專利名稱：鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及油氣管道加工和測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
鋼質(zhì)熱煨彎管在煨制完成后由于管口夾持和其內(nèi)部應(yīng)力作用會(huì)使管口出現(xiàn)失圓(即橢圓)現(xiàn)象，造成彎管的外觀質(zhì)量不合格，為此彎管彎制后需要進(jìn)行管口校正處理。通常國(guó)內(nèi)采用千斤頂或采用液壓站控制液壓缸等方式進(jìn)行校圓加工，每校正一次，即用鋼直尺或千分尺進(jìn)行一次測(cè)量；如不合格，再進(jìn)行一次校圓操作和測(cè)量，直至管口圓度合格為止。人工校圓和測(cè)量不但工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度高，而且易出現(xiàn)人為失誤和測(cè)量誤差
發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N提高校圓準(zhǔn)確率和校圓效率的鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)及其方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括帶有校圓裝置和雙活塞桿的液壓缸、液壓控制系統(tǒng)、用于控制所述液壓缸的伸出距離和縮回時(shí)機(jī)的激光測(cè)控系統(tǒng)；所述激光測(cè)控系統(tǒng)包括激光傳感器、激光測(cè)控器、液壓控制系統(tǒng)；所述激光傳感器設(shè)置在所述液壓缸上，用于測(cè)量激光傳感器所在的位置距離管壁的距離；所述激光測(cè)控器與所述激光傳感器連接，根據(jù)對(duì)所述激光傳感器測(cè)量距離的判斷向所述液壓控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令；所述液壓控制系統(tǒng)根據(jù)所述控制指令控制所述液壓缸對(duì)管口圓度進(jìn)行校準(zhǔn)。本申請(qǐng)還提供鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)方法，包括將所述液壓缸置于彎管管口內(nèi)中心位置；通過(guò)所述激光傳感器采集激光傳感器所在的位置距離管壁的距離；根據(jù)所述激光測(cè)控器對(duì)所述距離的判斷，向所述液壓控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令；通過(guò)所述液壓控制系統(tǒng)控制所述液壓缸對(duì)管口圓度進(jìn)行校準(zhǔn)。本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)及其方法，通過(guò)激光測(cè)控器對(duì)激光傳感器的測(cè)量信號(hào)接收、分析，并向液壓控制器發(fā)出指令，使液壓站按照指令運(yùn)轉(zhuǎn)，從而準(zhǔn)確控制液壓缸的伸出距離和縮回時(shí)機(jī)，實(shí)現(xiàn)鋼質(zhì)熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)的實(shí)時(shí)測(cè)控。


圖I為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)的主視圖。圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)的左視圖。圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的鋼制熱煨管管口圓度校準(zhǔn)前的示意圖。圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的鋼制熱煨管管口圓度校準(zhǔn)中的示意圖。圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的鋼制熱煨管管口圓度校準(zhǔn)后的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I 2所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括帶有校圓裝置(即頂帽5)和雙活塞桿的液壓缸6、液壓控制系統(tǒng)8、用于控制所述液壓缸6的伸出距離和縮回時(shí)機(jī)的激光測(cè)控系統(tǒng)10。其中，激光測(cè)控系統(tǒng)10包括激光傳感器3、激光測(cè)控器2。激光傳感器設(shè)置在液壓缸6上，用于測(cè)量激光傳感器3所在的位置距離管壁的距離；所述激光測(cè)控器3與所述激光傳感器3連接，根據(jù)對(duì)所述激光傳感器3測(cè)量距離的判斷向所述液壓控制系統(tǒng)8發(fā)出控制指令；所述液壓控制系統(tǒng)8根據(jù)所述控制指令控制所述液壓缸6對(duì)管口圓度進(jìn)行校準(zhǔn)。激光傳感器3的個(gè)數(shù)為2個(gè)，激光傳感器3分別通過(guò)一個(gè)固定支架4固定在液壓缸6上。在液壓缸兩端分設(shè)一個(gè)校圓裝置(即頂帽5);所述校圓裝置包括一頂塊和弧形塊；所述活塞桿通過(guò)所述頂塊與所述弧形塊連接。激光測(cè)控器3包括接收模塊、計(jì)算模塊、控制模塊及發(fā)送模塊。