[發明專利]一種螺旋焊管整體擴徑裝置及擴徑方法

在審

• 申請號: 202111028528.6
• 申請日: 2021-09-02
• 公開（公告）號: CN115740239A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 王剛;茹翔;譚赟;黃海;張生武;劉云;牛輝;劉耀民;徐紅莊;張挺
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;寶雞石油鋼管有限責任公司;中油國家石油天然氣管材工程技術研究中心有限公司
• 主分類號: B21D39/08
• 分類號: B21D39/08;B21D37/00;C21D7/12
• 代理公司: 西安吉順和知識產權代理有限公司 61238
• 代理人: 王衛

1.一種螺旋焊管整體擴徑裝置，其特征在于：包括：依次連接的擴徑頭、拉桿套筒（3）和液壓組件，所述的擴徑頭包括擴徑錐體（1）、擴徑模塊（2），所述的擴徑模塊（2）呈圓柱狀，由多個弧形塊（8）弧形端首尾相連構成，所述的擴徑模塊（2）可活動連接在所述拉桿套筒（3）靠近螺旋焊管（4）一端的圓形端面上，所述的拉桿套筒（3）中心設有拉桿（12），所述的拉桿（12）穿過所述擴徑模塊（2）與所述擴徑錐體（1）的小錐端連接，所述的擴徑模塊（2）外表面上設有與螺旋焊管（4）內焊縫（10）位置一致的刻槽，所述的液壓組件包括油缸（5）和控制單元（6），所述的控制單元（6）固定安置在地面，所述的控制單元（6）控制所述油缸（5）帶動所述的拉桿（12）牽引所述的擴徑頭在螺旋焊管（4）內運動，完成擴徑過程。

2.根據權利要求1所述一種螺旋焊管整體擴徑裝置，其特征在于：所述拉桿套筒（3）靠近螺旋焊管（4）一端的圓形端面上設有滑軌（11），所述的弧形塊（8）一端可活動連接在所述滑軌（11）上，另一端分布于所述擴徑錐體（1）的外側，擴徑工作開始后，擴徑錐體（1）的移動驅使弧形塊（8）沿著位于所述拉桿套筒（3）上的滑軌（11）周向向外擴張。

3.根據權利要求2所述一種螺旋焊管整體擴徑裝置，其特征在于： 所述的滑軌（11）的數目與所述的弧形塊（8）數目相同，為8~12個。

4.根據權利要求1所述一種螺旋焊管整體擴徑裝置，其特征在于：所述的刻槽分為第一刻槽（7）、第二刻槽（9），共兩條，分別位于所述擴徑模塊（2）外表面的左右兩側，所述螺旋焊管（4）內焊縫為螺旋形，所述的第一刻槽（7）與所述內焊縫（10）一個螺距的前二分之一段相對應，所述的第二刻槽（9）與所述內焊縫（10）一個螺距的后二分之一段相對應。

5.根據權利要求4所述一種螺旋焊管整體擴徑裝置，其特征在于：所述的第一刻槽（7）與所述內焊縫（10）一個螺距的前二分之一段的形狀、長度均相同，所述的第一刻槽（7）的深度＞所述內焊縫（10）的縫高。

6.根據權利要求4所述一種螺旋焊管整體擴徑裝置，其特征在于：所述的第二刻槽（9）與所述內焊縫（10）一個螺距的后二分之一段的形狀、長度均相同，所述的第二刻槽（9）的深度＞所述內焊縫（10）的縫高。

7.一種螺旋焊管整體擴徑方法，使用如權利要求1-6所述任意一種螺旋焊管整體擴徑裝置，其特征在于：包括如下步驟：

S1：根據螺旋焊管（4）的生產規格，選擇對應尺寸的擴徑頭；將擴徑模塊（2）沿中線視為左右兩個部分，在左半部分擴徑模塊（2）上刻出對應螺旋線前半段焊縫槽的第一刻槽（7），在右半部分擴徑模塊（2）上刻出對應螺旋線后半段焊縫槽的第二刻槽（9）；

S2：調整螺旋焊管（4）的位置，使得螺旋焊管（4）位置滿足擴徑模塊（2）左半部分的第一個刻槽（7）與螺旋焊管（4）內焊縫一個螺距的前二分之一段相對應的條件，需要擴徑的螺旋焊管（4）被夾持裝置抓緊后，沿著軸線方向將螺旋焊管（4）推動到與擴徑模塊（2）第一刻槽（7）重合的位置；

S3：擴徑錐體（1）依靠液壓組件驅動拉桿（12）向擴徑模塊（2）方向移動，使擴徑模塊（2）從小錐端沿徑向向外同步擴散滑動到大錐端，推動管壁徑向膨脹變形，擴徑模塊（2）在軸線方向上的位置保持不變，完成半個螺距的擴徑動作；該動作完成后，擴徑錐體（1）和擴徑模塊（2）恢復原位，完成一個擴徑循環；

S4：完成S3中一次擴徑循環后，螺旋焊管（4）沿軸向向拉桿套筒（3）末端移動半個螺距的長度，重復S3中步驟，完成一個螺距的后半段擴徑；

S5：一根螺旋焊管（4）每次移動半個螺距，經過多次移動后，整根螺旋焊管（4）完成全管體擴徑，然后對管徑進行測量，如果未達到目標尺寸，重復S3、S4，直至螺旋焊管整體的直徑達到要求。

8.根據權利要求7所述一種螺旋焊管整體擴徑方法，其特征在于：所述S1中根據螺旋焊管（4）的生產規格，選擇對應尺寸的擴徑頭；具體過程是：先計算該螺旋焊管（4）內焊縫（10）的螺距長度記為 L，選用長度為 L/2 的擴徑模塊（2），在擴徑模塊（2）上按照S1所述的刻槽方式，刻出與螺旋焊管（4）內焊縫（10）位置相對應的刻槽，使得螺旋焊管（4）內焊縫（10）能夠與刻槽完全重合。