水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置及其波纹管的制造方法
专利汇可以提供水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置及其波纹管的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 水 电 站超大口径引水压 力 钢 管伸缩装置及其 波纹管 的制备方法。它包括一根中间管及其前后端的 伸缩节 ，所述的前后端的伸缩节结构相同，均为波纹管水封联 橡胶 填料水封双重结构的波纹伸缩节，该波纹管水封联橡胶填料水封双重结构的波纹伸缩节是 不锈钢 波纹管水封系统与橡胶填料水封系统构成双重水封的套筒式双向伸缩节。该方法的工艺流程为：计算下料尺寸→下料→自动焊→探伤→镶套→装挡圈→旋压成形→切边→坡口打磨→ 定位 点焊 →封口→检验。本发明能满足大容量水力发电装置中坝间引水压力钢管的强度、 刚度 、 稳定性 、 变形 疲劳寿命及 密封性 的要求。，下面是水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置及其波纹管的制造方法专利的具体信息内容。
1.一种水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，包括一根中间管（2）及其前后端的伸缩节（5、4），其特征在于所述的前后端的伸缩节（5、4）结构相同，均为波纹管水封联橡胶填料水封双重结构的波纹伸缩节，该波纹管水封联橡胶填料水封双重结构的波纹伸缩节是不锈钢波纹管水封系统与橡胶填料水封系统构成双重水封的套筒式双向伸缩节。
2.根据权利要求1所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，其特征在于所述的不锈钢波纹管水封系统的结构是：所述的中间管（2）的两端分别连接两个波纹管（19）的一端，两个波纹管（19）的另一端分别连接两个端管，该两个端管为一个上游端管（1）和一个下游端管（3)。
3.根据权利要求2所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，其特征在于所述的波纹管（19）为薄壁结构，由2～6层，壁厚为1～2mm的U形不锈钢薄板构成，波高为
90mm～110mm，波纹数为2～3个。
4.根据权利要求3所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，其特征在于所述的波纹管（19）外侧两波纹间，设置一个波纹加强环（18），该波纹加强环（18）的内孔边缘呈半圆形而与波纹管（19）的波谷相接触；所述的中间管（2）两端部外侧各焊接一个加强环（9）；
所述的两个波纹管（19）外侧各有一个保护外套管，该保护外套管是一个外套管（8）的一端通过一个外侧端环（7）和筋板（6）分别与上游端管（1）和下游端管（3）焊接成一体，外套管(8)的另一端焊接一个内侧端环(10), 内侧端环(10)的内孔与中间管（2）滑配，两个保护外套管分别将两个波纹管（19）、波纹加强环（18）和加强环(9)包容在其内腔中。
5.根据权利要求2所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，其特征在于所述的中间管（2）的两端内壁与上、下游端管（1、3）内壁之间各有一个导流筒（20），两导流筒（20）的一端 与中间管（2）或上游端管（1、3）焊接，另一端呈悬臂而分别中间管（2）或下游端管（1、3）内壁滑配。
6.根据权利要求5所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，其特征在于所述的导流筒（20）与中间管（2）或上、下游端管（1、3）焊接的环焊缝上，沿圆周设置了80～100块阻裂板（21），该阻裂板（21）厚度为8～12mm，呈椭圆形，其长轴为100～120mm，短轴为
60～80mm。
7.根据权利要求1所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，其特征在于所述的橡胶填料水封系统的结构是：一个与所述内侧端环(10)固定连接成一体的填料套管组件通过螺栓螺母连接一个压圈组件，在中间管（2）外壁、内侧端环（10）外壁、填料套管组件内壁和压圈组件端壁间形成的环形腔中安置一个橡胶组件（17）。
