淺析冷彎管機內胎的改進

閆麗娜

（管道局五公司第八工程處，河北 滄州 062552）

1 內胎的基本組成與工作原理

如圖1所示，斜塊式內胎由行走系統，撐脹系統兩大部分組成。主要組成部件有油缸，油馬達，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，導向軸，彈簧鋼板，斜塊等。

內胎是冷彎管機的關鍵部件，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等缺陷的產生。內胎的工作原理是內胎撐脹機構處于收起狀態時，控制內胎行走換向閥，由油馬達帶動主動輪，將內胎置于被彎鋼管設計位置，控制內胎撐脹換向閥，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、下活動板沿導向軸垂直升、降，當撐塊頂到設計位置時（即鋼管發生適量變形時），停止升壓，開始彎管彎制，本次彎制結束后，內胎在鋼板彈簧的作用下恢復原狀，然后控制內胎撐脹換向閥，由油缸推動滑動板，使上、下活動板收起，再控制內胎行走換向閥，由油馬達帶動主動輪，將內胎置于被彎鋼管的下一設計位置，直至完成鋼管彎制。

2 原有內胎在使用過程中出現的問題及原因分析

經過對西氣東輸二線、日東原油管道、陜京三線等工程冷彎管機使用維護過程的跟蹤服務和統計，我們發現有時會出現褶皺超標、內胎行走困難、導向軸斷裂等問題，具體情況如下：

2.1 冷彎管出現褶皺和內胎行走困難

我們經分析認為，其原因是內胎在制造過程中存在一定的裝配偏差，而原有結構從動輪的調整間隙不夠大，有時就會導致內胎在管內行走困難，尤其是從動輪，有時即使把從動輪支板調到最高點，能進入管子，但當內胎漲緊時，在還沒有漲到位時從動輪就已經緊貼管壁沒有間隙了，這樣就造成了內胎支撐不到位，從而使管子在彎制過程中形成褶皺。

2.2 動力導向軸根部易斷裂

在冷彎管彎制過程中，內胎動力導向軸根部受力較大，由于其結構造成受力不均勻，而動力導向軸的壁厚較薄，這樣就造成了其根部容易斷裂，因此該處經常需要維修更換。

2.3 行走主動輪鏈條松動

原設計在安裝主動輪鏈條時要加裝偏心漲緊輪，這樣不僅結構復雜制造難度大，而且在使用中也容易出現鏈條松動的問題。

3 內胎的改進

3.1 內胎從動輪支板的改進

根據對內胎構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，內胎行走系統進入鋼管時從動輪支板易與鋼管管壁卡住，導致內胎在管內行走困難，影響施工，增加了施工人員的勞動強度。

針對以上現狀，在原有的基礎上把從動輪支板加長加高，直接焊于內胎上活動板上，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，在此基礎上對從動輪軸及油缸連接盤也做了部分的調整，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。

優化后的內胎在冷彎管制作過程上下管方便，行走自如，當內胎漲緊時，從動輪在管內懸空，從而避免了在冷彎管彎制過程中褶皺現象的發生，提高了冷彎管的質量。

3.2 導向軸（油缸連接軸）的改進

針對動力導向軸根部易斷裂的現象，我們對動力導向軸結構進行了分析，發現原動力導向軸內部裝有一個銅套，在冷彎管機使用過程起到保護油缸連接軸的作用。經研究，我們將銅套去除，直接把動力導向軸的內孔直徑改為與銅套內孔一致，這樣就增加了動力導向軸的壁厚，并在軸孔內部加一油槽起潤滑作用。

此項優化已成功運用，改進后的動力導向軸比之前的壁厚增加了8mm，有效解決了動力導向軸根部易斷裂的現象，降低了售后維修費用。

3.3 行走主動輪傳動方式的改進

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，該結構制作工藝較復雜，且使用中可靠性較差，為改善這一狀況，我們經研究準備通過調整結構尺寸以取消漲緊機構的方式解決。經測量主動輪安裝支板的兩中心孔的尺寸為216mm，根據鏈條長度，通過計算及多次試驗，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，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。

結語

改進措施實施后，經過對三公司508內胎、六公司813內胎、四川油建1016內胎制造、使用過程的跟蹤調查，證實較好地解決了原有內胎存在的各種問題，在冷彎管加工過程中上下管方便，行走自如，從未出現過內胎卡在管壁中的現象，提高了彎管加工質量和工作效率，簡化了產品制造工藝，取得了較好的效果。

[1]彎管機模具改進[J].機械工人.冷加工，2003（11）.