一种螺旋焊管加工装置及螺旋焊道在线修磨方法与流程

1.本发明属于螺旋焊钢管加工技术领域，具体涉及一种螺旋焊管加工装置及螺旋焊道在线修磨方法。


背景技术：

2.在油气管道和水管道输送领域，螺旋焊管+3pe（外）防腐是最为广泛的一种应用方式，在3pe过程的生产中，通过将螺旋焊管裸管加热，然后喷涂环氧粉末黏附，再通过缠绕（包敷）将ad胶粘剂膜+pe膜缠绕在螺旋焊管上，形成3层防腐层的3pe防腐。3pe防腐要求涂层必须达到一定的厚度，gb/t23257-2007《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》中就规定dn500以上加强级3pe防腐层最小厚度不小于3.2mm，而焊道处最小厚度不能小于管体处80%，而在实际生产过程中，最难保证的是焊道处的防腐层厚度，螺旋焊管的焊道一般高度为2.5~3.5mm。
3.焊道处的“凸出”造成在3pe缠绕过程中经过焊道时减薄，为了保证焊道处的防腐层厚度，就必须对整个钢管的涂层厚度进行加厚，一般需要加厚20~30%才能保证焊道处达到最小的标准厚度，这样造成了大量的3pe原材浪费，如果降低焊道高度，就能将后续防腐加工的涂层厚度降下来，从而节约成本，提高效率，但是目前只有管端砂带修磨设备，而没有对焊管外部焊道进行修磨的设备，因此需要一种螺旋焊管外焊道的修磨机，通过修磨来降低焊道的高度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种螺旋焊管加工装置及螺旋焊道在线修磨方法，对螺旋焊管外部的螺旋焊道进行在线修磨，降低焊道的高度，节约成本，同时提高了生产加工效率。
5.为实现上述目的本发明采用的技术方案是：一种螺旋焊管加工装置，包括修磨机、夹持输送装置和切管装置，所述切管装置间隔设置在夹持输送装置的输出端，所述修磨机构设置在所述夹持输送装置与所述切管装置之间，所述修磨机构在夹持输送装置将螺旋焊管输送至切管装置的同时对螺旋焊管进行修磨；所述修磨机包括固定座、修磨机构以及顶紧机构，所述修磨机构可调节的设置在所述固定座上，所述顶紧机构也设置在所述固定座上，所述顶紧机构的上端活动连接在所述修磨机构的一侧，所述修磨机构垂直于螺旋焊管的长度方向设置，所述修磨机构置于所述螺旋焊管的下方。
6.优选的，所述修磨机构包括外壳、砂带、砂带轮以及动力机构，所述外壳可调节的设置在所述固定座上，两个所述砂带轮通过转动轴转动连接在外壳内，所述砂带绕设在所述砂带轮上，所述动力机构驱动砂带绕两个砂带轮转动，在所述外壳上端设置有修磨槽。
7.优选的，所述动力机构为电机，所述电机与任一砂带轮连接，与电机连接的砂带轮为主动轮，另一砂带轮为从动轮，在从动轮上还设置有张紧机构。
8.优选的，所述张紧机构包括张紧固定板、拉紧螺栓以及固定螺母，所述张紧固定板
固定设置在外壳上，所述拉紧螺栓一端可拆卸连接在张紧固定板上，另一端与从动轮的转动轴螺纹连接，固定螺母设置在拉紧螺栓远离张紧固定板的一侧。
9.优选的，所述顶紧机构为气缸，所述气缸的下端转动设置在所述固定座上，所述气缸输出轴的上端转动连接在修磨机构的一侧。
10.优选的，在所述修磨机构的一侧还设置有限位机构。
11.优选的，所述限位机构包括限位固定板、万向轮以及调整丝杠，所述限位固定板固定设置在修磨机构上，所述调整丝杠螺纹连接在所述限位固定板，所述万向轮设置在所述调整丝杠的上端。