其中，接收模塊接收激光傳感器發(fā)送來(lái)的距離數(shù)據(jù)；計(jì)算模塊根據(jù)所述距離數(shù)據(jù)計(jì)算校圓徑長(zhǎng)的實(shí)時(shí)尺寸；控制模塊將所述校圓徑長(zhǎng)的實(shí)時(shí)尺寸和預(yù)設(shè)的校正尺寸 進(jìn)行比較，并當(dāng)比較值相等時(shí)，生成反向控制指令；發(fā)送模塊將所述反向控制指令發(fā)送至所述液壓控制系統(tǒng)。校圓過(guò)程如圖3-5所不,液壓缸6位于彎管管口 I內(nèi)部中心,液壓缸6兩端的雙活塞桿安裝的頂帽5正對(duì)管口 I徑長(zhǎng)最小處，雙活塞桿伸出對(duì)管口 I進(jìn)行頂擴(kuò)，直至達(dá)到校正尺寸，此時(shí)立即收校圓縮液壓缸6雙活塞桿，管口 I回彈，達(dá)到管口 I圓度尺寸要求。設(shè)兩個(gè)激光傳感器3之間的距離為L(zhǎng)(L > 0)，它們測(cè)量的到管壁的距離分別為L(zhǎng)I和L2，則此方向上的管口 I徑長(zhǎng)為L(zhǎng)+L1+L2。校圓前，先預(yù)設(shè)一校正尺寸數(shù)據(jù)A存入激光測(cè)控器2中，發(fā)出指令給液壓控制系統(tǒng)8控制液壓站7為校圓液壓缸6提供壓力，雙活塞桿伸出，頂帽5對(duì)彎管管口 I內(nèi)壁作用開(kāi)始校圓。在校圓過(guò)程中，激光傳感器3可實(shí)時(shí)的將LI和L2的尺寸數(shù)據(jù)測(cè)量出來(lái)，并發(fā)給激光測(cè)控器2進(jìn)行計(jì)算，得出校圓徑長(zhǎng)L+L1+L2的實(shí)時(shí)尺寸。當(dāng)此數(shù)據(jù)(L+L1+L2)等于校圓前在激光測(cè)控器2中預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)A時(shí)，激光測(cè)控器2向液壓控制系統(tǒng)8發(fā)出反向指令，從而控制液壓站7作用于校圓液壓缸6，雙向活塞桿縮回，完成校圓工作。校圓工作完成后，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將校圓液壓缸6繞彎管管口 I中心旋轉(zhuǎn)，激光測(cè)控器2可實(shí)時(shí)測(cè)量彎管管口 I的360度方向上直徑，檢測(cè)管口 I圓度是否合格。如果有不合格，可重復(fù)以上校圓過(guò)程進(jìn)行修整，直至管口 I圓度達(dá)標(biāo)。下面結(jié)合一實(shí)施例作對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的闡述該鋼制熱纟畏管的管徑為1016mm,厚度為28mm ;校圓液壓缸6缸徑為140mm,行程為雙向各100mm，置于彎管管口 I內(nèi)中心位置；兩個(gè)激光傳感器3選用FT50RLA-220-L8，通過(guò)固定支架4安裝于校圓液壓缸6上，距離為L(zhǎng)為820mm，校圓前，測(cè)量它們到管壁的距離分別為L(zhǎng)I和L2分別為60_，則此方向上的管口 I徑長(zhǎng)為L(zhǎng)+L1+L2 = 940_。校圓前，先預(yù)設(shè)校正尺寸A= IOOOmm存入激光測(cè)控器2中，激光測(cè)控器2選用PLC型號(hào)為CP1H-XA40，其發(fā)出指令給液壓控制系統(tǒng)8控制液壓站7為校圓液壓缸6提供壓力，雙活塞桿伸出，頂帽5對(duì)彎管管口 I內(nèi)壁作用開(kāi)始校圓。在校圓過(guò)程中，激光傳感器3可實(shí)時(shí)的將LI和L2的尺寸測(cè)量出來(lái)。激光測(cè)控器2用以接收從激光傳感器3發(fā)送來(lái)的尺寸數(shù)據(jù)(L1、L2)并計(jì)算，得出校圓徑長(zhǎng)的實(shí)時(shí)尺寸(L+L1+L2)。當(dāng)此數(shù)據(jù)(L+L1+L2)等于校圓前在激光測(cè)控器2中預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)A = IOOOmm時(shí)，激光測(cè)控器2向液壓控制系統(tǒng)8發(fā)出反向指令，從而控制液壓站7作用于校圓液壓缸6，雙向活塞桿縮回，管口回彈后測(cè)得此方向內(nèi)徑為962_，該內(nèi)徑數(shù)值在允許的誤差范圍內(nèi)，滿足圓度要求。最后通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將校圓液壓缸6繞彎管管口 I中心旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)各方向上的管口I圓度是否合格。如果有不合格，可重復(fù)以上校圓過(guò)程進(jìn)行修整，直至管口 I圓度達(dá)標(biāo)。