浅析冷弯管机内胎的改进

闫丽娜

（管道局五公司第八工程处，河北 沧州 062552）

1 内胎的基本组成与工作原理

如图1所示，斜块式内胎由行走系统，撑胀系统两大部分组成。主要组成部件有油缸，油马达，主动轮总成，从动轮总成，撑块，撑板，上活动板，下活动板，滑动板，导向轴，弹簧钢板，斜块等。

内胎是冷弯管机的关键部件，它主要用来控制冷弯管制作工程中，钢管起褶皱以及椭圆度超标等缺陷的产生。内胎的工作原理是内胎撑胀机构处于收起状态时，控制内胎行走换向阀，由油马达带动主动轮，将内胎置于被弯钢管设计位置，控制内胎撑胀换向阀，由油缸拉动滑动板，在滑动板的斜块作用下，通过上、下活动板的斜块，使上、下活动板沿导向轴垂直升、降，当撑块顶到设计位置时（即钢管发生适量变形时），停止升压，开始弯管弯制，本次弯制结束后，内胎在钢板弹簧的作用下恢复原状，然后控制内胎撑胀换向阀，由油缸推动滑动板，使上、下活动板收起，再控制内胎行走换向阀，由油马达带动主动轮，将内胎置于被弯钢管的下一设计位置，直至完成钢管弯制。

2 原有内胎在使用过程中出现的问题及原因分析

经过对西气东输二线、日东原油管道、陕京三线等工程冷弯管机使用维护过程的跟踪服务和统计，我们发现有时会出现褶皱超标、内胎行走困难、导向轴断裂等问题，具体情况如下：

2.1 冷弯管出现褶皱和内胎行走困难

我们经分析认为，其原因是内胎在制造过程中存在一定的装配偏差，而原有结构从动轮的调整间隙不够大，有时就会导致内胎在管内行走困难，尤其是从动轮，有时即使把从动轮支板调到最高点，能进入管子，但当内胎涨紧时，在还没有涨到位时从动轮就已经紧贴管壁没有间隙了，这样就造成了内胎支撑不到位，从而使管子在弯制过程中形成褶皱。

2.2 动力导向轴根部易断裂

在冷弯管弯制过程中，内胎动力导向轴根部受力较大，由于其结构造成受力不均匀，而动力导向轴的壁厚较薄，这样就造成了其根部容易断裂，因此该处经常需要维修更换。

2.3 行走主动轮链条松动

原设计在安装主动轮链条时要加装偏心涨紧轮，这样不仅结构复杂制造难度大，而且在使用中也容易出现链条松动的问题。

3 内胎的改进

3.1 内胎从动轮支板的改进

根据对内胎构造及使用原理的分析，原从动轮支板是焊于油缸连接盘上，这样活动间隙仅为54mm。由于活动间隙过小，内胎行走系统进入钢管时从动轮支板易与钢管管壁卡住，导致内胎在管内行走困难，影响施工，增加了施工人员的劳动强度。

针对以上现状，在原有的基础上把从动轮支板加长加高，直接焊于内胎上活动板上，活动间隙由原来的54mm增至108mm，活动间隙增大了，这样行走轮在上管及下管时都不会受阻了，在此基础上对从动轮轴及油缸连接盘也做了部分的调整，把从动轮轴的间距由原来的286mm改为390mm，油缸连接盘的宽度由原来的418mm改为340mm。

优化后的内胎在冷弯管制作过程上下管方便，行走自如，当内胎涨紧时，从动轮在管内悬空，从而避免了在冷弯管弯制过程中褶皱现象的发生，提高了冷弯管的质量。

3.2 导向轴（油缸连接轴）的改进

针对动力导向轴根部易断裂的现象，我们对动力导向轴结构进行了分析，发现原动力导向轴内部装有一个铜套，在冷弯管机使用过程起到保护油缸连接轴的作用。经研究，我们将铜套去除，直接把动力导向轴的内孔直径改为与铜套内孔一致，这样就增加了动力导向轴的壁厚，并在轴孔内部加一油槽起润滑作用。

此项优化已成功运用，改进后的动力导向轴比之前的壁厚增加了8mm，有效解决了动力导向轴根部易断裂的现象，降低了售后维修费用。

3.3 行走主动轮传动方式的改进

原主动轮安装时为防止链条松动，每次都要加装偏心涨紧轮，该结构制作工艺较复杂，且使用中可靠性较差，为改善这一状况，我们经研究准备通过调整结构尺寸以取消涨紧机构的方式解决。经测量主动轮安装支板的两中心孔的尺寸为216mm，根据链条长度，通过计算及多次试验，最终确定把两孔的中心距缩小为210mm，这样恰好可使传动链条处于良好的工作状态，无需再加装涨紧轮，由此简化了制作过程，提高了工作可靠性。

结语

改进措施实施后，经过对三公司508内胎、六公司813内胎、四川油建1016内胎制造、使用过程的跟踪调查，证实较好地解决了原有内胎存在的各种问题，在冷弯管加工过程中上下管方便，行走自如，从未出现过内胎卡在管壁中的现象，提高了弯管加工质量和工作效率，简化了产品制造工艺，取得了较好的效果。

[1]弯管机模具改进[J].机械工人.冷加工，2003（11）.