12.优选的，在所述修磨机构中设置有转速检测装置和电流检测装置。
13.优选的，在所述修磨机构的一侧设置有除尘接口，在所述除尘接口处连接有除尘系统，所述除尘接口设置在远离修磨机构修磨处设置，所述修磨机构倾斜设置，所述除尘接口一侧低于另一侧设置。
14.一种螺旋焊道在线修磨方法，采用上述的螺旋焊管外焊道修磨机，包括以下步骤：步骤s001：对螺旋焊管调型；步骤s002：确定螺旋焊道最低点的位置，加工完成的螺旋焊管由夹持输送装置输送向切管装置的方向，螺旋焊管输送过程的沿螺旋焊道螺旋前进，螺旋焊道最低点在螺旋焊管上的位置相对固定，螺旋焊管输送到修磨机处，夹持输送装置停止输送，确定螺旋焊道的最低点；步骤s003：根据螺旋焊管下方空间位置和螺旋焊道最低点的位置，固定安装修磨机，使其固定安装在夹持输送装置和切管装置之间；步骤s004：调节修磨机构的位置，使修磨机构位于最合适的修磨位置，使修磨机构的修磨处置于螺旋焊道的最低点处；步骤s005：首先启动修磨机运行，然后再启动夹持输送装置及切管装置，螺旋焊管沿螺旋焊道螺旋前进，修磨机构工作，修磨机构始终对螺旋焊道的最低点进行修磨，螺旋焊管继续向切管装置的方向输送，切管装置按照预先设定的螺旋焊管的型号对螺旋焊管进行跟踪切管；步骤s006：在夹持输送装置及切管装置停止运行后，顶紧机构脱开，停止修磨机工作。
15.与现有技术相比，上述技术方案具有如下有益效果：本发明的外焊道修磨机设置在螺旋焊管的成型机与切割装置之间，修磨机构垂直于螺旋焊管的长度方向设置，修磨机构置于所述螺旋焊管的下方，螺旋焊管沿螺旋焊道前进，因此螺旋焊道最低点保持位置不变，修磨机构置于螺旋焊道的最低点处，修磨机构对螺旋焊道最低点进行打磨，随着螺旋焊道螺旋前进，修磨机构将整个螺旋焊道进行打磨从而降低焊道高度，将后续防腐加工的涂层厚度降下来节约了成本；同时本发明的修磨机在螺旋焊管的生产切割过程中进行打磨，节约了生产加工的时间，大大提高了生产效率。
附图说明
16.图1为本发明外焊道修磨机在线修磨的结构示意图。
17.图2为外焊道修磨机的结构示意图。
18.图3为外焊道修磨机去除外壳后的结构示意图。
19.图4为外焊道修磨机外壳的结构示意图。
20.图5为外焊道修磨机另一侧的结构示意图。
21.图6为图3种a处的放大图。
22.其中：1、修磨机2、扶正器3、切管装置4、螺旋焊管5、螺旋焊道6、导轨7、固定座8、修磨机构9、顶紧机构10、限位机构11、xy滑台12、转轴13、张紧机构14、外壳15、电机16、砂带17、从动轮18、主动轮19、气缸20、连接轴21、万向轮22、调整丝杠23、限位固定板24、锁紧螺母25、张紧固定板26、拉紧螺栓27、碟簧28、从动轮轴29、修磨槽30、透明盖板31、从动轮安装孔32、安装块33、除尘接口34、检测装置35、扶正输送轮。
具体实施方式
23.图1~6是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~6对本发明做进一步说明。
