[發明專利]增強的螺旋筋增強鋼塑復合管的加工工藝

有效

• 申請號: 201210572549.9
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103071698A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 倫慧東
• 申請（專利權）人: 倫慧東
• 主分類號: B21C37/26
• 分類號: B21C37/26
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 王苑祥

技術領域

????本發明涉及一種用于煤礦井下等易燃易爆場所的運輸管道的加工工藝，具體地說是一種增強的螺旋筋增強鋼塑復合管的加工工藝。

背景技術

煤礦、石油和天然氣開采及輸送等很多領域均需要不同口徑管道運輸氣體、液體或流化固體，這些領域不僅要求管道具有常規的力學性能（如抗彎、抗拉、抗沖擊），還需要具備重量輕、便于安裝，成本低等優點；螺旋筋增強管由于其極大提高了管道的抗外壓和環剛度而將降低了管道的厚度，從而減輕了管道的重量、并便于安裝、且成本低，因此，應用范圍日益廣泛，需求量也愈來愈多。

目前，螺旋筋的結構主要有兩種：一種是在管體上直接形成螺旋筋，如公告號為CN?101813216B的中國專利公開了一種復合結構壁管材及其制備方法，其采用兩個平行的擠出機，一個擠出機在模具芯管上共擠出管壁平帶，另一個擠出機擠出加強筋、在線依次螺旋熱纏繞到轉動并軸向平移的模具芯管上，粘結成型大口徑結構壁管材，該方法不適用于加強筋為鋼帶的情況；還有一種是由異型鋼帶經螺旋焊接形成螺旋加強筋，如公告號為CN?1928414B的中國專利公開了加強筋型鋼塑復合纏繞管的制造方法，其制造方法為，首先將條形鋼帶加工成兩面噴涂有塑料包覆層的“П”型鋼帶結構，然后將“П”型鋼帶螺旋式纏繞形成具有倒“П”型鋼帶結構的加強筋型鋼塑復合管。后一種方法適用于加工鋼帶型螺旋增強筋，但是只適用于螺旋焊縫的鋼管，對于無縫焊管、電焊管不適用；制備的管道軸向和徑向抗拉和抗壓強度低；而且對于薄壁金屬鋼管，其環剛度和機械強度較低，很難承受在其外表面纏繞加強筋所需的張力和彎矩。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種螺旋筋增強鋼塑復合管的加工工藝，其在薄壁鋼管的外壁上纏繞并焊接螺旋筋、增強了管體的環剛度和抗拉強度，并在設有螺旋筋的管體內壁和外壁上噴涂阻燃抗靜電涂層，適用于易燃易爆、易腐蝕的環境；工藝簡單、生產效率高、便于工業化生產。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是：

一種增強的螺旋筋與薄壁鋼管的復合加工工藝，包括加強筋的整形、經整形后的加強筋引導到位、和薄壁鋼管焊接復合定位，其特征在于加工工藝包括下述步驟：

步驟a、將按照設計要求將選擇好的加強筋開卷：包括按加強筋螺旋角決定的筋料輸送方向與薄壁鋼管旋移方向的方位角，調整加強筋輸送形態和送進線速度符合設計要求后、引進調質預處理工序；

步驟b、加強筋的調質預處理：將加強筋導入由前、后阻尼輥裝置和交叉設置在阻尼輥裝置后面的下、上導向輥組成的調質系統中，經阻尼設定、預應張力調節、推進力補償各個處理步驟后，導引筋料進入弧度預成型工序；

步驟c、加強筋弧度預成型處理：參照螺旋筋設計弧度、調整卷壓輥相對距離，與設備參數動態調整同步、加強筋端部被輥軋成弧形；

步驟d、加強筋與薄壁鋼管的復合焊接：啟動薄壁鋼管旋移驅動裝置中的位置調整機構，使薄壁鋼管與弧形加強筋接觸、完成筋料端頭與薄壁鋼管的固定焊接，然后全面配套設備的同步控制、設定薄壁鋼管的外圓面上任意點的旋向線速度作為加強筋在調質系統中的推進線速度，實施連續同步焊接工藝，形成螺旋筋增強管。

優選的，步驟a中在加強筋引進調質預處理工序之前增加倒角加工工序。

步驟a中加強筋輸送形態的調整工序借助于2~15對沿加強筋送進方向依次排列的角度漸變的對輥，對輥的平行軸由水平方向漸變至豎直方向，所述加強筋的成卷面借助對輥由水平送進的形態調整成豎直送進的形態。

上述技術方案中，根據必要的環剛度、機械強度計算，初步確定加強筋纏繞的螺旋角或螺距以及預應力，然后以設定的螺旋角和預應力將加強筋預彎成型、纏繞在自轉并軸向平移的薄壁鋼管上即可形成螺旋筋增強管；根據復合管擬使用的環境、在螺旋筋增強管內壁和外壁分別噴涂或涂覆涂層后，可用于易燃、易爆、抗壓、抗暴的環境中。

采用上述技術方案產生的有益效果在于：（1）本發明提供了一種全新螺旋筋增強管的生產工藝，不僅克服了薄壁鋼管很難承受在其外表面纏繞加強筋所需的張力和彎矩的缺陷，而且可以在薄壁鋼管的外壁上纏繞各種截面形狀的加強筋，如矩形、方形、三角形、圓形或弧形等異型鋼卷或鋼帶，形成的螺旋筋的高度可以為10~65mm、厚度為2~10mm，增強了復合管的環剛度；（2）本發明的生產工藝設計合理，產品質量可靠，適于工業批量生產；（3）采用本發明的工藝可以制備一種以螺旋增強薄壁鋼管為骨架的新型結構復合管，兼具抗彎、抗壓、抗沖擊能力強、重量輕、安裝方便和優良的阻燃抗靜電性能，其能夠廣泛用于煤礦、石油天然氣的開采及輸送等諸多領域。