一種用于滾壓管螺紋的滾壓頭、及其設(shè)備和應(yīng)用該設(shè)備加工的管圓柱毛坯的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于滾壓管螺紋的滾壓頭、及其設(shè)備和應(yīng)用該設(shè)備加工的管圓柱毛坯，其中滾壓頭包括至少兩個(gè)滾壓輪及設(shè)置滾壓輪的一滾壓輪座，其中滾壓輪包含一滾壓輪體及一滾壓輪軸，滾壓輪體包括一滾壓輪管螺紋成型部分，滾壓輪相對應(yīng)滾壓輪座沿滾壓輪軸的方向上有一軸向活動空間，所述軸向活動空間的軸向距離為滾壓輪管螺紋成型部分對應(yīng)螺紋的0.5個(gè)螺距至1個(gè)螺距。本實(shí)用新型加工裝置簡易輕便，便于大量推廣使用；且避免了對鋼管管體的隱性和顯性的破壞，提高了螺紋密實(shí)度、螺紋連接強(qiáng)度與密封安全性能，利用本實(shí)用新型在提高管螺紋連接安全性的基礎(chǔ)上，可以探討減少鋼管的外徑或壁厚，從而減少鋼管用鋼量，達(dá)到節(jié)能減排的綠色環(huán)保目的。
【專利說明】一種用于滾壓管螺紋的滾壓頭、及其設(shè)備和應(yīng)用該設(shè)備加工的管圓柱毛坯
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋼管、管件和管道加工領(lǐng)域，尤其是一種用于滾壓管螺紋的滾壓頭、及其設(shè)備和應(yīng)用該設(shè)備加工的管圓柱毛坯。
【背景技術(shù)】
[0002]由于滾壓管螺紋相比切削管螺紋具有管螺紋機(jī)械連接強(qiáng)度高、密封性能好等優(yōu)點(diǎn)，被越來越多的人們所重視。國家發(fā)明專利“⑶200 31011169 5.2 ”和發(fā)明專利“⑶200710106912.7”所揭示的二種滾壓管外螺紋加工方法都是先進(jìn)行軸向沖壓圓錐面后再進(jìn)行管螺紋滾壓加工的工藝。相比切削管螺紋一刀加工成形工藝，這種加工工藝需要利用錐形模具機(jī)械(或液壓)軸向運(yùn)動沖壓工件，先加工形成圓錐面，再在圓錐面上滾壓加工管螺紋，否則的話，管螺紋牙型非完整，管體容易變形甚至開裂。
[0003]目前這種滾壓管螺紋加工工藝至少存在下列3個(gè)問題:
[0004]1.由于滾壓管螺紋加工工藝比目前套絲或者是切削加工管螺紋工藝多了一道設(shè)備龐大的圓錐面加工工序，不但費(fèi)時(shí)，而且對于管網(wǎng)現(xiàn)場加工管螺紋操作非常不便，無法使人接受；
[0005]2.由于巨大軸向瞬間沖壓壓力，錐面成形時(shí)，管體材料特別是焊管焊縫材料容易受到隱性和顯性等破壞，可能造成管螺紋產(chǎn)品安全隱患。
[0006]3.由于現(xiàn)有滾壓管圓柱毛坯外徑是以切削工藝而定的鋼管外徑，外徑偏大，在形成圓錐面時(shí)，產(chǎn)品內(nèi)徑的往往錐面大于1:16，或者是錐面長度(高度)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)允許的長度，造成滾壓管螺紋產(chǎn)品內(nèi)孔縮小量大于標(biāo)準(zhǔn)允許的鋼管外徑和鋼管壁厚最大偏差值之累計(jì)所造成的最大內(nèi)徑縮小量，對流體輸送穩(wěn)定性可能產(chǎn)生一定影響。
[0007]究其原因，這是上述二項(xiàng)發(fā)明專利工藝設(shè)計(jì)上的缺陷以及以切削管螺紋技術(shù)制定的鋼管標(biāo)準(zhǔn)外徑為滾壓管圓柱毛坯外徑等原因所造成的。
[0008]通過上述描述與分析，我們不難發(fā)現(xiàn):解決上述問題，特別是省略軸向沖壓工藝，簡化工藝步驟，使?jié)L壓管螺紋既符合國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，又符合目前人們操作習(xí)慣是推廣滾壓管螺紋這一優(yōu)秀工藝的關(guān)鍵所在。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種以相對應(yīng)的一定的管圓柱毛坯外徑作為滾壓管螺紋的標(biāo)準(zhǔn)管外徑，可以不通過錐形模具機(jī)械(或液壓)軸向運(yùn)動沖壓工件加工形成錐面工藝，僅僅通過滾壓這一貫穿始終的工藝方法，直接在管圓柱毛坯上滾壓加工成形密封圓錐管螺紋的一種滾壓頭、及其設(shè)備，使?jié)L壓圓錐管螺紋加工工藝簡單、實(shí)用和完整，并且完全符合人們目前的操作習(xí)慣。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型公開了一種用于滾壓管螺紋的滾壓頭，包括至少兩個(gè)滾壓輪及設(shè)置所述滾壓輪的一滾壓輪座，其中所述滾壓輪包含一滾壓輪體及一滾壓輪軸，所述滾壓輪體包括一滾壓輪管螺紋成型部分，其特征在于，所述滾壓輪體相對應(yīng)所述滾壓輪座沿所述滾壓輪軸的方向上有一軸向活動空間，所述軸向活動空間的軸向距離為所述滾壓輪管螺紋成型部分對應(yīng)螺紋的0.5個(gè)螺距至1個(gè)螺距。
[0011]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體相對于所述滾壓輪座沿所述滾壓輪軸的徑向上有一徑向活動空間，所述徑向活動空間的徑向距離為不超過所述滾壓輪管螺紋成型部分對應(yīng)螺紋的0.5個(gè)螺距。
[0012]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸向活動空間和所述徑向活動空間是通過選自以下任一組中所述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的:
[0013]所述滾壓輪和所述滾壓輪座之間的浮動連接；
[0014]幻所述滾壓輪體與所述滾壓輪軸之間的浮動連接；
[0015](3)21)組和幻組的組合；
[0016]所述浮動連接選自:軸孔浮動連接或軸承浮動連接。
[0017]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸向活動空間和所述徑向活動空間是通過所述滾壓輪和所述滾壓輪座之間的浮動連接來實(shí)現(xiàn)的，且所述滾壓輪的滾壓輪體與滾壓輪軸是一體成型或鍵槽配合；
[0018]所述浮動連接選自:軸孔浮動連接或軸承浮動連接。
[0019]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸孔浮動連接包括:
[0020](1)所述滾壓輪體軸孔表面與所述滾壓輪軸表面任一呈弧形或均為弧形的接觸連接；或
[0021]6)所述滾壓輪軸和所述滾壓輪座之間的軸孔連接位置處表面任一呈弧形或均為弧形的接觸連接；或
[0022]所述滾壓輪體軸孔表面與所述滾壓輪軸表面均為圓柱面的接觸連接，且所述滾壓輪體軸孔端口直徑等于所述滾壓輪軸直徑加上0.5個(gè)至1個(gè)對應(yīng)滾壓輪螺紋的螺距；
[0023]0所述滾壓輪軸和所述滾壓輪座之間的軸孔連接位置處表面均為圓柱面的接觸連接，且所述滾壓輪座軸孔端口直徑等于所述滾壓輪軸直徑加上0.5個(gè)至1個(gè)對應(yīng)滾壓輪螺紋的螺距。
[0024]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸孔浮動連接包括:
[0025]10所述滾壓輪軸和所述滾壓輪座之間軸孔連接位置處表面任一呈弧形或均為弧形的接觸連接；或
[0026]1)所述滾壓輪軸和所述滾壓輪座之間的軸孔連接位置處表面均為圓柱面的接觸連接，且所述滾壓輪座軸孔端口直徑等于所述滾壓輪軸直徑加上0.5個(gè)至1個(gè)對應(yīng)滾壓輪螺紋的螺距。
[0027]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸承浮動連接是通過滾針連接實(shí)現(xiàn)的。
[0028]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸承浮動連接是通過滾針連接實(shí)現(xiàn)的。
