本發(fā)明涉及管道加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種承插式鋼管及其加工方法。

背景技術(shù)：

承插式連接對較大直徑的水泥管和鑄鐵管來說是通常采用的連接方法，它結(jié)構(gòu)簡單，安裝施工方便、功效高。但水泥管和鑄鐵管存在耐壓強度低，壁厚笨重，塑性和韌性差的缺點，致使它在輸送壓力高，管道架空等情況下不宜使用。而鋼管卻能克服水泥管和鑄鐵管的上述缺點，但對于較大直徑鋼管的連接在現(xiàn)場施工中則出現(xiàn)一些困難，因為通常的焊接或法蘭連接方法因操作困難或成本高而不適宜。目前一般都是采用焊接連接，然而在現(xiàn)場施工中尤其是地下管道施工，焊接很不方便，效率低且質(zhì)量難以保證。若采用較方便的承插式柔性連接，則因鋼管壁較薄，無法像鑄鐵管那樣用車削方法將管端加工成承插接口而難以實現(xiàn)。為此，專利申請?zhí)枮閏n00114232.1的“擴脹成型的承插式柔剛兩用接口鋼管及其制造方法”專利申請，提出了采用(冷加工)擴脹工藝，使鋼管兩端分別按模具形狀擴脹成具有特別尺寸的承頭和插頭，但該連接承頭的結(jié)構(gòu)僅由擴徑直管段與圓弧過渡段組成，承插不太穩(wěn)靠，因此有時需對連接管端焊接固定；同時鋼管的承頭和插頭都需要擴脹成型，加工成本較高；另外，擴脹成型后會產(chǎn)生較高的殘余應(yīng)力，其模具也較為復(fù)雜、費用高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，設(shè)計了一種承插式鋼管及其加工方法。

實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種承插式鋼管，包括鋼管(1)，所述鋼管的一端端口為承口部(2)，所述鋼管的另一端端口 為插口部(3)，所述承口部由內(nèi)至外依次加工有第一圓弧過渡段(4)、短管承力段(5)、第二圓弧過度段(6)、短管密封段(7)和位于承口部端口處的環(huán)形擋板(8)，所述短管密封段上加工有定位槽(9)，所述插口部的端口處設(shè)有倒角或收口(10)。

所述定位槽(9)縱截面為弓字形的圓環(huán)形凹槽結(jié)構(gòu)。

一種權(quán)利要求1所述的承插式鋼管的的加工方法，該方法包括如下步驟：

步驟一，首先將待加工鋼管放置在滾壓擴口機的托架機構(gòu)上，鋼管的插口部固定在滾壓擴口機尾端的限位機構(gòu)上，承口部對著滾壓擴口機的擴口結(jié)構(gòu)，然后調(diào)節(jié)滾壓擴口機使?jié)L壓擴口機的擴口機構(gòu)移動到工作位置，然打開電源，通過擴口機構(gòu)先滾壓出第一圓弧過度段和短管承力段，然后控制擴口機構(gòu)后退，重新調(diào)整擴口機構(gòu)在第一圓弧過度段和短管承力段的接觸上再滾壓處第二圓弧過度段和短管密封段；

步驟二，將步驟一中加工后的鋼管放在翻邊壓膜機的托架機構(gòu)上，并使鋼管的承口部管口套于翻邊壓膜機的下模上，上升翻邊壓膜機的防晃托輪來托住鋼管，然后開動電機，通過翻邊壓膜機的上、下模的配合，在鋼管承口部管口內(nèi)的短管密封段和管口末端分別加工出定位槽和環(huán)形擋板；

步驟三，將步驟二中加工后的鋼管的插口部管口末端進(jìn)行倒棱或收口處理，得到承插式鋼管接頭成品。

所述擴口機構(gòu)是由設(shè)置在機架(11)上的軌道(12)、安裝在軌道上的電動托板(13)、固定在電動托板上表面上的立柱(14)、安裝在機架內(nèi)并驅(qū)動電動托板沿著軌道水平移動的水平驅(qū)動裝置、安裝在立柱上的擴口裝置以及驅(qū)動擴口裝置沿著立柱上下移動的升降裝置共同構(gòu)成的，所述擴口裝置是由安裝在安裝在立柱上的滾壓基座(15)、安裝在滾壓基座內(nèi)且轉(zhuǎn)動軸伸出滾壓基座的擴口電機(16)和設(shè)置在轉(zhuǎn)動軸上的磨頭(17)共同組成的，所述磨頭為中心開有通孔的碗狀 結(jié)構(gòu)。

