸的直線為對稱軸畫出對稱于所述三角函數曲線Y的三角函數曲線Y1，且使得所述三角函數曲線Y和所述三角函數曲線Yl之間的最長距離處L的距離為R*sin ( a/2n);再以平行于X軸的直線為對稱軸畫出對稱于所述三角函數曲線Yl的三角函數曲線Y2，且使得所述三角函數曲線Yl和所述三角函數曲線Y2之間的最長距離處L的距離為R.sin ( a/2n);以此類推直至畫出三角函數曲線Yn ; 步驟四、將步驟三中的所述鋼板沿著所述三角函數曲線Y、Y1直至Yn進行切割，且切割時進行間隔切割，以保證各部分依然相連從而便于后續鋼管卷制作業； 步驟五、將進行了間隔切割的所述鋼板輸送至卷管機上，以所述鋼板的長度方向為軸向進行鋼管卷制作業，然后將卷制成的鋼管沿著所述三角函數曲線Υ、Υ1直至Yn 二次切割，使各部分完全分離形成η個楔形管； 步驟六、在步驟五卷制的所述楔形管的長度最短處S和長度最長處L的邊緣分別作出標示A點和B點，將η個所述楔形管組裝起來且使相鄰所述楔形管的所述A點和所述B點重合，從而形成一個大直徑組合彎頭； 步驟七、將步驟六中所述的大直徑組合彎頭各連接處焊接在一起。
2.如權利要求1所述的大直徑管道彎頭制作方法，其特征是，步驟三中的所述鋼板為若干個子鋼板并列平行共面組合而成，且在步驟五中各所述子鋼板的卷管時的彎曲角度為其寬度在半徑為R的圓上作為弧長所對應的弧度換算成的角度。
【專利摘要】本發明公開了一種大直徑管道彎頭制作方法，包括確定大直徑管道彎頭的直徑d、彎曲角度α、彎曲半徑R，等分段數n；確定相貫線展平形成的三角函數曲線Y；在寬度為πd的鋼板上畫出對稱的Y和Y1，且Y和Y1之間的最長距離處L的距離為R·sin（α/2n）；以此類推直至畫出三角函數曲線Yn；將所述鋼板沿著Y、Y1直至Yn進行切割，且切割時進行間隔切割；將進行了間隔切割進行鋼管卷制作業，然后二次切割使各部分完全分離形成n個楔形管；將n個所述楔形管組裝起來從而形成一個大直徑組合彎頭；將所述的大直徑組合彎頭各連接處焊接在一起。本發明具有作業成本低，生產方式靈活便捷的優點，適合于小批量的大直徑管道彎頭的制作。
【IPC分類】B21C37-28
【公開號】CN104801565
【申請號】CN201510195765
【發明人】姚銅寶, 汪亮, 沈如明
【申請人】銅陵有色建安鋼構有限責任公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月23日