[0029]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述管螺紋成型部分的形狀是圓錐管螺紋或圓柱管螺紋。
[0030]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體在所述管螺紋成型部分前端進(jìn)一步包括一預(yù)成型部分，所述預(yù)成型部分的形狀包括圓柱面、圓錐面、圓柱管螺紋、非完整圓柱管螺紋、非完整圓錐管螺紋、或其組合。
[0031]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體在所述管螺紋成型部分前端進(jìn)一步包括導(dǎo)入部分，所述導(dǎo)入部分的形狀包括錐面、弧面、漸進(jìn)曲面或其組合。
[0032]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體在所述預(yù)成型部分前端進(jìn)一步包括導(dǎo)入部分，所述導(dǎo)入部分的形狀包括錐面、弧面、漸進(jìn)曲面或其組合。
[0033]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體的導(dǎo)入部分的形狀為弧面，所述預(yù)成型部分的形狀為圓柱管螺紋，所述管螺紋成型部分的形狀為圓錐管螺紋。
[0034]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓頭包括N個(gè)環(huán)形螺紋滾壓輪，其每個(gè)滾壓輪的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度以下述方式設(shè)置：
[0035]j)將其中任意一個(gè)滾壓輪稱為第一滾壓輪，其第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度等于其螺距；
[0036]k)按順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向與所述第一滾壓輪相鄰的滾壓輪的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度依次減少1/N螺距，直至減少至1/N螺距；
[0037]其中，N為大于等`于2的自然數(shù)。
[0038]比較好的是，本實(shí)用新型的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述導(dǎo)入部分、所述預(yù)成型部分以及所述管螺紋成型部分是一體化結(jié)構(gòu)，或是組合結(jié)構(gòu)。
[0039]本實(shí)用新型還公開了一種包含上述任一項(xiàng)中所述滾壓頭的管螺紋滾壓設(shè)備，應(yīng)用于加工一管圓柱毛坯，進(jìn)一步包括：機(jī)座、動力電機(jī)及變速裝置、工件夾緊裝置、空心主軸、電機(jī)開關(guān)、兩根軸向?qū)е?、滑座?br> [0040]其中，所述機(jī)座上部一側(cè)設(shè)有一動力電機(jī)及一變速裝置和一電機(jī)開關(guān)，所述動力電機(jī)上方有一空心主軸，所述變速裝置將所述動力電機(jī)的主軸與所述空心主軸相連；
[0041]所述機(jī)座上部還有一用于夾緊所述待加工的所述管圓柱毛坯并使其旋轉(zhuǎn)的夾緊裝置，所述夾緊裝置與所述空心主軸同軸心并連為一體；
[0042]所述兩軸向?qū)еO(shè)置在所述機(jī)座上部的另一側(cè)，且平行于所述空心主軸中心線前后設(shè)置；
[0043]所述滑座設(shè)置在所述兩軸向?qū)е?，可沿所述軸向?qū)е交瑒樱?br> [0044]所述滾壓頭浮動設(shè)置在所述滑座上，與所述空心主軸同軸心。
[0045]比較好的是，本實(shí)用新型的管螺紋滾壓設(shè)備，其特征在于，所述滾壓頭的滾壓輪座分為一上滾壓輪座和一下滾壓輪座，所述上滾壓輪座是滑動結(jié)構(gòu)，所述下滾壓輪座是固定結(jié)構(gòu)；所述滾壓輪座通過一彈簧與一組調(diào)整螺栓與所述滾壓設(shè)備中的所述滑座浮動相連；其中所述上滾壓輪座和所述下滾壓輪座上分別設(shè)置有兩個(gè)滾壓輪。
[0046]比較好的是，本實(shí)用新型的管螺紋滾壓設(shè)備，其特征在于，所述滾壓設(shè)備還包括一倒角裝置和丨或一滾壓切料裝置和丨或一光電感應(yīng)裝置；
[0047]其中，所述倒角裝置浮動設(shè)置在所述滑座上相對所述動力電機(jī)和所述變速裝置一偵牝與所述空心主軸同軸心；
[0048]所述滾壓切料裝置，設(shè)置在所述滑座上相對所述動力電機(jī)變速裝置一側(cè)，與所述空心主軸同軸心；
[0049]所述的光電感應(yīng)裝置設(shè)置在所述滾壓頭中的所述滾壓輪座上。
[0050]本實(shí)用新型還公開了一種應(yīng)用于前述任一所述的滾壓設(shè)備加工的管圓柱毛坯，其特征在于，所述管圓柱毛坯的外徑是相對應(yīng)國際或國家標(biāo)準(zhǔn)圓錐管螺紋基準(zhǔn)平面上的基本大徑與基本中徑的平均值。
[0051]比較好的是，本實(shí)用新型的管圓柱毛坯，其特征在于，
[0052]所述管圓柱毛坯用于滾壓55。的圓錐管外螺紋0郵，管外徑為9.44毫米；
[0053]所述管圓柱毛坯用于滾壓55。的圓錐管外螺紋0呢，管外徑為12.73毫米；
[0054]所述管圓柱毛還用于滾壓55°的圓錐管外螺紋冊10，管外徑為16.23毫米；
[0055]所述管圓柱毛坯用于滾壓55。的圓錐管外螺紋咖15，管外徑為20.37毫米；
[0056]所述管圓柱毛還用于滾壓55°的圓錐管外螺紋冊20，管外徑為25.86毫米；
[0057]所述管圓柱毛坯用于滾壓55。的圓錐管外螺紋咖25，管外徑為32.51毫米；
[0058]所述管圓柱毛坯用于滾壓55。的圓錐管外螺紋咖32，管外徑為41.17毫米；
[0059]所述管圓柱毛還用于滾壓55°的圓錐管外螺紋0財(cái)0，管外徑為47.06毫米；
[0060]所述管圓柱毛還用于滾壓55°的圓錐管外螺紋冊50，管外徑為58.87毫米；
[0061]所述管圓柱毛還用于滾壓55°的圓錐管外螺紋0X65，管外徑為74.44毫米；
[0062]所述管圓柱毛坯用于滾壓55。的圓錐管外螺紋0X80，管外徑為87.14毫米；
[0063]所述管圓柱毛坯用于滾壓55。的圓錐管外螺紋咖100，管外徑為112.29毫米；
[0064]所述管圓柱毛坯用于滾壓55。的圓錐管外螺紋0X125，管外徑為137.69毫米；
[0065]所述管圓柱毛還用于滾壓55。的圓錐管外螺紋冊150，管外徑為163.09毫米；
[0066]或者
[0067]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋0郵，管外徑為9.87毫米；
[0068]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋0呢，管外徑為13.05毫米；
[0069]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋咖10，管外徑為16.49毫米；
[0070]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋咖15，管外徑為20.5毫米；
[0071]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋咖20，管外徑為25.84毫米；
[0072]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋咖25，管外徑為32.34毫米；
[0073]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋咖32，管外徑為41.1毫米；
[0074]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋0財(cái)0，管外徑為47.17毫米；