24.如图1所示，本发明的一种螺旋焊管加工装置，包括修磨机1、夹持输送装置和切管装置3，夹持输送装置加工完毕后将螺旋焊管4输送至切管装置3，由切管装置3按生产要求进行切割，本发明的修磨机1设置在夹持输送装置与切管装置3之间，修磨机1在夹持输送装置将螺旋焊管4输送至切管装置3的同时对螺旋焊管4进行修磨；本发明的修磨机1包括固定座7、修磨机构8以及顶紧机构9，修磨机构8可调节的设置在固定座7上，顶紧机构9也设置在固定座7上，顶紧机构9的上端活动连接在修磨机构8的一侧，修磨机构8垂直于螺旋焊管4的长度方向设置，修磨机构8置于所述螺旋焊管4的下方。
25.螺旋焊管4在生产时，当规格（管径、壁厚）以及工作宽度一定时，其工艺参数全部确定，夹持输送装置包括扶正器2、扶正输送轮35以及输送动力件，输送动力件提供动力输送螺旋焊管4，在扶正器2的夹持和扶正输送轮35的导向作用下，将螺旋焊管4向后续修磨机1和切管装置3的方向螺旋输送，螺旋焊管4在成型装置上完成成型和焊接后，在扶正输送轮35和扶正器2的夹持下继续向后行进，到达标定长度后，螺旋焊管4在切管装置3的跟踪切割下，完成定尺裸管的生产，然后进入下一工序，在螺旋焊管4的下方固定设置有导轨6，切割装置滑动设置在导轨6上，切割时切割装置只需要在导轨6上跟踪行走即可。本发明的修磨机构8对螺旋焊道5的最低点进行修磨，由成型装置加工后的螺旋焊管4由扶正输送轮35输送至切管装置3，螺旋焊管4沿螺旋焊道5前进，因此螺旋焊道5最低点保持位置不变，修磨机构8置于螺旋焊道5的最低点处，修磨机构8对螺旋焊道5最低点进行打磨，随着螺旋焊道5螺旋前进，修磨机构8将整个螺旋焊道5进行打磨在螺旋焊管4的生产切割过程中进行打磨，节约了生产加工的时间，大大提高了生产效率，由于生产过程中的成型角等参数的变化也会造成扰动，但并没有太大的变化。
26.如图2~3所示，修磨机构8设置在固定座7上较高的一端，修磨机构8包括外壳14、砂带16、砂带轮以及动力机构，砂带16和砂带轮均设置在外壳14内，两个砂带轮通过转动轴转动连接在外壳14内，砂带16绕设在砂带轮上，动力机构驱动砂带16绕两个砂带轮转动，在本实施例中动力机构为电机15，电机15固定设置在外壳14的一侧，与电机15相连的砂带轮为主动轮18，另一个砂带轮为从动轮17，其中从动轮17采用橡胶弹性轮，做到柔性接触。
27.如图4所示的外壳14，在外壳14上设置有主动轮18安装孔和从动轮17安装孔，从动
轮17的转动轴即从动轮轴28安装在箱体上，从动轮17安装孔呈长形孔，使得从动轮轴28可在从动轮17安装孔中移动，在外壳14对应从动轮17的上端处还设置有弧形的修磨槽29，不同规格的螺旋焊管4调整时也可以加装不同规格的弧形板，修磨槽29的最底端低于砂带16设置，螺旋焊管4置于修磨槽29处进行修磨，在外壳14上靠近电机15的一侧设置有除尘接口33，从除尘接口33处连接有除尘系统，修磨槽29提供除尘系统的吸风口，修磨槽29与螺旋焊管4近拟型贴合，减小除尘吸风口，提高风速，保证除尘效果；同时在主动轮18外部的外壳14上设置为透明盖板30，可以观察内部运行情况、善待磨损情况，也可通过此处更换砂带16。
28.为了更灵活的调整砂带16的位置，在外壳14与固定座7之间设置有xy滑台11和转轴12，xy滑台11的下端活动设置在固定座7上，xy滑台11的上端固定连接在修磨机构8的下端，xy滑台11的滑动方向垂直或者平行于螺旋焊管4的长度方向，xy滑台11包括由上至下的第一滑块、第二滑块和第三滑块，第二滑块滑动设置在第一滑块上，第三滑块滑动设置在第二滑块上，修磨机构8固定设置在第三滑块上端，通过xy滑台11可以微调修磨机构8的位置，适应螺旋焊道5最低点的位置。
