[实用新型]双驱动推压式钢管扩径装置

说明书

技术领域

本实用新型双驱动推压式钢管扩径装置属于钢管加工领域，特别是涉及一种直缝埋弧焊钢管扩径生产技术领域。

背景技术

扩径机利用金属的塑性，从管腔内部对管体实施分段扩径进而达到管制品胀形工艺目的，它是一种用于直缝埋弧焊管生产的关键性技术设备，其作用主要表现在两方面：通过扩径，提高钢管的制作精度；通过扩径，降低管体内应力，提高焊管的使用安全。目前焊管行业所采用的机械扩径技术是一种“拉拔式”单扩头分段扩径生产技术。生产实践表明，这种“拉拔式”单扩头分段机械扩径技术在结构设计上不适合大直径、大厚壁、高材质钢管的扩径生产，主要体现在以下三个方面：

(1)“拉拔式”单扩头分段机械扩径原理如附图1所示，扩头9上有8、10两个底面，其中底面8的面积较小。在对钢管1的扩径过程中，扩径系统实际上是处于一种循环交变的应力状态，对拉拔杆6的安全系数要求很高，其临界安全尺寸在理论上宜尽可能采用大尺寸设计方案。但在“拉拔式”扩径系统中，为实现胀块2的径向移动，拉拔杆6与扩头9之间利用螺帽11实现连接，因受结构空间限制，拉拔杆6的截面设计参数只能在小于扩头底面8的面积范围内选取，因而不利于拉拔杆6的安全设计，在大直径、大厚壁、高材质钢管的扩径过程中，容易发生拉拔杆6的疲劳断裂。

(2)在扩径胀管的过程中，如附图1所示，“拉拔式”单扩头机械扩径系统的拉拔杆6承受很大的拉应力；系统归位时，胀块2和扩头9之间存在自锁现象，为了进行解锁，拉拔杆6须施加推力，而与拉拔杆6配套使用的套筒T形键3以及T形槽4之间存在拉力，在构件内部产生拉应力。因此，在整个“拉拔式”扩径系统的工作过程中，由于敏感构件总是处于拉应力状态，不利于发挥结构材料性能的优势，加上易损构件锥套7的存在，导致扩径系统可靠性差，因而不适合大直径、大厚壁、高材质钢管的扩径生产。

(3)“拉拔式”扩径技术的单扩头设计方案，每次分段扩径所完成的工作量非常有限，工作效率难以提高，以至于整管全程扩径之后的累计循环扩径频数过多，构件也因此而降低其使用寿命。这也是造成“拉拔式”机械扩径技术不适合大直径、大厚壁、高材质钢管的扩径生产的重要原因。

发明内容

本实用新型避免了现有技术中的不足之处，提供一种适合大直径、大壁厚、高材质钢管，高效、安全的双驱动推压式钢管扩径装置及扩径工艺。

本实用新型的目的是通过以下措施来达到的，双驱动推压式钢管扩径装置由两个推压杆，两个套筒，两个扩头，一个导向杆，一套胀块构成，两个动力油缸分别安装在主机架的两端，可移动活动抱块连接动力油缸活塞和推压杆，两组可移动活动抱块左右对称安装，活动抱块油缸推动可移动活动抱块与油缸活塞和推压杆连接。可移动活动抱块在控制油缸的作用下，实现活动抱块的开启和闭合，达到同时抱紧、松开动力油缸活塞和推压杆的目的。

两个套筒左右对称配置，套筒一端通过T型键与胀块相连，套筒一端被摇臂定位框架定位，两个套筒分别从胀块的两侧对胀块实现中间定位。在套筒与胀块连接的端面上，根据胀块数量，开设等数量的径向T形槽。T形槽在套筒端面的环向上均匀分布，通过套筒T形键与胀块保持径向可活动连接。

两个推压杆左右对称设置，推压杆一端与扩头连接，推压杆另一端通过可移动活动抱块与动力油缸活活塞连接，推压杆在套筒内，垫圈设置在推压杆和套筒之间。推压杆贯穿套筒，并通过垫圈与套筒相互支撑。扩径过程中，随着动力油缸的活塞的移动，推压杆随之移动并传递所需动力。

两个扩头左右对称相对排放设置，两个扩头是一个阳极扩头和一个阴极扩头，扩头一端与推压杆连接，扩头斜面设有T型槽，通过扩头T形键与对应的胀块连接，两个扩头通过导向杆连接。两扩头之间通过导向杆以承插方式连接。胀块通过T型键和T型槽，与扩头、套筒保持连接；移动导向杆插在扩头上，密封圈设置在移动导向杆与扩头之间。扩头在扩径过程中起着向胀块传递动力的作用。扩头外形为正多棱台，棱台表面分为侧面和底面，侧面也即棱台斜面；棱台底面分上底面和下底面，下底面的面积更大，与推压杆32保持固定连接。在扩头的每个侧面上，沿侧面中心线开设一条贯通上、下底面的T形槽，T形槽的开口面与扩头对应侧面重合。本实用新型的扩头有两个，一个是阳极扩头，另一个是阴极扩头。阳极扩头和阴极扩头通过导向杆保持纵向承插移动关系。阳极扩头通过螺纹把导向杆一端固定，导向杆另一端伸入阴极扩头内腔，可在阴极扩头内腔纵向移动。导向杆在扩头移动的过程中起着导向作用，且控制润滑油的输出及补充。