[0075]所述管圓柱毛還用于滾壓60°的圓錐管外螺紋冊50，管外徑為59.21毫米；
[0076]所述管圓柱毛還用于滾壓60°的圓錐管外螺紋0X65，管外徑為71.43毫米；
[0077]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋0呢0，管外徑為87.34毫米；
[0078]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋0卿0，管外徑為100.05毫米；
[0079]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋咖100，管外徑為112.7毫米；
[0080]所述管圓柱毛坯用于滾壓60。的圓錐管外螺紋咖125，管外徑為139.68毫米；[0081]所述管圓柱毛還用于滾壓60°的圓錐管外螺紋冊150，管外徑為166.52毫米；
[0082]所述的管外徑尺寸公差為自由公差。
[0083]本實(shí)用新型的有益效果是:利用旋轉(zhuǎn)滾壓之特性，通過一種本實(shí)用新型的滾壓管螺紋的滾壓頭、及其設(shè)備和應(yīng)用該設(shè)備加工的管圓柱毛坯，省略了目前滾壓圓錐管螺紋工藝中軸向沖壓圓錐面工序，解決了沖壓對管體特別是焊管焊縫隱性和顯性破壞等問題，實(shí)現(xiàn)了與目前沿用100多年的套絲加工管螺紋工藝步驟基本一致的加工方法，使?jié)L壓管螺紋工藝簡化與實(shí)用，并且完全符合人們目前的操作習(xí)慣，使管網(wǎng)安裝施工現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)滾壓加工管螺紋成為可能；與此同時(shí)，采用了本實(shí)用新型管圓柱毛坯滾壓成形的管螺紋產(chǎn)品其單位長度重量與滾壓前的原始鋼管單位長度重量一樣并受滾壓冷作硬化的作用，在減小鋼管外徑和減薄鋼管壁厚的同時(shí)，提高了管螺紋連接安全性能，保證了鋼管內(nèi)徑流體輸送量和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了非去金屬工藝法滾壓加工管螺紋工藝使鋼管用鋼量節(jié)省的目標(biāo)，節(jié)約了數(shù)量可觀的鋼管成本，提供了 一種低成本節(jié)能減排的實(shí)實(shí)在在的方法。
[0084]利用本實(shí)用新型涉及的一種用于滾壓管螺紋的滾壓頭、及其設(shè)備和應(yīng)用該設(shè)備加工的管圓柱毛坯將誕生一種鋼管外徑以相對應(yīng)國際或國家標(biāo)準(zhǔn)圓錐管螺紋基準(zhǔn)平面上的基本大徑與基本中徑的平均值為基礎(chǔ)、壁厚可減薄的鋼管新標(biāo)準(zhǔn)、新材料，推動鋼管行業(yè)節(jié)能減排；開啟傳統(tǒng)管螺紋加工設(shè)備和產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)升級換代，提高我國相關(guān)企業(yè)全球市場競爭力；革命性地提升管材施工機(jī)具的制造。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0085]下面，參照附圖，對于熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員而言，從對本實(shí)用新型方法的詳細(xì)描述中，本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。
[0086]圖1、圖3、圖4分別是本實(shí)用新型的滾壓頭的三個(gè)實(shí)施例(滾壓輪均為等分分布?；
[0087]圖2是圖1八-八向的剖面俯視圖；
[0088]圖5?圖7是本實(shí)用新型滾壓輪體與滾壓輪軸為一體的滾壓輪與滾壓輪座之間使用軸孔配合實(shí)現(xiàn)浮動連接的有軸向和徑向活動空間的示意圖；
[0089]圖8是本實(shí)用新型環(huán)形螺紋滾壓輪體與滾壓輪軸為一體的滾壓輪二端裝配滾針(軸承)與滾壓輪座軸承孔之間使用軸承配合實(shí)現(xiàn)浮動連接的有軸向和徑向活動空間的示意圖；
[0090]圖9是本實(shí)用新型滾壓輪體與滾壓輪軸作為一體成型的替代方案一(平)鍵槽配合的示意圖；
[0091]圖10是本實(shí)用新型滾壓輪軸與滾壓輪座之間使用無間隙軸孔靜配合并非浮動的連接，依靠滾壓輪體和滾壓輪軸之間的浮動連接來實(shí)現(xiàn)自由軸向和徑向活動的示意圖；
[0092]圖11是本實(shí)用新型滾壓輪軸與滾壓輪座之間使用有間隙軸孔配合連接，但非浮動的連接，主要依靠滾壓輪體和滾壓輪軸之間的浮動連接來實(shí)現(xiàn)自由軸向和徑向活動的示意圖；
[0093]圖12-圖13為本實(shí)用新型滾壓輪體和滾壓輪軸為滾針(軸承)浮動連接來實(shí)現(xiàn)自由軸向和徑向活動的示意圖；
[0094]圖14-圖16為本實(shí)用新型滾壓輪體和滾壓輪軸三種軸孔配合浮動連接來實(shí)現(xiàn)自由軸向和徑向活動空間的示意圖；中的)空心主軸
毛坯外徑
毛坯壁厚
還內(nèi)徑
還外徑
還壁厚
還內(nèi)徑形分
分
過部分部分
預(yù)成型部分其判斷來選擇的，其詳細(xì)含義應(yīng)根據(jù)本實(shí)用新型欲揭示的精神來理解。
[0166]本實(shí)用新型所述滾壓頭是指用于在管圓柱毛坯上滾壓加工出管螺紋的裝置，主體部件包括用于滾壓管螺紋的數(shù)個(gè)滾壓輪以及用于支撐或固定滾壓輪的滾壓輪座。所述滾壓輪包括直接與管圓柱毛坯接觸用于螺紋滾壓成型的滾壓輪體以及位于滾壓輪體軸孔中心的滾壓輪軸，所述滾壓輪通過所述滾壓輪軸與所述滾壓輪座配合，并且圍繞管圓柱毛坯加工軸線方向等分分布。根據(jù)需要，所述滾壓頭還可以配備機(jī)械、液壓、氣動或電動裝置，使得所述滾壓輪座和所述滾壓輪可以在預(yù)加工管圓柱毛坯的徑向方向上活動以合理的滾壓力和滾壓時(shí)間以適應(yīng)不同管徑和材料管圓柱毛坯的滾壓加工。必要情況下還可以配備其他設(shè)備。
[0167]本實(shí)用新型所述的活動空間應(yīng)當(dāng)理解為存在一個(gè)空間可以使得滾壓輪體在該空間內(nèi)自由地活動。所述的軸向活動空間指所述滾壓輪體在滾壓輪軸的軸線方向上的活動空間。所述軸向活動空間的軸向距離應(yīng)當(dāng)理解為所述滾壓輪體在沿所述滾壓輪軸的軸線方向上可自由活動的最大距離，該最大距離應(yīng)當(dāng)為滾壓輪管螺紋成型部分對應(yīng)螺紋的O. 5個(gè)螺距至I個(gè)螺距。優(yōu)選的，是0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或I個(gè)螺距。所述的滾壓輪管螺紋成型部分是指與要求滾壓出的管螺紋對應(yīng)的滾壓輪體上的螺紋。所述的徑向活動空間指所述滾壓輪體在沿所述管圓柱毛坯加工軸線的垂直方向上的活動空間，該徑向活動空間應(yīng)當(dāng)理解為所述滾壓輪體管螺紋成型部分沿所述管圓柱毛坯加工軸線的垂直方向上可相對預(yù)加工的管圓柱毛坯自由活動的最大距離，該最大距離應(yīng)當(dāng)不超過滾壓輪管螺紋成型部分對應(yīng)螺紋的O. 5個(gè)螺距。優(yōu)選的，是O. 1,0. 2,0. 3,0. 4或者是O. 5個(gè)螺距。
[0168]本實(shí)用新型所述的螺距，隨滾壓具體不同規(guī)格和尺寸管螺紋而定，具體滾壓輪上的螺紋螺距由國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12716 (NPT)、GB/T7306 (BSPT)、GB/T7307及相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)確定而作相應(yīng)調(diào)整。
