一种钢管管径校圆装置及校圆方法

技术领域

本发明涉及一种钢管加工技术，特别涉及一种钢管管径校圆装置及校圆方法。

背景技术

随着国家对装配式钢结构应用的推广，钢结构桥梁(如桥梁拱肋)和钢结构建筑工程中大型钢管结构的运用越来越多。按照设计和国家相关规范规定，钢管构件管口及钢管任意位置加工后的直径尺寸必须满足规范相关尺寸误差要求。但钢管结构在制作加工过程中，由于钢管下料、管道卷制加工工艺及钢管长度方向整体弯曲煨制等等原因往往导致钢管构件管口及钢管任意位置直径尺寸不能达到设计和规范要求，致使两相邻钢管构件管口不能正常对接、钢管内任意位置直径尺寸无法满足管内加劲环安装要求，往往造成工程质量不合格。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，第一方面，本发明提出一种钢管管径校圆装置，能够有效校正钢管的管口以及钢管任意位置的直径，达到工程要求。

第二方面，本发明提出一种钢管管径校圆方法，能够有效实现钢管的管口以及钢管任意位置的直径校圆，达到工程要求。

根据本发明第一方面实施例的一种钢管管径校圆装置，包括装置本体，所述装置本体开设有与钢管的理论外径适配的让位口，以用于套设于所述钢管的外侧，所述让位口的内侧设置有若干个内凹结构，所述内凹结构内设置有能够沿所述让位口的轴向调节的调节件，且所述调节件与所述内凹结构之间设置有倾斜结构，以用于在所述调节件沿所述让位口的轴向调节的过程中控制所述调节件沿所述让位口的径向移动。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：

采用上述结构设置的钢管管径校圆装置，能够通过让位口将装置本体套设到钢管构件的管口以及钢管的任意位置，再沿让位口的轴向移动调节件，即可通过调节件挤压钢管的管壁，在检测到钢管管径的误差超出范围时，即可通过调节件来调整钢管的管径，从而使之满足安装要求。

根据本发明的一些实施例，所述倾斜结构设置于所述内凹结构与所述调节件沿所述让位口的径向相互贴合的位置，且所述倾斜结构包括设置于所述内凹结构和/或所述调节件上的导向斜面或导向弧面。

根据本发明的一些实施例，所述内凹结构沿所述让位口的轴向贯穿所述装置本体，并且所述内凹结构的径向截面轮廓呈矩形结构。

根据本发明的一些实施例，所述调节件为截面与所述内凹结构适配的楔块，且所述楔块的一端的外侧面设置为斜面。

根据本发明的一些实施例，所述装置本体上设置有用于调节所述调节件沿所述让位口的轴向移动的调节机构。

根据本发明的一些实施例，所述装置本体由两个半圆环拼装而成，两个所述半圆环的端部设置有相互配合的连接结构。

根据本发明的一些实施例，两个所述半圆环的端部均设置有多个螺栓安装孔并通过所述螺栓安装孔安装螺栓。

根据本发明的一些实施例，两个所述半圆环之间设置有间距调节结构，以用于调节两个所述半圆环拼接于一起时的内径。

根据本发明的一些实施例，所述内凹结构设置有多个并周向均匀分布于所述让位口的内侧。

根据本发明的一些实施例，所述调节件与所述装置本体之间设置有刻度表。

根据本发明的一些实施例，所述让位口的内径较钢管的理论外径值大30mm。

根据本发明第二方面实施例的一种钢管管径校圆方法，采用上述任一实施例记载的钢管管径校圆装置对钢管进行管径校圆，具体包括以下步骤：

S1将所述装置本体安装至钢管上；

S2调节所述调节件挤压钢管管壁，实现管径调节；

S3进行后处理，用于消除钢管内应力。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：

采用上述步骤可以对钢管管径进行有效校圆，使之达到相关质量要求。

根据本发明的一些实施例，步骤S3包括火烤或者敲打。

根据本发明的一些实施例，所述内凹结构设置有多个并均匀分布于所述让位口的周向，在步骤S2中，逐个调节所述调节件，直至钢管管径达到设计和规范允许的误差尺寸。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一种工作示意图；

图2是本发明套设于钢管上的一种状态示意图；

图3是本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1～图3，本发明提出一种钢管管径校圆装置，包括装置本体100，装置本体100开设有与钢管200的理论外径适配的让位口，以用于套设于钢管200的外侧，让位口的内侧设置有若干个内凹结构102，内凹结构102内设置有能够沿让位口的轴向调节的调节件300，且调节件300与内凹结构102之间设置有倾斜结构，以用于在调节件300沿让位口的轴向调节的过程中控制调节件300沿让位口的径向移动。

采用上述结构设置的钢管管径校圆装置，能够通过让位口将装置本体100套设到钢管200构件的管口以及钢管200的任意位置，再沿让位口的轴向移动调节件300，即可通过调节件300挤压钢管200的管壁，在检测到钢管200管径的误差超出范围时，即可通过调节件300来调整钢管200的管径，从而使之满足安装要求。并且在通过调节件300调节之后，可以采用火烤、敲打等方式来消除钢管200受挤压而改变管径之后的内应力。

在本发明的一些实施例中，倾斜结构设置于内凹结构102与调节件300沿让位口的径向相互贴合的位置，且倾斜结构包括设置于内凹结构102和/或调节件300上的导向斜面或导向弧面。本实施例中通过将倾斜结构设置在两者沿让位口径向的贴合处，可以有效确保内凹结构102和调节件300之间的受力传递，同时在导向斜面或导向弧面的作用下实现径向移动。其中，导向斜面或者导向弧面既可以仅设置在内凹结构102上或者调节件300上，也可以同时设置在两者上，显然均可以实现在轴向移动的过程中实现径向移动。