所述限位機構(gòu)為是由安裝在機架上的轉(zhuǎn)動軸(18)和固定安裝在轉(zhuǎn)動軸上的限位蓋(19)兩部分構(gòu)成的。

所述托架機構(gòu)是由固定在機架上的托輪座(20)和安裝在托輪座上的一對防滑拖輪(21)兩部分構(gòu)成的。

所述水平驅(qū)動裝置是由水平電機(22)和通過減速機與水平電機的傳動連接并驅(qū)動電動托板水平移動的水平滾軸絲杠(23)兩部分構(gòu)成的。

所述升降裝置是由安裝在立柱頂端的的升降電機(24)和位于立柱內(nèi)且通過減速機與升降電機傳動連接并驅(qū)動滾壓基座升降的豎直滾軸絲杠(25)共同構(gòu)成的。

所述擴口電機(16)的轉(zhuǎn)動軸上設(shè)置有磨頭，所述磨頭通過其中心的通孔套接在擴口電機的轉(zhuǎn)動軸上，所述通孔的內(nèi)表面上和轉(zhuǎn)動軸的外表面上都設(shè)有鍵槽并通過方鍵形成同步連接。

利用本發(fā)明的技術(shù)方案制作的承插式鋼管及其加工方法，極大的提高了承插式鋼管的接頭的質(zhì)量和實用性能，提高了生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述承插式鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述滾壓擴口機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、鋼管；2、承口部；3、插口部；4、第一圓弧過渡段；5、短管承力段；6、第二圓弧過渡段；7、短管密封段；8、環(huán)形擋板；9、定位槽；10、倒角或收口；11、機架；12、軌道；13、電動托板；14、立柱；15、滾壓基座；16、擴口電機；17、磨頭；18、轉(zhuǎn)動軸；19、限位蓋；20、托輪座；21、防滑拖輪；22、水平電機；23、水平滾軸絲杠；24、升降電機；25、豎直滾軸絲杠。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，如圖1-2所示，一種承插式鋼管，包括鋼管(1)，所述鋼管的一端端口為承口部(2)，所述鋼管的另一端端口為插口部(3)，所述承口部由內(nèi)至外依次加工有第一圓弧過渡段(4)、短管承力段(5)、第二圓弧過度段(6)、短管密封段(7)和位于承口部端口處的環(huán)形擋板(8)，所述短管密封段上加工有定位槽，所述定位槽內(nèi)焊接有定位環(huán)(9)，所述插口部的端口處設(shè)有倒角或收口(10)。其中，所述定位槽(7)縱截面為弓字形的圓環(huán)形凹槽結(jié)構(gòu)。

一種權(quán)利要求1所述的承插式鋼管的的加工方法，該方法包括如下步驟：

步驟一，首先將待加工鋼管放置在滾壓擴口機的托架機構(gòu)上，鋼管的插口部固定在滾壓擴口機尾端的限位機構(gòu)上，承口部對著滾壓擴口機的擴口結(jié)構(gòu)，然后調(diào)節(jié)滾壓擴口機使?jié)L壓擴口機的擴口機構(gòu)移動到工作位置，然打開電源，通過擴口機構(gòu)先滾壓出第一圓弧過度段和短管承力段，然后控制擴口機構(gòu)后退，重新調(diào)整擴口機構(gòu)在第一圓弧過度段和短管承力段的接觸上再滾壓處第二圓弧過度段和短管密封段；

步驟二，將步驟一中加工后的鋼管放在翻邊壓膜機的托架機構(gòu)上，并使鋼管的承口部管口套于翻邊壓膜機的下模上，上升翻邊壓膜機的防晃托輪來托住鋼管，然后開動電機，通過翻邊壓膜機的上、下模的配合，在鋼管承口部管口內(nèi)的短管密封段和管口末端分別加工出定位槽和環(huán)形擋板；