[0169]本實(shí)用新型所述的滾壓輪體外表面上具有管螺紋成型部分，所述的滾壓輪管螺紋成型部分是指與要求滾壓出的管螺紋對應(yīng)的螺紋，可以包括圓柱管螺紋或者圓錐管螺紋；所述的圓柱管螺紋和圓錐管螺`紋包括：BSPT，NPT，米制以及API標(biāo)準(zhǔn)圓柱管螺紋和圓錐管螺紋。除上述管螺紋成型部分外，滾壓輪體還可以在管圓柱毛坯加工的起始位置再增加一預(yù)成型部分或者導(dǎo)入部分，所述管圓柱毛坯加工的起始位置為管螺紋滾壓加工時(shí)滾壓輪與管件最先接觸的位置。所述預(yù)成型部分的形狀包括圓柱面、圓錐面、圓柱管螺紋、非完整圓柱管螺紋、非完整圓錐管螺紋、或其組合。預(yù)成型部分為圓柱管螺紋時(shí)，圓柱管螺紋的牙型和管螺紋成型部分的牙型相同。預(yù)成型部分為非完整圓柱管螺紋或者非完整圓錐管螺紋時(shí)，非完整圓柱管螺紋或者非完整圓錐管螺紋的螺距與管螺紋成型部分螺紋的螺距相等，非完整圓柱管螺紋或者非完整圓錐管螺紋的牙底與管螺紋成型部分螺紋的牙底相同，而牙頂較小。所述導(dǎo)入部分的形狀包括錐面、弧面、漸進(jìn)曲面或其組合。滾壓輪體的形狀及其組合的情況可參考下列專利文件：RU2443492C1、US20120011912A1、US3651678A、CN201361668Y、JP04610375B2、JP2000176585A，將上述專利文件全文引入并作為參考。
[0170]所述滾壓頭包括N個(gè)環(huán)形螺紋滾壓輪，其每個(gè)滾壓輪的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度以下述方式設(shè)置：
[0171]a)將其中任意一個(gè)滾壓輪稱為第一滾壓輪，其第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度等于其螺距；[0172]b)按順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向與所述第一滾壓輪相鄰的滾壓輪的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度依次減少1/N螺距，直至減少至1/N螺距。
[0173]優(yōu)選的，N大于等于2 ;更優(yōu)選的，N等于2、或3、或4、或5、或6、或7、或8或以上。
[0174]除此之外，滾壓輪體還可以從管圓柱毛坯加工的起始位置依次同時(shí)具有導(dǎo)入部分、預(yù)成型部分以及管螺紋成型部分。上述的各個(gè)部分可以是一體化結(jié)構(gòu)，也可以是組合結(jié)構(gòu)。所述的組合結(jié)構(gòu)是指，各部分依次分設(shè)在管圓柱毛坯加工方向上，可以是在同一個(gè)滾壓輪軸上，也可以是分設(shè)在不同的滾壓輪軸上，甚至是分設(shè)在不同的滾壓頭上。
[0175]本實(shí)用新型所述的55°的圓錐管螺紋或60°的圓錐管螺紋分別對應(yīng)的是相應(yīng)的國內(nèi)或國際標(biāo)準(zhǔn)圓錐管螺紋，所參考的標(biāo)準(zhǔn)圓錐管螺紋包括BSPT，NPT，米制以及API標(biāo)準(zhǔn)圓錐管螺紋。本實(shí)用新型所述的管圓柱毛坯的公稱直徑參考的是國家管材標(biāo)準(zhǔn)《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB3091-2008)。本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的精神，可以依據(jù)其他的國家或國際標(biāo)準(zhǔn)合理地設(shè)定本實(shí)用新型所述的管圓柱毛坯用于滾壓不同管螺紋所對應(yīng)的外徑和壁厚。
[0176]圖I給出了包含四個(gè)滾壓輪滾壓頭的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是其A-A向的剖面俯視圖。圖10中的該滾壓頭7包括：與滑座11上的定位板111相連的彈簧77以及調(diào)節(jié)螺栓76，彈簧77主要起到將滾壓頭7與滑座11浮動相連的作用，調(diào)節(jié)螺栓761、762、763和764可以控制滾壓頭7左右上下前后浮動的幅度。施加外力至手柄71，通過絲杠72,可上下移動上滾壓輪座74，用以調(diào)整滾壓不同直徑的管圓柱毛坯5以及將滾壓頭7處于工作位置或者是非工作位置。固定的下滾壓輪座75和安裝在上、下滾壓輪座74、75內(nèi)的4個(gè)滾壓輪8沿圓周方向均勻地分布；圖10所示的滾壓輪體82與滾壓輪軸81為自由軸孔配合，軸向有滾壓輪半個(gè)螺距到一個(gè)螺距的活動空間781，徑向有半個(gè)螺距的間隙活動空間782，這樣的軸向和徑向間隙保證了各個(gè)滾壓輪8起始角之間以正確的角度依次進(jìn)入滾壓管圓柱毛坯工藝，使?jié)L壓初始對牙階段的4個(gè)滾壓輪能按最省力的工作原則自由對牙，并大大減輕滾壓時(shí)對管圓柱毛`坯橢圓度的影響。
[0177]實(shí)施時(shí)，先將管圓柱毛坯5穿入動力電機(jī)2上方的變速裝置20中的空心主軸21和夾緊裝置4至滾壓切料裝置6中，并手動旋轉(zhuǎn)夾緊；被夾緊裝置4夾緊的管圓柱毛坯5在動力電機(jī)2及變速裝置20的旋轉(zhuǎn)帶動下，在滾壓切料裝置6手動旋轉(zhuǎn)切料下，被切斷至所需長度；關(guān)閉動力電機(jī)開關(guān)3，手動反向旋轉(zhuǎn)滾壓切料裝置6的手柄松開管圓柱毛坯5，完成切料工位；手動旋轉(zhuǎn)滾壓頭7上的手柄71，使上滾壓輪座741上移打開；通過移動滑座搖柄10將滑座11上的滾壓頭7與管圓柱毛坯5處于相互工作位置，手動旋轉(zhuǎn)滾壓頭7上的手柄71使上滾壓輪座74中的滾壓輪8下移與管圓柱毛坯5初始嚙合；開啟動力電機(jī)開關(guān)3，在滾壓輪8的作用下，管圓柱毛坯5被逐步滾壓至圓錐管螺紋成品，位于下滾壓輪座75上的光電感應(yīng)器741被接觸感應(yīng)，電機(jī)停止并反向轉(zhuǎn)動,此時(shí),操作工被提示，反向旋轉(zhuǎn)滾壓頭7中的手柄71，使上滾壓輪座74上移松開，管圓柱毛坯5快速脫離滾壓頭7，完成滾壓工位。根據(jù)工藝需要，可以通過移動滑座的搖柄10移動倒角裝置9至工作位置，對管圓柱毛坯5進(jìn)行倒角工位。
[0178]圖3是本實(shí)用新型滾壓頭的第二個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中包含三個(gè)滾壓輪的滾壓頭。
[0179]在該滾壓頭中，包括：三個(gè)沿圓周方向均勻分布的滾壓輪座74，通過氣壓或者是液壓或者是伺服電機(jī)同步徑向移動滾壓輪座74，用以調(diào)整滾壓不同直徑的管圓柱毛坯5以及將滾壓頭8處于工作位置或者是非工作位置，同時(shí)可以調(diào)整不同的滾壓力以適應(yīng)不同的管圓柱毛坯材料。其它同上述。
[0180]圖4是本實(shí)用新型滾壓頭的第三個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括五滾壓輪的滾壓頭。
[0181]該滾壓頭包括：五個(gè)沿圓周方向均勻分布的滾壓輪座74，通過氣壓或者是液壓或者是伺服電機(jī)同步徑向移動滾壓輪座74，用以調(diào)整滾壓不同直徑的管圓柱毛坯5以及將滾壓頭處于工作位置或者是非工作位置，同時(shí)可以調(diào)整不同的滾壓力以適應(yīng)不同的管圓柱毛坯材料。其它同上述。
[0182]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)可以作出種種的等效的變化或替換，例如：所述滾壓頭的結(jié)構(gòu)還可以是下面所列專利中涉及到的相應(yīng)滾壓裝置的任何一種或他們之間的組合：US5699691A，US3058196A, EP282889A2, US3452567A,US3058196A, US20060162411A1, JP10034270A, JP10244340A, JP2003126937A, JP9327742A,CN100542735C, CN2555962Y, SU1344479A1, US20120011912A1, US4617816A, US4785649A,US5870918A, GB1150525A, JP1273637A, SU703197A1。