29.转轴12设置在xy滑台11的下方，xy滑台11的一端安装于转轴12之上，转轴12与顶紧机构9配合将砂带16顶紧，使得砂带16与螺旋焊管4之间紧密贴合，修磨机构8修磨工作时不致弹开。转轴12的设置使得修磨机构8重心靠近电机15一端，可以借助重力提供修磨的压紧力，并且使得修磨机构8工作时向后倾斜，便于除尘系统清理掉外壳14中的碎屑，工作时，应保证修磨机构8后倾10
°
~15
°
。
30.如图5~6所示，顶紧机构9为气缸19，气缸19设置在外壳14靠近修磨槽29的一侧，气缸19的下端转动设置在固定座7上，气缸19输出轴的上端连接有连接轴20，连接轴20的上端通过鱼眼接头转动连接在外壳14的一侧，气缸19提供动力将外壳14的一端向上顶起，使砂带16贴紧螺旋焊管4，气缸19的输出轴有足够长的距离，并且与鱼眼接头的采用大间隙配合，不会影响xy滑台11在螺旋焊管4轴向的微调，另外气缸19与修磨机构8联动设置，出现异常情况（如砂带16断裂），及时将修磨机构8与螺旋焊管4脱开。
31.在顶紧机构9的上方还设置有限位机构10，限位机构10用于顶起螺旋焊管4，防止螺旋焊管4与砂带16之间的间隙过小造成修磨过度，限位机构10包括限位固定板23、万向轮21以及调整丝杠22，限位固定板23固定设置在外壳14的一侧，调整丝杠22螺纹连接在限位固定板23上，万向轮21设置在调整丝杠22的上端，在限位固定板23下方还设置有锁紧螺母24，锁紧螺母24螺纹连接在调整丝杠22上，锁紧螺母24对调整丝杠22进行锁紧固定，靠调整丝杠22调整，使得万向轮21与砂带16距离大小合适，并通过锁紧螺母24锁紧，可以保证砂带16与螺旋焊管4的间隙防止修磨过度。
32.在从动轮轴28处还设置有张紧机构13，张紧机构13可以对两砂带轮之间的距离进行微调，从而适应不同管径的螺旋焊管4，张紧机构13包括张紧固定板25、拉紧螺栓26以及固定螺母，张紧固定板25固定设在外壳14的一侧，拉紧螺栓26一端螺纹连接在张紧固定板25上，另一端穿过被动轮轴，在拉紧螺栓26远离张紧固定板25的一侧设置有固定螺母，在固定螺母与从动轮轴28之间还设置有碟簧27，碟簧2773起到弹性调整作用。
33.在外壳14上安装检测装置34，检测装置34包括转速检测装置和电流检测装置，在从动轮17上设置有测量孔，转速测量装置检测从动轮17的转动速度，电流检测装置检测电机15的电流，电流检测装置测量电机15的电流时，当电流过大时，说明砂带16摩擦力过大或
者砂带16断裂；电流过小则说明负载较小，效率低；通过转速和电流可以判断系统运行状态，并据此进行适当调整和控制，比如脱开顶紧机构9，防止继续进行修磨。
34.本发明的一种螺旋焊道在线修磨方法，采用上述的螺旋焊管外焊道修磨机，包括以下步骤：步骤s001：对螺旋焊管4调型；步骤s002：确定螺旋焊道5最低点的位置，加工完成的螺旋焊管4由夹持输送装置输送向切管装置3的方向，螺旋焊管4输送过程的沿螺旋焊道5螺旋前进，螺旋焊道5最低点在螺旋焊管4上的位置相对固定，螺旋焊管4输送到修磨机1处，夹持输送装置停止输送，确定螺旋焊道5的最低点；步骤s003：根据螺旋焊管4下方空间位置和螺旋焊道5最低点的位置，固定安装修磨机1，使其固定安装在夹持输送