CN117506456B - 一种不锈钢焊管生产***及工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种不锈钢焊管生产***及工艺，属于焊管生产制造领域，其***包括焊管机和断料设备，焊管机和断料设备之间还设置有热处理设备，热处理设备包括加热器和冷却装置，冷却装置包括冷却槽体和喷液机构，冷却槽***于钢管的下方，喷液机构用于像向钢管表面喷射冷却液，喷液机构包括囚液仓和喷液管，囚液仓与冷却槽体连接并位于冷却槽体的上方，冷却槽体侧壁上开设有供钢管穿入的进料孔和供钢管穿出的出料孔，喷液管的端部与囚液仓连接，喷液管的管口与囚液仓的内腔连通。本申请通过设置充满冷却液的囚液仓，并使加热后的钢管穿过囚液仓以对钢管进行冷却，以此提高冷却的均匀性和全面性。
Description
技术领域
本申请涉及焊管生产制造的领域，尤其是涉及一种不锈钢焊管生产***及工艺。
背景技术
焊接钢管也称焊管，是用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成的钢管，用于制作焊管的设备为焊管机，沿钢带输送方向，焊管机依次包括放卷架、滚压轮组、氩弧焊机、修边设备，钢带经过滚压轮组后呈弯曲状，氩弧焊机将其焊接使其成为钢管，修边设备用于将钢管表面焊缝的焊料切除平整；焊管机后还设置有断料设备，断料设备用于对连续的钢管进行定长断料。
为了提高钢管的结构强度，可在焊管机和断料设备之间对钢管进行热处理。相关技术中，用于对钢管进行淬火的设备包括加热设备和冷却设备，加热设备通常为电磁感应加热器，冷却设备用于对钢管进行油冷，其包括冷却槽和喷管，喷管位于钢管的上方，冷却槽位于钢管的下方，喷管向钢管喷出冷却液，冷却液与钢管接触后落入冷却槽内。
钢管悬空于冷却槽的上方，喷管通过喷射的方式将冷却液喷向钢管表面，且钢管持续行进，冷却液在悬空的钢管表面上流动性很大、空间分布也具有较大的不确定性，在喷管数量有限的情况下，冷却液对钢管的冷却均匀性或全面性无法保证。
发明内容
为了改善上述问题，本申请提供一种不锈钢焊管生产***及工艺。
本申请提供的一种不锈钢焊管生产***及工艺采用如下的技术方案：
一种不锈钢焊管生产***，包括焊管机和断料设备，所述焊管机和断料设备之间还设置有热处理设备，所述热处理设备包括加热器和冷却装置，所述冷却装置包括冷却槽体和喷液机构，所述冷却槽***于钢管的下方，所述喷液机构用于像向钢管表面喷射冷却液，所述喷液机构包括囚液仓和喷液管，所述囚液仓与冷却槽体连接并位于冷却槽体的上方，所述冷却槽体侧壁上开设有供钢管穿入的进料孔和供钢管穿出的出料孔，所述喷液管的端部与囚液仓连接，所述喷液管的管口与囚液仓的内腔连通。
通过采用上述技术方案，喷液管将冷却液注入囚液仓并使囚液仓内充满冷却液，钢管穿过囚液仓的过程中也从空间分布更加均匀的冷却液中穿过，冷却液对钢管表面的冷却作用均匀程度更高。
优选的，所述喷液管沿钢管的轴向和周向均设置有多个，所述喷液管的管口朝向钢管的中轴线，靠近所述出料孔的喷液管朝向进料孔倾斜，靠近所述进料孔的喷液管朝向出料孔倾斜。
通过采用上述技术方案，所有的喷液管喷出的冷却液均具有向囚液仓的中部汇聚的趋势，各喷液管喷出的冷却液形成对冲、相互作用，提高液体的扩散过程中的流向均匀性。
优选的，所述囚液仓上且位于出料孔和进料孔处均连接有延伸管，所述延伸管与钢管同轴，所述延伸管内设置有缓流组件，所述缓流组件用于减小冷却液流出囚液仓的速度。
通过采用上述技术方案，在缓流组件的作用下，冷却液从囚液仓内流出的速度变慢，水流动能减小，降低生产现场冷却液的飞溅。
优选的，所述缓流组件包括支撑架和弹性环片，所述弹性环片与延伸管内壁同轴固定连接，所述支撑架位于弹性环片背离囚液仓的一侧，在自然状态下，所述弹性环片朝向囚液仓倾斜，且所述弹性环片与支撑架之间留有空隙，所述弹性环片与钢管侧壁也留有间隙。