[0183]提示操作工滾壓工位結(jié)束的方式可以是機(jī)械接觸式或者是燈光顯示等方式；打開或者關(guān)閉滾壓切料裝置和移動上滾壓輪座可以是氣壓或者是液壓或者是伺服電機(jī)等方式；上述滾壓輪座中滾壓輪可以是二個(gè)、三個(gè)、五個(gè)或者是五個(gè)以上；滾壓輪座74徑向工作方式，根據(jù)不同鋼管種類、尺寸、壁厚和管螺紋牙型，可以用PLC或者是CNC等來控制滾壓輪座74移動的速度和施加的滾壓力，使管圓柱毛坯5的圓度變形最小并使管螺紋螺牙最佳，滾壓輪8的滾壓輪體82可以是環(huán)形螺紋或者是螺旋螺紋。
[0184]圖5~圖7是本實(shí)用`新型滾壓輪體與滾壓輪軸為一體的滾壓輪與滾壓輪座之間使用軸孔配合實(shí)現(xiàn)浮動連接的有軸向和徑向活動空間的示意圖。
[0185]其中，各圖中均示意了滾壓輪體82通過兩端的滾壓輪軸81嵌設(shè)在滾壓輪座74的軸套742上，標(biāo)記781、782分別是軸向間隙、徑向間隙。
[0186]圖5是螺旋滾壓輪體82的二端為外凸圓弧形軸柱與滾壓輪座74的圓柱孔之間的軸孔配合實(shí)現(xiàn)浮動連接形成有軸向和徑向活動空間，即軸向間隙和徑向間隙781、782。
[0187]圖6是環(huán)形滾壓輪體82的二端為圓柱形軸柱與滾壓輪座74的外凸圓弧形孔之間的軸孔配合實(shí)現(xiàn)浮動連接，形成有軸向和徑向活動空間，即即軸向間隙和徑向間隙781、782。
[0188]圖7是螺旋滾壓輪體82的二端為外凸圓弧形軸柱與滾壓輪座74的外凸圓弧形孔之間的軸孔配合實(shí)現(xiàn)浮動連接，形成有軸向和徑向活動空間，即軸向間隙和徑向間隙781、782。
[0189]上述結(jié)構(gòu)中均使用的是一體滾壓輪，即滾壓輪軸81和滾壓輪體82是一體成型結(jié)構(gòu)，使用一體滾壓輪的最大好處是滾壓輪直徑不受滾壓輪體82內(nèi)孔直徑和其軸81直徑的影響，因而滾壓輪直徑可以很小，比如：10毫米，甚至更小。這為增加滾壓頭中的滾壓輪數(shù)量創(chuàng)造了技術(shù)條件。
[0190]圖8是本實(shí)用新型環(huán)形滾壓輪體與滾壓輪軸為一體的滾壓輪二端裝配滾針軸承與滾壓輪座軸承孔之間使用滾針軸承配合實(shí)現(xiàn)浮動連接的有軸向和徑向活動空間的結(jié)構(gòu)示意圖。圖示中，圖8與圖7不同之處再于，在滾壓輪座74上采用了滾針軸承816，使用滾針軸承816可以大大改善滾壓輪軸81與滾壓輪座74孔之間的滑動轉(zhuǎn)動效果。
[0191]圖9是本實(shí)用新型滾壓輪體82與滾壓輪軸81作為一體成型的替代方案，即使用(平)鍵槽815配合的示意圖。
[0192]圖10是本實(shí)用新型滾壓輪軸81與滾壓輪座74之間使用無間隙軸孔靜配合并非浮動的連接，依靠滾壓輪體82和滾壓輪軸81之間的浮動連接來實(shí)現(xiàn)自由軸向和徑向活動的情況。
[0193]圖11是本實(shí)用新型滾壓輪軸81與滾壓輪座74之間使用有間隙軸孔配合連接，但并非浮動連接，主要依靠滾壓輪體82和滾壓輪軸81之間的浮動連接來實(shí)現(xiàn)自由軸向和徑向活動的情況，其中示意了滾壓輪體82與滾壓輪軸81、滾壓輪軸81和滾壓輪座74之間兩個(gè)位置的徑向間隙7821、7822。
[0194]圖12?圖13為根據(jù)圖8中本實(shí)用新型滾壓輪體82和滾壓輪軸81采用滾針(軸承)浮動連接配合來實(shí)現(xiàn)自由軸向和徑向活動的情況；使用滾針(軸承)816可以大大改善滾壓輪體82與滾壓輪軸81之間的滑動轉(zhuǎn)動效果。
[0195]圖14?圖16為本實(shí)用新型滾壓輪體82和滾壓輪軸81三種軸孔配合浮動連接來實(shí)現(xiàn)自由軸向和徑向活動空間的情況，其中示意了徑向間隙782。
[0196]其中，圖14是滾壓輪軸81中部為外凸圓弧形結(jié)構(gòu)，螺旋滾壓輪體82內(nèi)孔為圓柱形結(jié)構(gòu)；
[0197]圖15是滾壓輪軸81為圓柱形結(jié)構(gòu)，環(huán)形滾壓輪體82內(nèi)孔為外凸圓弧形結(jié)構(gòu)；
[0198]圖16是滾壓輪軸81中部為外凸圓弧形結(jié)構(gòu)，環(huán)形滾壓輪體82內(nèi)孔也為外凸圓弧形結(jié)構(gòu)。
[0199]圖17-圖18分別表示本實(shí)用新型滾壓輪體82的螺紋成型部分分別是圓錐管螺紋和圓柱管螺紋的結(jié)構(gòu)。其中，825是滾壓輪體二個(gè)端孔的直徑，其等于所述滾壓輪軸直徑加上0.5個(gè)至1個(gè)對應(yīng)滾壓輪螺紋的螺距來形成徑向活動空間。
[0200]圖19-圖23是本實(shí)用新型滾壓輪體82中三個(gè)部分的詳細(xì)圖示，分別是:導(dǎo)入部分八、預(yù)成型部分8和圓錐管螺紋成型部分的各類組合示意圖。
[0201]其中，圖19是在滾壓輪體82上呈外凸圓弧面的導(dǎo)入部分八1、圓柱管螺紋預(yù)成型部分81和圓錐管螺紋成型部分為一體的組合結(jié)構(gòu)；
[0202]圖20是在滾壓輪體82上圓錐面導(dǎo)入部分八2、非完整圓錐管螺紋預(yù)成型部分82和圓錐管螺紋成型部分為一體的組合結(jié)構(gòu)；
[0203]圖21是在滾壓輪體82上包括呈漸進(jìn)曲面的導(dǎo)入部分八3、圓柱面預(yù)成型部分83和圓錐管螺紋成型部分為一體的組合結(jié)構(gòu)；
[0204]圖22是在滾壓輪體82上包括呈外凸圓弧面的導(dǎo)入部分八1和圓錐管螺紋成型部分0為一體的組合結(jié)構(gòu)；
[0205]圖23是在滾壓輪體82上包括非完整圓柱管螺紋預(yù)成型部分84和圓錐管螺紋成型部分為一體的組合結(jié)構(gòu)。
[0206]圖24給出了本實(shí)用新型滾壓輪體82的三部分分體結(jié)構(gòu)，即導(dǎo)入部分八、預(yù)成型部分8和圓錐管螺紋成型部分依次分立在滾壓輪軸81上形成滾壓輪體82的示意圖。[0207]圖25和圖26是本實(shí)用新型的環(huán)形螺紋滾壓頭中四個(gè)滾壓輪的軸向和徑向分布方式示意圖。
[0208]其中，圖25是四個(gè)環(huán)形螺紋滾壓輪體82的起始螺紋的螺距軸向長度間距遞進(jìn)變化示意圖；其中，第一個(gè)滾壓輪體82的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度Cl值為0，第二個(gè)滾壓輪體第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度C2值為1/4，第三個(gè)滾壓輪體第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度C3值為1/2，第四個(gè)滾壓輪體第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度C4值為3/4。
[0209]圖26是四個(gè)滾壓輪軸821~824徑向分布的示意圖，中間為管圓柱毛坯5。
[0210]圖27和圖28是包含本實(shí)用新型的滾壓頭的滾壓設(shè)備的前視圖和側(cè)視圖。
[0211]該滾壓設(shè)備中，包括：機(jī)座I、動力電機(jī)2、變速裝置20以及空心主軸21、管圓柱毛坯夾緊裝置4、電機(jī)開關(guān)3、兩根軸向?qū)е?2、滑座11、上述滾壓頭7和光電感應(yīng)裝置741。機(jī)座I上部一側(cè)設(shè)有一動力電機(jī)2、變速裝置20和一電機(jī)開關(guān)3,動力電機(jī)2上方的變速裝置20中有一空心主軸21，變速裝置20將動力電機(jī)的主軸與空心主軸21相連；機(jī)座I上部還有一用于夾緊所述待加工管圓柱毛坯并使其旋轉(zhuǎn)的夾緊裝置4，夾緊裝置4與空心主軸21同軸心并連為一體；兩軸向?qū)е?2，設(shè)置在所述機(jī)座I上部的另一側(cè)，且平行于空心主軸21中心線前后設(shè)置；滑座11設(shè)置在兩軸向?qū)е?2上，通過移動滑座搖柄10旋轉(zhuǎn)可使滑座11沿軸向?qū)е?2滑動；滾壓頭7浮動設(shè)置在滑座11上，與空心主軸21的軸心中心線同軸心；光電感應(yīng)裝置741設(shè)置在滾壓頭7中的下滾壓輪座74上，光電感應(yīng)裝置741與動力電機(jī)通過PLC程序相連，本實(shí)用新型的滾壓設(shè)備還包括一倒角裝置9和/或一滾壓切料裝置6 ;倒角裝置9浮動設(shè)置在滑座11上相對動力電機(jī)變速裝置2 —側(cè)，與空心主軸21的軸心同軸心；切料滾壓裝置6設(shè)置在滑座11上相對動力電機(jī)變速裝置2 —側(cè)，與空心主軸21的軸心同軸心。