在本发明的一些实施例中，内凹结构102沿让位口的轴向贯穿装置本体100，并且内凹结构102的径向截面轮廓呈矩形结构。这样方便加工成型内凹结构102，同时不会积堵尘屑。矩形结构的设置也方便生产成型，同时可以实现对调节件300进行导向限位。与之对应的，调节件300为截面与内凹结构102适配的楔块，且楔块的一端的外侧面设置为斜面。在本实施例中，仅通过在楔块上设置斜面的形式实现轴向移动的过程中进行径向调节，方便生产加工，有利于降低生产成本。

参照图1、图3，在本发明的一些实施例中，装置本体100由两个半圆环101拼装而成，两个半圆环101的端部设置有相互配合的连接结构。在使用时，可以先断开连接结构，以方便装置本体100套入钢管200，再将连接结构连接固定。

虽然在图1所示结构中两个半圆环101沿轴向错位，但显然可以通过进行合理的结构变化使之处于同一个圆周上，避免轴向错位。

显然，两个半圆环101既可以采用与卡箍类似的连接结构，也可以直接采用螺栓104连接固定。参照图1，作为一种结构简单的实现方式，两个半圆环101在拼接成一个圆环整体的时候，两端具有重合的部分，在该重合的部分设置有螺栓安装孔103，两者通过在螺栓安装孔103内穿设螺栓104实现固定。

考虑到若是两个半圆环101拼成的装置本体100形成的让位口直径与钢管200的理论外径一致，在钢管200的管径有偏差时，半圆环101的安装存在一定难度。为此，在本发明的一些实施例中，两个半圆环101之间设置有间距调节结构，以用于调节两个半圆环101拼接于一起时的内径。这样在钢管200的管径有偏差的时候，可以通过间距调节结构来改变两个半圆环101之间的内径大小或形状，从而避免半圆环101无法拼装的问题。在实际应用时，可以通过移动调节件300来实现对钢管200的挤压，从而改变管径，同时可以结合管径测量来确保管壁的形状。

该间距调节结构的一种具体设置为：两个半圆环101的一端铰接，另一端设置有相互配合的多个定位孔，定位孔内可以安装定位螺栓。这样可以通过改变定位孔的拼接来实现两者之间的内径调节。

该间距调节结构也可以通过在两个半圆环101之间设置垫片等方式实现，在此不作一一详述。

在本发明的一些实施例中，让位口的内径较钢管200的理论外径值大30mm。本实施例通过扩大尺寸的设置形式可以避免半圆环101无法安装到钢管200上的问题发生，同时也无需设置间距调节结构。

为了更好地调节钢管200管径，在本发明的一些实施例中，内凹结构102设置有多个并周向均匀分布于让位口的内侧。这样可以在需要的时候于对应的内凹结构102内设置调节件300即可实现调节，方便使用。

考虑到钢管200的管径可能仅存在一处异常，为了确保其他位置的内凹结构102处受力一致，在本发明的一些实施例中，每个调节件300与装置本体100之间均设置有刻度表。通过该刻度表可以准确的将其他位置的调节件300调节至相同的受力状态，从而避免在调节一处管径的时候其他位置的管径发生变化。

可以理解的是，刻度表的设置也可以用于调节对照，如通过刻度表来获知调节件300移动的距离对应管径的变化值。

在本发明的一些实施例中，装置本体100上设置有用于调节调节件300沿让位口的轴向移动的调节机构。从前述实施例的结构分析可知，调节件300可以通过敲击的方式实现轴向移动，但考虑到这种实现方式的可控性较差，本实施例中设置调节机构来控制调节件300移动。

在一实施例中，该调节机构包括对应调节件300设置于装置本体100上的调节螺钉，调节螺钉具有抵接调节件300的推动部。工作时，通过旋紧调节螺钉即可通过推动部推动调节件300移动，同时可以通过调节螺钉实现调节件300的锁紧，避免在收到钢管200的反作用力的时候退出内凹结构102。该推动部可以采用多种方式实现，比如由穿设在调节螺钉上的垫片形成，也可以是调节螺钉的头部形成，在此不作一一详述。

综上所述，本发明中的钢管管径校圆装置，只需先将装置本体100套设至钢管200上，再于对应的内凹结构102中装入调节件300，通过移动调节件300来挤压钢管200即可实现管径调节，解决传统工艺、结构问题的发生。

另外，本发明还提出一种钢管管径校圆方法，通过采用上述任一实施例记载的钢管管径校圆装置对钢管200进行管径校圆，具体包括以下步骤：

S1将装置本体100安装至钢管200上；

S2调节调节件300挤压钢管200管壁，实现管径调节；

S3进行后处理，用于消除钢管200内应力。

结合前述分析可知，采用上述步骤可以对钢管200管径进行有效校圆，使之达到相关质量要求。

其中，在进行步骤S1之前，先对钢管200进行测量，在测量到管径异常点之后进行标记，再进行步骤S1，将装置本体100安装到标记位置。而步骤S3包括火烤或者敲打。

在本发明的一些实施例中，内凹结构102设置有多个并均匀分布于让位口的周向，在步骤S2中，逐个调节调节件300，直至钢管200管径达到设计和规范允许的误差尺寸。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。