一种具有辊形轮廓线与螺旋管坯相吻合的内压辊

1、一种具有辊形轮廓线与螺旋管坯相吻合的内压辊，其特征在于该辊辊 形曲线的方程式为：R母＝(R投-R半×Sin2α内)/cos2α内，R投＝R内；
R母＝(R投-R半×Sin2α内)/cos2α内
其中：R母——为内压辊的辊形曲线半径
      R投——为内压辊辊面投影半径
      R半——为内压辊的半径
      α内——为内压辊的安装角度
      R投＝R内
      R内——为螺旋管坯的内半径。

(一)技术领域\n本发明涉及一种螺旋焊接钢管成型装置中的内压辊。\n(二)技术背景\n在螺旋焊管产品中，经常可以看到一些管材的管体上存在着波浪弯压痕， 这种波浪弯压痕属制造缺欠，导致管材波浪弯压痕缺欠的直接原因是制造过 程中成型装置内压辊辊形的不合理，现有技术中，内压辊辊形只能采用比较 法确定，这样的结果往往与理想的辊形差距较大，当一定宽度的平直带钢沿 一定方向送进成型装置后，成型装置中受力最大的辊组是内压辊，由于内压 辊的辊形设计不合理，导致内压辊与螺旋管坯点接触，使带钢产生应力集中， 从而导致管坯产生波浪弯压痕缺欠。\n(三)发明内容\n本发明要解决的技术问题是提供一种具有辊形轮廓线与螺旋管坯相吻合 的内压辊，该成型内压辊可避免由于点接触而对管坯产生的波浪弯压痕缺欠。\n采用的技术方案\n本发明的一种具有辊形轮廓线与螺旋管坯相吻合的内压辊；其技术特点 是该内压辊具有与螺旋管坯保持线接触的辊形。这种辊形是由辊形曲线决定 的。由于内压辊辊形曲线的形状通常为圆弧状，所以内压辊的辊形曲线可通 过内压辊的辊形曲线半径予以确定，即：\nR母＝(R投-R半×Sin2α内)/cos2α内\n其中：R母——为内压辊的辊形曲线半径\nR投——为内压辊辊面投影(辊形轮廓)半径\nR半——为内压辊的半径\nα内——为内压辊的安装角度\nR投＝R内\nR内——为螺旋管坯的内半径\n根据式R母＝(R投-R半×Sin2α内)/cos2α内，在已知参数R半、α内、R内 时，便可确定内压辊与螺旋管坯线接触时，即R投＝R内时内压辊的辊形曲线 半径R母。R母确定后，内压辊的辊形便已确定。\n本发明还可以验证已知辊形的适用性，在内压辊辊形曲线半径R母、内压 辊的半径R半及内压辊的安装角度α内为已知参数时，也可确定内压辊与管坯 为线接触时即R投＝R内时，所适用的螺旋管坯的内半径R内，即：\nR内＝R投＝R半×Sin2α内+R母×cos2α内\n本发明由于实现了线接触，能够避免由于辊形不当而使管材产生的波浪 弯压痕的缺欠，提高管材的质量。管材波浪弯压痕的减少还有利于管材的防 腐处理，有利于减少管道输送阻力。\n本发明由于实现了线接触，能够使带钢在成型的予弯过程中变形均匀， 提高钢管母材内部应力分布的一致性，提高钢管的内在质量。\n(四)附图说明\n图1为成型装置的原理示意图。图2为内压辊的工作位置现状简图。 图3为按本发明内压辊与螺旋管坯线接触的工作位置简图。图4为内压辊工 作位置的俯视图。\n(五)具体实施方式\n实施例一\n内压辊1的辊形曲线可以通过内压辊辊形曲线半径来确定，即：\nR母＝(R投-R半×Sin2α内)/cos2α内，根据螺旋焊管产品的工艺参数，作 为本实施例的已知条件。\n已知螺旋管坯2的内半径R内＝400mm，内成型角度α内＝60度，内压辊1 的半径R半＝75mm，由于所制造的内压辊1与螺旋管坯2为线接触，则R投＝R 内＝400mm，据此可知：\nR母＝(400-75×Sin260)/cos260＝1375(mm)\n实施例二\n实施例二是在内压辊1的辊形曲线确定的情况下，验证已知辊形的适用 性。\n已知内压辊辊形曲线的半径R母为200mm，安装角度为40度，直径为 150mm。令R内＝R投实现线接触，则R内可通过方程式R内＝R半×Sin2α内+R 母×cos2α内，得出：\nR内＝75×Sin240+200×cos240＝148(mm)。\n由此可知，在内压辊辊形曲线的半径为200mm时，实现线接触所确定的 螺旋管坯2的半径为148mm。