装置和切管装置3之间；步骤s004：调节修磨机构8的位置，使修磨机构8位于最合适的修磨位置，使修磨机构8的修磨处置于螺旋焊道5的最低点处；步骤s005：首先启动修磨机1运行，然后再启动夹持输送装置及切管装置3，螺旋焊管4沿螺旋焊道5螺旋前进，修磨机构8工作，修磨机构8始终对螺旋焊道5的最低点进行修磨，螺旋焊管4继续向切管装置3的方向输送，切管装置3按照预先设定的螺旋焊管4的型号对螺旋焊管4进行跟踪切管；步骤s006：在夹持输送装置及切管装置3停止运行后，顶紧机构9脱开，停止修磨机1工作。
35.在进行修磨的过程中，人工观察修磨点的位置，尤其生产参数调整后，即时调整xy滑台11，同时根据检测装置34，即时检测设备运行状态，并即时进行异常处理。
36.本发明在使用时，先利用xy滑台11及气缸19对修磨机构8进行调整，使砂带16置于螺旋焊道5的最低点处，调整张紧机构13使砂带16的松紧度合适，先运行夹持输送装置及切管装置3，再启动电机15，使电机15带动砂带16绕两个砂带轮转动，砂带轮从修磨槽29处对螺旋焊道5的最低点进行修磨，修磨过程中随时观察修磨点以及检测装置34，螺旋焊管4沿螺旋焊道5螺旋前进，砂带16将整个螺旋焊道5进行修磨，降低焊道高度，将涂层厚度降下来节约了成本，经修磨机1修磨后的螺旋焊管4由切管装置3跟踪切管，整个修磨、加工过程同时进行，节约了加工时间，提高了生产效率，修磨完成后，顶紧机构9收回使修磨机构8中的砂带16脱开螺旋焊管4，关闭电机15，修磨机1停止工作。
37.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种螺旋焊管加工装置，其特征在于：包括修磨机（1）、夹持输送装置和切管装置（3），所述切管装置（3）间隔设置在夹持输送装置的输出端，所述修磨机（1）设置在所述夹持输送装置与所述切管装置（3）之间，所述修磨机（1）在夹持输送装置将螺旋焊管（4）输送至切管装置（3）的同时对螺旋焊管（4）进行修磨；所述修磨机（1）包括固定座（7）、修磨机构（8）以及顶紧机构（9），所述修磨机构（8）可调节的设置在所述固定座（7）上，所述顶紧机构（9）也设置在所述固定座（7）上，所述顶紧机构（9）的上端活动连接在所述修磨机构（8）的一侧，所述修磨机构（8）垂直于螺旋焊管（4）的长度方向设置，所述修磨机构（8）置于所述螺旋焊管（4）的下方。2.根据权利要求1所述的一种螺旋焊管加工装置，其特征在于：所述修磨机构（8）包括外壳（14）、砂带（16）、砂带轮以及动力机构，所述外壳（14）可调节的设置在所述固定座（7）上，两个所述砂带轮通过转动轴转动连接在外壳（14）内，所述砂带（16）绕设在所述砂带轮上，所述动力机构驱动砂带（16）绕两个砂带轮转动，在所述外壳（14）上端设置有修磨槽（29）。3.根据权利要求2所述的一种螺旋焊管加工装置，其特征在于：所述动力机构为电机（15），所述电机（15）与任一砂带轮连接，与电机（15）连接的砂带轮为主动轮（18），另一砂带轮为从动轮（17），在从动轮（17）上还设置有张紧机构（13）。4.根据权利要求1所述的一种螺旋焊管加工装置，其特征在于：所述顶紧机构（9）为气缸（19），所述气缸（19）的下端转动设置在所述固定座（7）上，所述气缸（19）输出轴的上端转动连接在修磨机构（8）的一侧。5.