[0212]本實(shí)用新型所述的`滾壓頭不僅可以運(yùn)用于上述滾壓設(shè)備當(dāng)中，本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的精神經(jīng)過改造，也可以運(yùn)用于現(xiàn)有滾壓螺紋設(shè)備和技術(shù)以及下面所列專利中涉及到的相應(yīng)滾壓設(shè)備的任何一種或它們之間的可能組合：US4771625A，JP1273637A，CN102198590A, CN202316603U, CN103264128A, CN1251821C和 CN201310058101. X。
[0213]圖29是本實(shí)用新型滾壓設(shè)備中所用的管圓柱毛坯5的示意圖。
[0214]圖30是現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備中所用的管圓柱毛坯外徑尺寸示意圖。
[0215]其中，在圖29中所用管圓柱毛坯5的外徑尺寸，51是本實(shí)用新型管圓柱毛坯外徑，52是本實(shí)用新型管圓柱毛坯壁厚，53國家標(biāo)準(zhǔn)的管圓柱毛坯內(nèi)徑。
[0216]圖30是現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備中所用的管圓柱毛坯外徑尺寸，54是國家標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有技術(shù)管圓柱毛坯外徑，55是國家標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有技術(shù)管圓柱毛坯壁厚，56國家標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有技術(shù)的管圓柱毛坯內(nèi)徑。
[0217]本實(shí)用新型的意義：對比圖29和30，我們可以發(fā)現(xiàn)二者管圓柱毛坯5的內(nèi)徑53和56尺寸是一樣的，但本實(shí)用新型的一定外徑管圓柱毛坯外徑51和壁厚52都小于切削工藝或者是現(xiàn)有管螺紋滾壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管圓柱毛坯外徑54和壁厚55，也就是說本實(shí)用新型為鋼管材料的節(jié)省帶來了可能。
[0218]下面以現(xiàn)有技術(shù)在國標(biāo)6分DN20 (外徑26. 67毫米，內(nèi)徑21. 07毫米，壁厚2. 80毫米)Q235鍍鋅焊管圓柱毛坯上切削加工國標(biāo)55°管螺紋來對比本實(shí)用新型在本實(shí)用新型6分DN20 (外徑為25. 86毫米，內(nèi)徑仍為21. 07毫米，管壁厚則為2. 39mm)Q235鍍鋅焊管圓柱毛坯上滾壓加工國標(biāo)55°管螺紋，來進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的巨大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)異性。
[0219]DN20國標(biāo)55°管螺紋牙高是I. 162毫米，螺紋長度（9道牙）為16. 33毫米，切削錐度（1:16)最大損失量在處管螺紋起始段，為O. 4毫米，錐度（1:16)最小損失量在處管螺紋尾牙(非完整螺牙)，為O. 164毫米。錐度（I: 16)與切削牙高損失一起相加，原始壁厚為2. 80毫米的管材分別被削薄至I. 238毫米（I. 238mm=2. 80mm - I. 162mm - O. 4mm)和I. 474毫米（I. 474mm=2. 80mm - I. 162mm - 0. 164mm)，也就是說切削完后管螺紋段壁厚最厚處(管螺紋尾部非完整部分)只有I. 474毫米，而切削完后管螺紋段壁厚最薄處只有I. 238毫米。根據(jù)設(shè)計(jì)安全性原則，2. 80mm壁厚的燃?xì)鈱Ｓ霉茉谇邢魍旰?，?shí)際上是按照切削后鋼管最薄處I. 238mm壁厚的管在使用，最大理論工作壓力只有約13. IMPa0 [計(jì)算方法：(2X0. 6X235X 1. 238)/26. 67 ^ 13. IMPa];相比原始DN202. 80毫米壁厚鋼管的承壓能力29. 6IMPa[計(jì)算方法：(2XO. 6X235X2. 8)/26. 67 ^ 29. 6IMPa]下降了 55. 765%[計(jì)算方法：（29.61 - 13. 1)/29. 61 ^ 55. 76%]。
[0220]用本實(shí)用新型的相同材料Q235的6分DN20鍍鋅焊管圓柱毛坯，外徑變?yōu)?5. 86毫米（內(nèi)徑仍為21. 07毫米，管壁厚則為2. 39毫米），用本實(shí)用新型滾壓管螺紋做一個(gè)對比：按照計(jì)算與實(shí)際情況，滾壓后管螺紋段的標(biāo)稱單位的長度質(zhì)量未變，滾壓后的“壁厚”與原來管材的“壁厚2. 39毫米”是一樣的。根據(jù)上述公式我們可以計(jì)算出最大理論工作壓力約為 26.06MPa。[計(jì)算方法：（2 X O. 6 X 235 X 2. 39)/25. 86 ~26. 06MPa]。本實(shí)用新型 DN20相同材料鋼管滾壓管螺紋或管接頭的最大理論工作壓力約大于切削的壁厚2. 80mm管螺紋或管接頭的100%[計(jì)算方法：（26. 17 - 13. 1)/13. I ^ 99. 77%]，同時(shí)卻節(jié)省了鋼材12. 65%左右[計(jì)算方法：從DN20國家標(biāo)準(zhǔn)查2. 8毫米和2. 4毫米的二種壁厚鋼管單位重量分別為
I.66 和 I. 45 公斤每毫米[(I. 66-1. 45) /I. 66 ^ 12. 65%]。
[0221]如上所述，本實(shí)用`新型在提高管螺紋承壓能力100%的基礎(chǔ)上，材料成本反而下降了 13%。
[0222]又一實(shí)施例，下面結(jié)合圖1、27、28、29和30以及所述的計(jì)算公式，進(jìn)一步詳細(xì)說明具體加工實(shí)施步驟。
[0223]根據(jù)現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB3091_2008)DN32燃?xì)鈱Ｓ缅冧\鋼管的外徑為42. 40毫米，普通壁厚為3. 50毫米，內(nèi)徑為35. 40毫米。采用現(xiàn)有切削55°管螺紋工藝加工，牙高I. 479毫米，管螺紋長度（11道牙）25. 40毫米，綜合牙高與錐度切削損失，鋼管壁厚從原始的3. 50毫米降低到的I. 50毫米左右，但內(nèi)徑56保持不變。采用現(xiàn)有滾壓管螺紋工藝，采用大噸位軸向沖壓裝置，首先加工1:16的圓錐面；然后用圓錐滾壓輪加工管螺紋產(chǎn)品，但造成下列問題：
[0224]I.管螺紋的內(nèi)徑縮小量為3. 11毫米，即現(xiàn)有滾壓技術(shù)加工后的鋼管內(nèi)徑56最小為32. 29毫米，鋼管內(nèi)孔縮小百分比為8. 8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國家和國際標(biāo)準(zhǔn)允許的3. 4%鋼管內(nèi)孔縮小百分比；