步驟三，將步驟二中加工后的鋼管的插口部管口末端進(jìn)行倒棱或收口處理，得到承插式鋼管接頭成品。

所述擴口機構(gòu)是由設(shè)置在機架(11)上的軌道(12)、安裝在軌道上的電動托板(13)、固定在電動托板上表面上的立柱(14)、安裝在機架內(nèi)并驅(qū)動電動托板沿著軌道水平移動的水平驅(qū)動裝置、安裝在立柱上的擴口裝置以及驅(qū)動擴口裝置沿著立柱上下移動的升降裝置 共同構(gòu)成的，所述擴口裝置是由安裝在安裝在立柱上的滾壓基座(15)、安裝在滾壓基座內(nèi)且轉(zhuǎn)動軸伸出滾壓基座的擴口電機(16)和設(shè)置在轉(zhuǎn)動軸上的磨頭(17)共同組成的，所述磨頭為中心開有通孔的碗狀結(jié)構(gòu)；所述限位機構(gòu)為是由安裝在機架上的轉(zhuǎn)動軸(18)和固定安裝在轉(zhuǎn)動軸上的限位蓋(19)兩部分構(gòu)成的；所述托架機構(gòu)是由固定在機架上的托輪座(20)和安裝在托輪座上的一對防滑拖輪(21)兩部分構(gòu)成的；所述水平驅(qū)動裝置是由水平電機(22)和通過減速機與水平電機的傳動連接并驅(qū)動電動托板水平移動的水平滾軸絲杠(23)兩部分構(gòu)成的；所述升降裝置是由安裝在立柱頂端的的升降電機(24)和位于立柱內(nèi)且通過減速機與升降電機傳動連接并驅(qū)動滾壓基座升降的豎直滾軸絲杠(25)共同構(gòu)成的；所述擴口電機(16)的轉(zhuǎn)動軸上設(shè)置有磨頭，所述磨頭通過其中心的通孔套接在擴口電機的轉(zhuǎn)動軸上，所述通孔的內(nèi)表面上和轉(zhuǎn)動軸的外表面上都設(shè)有鍵槽并通過方鍵形成同步連接。

在本技術(shù)方案中，工作人員將待加工的鋼管放置在托架結(jié)構(gòu)的防滑托架輪上，然后手動將限位尾架上的限位盤與鋼管的一端固定連接，完成準(zhǔn)備工作。然后啟動控制主機，控制主機控制擴口機構(gòu)對鋼管端口進(jìn)行擴口動作。其動作包括：首先水平電機通過減速機和滾軸絲杠驅(qū)動電動托板動作，將整個擴口結(jié)構(gòu)水平運動到加工位置，然后停止動作；其次，啟動升降裝置，升降電機通過減速機驅(qū)動滾珠絲杠將滾壓基座升降到指定高度；最后，啟動擴口電機，擴口電機通過減速機驅(qū)動磨頭對鋼管的端口進(jìn)行擴口動作。所述擴口動作是由磨頭以其側(cè)表面略低于鋼管端口下邊緣的方式旋轉(zhuǎn)擠入鋼管端口，從而達(dá)到鋼管端口的擴口目的，所述磨頭的弧形側(cè)面與鋼管端口的內(nèi)壁形成過盈配合，所述磨頭在擴口電機帶動下轉(zhuǎn)動并在水平電機的驅(qū)動下緩慢前進(jìn)擠入鋼管端口，在此過程中磨頭帶動鋼管一起旋轉(zhuǎn)并緩慢擠入鋼管端口，從而達(dá)到鋼管端口擴口的目的，所述電動托板的水平位移以及升降裝置升降的高度都按照控制主機控制進(jìn)行。

在本技術(shù)方案中，所述翻邊壓膜機可采用無縫鋼管的翻遍壓模機，所述翻邊壓膜機的上模和下模都為圓柱形，且其側(cè)表面的形狀與承口部定位槽的形狀相匹配。

上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。