通过采用上述技术方案，当囚液仓内的冷却液通过延伸管向外部流动时，弹性环片与延伸管内壁之间的夹角空间可液体产生一定的拦截作用，若冷却液的流速较大，液压也较大，其对弹性环片的冲击力可使弹性环片向支撑架翻转，此时弹性环片的内缘更加靠近钢管侧壁，二者之间的间隙减小，其对流体的拦截作用更高。
优选的，所述延伸管上开设有若干泄流孔，所述泄流孔位于延伸管的下方，多个所述泄流孔沿延伸管的长度方向分布。
通过采用上述技术方案，在延伸管内流动的冷却液可直接通过泄流孔从延伸管流出并落入冷却槽体内。
优选的，所述延伸管与囚液仓可拆卸连接，位于输送出料孔处的延伸管内壁上转动连接有输送轮，所述输送轮的轮面与钢管的侧壁滚动接触。
通过采用上述技术方案，在钢管不断行进的过程中，输送轮对钢管形成支撑，提高钢管在移动过程中的状态稳定性，由于输送轮位于囚液仓之后，此时输送轮与钢管侧壁的接触也会尽可能减小钢管的表面损伤。
优选的，所述囚液仓包括固定仓壳和调节仓壳，所述固定仓壳与冷却槽体相对固定，所述调节仓壳与固定仓壳滑动连接，所述进料孔位于固定仓壳上，所述出料孔位于调节仓壳上，所述调节仓壳相对固定仓壳的滑动方向与钢管的长度方向一致，所述固定仓壳和调节仓壳之间固定连接有波纹管，所述喷液机构还包括用于控制调节仓壳移动的调节源。
通过采用上述技术方案，囚液仓的容积可变，一方面可实现对钢管与冷却液接触时间的调整，另一方面可在充液阶段提高冷却液充满囚液仓内的速度。
优选的，所述囚液仓上开设有溢流孔，所述泄流孔的位置高于钢管，所述囚液仓外壁上且位于溢流孔处固定连接有溢流挡板。
通过采用上述技术方案，囚液仓内的液面高于溢流孔时，冷却液便可通过溢流孔从囚液仓中溢出，同时溢流挡板用于对从溢流孔流出的液体进行拦截，减小其动能，减小液体飞溅。
一种采用上述不锈钢焊管生产***的不锈钢焊管生产工艺，依次包括如下步骤：
S1：使用焊管机对钢带进行处理，钢带加工成为钢管；
S2：对S1中的钢管进行淬火加热；
S3：对S2中的钢管进行冷却；
S4:对冷却后的钢管进行定长裁切；
S1中钢管开始移动之前，先对上述冷却装置进行调试：先使钢管穿过囚液仓，并使波纹管处于伸长状态，而后通过喷液管向囚液仓内注射冷却液，当囚液仓内的冷却液进入速度和流出速度相等时，启动调节源，使调节仓壳靠近固定仓壳移动，波纹管压缩，囚液仓内的液面升高，随后开始使钢管正常移动。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过囚液仓的设置，喷液管将冷却液注入囚液仓并使囚液仓内充满冷却液，钢管穿过囚液仓的过程中也从空间分布更加均匀的冷却液中穿过，冷却液对钢管表面的冷却作用均匀程度更高；
2.通过调节仓壳和波纹管的设置，囚液仓的容积可变，一方面可实现对钢管与冷却液接触时间的调整，另一方面可在充液阶段提高冷却液充满囚液仓内的速度。
附图说明
图1是本申请实施例中用于体现不锈钢焊管生产***的热处理设备的结构示意图。
图2是本申请实施例中用于体现喷液机构的结构剖视示意图。
图3是图2中A部的局部放大图。
图4是本申请实施例中用于体现调节仓壳和与调节仓壳连接的延伸管的结构示意图。
附图标记说明：1、钢管；2、加热器；3、冷却装置；31、冷却槽体；4、喷液机构；41、喷液管；42、囚液仓；421、固定仓壳；422、调节仓壳；423、波纹管；424、溢流孔；425、溢流挡板；426、进料孔；427、出料孔；43、调节源；431、滑块；432、调节丝杆；433、电机；44、延伸管；441、泄流孔；442、输送轮；45、缓流组件；451、支撑架；452、弹性环片。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
