[发明专利]圆柱形管形成

说明书

本发明涉及圆柱形管形成。管形成方法可以用于在生产具有变化的厚度的管中高效过渡。用于形成连续管的材料可沿着将材料的第一离散区段与第二离散区段分离的分离平面具有相同的厚度，并且第一离散区段和第二离散区段可各自沿材料的进给方向具有变化的厚度。利用这种厚度轮廓，材料的第一离散区段可形成为具有变化的厚度的第一圆柱体，并在第二离散区段形成为具有变化的厚度的第二圆柱体时与第二离散部分分离。特别地，第一圆柱体和第二圆柱体之间的过渡可在没有废料和/或中断的情况下实现，从而导致成本节约以及与形成具有变化的厚度的管相关联的生产产量的改进。

相关申请的交叉引用

本申请是申请号为的中国专利申请201880018171.3的分案申请。本申请要求2017年1月12日提交的美国临时专利申请号 62/445,520的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

管在工业应用中无处不在，其中一些常见用途包括支撑风力涡轮机（或其他机械设备）和输送流体。常常期望针对特定应用改变所形成的一个或多个管的厚度。例如，在诸如形成风力涡轮机塔架的大规模工业应用中，用于形成这种塔架的管被建造为出场设置并且限于受输送限制约束的最大直径。在以这种方式约束的管的直径的情况下，常常期望沿着管的长度改变管的壁厚以形成具有期望的结构性能特性的管。特别地，常常期望壁厚沿着管中的一个方向逐渐增加（例如，以适应沿着管的轴线增加的力矩载荷，使得管的一端处的厚度显著大于管的另一端处的厚度）。

然而，在用于形成这些管的生产过程中，管的厚度变化在材料的高效使用和产量方面产生了一定挑战。作为示例，例如，当厚度变化太大而无法为连续生产过程所适应时，从一个管到下一个管的厚度过渡可能产生废料。例如，这可能发生在同一个管的具有逐渐增加的壁厚的两个实例（instance）之间的过渡处，其中第一端具有显著大于第二端的厚度。此外，如果使用连续生产过程形成管，则该过程可能需要暂停以适应厚度变化。例如，在可以形成下一个管之前，必须去除废料并采取额外的步骤以重新开始该过程。废料的产生以及减缓或暂停连续生产过程两者都会显著增加管的成本。因此，仍然需要生产具有纵向厚度变化的管的改进方法。

发明内容

管形成方法可以用于在生产具有变化的厚度的管中高效过渡。用于形成连续管的材料可沿着将材料的第一离散区段与第二离散区段分离的分离平面具有相同的厚度，并且第一离散区段和第二离散区段可各自沿材料的进给方向具有变化的厚度。利用这种厚度轮廓，材料的第一离散区段可形成为具有变化的厚度的第一圆柱体，并在第二离散区段形成为具有变化的厚度的第二圆柱体时与第二离散区段分离。特别地，第一圆柱体和第二圆柱体之间的过渡可在没有废料和/或中断的情况下实现，从而导致成本节约以及与形成具有变化的厚度的管相关联的生产产量的改进。

根据一方面，形成管的方法可包括：将材料沿进给方向移动到弯曲装置中，该材料具有沿着与材料相交的分离平面邻接第二离散区段的第一离散区段，所述第一离散区段和第二离散区段在分离平面处具有相同的厚度并且各自沿进给方向具有变化的厚度；当与分离平面相交的材料移动通过弯曲装置时，将材料形成为具有与分离平面相交的螺旋接缝的第一圆柱体；将第一离散区段沿着螺旋接缝联结到自身并联结到第二离散区段；以及沿着分离平面将第一离散区段从第二离散区段切断，所述分离平面沿着第一离散区段联结到第二离散区段的位置与螺旋接缝相交。

在某些实施方式中，材料可沿进给方向连续地移动。

在一些实施方式中，将材料形成为第一圆柱体可包括：在分离平面和螺旋接缝的相交处将第一离散区段的第一边缘弯曲成与第二离散区段的第二边缘相邻。

在某些实施方式中，分离平面可垂直于由第一圆柱体限定的纵向轴线。