[0225]2.每個(gè)管網(wǎng)施工安裝現(xiàn)場不可能配有大噸位軸向沖壓設(shè)備，專門用于加工圓錐面；
[0226]3.沖壓壓力在錐面成形時(shí)，對管體材料，特別是鋼管原始外徑與圓錐面交集處的焊管焊縫，造成隱性和顯性的破壞，給滾壓管螺紋產(chǎn)品留下安全隱患。&機(jī)方向軸向進(jìn)給，當(dāng)滑座11上的滾壓頭:電感應(yīng)器741工作，電機(jī)反轉(zhuǎn)，管螺紋滾壓開滾壓頭7，關(guān)閉電機(jī)開關(guān)3，產(chǎn)品滾壓加工
3用于滾壓管螺紋的滾壓頭、及其設(shè)備和應(yīng)I外螺紋產(chǎn)品的制造裝置、方法及產(chǎn)品的差
沖壓，與目前100%采用的切削套絲工藝步I！用習(xí)慣，便于大量推廣使用；
紋加工，避免了對鋼管管體，特別是焊管焊〔連接強(qiáng)度與密封安全性能，同時(shí)提高了管
國際與國家標(biāo)準(zhǔn)；
巧累紋工藝，滾壓成形的管螺紋產(chǎn)品其鋼管I:是一樣的并受到滾壓的冷作硬化作用，其3了約 100%。述的滾壓頭合適的滾壓力和滾壓時(shí)間來適當(dāng)定徑以便滾壓所需圓柱和圓錐管螺紋產(chǎn)品。同時(shí)滾壓頭不受前述的滾壓頭裝置的結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)與移動方向的限制，例如:權(quán)利要求17的上滾壓輪座滑動而下滾壓輪座固定的結(jié)構(gòu)可以是上下滾壓輪座均可以滑動或者是下滾壓輪座滑動而上滾壓輪座固定的結(jié)構(gòu)，上下滾壓輪座的設(shè)置方式可以是左右滾壓輪座設(shè)置方式等。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的本申請權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于滾壓管螺紋的滾壓頭，包括至少兩個(gè)滾壓輪及設(shè)置所述滾壓輪的一滾壓輪座，其中所述滾壓輪包含一滾壓輪體及一滾壓輪軸，所述滾壓輪體包括一滾壓輪管螺紋成型部分，其特征在于，所述滾壓輪體相對應(yīng)所述滾壓輪座沿所述滾壓輪軸的方向上有一軸向活動空間，所述軸向活動空間的軸向距離為所述滾壓輪管螺紋成型部分對應(yīng)螺紋的O. 5個(gè)螺距至I個(gè)螺距。
2.如權(quán)利要求1所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體相對于所述滾壓輪座沿所述滾壓輪軸的徑向上有一徑向活動空間，所述徑向活動空間的徑向距離為不超過所述滾壓輪管螺紋成型部分對應(yīng)螺紋的O. 5個(gè)螺距。
3.如權(quán)利要求2所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸向活動空間和所述徑向活動空間是通過選自以下任一組中所述結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的： a)所述滾壓輪和所述滾壓輪座之間的浮動連接； b)所述滾壓輪體與所述滾壓輪軸之間的浮動連接； c)a)組和b)組的組合； 所述浮動連接選自：軸孔浮動連接或軸承浮動連接。
4.如權(quán)利要求2所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸向活動空間和所述徑向活動空間是通過所述滾壓輪和所述滾壓輪座之間的浮動連接來實(shí)現(xiàn)的，且所述滾壓輪的滾壓輪體與滾壓輪軸是一體成型或鍵槽配合； 所述浮動連接選自：軸孔浮動連接或軸承浮動連接。
5.如權(quán)利要求3所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸孔浮動連接包括： a)所述滾壓輪體軸孔表面與所述滾壓輪軸表面任一呈弧形或均為弧形的接觸連接；或 b)所述滾壓輪軸和所述滾壓輪座之間的軸孔連接位置處表面任一呈弧形或均為弧形的接觸連接；或 c)所述滾壓輪體軸孔表面與所述滾壓輪軸表面均為圓柱面的接觸連接，且所述滾壓輪體軸孔端口直徑等于所述滾壓輪軸直徑加上O. 5個(gè)至I個(gè)對應(yīng)滾壓輪螺紋的螺距； d)所述滾壓輪軸和所述滾壓輪座之間的軸孔連接位置處表面均為圓柱面的接觸連接，且所述滾壓輪座軸孔端口直徑等于所述滾壓輪軸直徑加上O. 5個(gè)至I個(gè)對應(yīng)滾壓輪螺紋的螺距。
6.如權(quán)利要求4所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸孔浮動連接包括： a)所述滾壓輪軸和所述滾壓輪座之間軸孔連接位置處表面任一呈弧形或均為弧形的接觸連接；或 b)所述滾壓輪軸和所述滾壓輪座之間的軸孔連接位置處表面均為圓柱面的接觸連接，且所述滾壓輪座軸孔端口直徑等于所述滾壓輪軸直徑加上O. 5個(gè)至I個(gè)對應(yīng)滾壓輪螺紋的螺距。
7.如權(quán)利要求3所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸承浮動連接是通過滾針連接實(shí)現(xiàn)的。
8.如權(quán)利要求4所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述軸承浮動連接是通過滾針連接實(shí)現(xiàn)的。
9.如權(quán)利要求1至8任一所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述管螺紋成型部分的形狀是圓錐管螺紋或圓柱管螺紋。
10.如權(quán)利要求9所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體在所述管螺紋成型部分前端進(jìn)一步包括一預(yù)成型部分，所述預(yù)成型部分的形狀包括圓柱面、圓錐面、圓柱管螺紋、非完整圓柱管螺紋、非完整圓錐管螺紋、或其組合。
11.如權(quán)利要求9所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體在所述管螺紋成型部分前端進(jìn)一步包括導(dǎo)入部分，所述導(dǎo)入部分的形狀包括錐面、弧面、漸進(jìn)曲面或其組合。
12.如權(quán)利要求10所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體在所述預(yù)成型部分前端進(jìn)一步包括導(dǎo)入部分，所述導(dǎo)入部分的形狀包括錐面、弧面、漸進(jìn)曲面或其組合。
13.如權(quán)利要求12所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓輪體的導(dǎo)入部分的形狀為弧面，所述預(yù)成型部分的形狀為圓柱管螺紋，所述管螺紋成型部分的形狀為圓錐管螺紋。
14.如權(quán)利要求9所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓頭包括N個(gè)環(huán)形螺紋滾壓輪，其每個(gè)滾壓輪的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度以下述方式設(shè)置： a)將其中任意一個(gè)滾壓輪稱為第一滾壓輪，其第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度等于其螺距； b)按順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向與所述第一滾壓輪相鄰的滾壓輪的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度依次減少1/N螺距，直至減少至1/N螺距； 其中，N為大于等于2的自然數(shù)。