第一方面，本申请实施例公开一种不锈钢焊管生产***，沿原料输送方向依次包括焊管机、热处理设备和断料设备，焊管机用于将不锈钢钢带通过焊管工艺加工成为连续的不锈钢管1，热处理设备用于对钢管1进行淬火处理，其包括加热器2和冷却装置3，断料设备用于对热处理后的钢管1进行定长裁切。如图1所示，加热器2为电磁加热器2，冷却装置3包括冷却槽体31和喷液机构4，喷液机构4用于像向钢管1表面喷射冷却液，冷却槽体31位于钢管1的下方，负责将与钢管1接触后的冷却液回收；冷却装置3还包括循环水***（图中未示出），其用于使冷却槽体31内的冷却液经换热处理后再次被喷液机构4利用。
如图1所示，喷液机构4包括囚液仓42和喷液管41，囚液仓42为分体式，其包括固定仓壳421、调节仓壳422和波纹管423，固定仓壳421和调节仓壳422均为半球状的壳体，固定仓壳421与冷却槽体31相对固定连接并位于冷却槽体31的上方，调节仓壳422与固定仓壳421滑动连接，调节仓壳422相对固定仓壳421的滑动方向与钢管1的长度方向一致，波纹管423的一端与固定仓壳421固定连接，另一端与调节仓壳422固定连接，在调节仓壳422相对固定仓壳421滑移的过程中，由固定仓壳421、波纹管423和调节仓壳422共同组成囚液仓42的内部空间。固定仓壳421上开设有供钢管1进入囚液仓42内的进料孔426，调节仓壳422上开设有供钢管1从囚液仓42内移出的出料孔427。喷液机构4还包括用于控制调节仓壳422滑动的调节源43，本实施例中，调节源43为电机433、调节丝杆432和滑块431，滑块431与冷却槽体31滑动连接，滑动方向与钢管1的行进方向一致，调节丝杆432与冷却槽体31转动连接，其轴线与钢管1的行进方向一致，调节丝杆432与滑块431螺纹连接，电机433安装在冷却槽体31上，其用于驱动调节丝杆432转动。
如图1和2所示，喷液管41用于将冷却液注入囚液仓42内，其沿钢管1的轴向和周向均设置有多个；各喷液管41的管头均与囚液仓42固定连接并连通，本实施例中喷液管41的数量为八，固定仓壳421和调节仓壳422上均连接四个喷液管41，在沿钢管1的轴向上，固定仓壳421和调节仓壳422上的四个喷液管41围绕钢管1环形阵列排布，且各喷液管41均朝向钢管1的轴心。靠近出料孔427的喷液管41朝向进料孔426倾斜，靠近进料孔426的喷液管41朝向出料孔427倾斜，即所有的喷液管41喷出的冷却液均具有向囚液仓42的中部汇聚的趋势，各喷液管41喷出的冷却液形成对冲、相互作用，提高液体的扩散过程中的流向均匀性。
如图1、2和3所示，囚液仓42上且位于出料孔427和进料孔426处均连接有延伸管44，钢管1进出囚液仓42的过程中，延伸管44同轴套设在钢管1外。延伸管44内设置有缓流组件45，缓流组件45用于减小冷却液流出囚液仓42的速度；缓流组件45包括支撑架451和耐高温橡胶材质的弹性环片452，弹性环片452同轴固定连接在延伸管44内壁上，支撑架451位于弹性环片452背离囚液仓42的一侧，支撑架451由若干硬直杆组成，多个硬直杆环形阵列排布于延伸管44内，在自然状态下，弹性环片452和各个硬直杆均朝向囚液仓42倾斜，且弹性环片452与硬直杆之间留有空隙，同时弹性环片452与钢管1侧壁也留有间隙。当囚液仓42内的冷却液通过延伸管44向外部流动时，弹性环片452与延伸管44内壁之间的夹角空间可液体产生一定的拦截作用，若冷却液的流速较大，液压也较大，其对弹性环片452的冲击力可使弹性环片452向支撑架451翻转，此时弹性环片452的内缘更加靠近钢管1侧壁，二者之间的间隙减小，其对流体的拦截作用更高。支撑架451的各个硬直杆用于对弹性环片452的翻转角度进行限位，减小其因翻转角度过大而与钢管1接触的风险。延伸管44上开设有若干泄流孔441，泄流孔441位于延伸管44的下方，流入延伸管44内的冷却液可直接通过泄流孔441从延伸管44流出并落入冷却槽体31内。
