[發(fā)明專利]一種矯正鋼管焊縫外凸變形的垂直頂升式壓力機(jī)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610197625.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105665482B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建中;陳勇;馮鑫;楊杰;燕月虎;王小峰;王琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)機(jī)械船舶有限公司
• 主分類號(hào): B21D3/10
• 分類號(hào): B21D3/10;B23K37/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種矯正小型壓力鋼管縱縫外凸變形的液壓頂升壓力機(jī)裝置。主要用于水電站小型壓力鋼管單節(jié)鋼管縱縫焊接后外凸變形的矯正，也可用于其它供水工程輸水管道或者石油液化氣管道的縱縫焊接變形的矯正。屬于金屬結(jié)構(gòu)件焊接變形矯正領(lǐng)域新裝置。

背景技術(shù)

壓力管道作為液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)輸送載體用得越來(lái)越普遍。在裝機(jī)容量不大的電站機(jī)組前的輸水鋼管、城市供水管道、壓力相對(duì)較低的石化氣（油）的輸送管道等，往往用到的鋼板材質(zhì)是Q235或者Q345級(jí)別鋼材，鋼管壁厚在8-30mm以內(nèi)，鋼管直徑以1.5m-4m居多。針對(duì)此類鋼管在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的制造情況，批量較大，為減少項(xiàng)目成本，往往在工地現(xiàn)場(chǎng)建鋼管廠的情況較多，鋼管卷制時(shí)卷板機(jī)是必備設(shè)備，但是工地裝設(shè)矯正焊縫變形的大型壓力機(jī)是很少見(jiàn)，因?yàn)閴毫C(jī)設(shè)備成本較高和基礎(chǔ)相對(duì)較大。

本發(fā)明重點(diǎn)是從實(shí)際出發(fā)，此類鋼管一般只有一條縱縫，而且焊接時(shí)從成本上考慮往往是開(kāi)具單面坡口，采用埋弧自動(dòng)焊方法，考慮焊接位置的方便性，往往開(kāi)具內(nèi)坡口，如果焊接過(guò)程中焊接線能量和焊接層次沒(méi)有控制好，會(huì)造成縱縫的焊接變形，如果縱縫是內(nèi)凹變形可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的卷板機(jī)來(lái)進(jìn)行強(qiáng)制矯正，但外凸的焊縫在現(xiàn)場(chǎng)就沒(méi)有很好的解決方法的，如果采用熱矯形，不僅成本高效率低，而且對(duì)操作人員的技術(shù)熟練度要求高。本發(fā)明重點(diǎn)要解決是中小型管徑縱縫外凸變形的矯正方法，通過(guò)一種垂直頂升式壓力機(jī)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。解決了鋼管現(xiàn)場(chǎng)制造縱縫焊接外凸變形的矯正難題。不僅成本低、效率高、易于在工地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種矯正鋼管焊縫外凸變形的垂直頂升式壓力機(jī)裝置及方法，主要是為了提高中小型鋼管制造質(zhì)量，消除焊接殘余應(yīng)力，保證鋼管橢圓度符合規(guī)范要求，以減少鋼管組裝對(duì)接時(shí)管口的錯(cuò)邊現(xiàn)象，以達(dá)到減少氣體或者液體介質(zhì)在鋼管運(yùn)行中能量的損失。

為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種矯正鋼管焊縫外凸變形的垂直頂升式壓力機(jī)裝置，它包括左側(cè)豎向支撐架，左側(cè)豎向支撐架的底端固定安裝在底部支撐架上；所述左側(cè)豎向支撐架的頂部水平安裝有頂部支撐架，所述頂部支撐架的下端面安裝有上凸模，上凸模與下凸模配合構(gòu)成校正頂升機(jī)構(gòu)，所述下凸模安裝在支撐板的上端面，所述支撐板支撐固定安裝在兩個(gè)頂升液壓缸的活塞桿頂部，所述頂升液壓缸安裝在底部支撐架上。

所述頂部支撐架和底部支撐架的右端分別加工有上銷(xiāo)軸孔和下銷(xiāo)軸孔，所述上銷(xiāo)軸孔和下銷(xiāo)軸孔之間通過(guò)銷(xiāo)軸可拆卸的安裝有連接桿，連接桿將頂部支撐架和底部支撐架的右端固定相連。

所述底部支撐架的上頂面兩端固定安裝有支撐板。

所述頂升液壓缸通過(guò)液壓油管與液壓泵站相連。

所述左側(cè)豎向支撐架的側(cè)壁右側(cè)壁上安裝有紅外掃描裝置。

所述上凸模包括左凸模和右凸模，所述左凸模和右凸模與下凸模相配合，對(duì)鋼管的焊縫處進(jìn)行校正。

所述頂部支撐架和底部支撐架都采用矩形鋼箱梁結(jié)構(gòu)，通過(guò)鋼板焊接而成。

所述底部支撐架通過(guò)地腳螺栓固定安裝在地基上。

所述頂部支撐架和底部支撐架的長(zhǎng)度能夠根據(jù)鋼管的長(zhǎng)度選用。

采用所述壓力機(jī)裝置進(jìn)行焊縫校正的方法，它包括以下步驟：

1）根據(jù)項(xiàng)目情況和現(xiàn)場(chǎng)卷板機(jī)能力可以確定需矯正的鋼管長(zhǎng)度、板厚、材質(zhì)以及鋼管直徑，進(jìn)一步確定支撐架胎膜規(guī)格型號(hào)，并確定頂升液壓缸的噸位，利用所在工程現(xiàn)地有的板材或者型材，焊接所需要的零部件，并校驗(yàn)其強(qiáng)度及剛度，取5倍安全系數(shù)，設(shè)計(jì)出箱型頂部支撐架和底部支撐架，用三根2/3截面圓鋼構(gòu)造作為上凸模和下凸模模具；

2）拆除連接桿的上下兩銷(xiāo)軸，然后拆下連接桿，通過(guò)吊裝將鋼管穿入到頂部支撐架和底部支撐架之間的上凸模和下凸模之間，從而將鋼管支撐在支撐板上，待支撐穩(wěn)定之后，再將連接桿的兩端通過(guò)銷(xiāo)軸固定在頂部支撐架和底部支撐架之間；

3）啟動(dòng)液壓控制系統(tǒng)將頂升液壓缸慢慢頂起頂升下凸模，使鋼管內(nèi)壁接觸到左凸模和右凸模，調(diào)整左右頂升液壓缸使之均勻出力，逐步施加頂升力，通過(guò)下凸模將力作用在鋼管外壁，左凸模和右凸模作為二個(gè)支承點(diǎn)位來(lái)完成對(duì)鋼管外凸變形的矯正工作，在頂升過(guò)程中，根據(jù)鋼管的壁厚、直徑、材質(zhì)和焊接后實(shí)際變形量，對(duì)鋼管預(yù)設(shè)一個(gè)具體變形值，常值范圍是2～5mm；

4）逐步加壓，使鋼管內(nèi)壁位置達(dá)到預(yù)壓掃描線位置后，停止升壓，該力保壓2min左右，再慢慢泄壓，鋼管會(huì)有一個(gè)2～5mm反彈量，這樣鋼管內(nèi)壁剛好可以達(dá)到理論位置線，經(jīng)過(guò)2至3次的壓制，整條焊縫的外凸矯正就可以完成；