根据权利要求1所述的一种螺旋焊管加工装置，其特征在于：在所述修磨机构（8）的一侧还设置有限位机构（10）。6.根据权利要求5所述的一种螺旋焊管加工装置，其特征在于：所述限位机构（10）包括限位固定板（23）、万向轮（21）以及调整丝杠（22），所述限位固定板（23）固定设置在修磨机构（8）上，所述调整丝杠（22）螺纹连接在所述限位固定板（23），所述万向轮（21）设置在所述调整丝杠（22）的上端。7.根据权利要求1所述的一种螺旋焊管加工装置，其特征在于：在所述修磨机构（8）中设置有转速检测装置和电流检测装置。8.根据权利要求1所述的一种螺旋焊管加工装置，其特征在于：在所述修磨机构（8）的一侧设置有除尘接口（33），在所述除尘接口（33）处连接有除尘系统，所述除尘接口（33）设置在远离修磨机构（8）修磨处设置，所述修磨机构（8）倾斜设置，所述除尘接口（33）一侧低于另一侧设置。9.一种螺旋焊道在线修磨方法，其特征在于：采用权利要求1~8任意一项所述的螺旋焊管加工装置，包括以下步骤：步骤s001：对螺旋焊管（4）调型；步骤s002：确定螺旋焊道（5）最低点的位置，加工完成的螺旋焊管（4）由夹持输送装置输送向切管装置（3）的方向，螺旋焊管（4）输送过程的沿螺旋焊道（5）螺旋前进，螺旋焊道（5）最低点在螺旋焊管（4）上的位置相对固定，螺旋焊管（4）输送到修磨机（1）处，夹持输送装置停止输送，确定螺旋焊道（5）的最低点；步骤s003：根据螺旋焊管（4）下方空间位置和螺旋焊道（5）最低点的位置，固定安装修
磨机（1），使其固定安装在夹持输送装置和切管装置（3）之间；步骤s004：调节修磨机构（8）的位置，使修磨机构（8）位于最合适的修磨位置，使修磨机构（8）的修磨处置于螺旋焊道（5）的最低点处；步骤s005：首先启动修磨机（1）运行，然后再启动夹持输送装置及切管装置（3），螺旋焊管（4）沿螺旋焊道（5）螺旋前进，修磨机构（8）运行，修磨机构（8）始终对螺旋焊道（5）的最低点进行修磨，螺旋焊管（4）继续向切管装置（3）的方向输送，切管装置（3）按照预先设定的螺旋焊管（4）的型号对螺旋焊管（4）进行跟踪切管；步骤s006：在夹持输送装置及切管装置（3）停止运行后，顶紧机构（9）脱开，停止修磨机（1）工作。

技术总结
本发明涉及一种螺旋焊管加工装置及螺旋焊道在线修磨方法，一种螺旋焊管加工装置，包括修磨机、夹持输送装置和切管装置，切管装置间隔设置在夹持输送装置的输出端，修磨机构设置在夹持输送装置与切管装置之间，修磨机构在夹持输送装置将螺旋焊管输送至切管装置的同时对螺旋焊管进行修磨；修磨机包括固定座、修磨机构以及顶紧机构，修磨机构可调节的设置在所述固定座上，顶紧机构也设置在所述固定座上，顶紧机构的上端活动连接在修磨机构的一侧。随着螺旋焊道螺旋前进，修磨机构对螺旋焊道最低点进行打磨，修磨机构降低焊道高度，将后续防腐加工的涂层厚度降下来节约了成本；生产切割过程中同时进行打磨，节约生产加工时间，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。


技术研发人员：胡超群 杜春国 张克栋 朱振立 李磊
受保护的技术使用者：水发上善（新疆）管业有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/16