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本申請(qǐng) 的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括帶有校圓裝置和雙活塞桿的液壓缸、液壓控制系統(tǒng)、用于控制所述液壓缸的伸出距離和縮回時(shí)機(jī)的激光測(cè)控系統(tǒng)；所述激光測(cè)控系統(tǒng)包括激光傳感器、激光測(cè)控器；所述激光傳感器設(shè)置在所述液壓缸上，用于測(cè)量激光傳感器所在的位置距離管壁的距離；所述激光測(cè)控器與所述激光傳感器連接，根據(jù)對(duì)所述激光傳感器測(cè)量距離的判斷向所述液壓控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令；所述液壓控制系統(tǒng)根據(jù)所述控制指令控制所述液壓缸對(duì)管口圓度進(jìn)行校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于 所述激光傳感器的個(gè)數(shù)為2個(gè)，所述激光傳感器分別通過(guò)一個(gè)固定支架固定在所述液壓缸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于 在所述液壓缸兩端分設(shè)一個(gè)所述校圓裝置；所述校圓裝置包括一頂塊和弧形塊；所述活塞桿通過(guò)所述頂塊與所述弧形塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括液壓站，所述液壓控制系統(tǒng)通過(guò)所述液壓站與所述液壓缸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光測(cè)控器包括 接收模塊，接收激光傳感器發(fā)送來(lái)的距離數(shù)據(jù)； 計(jì)算模塊，根據(jù)所述距離數(shù)據(jù)計(jì)算校圓徑長(zhǎng)的實(shí)時(shí)尺寸； 控制模塊，將所述校圓徑長(zhǎng)的實(shí)時(shí)尺寸和預(yù)設(shè)的校正尺寸進(jìn)行比較，并當(dāng)比較值相等時(shí)，生成反向控制指令； 發(fā)送模塊，將所述反向控制指令發(fā)送至所述液壓控制系統(tǒng)。
6.基于權(quán)利要求I所述的校準(zhǔn)系統(tǒng)的鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括 將所述液壓缸置于彎管管口內(nèi)中心位置； 通過(guò)所述激光傳感器采集激光傳感器所在的位置距離管壁的距離； 根據(jù)所述激光測(cè)控器對(duì)所述距離的判斷，向所述液壓控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令； 通過(guò)所述液壓控制系統(tǒng)控制所述液壓缸對(duì)管口圓度進(jìn)行校準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述激光測(cè)控器對(duì)所述距離的判斷包括 通過(guò)所述激光測(cè)控器接收所述激光傳感器發(fā)送來(lái)的距離數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述距離數(shù)據(jù)計(jì)算校圓徑長(zhǎng)的實(shí)時(shí)尺寸； 通過(guò)所述激光測(cè)控器比較所述校圓徑長(zhǎng)的實(shí)時(shí)尺寸和預(yù)設(shè)的校正尺寸，并當(dāng)比較值相等時(shí)，生成反向控制指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述激光測(cè)控器對(duì)所述距離的判斷之前還包括 將預(yù)設(shè)的校正尺寸存入激光測(cè)控器中。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述通過(guò)所述液壓控制系統(tǒng)控制所述液壓缸對(duì)管口圓度進(jìn)行校準(zhǔn)是 是通過(guò)液壓控制系統(tǒng)控制一液壓站作用在所述液壓缸上，從而控制液壓缸中雙向活塞 桿伸出距離和縮回時(shí)機(jī)。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及一種鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括帶有校圓裝置和雙活塞桿的液壓缸、液壓控制系統(tǒng)、用于控制所述液壓缸的伸出距離和縮回時(shí)機(jī)的激光測(cè)控系統(tǒng)；所述激光測(cè)控系統(tǒng)包括激光傳感器、激光測(cè)控器；所述激光傳感器設(shè)置在所述液壓缸上，用于測(cè)量激光傳感器所在的位置距離管壁的距離；所述激光測(cè)控器與所述激光傳感器連接，根據(jù)對(duì)所述激光傳感器測(cè)量距離的判斷向所述液壓控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令；所述液壓控制系統(tǒng)根據(jù)所述控制指令控制所述液壓缸對(duì)管口圓度進(jìn)行校準(zhǔn)。本申請(qǐng)還提供一種鋼制熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)方法。本申請(qǐng)能準(zhǔn)確控制液壓缸的伸出距離和縮回時(shí)機(jī)，實(shí)現(xiàn)鋼質(zhì)熱煨彎管管口圓度校準(zhǔn)的實(shí)時(shí)測(cè)控。
文檔編號(hào)B21C51/00GK102764795SQ20121010348
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者祝鵬, 袁欣然, 趙明, 郭奇超 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣管道局, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司