如图2和4所示，位于输送出料孔427处的延伸管44内壁上转动连接有输送轮442，输送轮442的轮面与钢管1的侧壁滚动接触，在钢管1不断行进的过程中，输送轮442对钢管1形成支撑，提高钢管1在移动过程中的状态稳定性。由于输送轮442位于囚液仓42之后，此时输送轮442与钢管1侧壁的接触也会尽可能减小钢管1的表面损伤。囚液仓42于进料孔426和出料孔427处均成型有内螺纹结构，延伸管44通过螺纹配合实现与囚液仓42的可拆卸连接，对于不同管径大小的钢管1，需对应更换不同尺寸的延伸管44，提高缓流组件45以及输送轮442与钢管1的配合程度。
如图1和2所示，囚液仓42上开设有溢流孔424，溢流孔424的位置高于钢管1，囚液仓42外壁上且位于溢流孔424处固定连接有溢流挡板425；当囚液仓42内的液面高于溢流孔424时，冷却液便可通过溢流孔424从囚液仓42中溢出，同时溢流挡板425用于对从溢流孔424流出的液体进行拦截，减小其动能，减小液体飞溅。
另一方面，本申请公开一种采用上述不锈钢焊管生产***的不锈钢焊管生产工艺，依次包括如下步骤：
S1：使用焊管机对钢带进行处理，钢带加工成为钢管1；
S2：对S1中的加工后的钢管1进行淬火加热；
S3：对S2中的钢管1进行冷却；
S4:对冷却后的钢管1进行定长裁切。
S1中钢管1开始移动之前，先对冷却装置3进行调试：在焊管机未启动的状态下，先使钢管1的前端管头穿过囚液仓42，并使波纹管423处于伸长状态，而后通过喷液管41向囚液仓42内注射冷却液，当囚液仓42内的冷却液进入速度和流出速度相等时，启动调节源43，使调节仓壳422靠近固定仓壳421移动，波纹管423压缩，囚液仓42内的液面升高，随后开始使钢管1正常移动。压缩波纹管423的过程旨在提高囚液仓42内的充液速度，同时也可根据冷却工艺的具体需要对囚液仓42于钢管1移动方向上的长度进行调整。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种不锈钢焊管生产***，包括焊管机和断料设备，所述焊管机和断料设备之间还设置有热处理设备，所述热处理设备包括加热器(2)和冷却装置(3)，所述冷却装置(3)包括冷却槽体(31)和喷液机构(4)，所述冷却槽体(31)位于钢管(1)的下方，所述喷液机构(4)用于像向钢管(1)表面喷射冷却液，其特征在于：所述喷液机构(4)包括囚液仓(42)和喷液管(41)，所述囚液仓(42)与冷却槽体(31)连接并位于冷却槽体(31)的上方，所述冷却槽体(31)侧壁上开设有供钢管(1)穿入的进料孔(426)和供钢管(1)穿出的出料孔(427)，所述喷液管(41)的端部与囚液仓(42)连接，所述喷液管(41)的管口与囚液仓(42)的内腔连通；
所述囚液仓(42)上且位于出料孔(427)和进料孔(426)处均连接有延伸管(44)，所述延伸管(44)与钢管(1)同轴，所述延伸管(44)内设置有缓流组件(45)，所述缓流组件(45)用于减小冷却液流出囚液仓(42)的速度；
所述缓流组件(45)包括支撑架(451)和弹性环片(452)，所述弹性环片(452)与延伸管(44)内壁同轴固定连接，所述支撑架(451)位于弹性环片(452)背离囚液仓(42)的一侧，在自然状态下，所述弹性环片(452)朝向囚液仓(42)倾斜，且所述弹性环片(452)与支撑架(451)之间留有空隙，所述弹性环片(452)与钢管(1)侧壁也留有间隙；