15.如權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述滾壓頭包括N個(gè)環(huán)形螺紋滾壓輪，其每個(gè)滾壓輪的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度以下述方式設(shè)置： a)將其中任意一個(gè)滾壓輪稱為第一滾壓輪，其第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度等于其螺距； b)按順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向與所述第一滾壓輪相鄰的滾壓輪的第一道非完整螺距螺紋的螺距軸向長度依次減少1/N螺距，直至減少至1/N螺距； 其中，N為大于等于2的自然數(shù)。
16.如權(quán)利要求12或13所述的用于滾壓管螺紋的滾壓頭，其特征在于，所述導(dǎo)入部分、所述預(yù)成型部分以及所述管螺紋成型部分是一體化結(jié)構(gòu)，或是組合結(jié)構(gòu)。
17.一種包含上述任一項(xiàng)權(quán)利要求中所述滾壓頭的管螺紋滾壓設(shè)備，應(yīng)用于加工一管圓柱毛坯，進(jìn)一步包括：機(jī)座、動力電機(jī)及變速裝置、工件夾緊裝置、空心主軸、電機(jī)開關(guān)、兩根軸向?qū)е?、滑座? 其中，所述機(jī)座上部一側(cè)設(shè)有一動力電機(jī)及一變速裝置和一電機(jī)開關(guān)，所述動力電機(jī)上方有一空心主軸，所述變速裝置將所述動力電機(jī)的主軸與所述空心主軸相連； 所述機(jī)座上部還有一用于夾緊所述待加工的所述管圓柱毛坯并使其旋轉(zhuǎn)的夾緊裝置，所述夾緊裝置與所述空心主軸同軸心并連為一體； 所述兩軸向?qū)еO(shè)置在所述機(jī)座上部的另一側(cè)，且平行于所述空心主軸中心線前后設(shè)置； 所述滑座設(shè)置在所述兩軸向?qū)е希裳厮鲚S向?qū)е交瑒樱? 所述滾壓頭浮動設(shè)置在所述滑座上，與所述空心主軸同軸心。
18.如權(quán)利要求17所述的管螺紋滾壓設(shè)備，其特征在于，所述滾壓頭的滾壓輪座分為一上滾壓輪座和一下滾壓輪座，所述上滾壓輪座是滑動結(jié)構(gòu)，所述下滾壓輪座是固定結(jié)構(gòu)；所述滾壓輪座通過一彈簧與一組調(diào)整螺栓與所述滾壓設(shè)備中的所述滑座浮動相連；其中所述上滾壓輪座和所述下滾壓輪座上分別設(shè)置有兩個(gè)滾壓輪。
19.如權(quán)利要求17所述的滾壓設(shè)備，其特征在于，所述滾壓設(shè)備還包括一倒角裝置和/或一滾壓切料裝置和/或一光電感應(yīng)裝置； 其中，所述倒角裝置浮動設(shè)置在所述滑座上相對所述動力電機(jī)和所述變速裝置一側(cè)，與所述空心主軸同軸心； 所述滾壓切料裝置，設(shè)置在所述滑座上相對所述動力電機(jī)變速裝置一側(cè)，與所述空心主軸同軸心； 所述的光電感應(yīng)裝置設(shè)置在所述滾壓頭中的所述滾壓輪座上。
20.一種應(yīng)用于權(quán)利要求17至19任一所述的滾壓設(shè)備加工的管圓柱毛坯，其特征在于，所述管圓柱毛坯的外徑是相對應(yīng)國際或國家標(biāo)準(zhǔn)圓錐管螺紋基準(zhǔn)平面上的基本大徑與基本中徑的平均值。
21.如權(quán)利要求20所述的管圓柱毛坯，其特征在于， 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN6，管外徑為9. 44毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN8，管外徑為12. 73毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN10，管外徑為16. 23毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN15，管外徑為20. 37毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN20，管外徑為25. 86毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN25，管外徑為32. 51毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN32，管外徑為41. 17毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN40，管外徑為47. 06毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN50，管外徑為58. 87毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN65，管外徑為74. 44毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN80，管外徑為87. 14毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN100，管外徑為112. 29毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN125，管外徑為137. 69毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓55°的圓錐管外螺紋DN150，管外徑為163. 09毫米； 或者 所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN6，管外徑為9. 87毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN8，管外徑為13. 05毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN10，管外徑為16. 49毫米； 所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN15，管外徑為20. 5毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN20，管外徑為25. 84毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN25，管外徑為32. 34毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN32，管外徑為41. I毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN40，管外徑為47. 17毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN50，管外徑為59. 21毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN65，管外徑為71. 43毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN80，管外徑為87. 34毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN90，管外徑為100. 05毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN100，管外徑為112. 7毫米；所述管圓柱毛坯用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN125，管外徑為139. 68毫米；所述管圓柱毛坯 用于滾壓60°的圓錐管外螺紋DN150，管外徑為166. 52毫米；所述的管外徑尺寸公差為自由公差。
【文檔編號】B21H3/04GK203621357SQ201320617561
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月8日
【發(fā)明者】周俊 申請人:上海泛華緊固系統(tǒng)有限公司