淺析冷彎管機(jī)內(nèi)胎的改進(jìn)

閆麗娜

（管道局五公司第八工程處，河北 滄州 062552）

1 內(nèi)胎的基本組成與工作原理

如圖1所示，斜塊式內(nèi)胎由行走系統(tǒng)，撐脹系統(tǒng)兩大部分組成。主要組成部件有油缸，油馬達(dá)，主動輪總成，從動輪總成，撐塊，撐板，上活動板，下活動板，滑動板，導(dǎo)向軸，彈簧鋼板，斜塊等。

內(nèi)胎是冷彎管機(jī)的關(guān)鍵部件，它主要用來控制冷彎管制作工程中，鋼管起褶皺以及橢圓度超標(biāo)等缺陷的產(chǎn)生。內(nèi)胎的工作原理是內(nèi)胎撐脹機(jī)構(gòu)處于收起狀態(tài)時，控制內(nèi)胎行走換向閥，由油馬達(dá)帶動主動輪，將內(nèi)胎置于被彎鋼管設(shè)計位置，控制內(nèi)胎撐脹換向閥，由油缸拉動滑動板，在滑動板的斜塊作用下，通過上、下活動板的斜塊，使上、下活動板沿導(dǎo)向軸垂直升、降，當(dāng)撐塊頂?shù)皆O(shè)計位置時（即鋼管發(fā)生適量變形時），停止升壓，開始彎管彎制，本次彎制結(jié)束后，內(nèi)胎在鋼板彈簧的作用下恢復(fù)原狀，然后控制內(nèi)胎撐脹換向閥，由油缸推動滑動板，使上、下活動板收起，再控制內(nèi)胎行走換向閥，由油馬達(dá)帶動主動輪，將內(nèi)胎置于被彎鋼管的下一設(shè)計位置，直至完成鋼管彎制。

2 原有內(nèi)胎在使用過程中出現(xiàn)的問題及原因分析

經(jīng)過對西氣東輸二線、日東原油管道、陜京三線等工程冷彎管機(jī)使用維護(hù)過程的跟蹤服務(wù)和統(tǒng)計，我們發(fā)現(xiàn)有時會出現(xiàn)褶皺超標(biāo)、內(nèi)胎行走困難、導(dǎo)向軸斷裂等問題，具體情況如下：

2.1 冷彎管出現(xiàn)褶皺和內(nèi)胎行走困難

我們經(jīng)分析認(rèn)為，其原因是內(nèi)胎在制造過程中存在一定的裝配偏差，而原有結(jié)構(gòu)從動輪的調(diào)整間隙不夠大，有時就會導(dǎo)致內(nèi)胎在管內(nèi)行走困難，尤其是從動輪，有時即使把從動輪支板調(diào)到最高點(diǎn)，能進(jìn)入管子，但當(dāng)內(nèi)胎漲緊時，在還沒有漲到位時從動輪就已經(jīng)緊貼管壁沒有間隙了，這樣就造成了內(nèi)胎支撐不到位，從而使管子在彎制過程中形成褶皺。

2.2 動力導(dǎo)向軸根部易斷裂

在冷彎管彎制過程中，內(nèi)胎動力導(dǎo)向軸根部受力較大，由于其結(jié)構(gòu)造成受力不均勻，而動力導(dǎo)向軸的壁厚較薄，這樣就造成了其根部容易斷裂，因此該處經(jīng)常需要維修更換。

2.3 行走主動輪鏈條松動

原設(shè)計在安裝主動輪鏈條時要加裝偏心漲緊輪，這樣不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造難度大，而且在使用中也容易出現(xiàn)鏈條松動的問題。

3 內(nèi)胎的改進(jìn)

3.1 內(nèi)胎從動輪支板的改進(jìn)

根據(jù)對內(nèi)胎構(gòu)造及使用原理的分析，原從動輪支板是焊于油缸連接盤上，這樣活動間隙僅為54mm。由于活動間隙過小，內(nèi)胎行走系統(tǒng)進(jìn)入鋼管時從動輪支板易與鋼管管壁卡住，導(dǎo)致內(nèi)胎在管內(nèi)行走困難，影響施工，增加了施工人員的勞動強(qiáng)度。

針對以上現(xiàn)狀，在原有的基礎(chǔ)上把從動輪支板加長加高，直接焊于內(nèi)胎上活動板上，活動間隙由原來的54mm增至108mm，活動間隙增大了，這樣行走輪在上管及下管時都不會受阻了，在此基礎(chǔ)上對從動輪軸及油缸連接盤也做了部分的調(diào)整，把從動輪軸的間距由原來的286mm改為390mm，油缸連接盤的寬度由原來的418mm改為340mm。

優(yōu)化后的內(nèi)胎在冷彎管制作過程上下管方便，行走自如，當(dāng)內(nèi)胎漲緊時，從動輪在管內(nèi)懸空，從而避免了在冷彎管彎制過程中褶皺現(xiàn)象的發(fā)生，提高了冷彎管的質(zhì)量。

3.2 導(dǎo)向軸（油缸連接軸）的改進(jìn)

針對動力導(dǎo)向軸根部易斷裂的現(xiàn)象，我們對動力導(dǎo)向軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)原動力導(dǎo)向軸內(nèi)部裝有一個銅套，在冷彎管機(jī)使用過程起到保護(hù)油缸連接軸的作用。經(jīng)研究，我們將銅套去除，直接把動力導(dǎo)向軸的內(nèi)孔直徑改為與銅套內(nèi)孔一致，這樣就增加了動力導(dǎo)向軸的壁厚，并在軸孔內(nèi)部加一油槽起潤滑作用。

此項優(yōu)化已成功運(yùn)用，改進(jìn)后的動力導(dǎo)向軸比之前的壁厚增加了8mm，有效解決了動力導(dǎo)向軸根部易斷裂的現(xiàn)象，降低了售后維修費(fèi)用。

3.3 行走主動輪傳動方式的改進(jìn)

原主動輪安裝時為防止鏈條松動，每次都要加裝偏心漲緊輪，該結(jié)構(gòu)制作工藝較復(fù)雜，且使用中可靠性較差，為改善這一狀況，我們經(jīng)研究準(zhǔn)備通過調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸以取消漲緊機(jī)構(gòu)的方式解決。經(jīng)測量主動輪安裝支板的兩中心孔的尺寸為216mm，根據(jù)鏈條長度，通過計算及多次試驗(yàn)，最終確定把兩孔的中心距縮小為210mm，這樣恰好可使傳動鏈條處于良好的工作狀態(tài)，無需再加裝漲緊輪，由此簡化了制作過程，提高了工作可靠性。

結(jié)語

改進(jìn)措施實(shí)施后，經(jīng)過對三公司508內(nèi)胎、六公司813內(nèi)胎、四川油建1016內(nèi)胎制造、使用過程的跟蹤調(diào)查，證實(shí)較好地解決了原有內(nèi)胎存在的各種問題，在冷彎管加工過程中上下管方便，行走自如，從未出現(xiàn)過內(nèi)胎卡在管壁中的現(xiàn)象，提高了彎管加工質(zhì)量和工作效率，簡化了產(chǎn)品制造工藝，取得了較好的效果。

[1]彎管機(jī)模具改進(jìn)[J].機(jī)械工人.冷加工，2003（11）.