所述囚液仓(42)包括固定仓壳(421)和调节仓壳(422)，所述固定仓壳(421)与冷却槽体(31)相对固定，所述调节仓壳(422)与固定仓壳(421)滑动连接，所述进料孔(426)位于固定仓壳(421)上，所述出料孔(427)位于调节仓壳(422)上，所述调节仓壳(422)相对固定仓壳(421)的滑动方向与钢管(1)的长度方向一致，所述固定仓壳(421)和调节仓壳(422)之间固定连接有波纹管(423)，所述喷液机构(4)还包括用于控制调节仓壳(422)移动的调节源(43)。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢焊管生产***，其特征在于：所述喷液管(41)沿钢管(1)的轴向和周向均设置有多个，所述喷液管(41)的管口朝向钢管(1)的中轴线，靠近所述出料孔(427)的喷液管(41)朝向进料孔(426)倾斜，靠近所述进料孔(426)的喷液管(41)朝向出料孔(427)倾斜。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢焊管生产***，其特征在于：所述延伸管(44)上开设有若干泄流孔(441)，所述泄流孔(441)位于延伸管(44)的下方，多个所述泄流孔(441)沿延伸管(44)的长度方向分布。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢焊管生产***，其特征在于：所述延伸管(44)与囚液仓(42)可拆卸连接，位于输送出料孔(427)处的延伸管(44)内壁上转动连接有输送轮(442)，所述输送轮(442)的轮面与钢管(1)的侧壁滚动接触。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢焊管生产***，其特征在于：所述囚液仓(42)上开设有溢流孔(424)，所述溢流孔(424)的位置高于钢管(1)，所述囚液仓(42)外壁上且位于溢流孔(424)处固定连接有溢流挡板(425)。
6.一种采用权利要求5所述的不锈钢焊管生产***的不锈钢焊管生产工艺，其特征在于：依次包括如下步骤：
S1：使用焊管机对钢带进行处理，钢带加工成为钢管(1)；
S2：对S1中的钢管(1)进行淬火加热；
S3：对S2中的钢管(1)进行冷却；
S4:对冷却后的钢管(1)进行定长裁切；
S1中钢管(1)开始移动之前，先对上述冷却装置(3)进行调试：先使钢管(1)穿过囚液仓(42)，并使波纹管(423)处于伸长状态，而后通过喷液管(41)向囚液仓(42)内注射冷却液，当囚液仓(42)内的冷却液进入速度和流出速度相等时，启动调节源(43)，使调节仓壳(422)靠近固定仓壳(421)移动，波纹管(423)压缩，囚液仓(42)内的液面升高，随后开始使钢管(1)正常移动。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200268690Y1 (ko) * | 2001-12-18 | 2002-03-18 | (주)퍼니스테크 | 열처리 장치 |
| CN110890262A (zh) * | 2018-09-11 | 2020-03-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 腔室冷却装置及半导体加工设备 |
| CN210524226U (zh) * | 2019-07-11 | 2020-05-15 | 无锡俊逸焊管有限公司 | 一种钢管焊接冷却装置 |
| CN115178849A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-14 | 芜湖三江高频焊管有限公司 | 一种高频焊管机组的焊接冷却装置 |
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2023
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