8.根据权利要求7所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，其特征在于所述的填料套管组件的结构是：内侧端环（10）焊接一个填料套管（12），该填料套管（12）上焊接一个法兰圈（13），该法兰圈（13）通过周向均布的加强筋板（11）与内侧端环（10）焊接，法兰圈（13）上周向均布螺栓穿孔；所述的压圈组件的结构是：中间管（2）外壁上滑配一个压圈（14），该压圈（14）中部焊接一个连接环（16），该连接环（16）上周向均布的螺栓穿孔与法兰圈（13）上的螺栓穿孔项对应，通过螺栓和螺母实现连接环（16）与法兰圈（13）的可调连接；
所述橡胶组件（17）是由多个橡胶圈并列构成，即为普通橡胶圈遇水膨胀橡胶圈和普通橡胶圈三段并列组合构成；这些橡胶圈的内孔侧粘有聚四氟乙烯薄膜。
9.根据权利要求4所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置，其特征在于所述的中间管（2）前后端的伸缩节（5、4）之间设置有双向限位装置，该双向限位装置的结构是：在中间管（2）两端的外套管（8）上各周向均布多个推杆连接座（22），中间管(（2）中部周向均布安装两个相对的推杆支承板（23），推杆连接座（22）与推杆支承板（23）之间连接一根限位推杆（24），该限位推杆（24）与推杆连接座（22）之间通过限位调节螺母（25）可调位连接，两个相对的推杆支承板（23）之间安置一块限位挡块（26）。
10.一种水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置的波纹管的制造方法，用于制造根据权利要求所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置中的超大口径波纹管，其特征在于该方法的具体工艺为：
计算下料尺寸；
下料；
自动焊；
探伤；
镶套；
装挡圈；
旋压成形；
切边；
坡口打磨；
定位点焊；
封口。
11.根据权利要求10所述的水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置的制备方法，其特征在于所述各工艺步骤的具体步骤为：
a.计算下料尺寸：
①周长：因考虑到旋压成形时波纹管口径会产生收缩，因此外层周长计算时要放余量，直径放大10，以后每只内层周长差考虑为11；
②料长：旋压方法单波料长计算方法为，2H+T，H为波高，T为轧辊厚度，轧辊厚度是依据波距而定；
b.下料：
①下料尺寸：根据周长、料长和厚度下料；
②每只筒体考虑一条焊缝，原料采用1.5×700×40M卷带；
③下料时先将卷带料拉直，再按上述尺寸划线，注意保证对角线，再按划线剪裁；
c.自动焊：
①波纹管纵缝焊接前先进行焊接工艺评定；
②焊接前准备：
坡口及间隙：坡口为I型，间隙为0+0.1
错边：对口错边量应小于0.15 坡口清理：焊接前应将坡口内外侧各50范围内的水、油、污等杂质清理干净，并应充分干燥；
③焊接参数：焊接采用自动氩弧焊，不填充焊丝，推荐焊接参数如下：直流正接，电流
90～120A，电压12～15V；焊接速度10～15cm/min；钨极直径Φ1.6，氩气流量6～10L/min，双面保护；
d.探伤
①焊缝PT100%，符合GB/T12777-2008中5.5.1.2规定；
②焊缝探伤合格后进行酸洗钝化处理；
e.镶套
①套合前应检查各层管坯表面无任何缺陷及污物；
②应从外向内一层一层套合，套合时应用木锤沿周围轻轻敲击外层管坯，使其和内层管坯均匀贴合；
③套合时4层管坯的纵焊缝应沿圆周方向均匀错开，最小间距应大于1M；
f.装挡圈
①管坯二端装挡圈是旋压成形的必要条件，目的是增强管坯的支撑力，避免管坯在旋压过程中起皱；
②撑圈采用10#槽钢，装在管坯内径处，尺寸应考虑与管坯内径2mm间隙，椭圆度要保证小于20mm，与管坯的连接方法为手工氩弧焊；
g.旋压成形
①在管坯外表面按料长100+250×2+100进行划线；
②将管坯装进设备，校正托辊距离，保证筒体与下辊距离10～15mm；
③从上面波开始起旋，每次压下量5～7mm，上辊在转动时同时左右移动，以保证一波料长范围内都获得扩径，下辊相应同时轴向压缩，重复以上动作，直至第1波达到波形尺寸要求；
对第1波边接口进行扩径或收缩旋压，以获得标准外周长尺寸；
第2波的旋压按第③条进行，并对另一端接口进行扩径或收缩旋压；
对波距进行修正，以保证2波有效波长；
h.切边
①划线：成形后波纹管，在经水平检验过的平台上以自然状态放置，在圆周方向上以波内侧为基准取8点进行划线，误差不大于1mm;
②切边：用等离子切割机沿线外进行切割，切割后的端口平直，无明显缺陷；
i.坡口打磨:等离子切割后的直边应用砂轮进行打磨并坡口，同时去除切割外表面所有的金属滴迹、沟痕等杂质或缺陷，切割边缘必须均匀光滑、无疏松物；
j.定位点焊:在坡口完成后的管口边缘进行分段定位点焊，分段间隔为100mm±15mm；
定位点焊时，4层管坯之间应紧密贴合，必要时可用夹具将4层管坯夹紧后施焊；定位焊采用氩弧焊；
k.封口:波纹管在其两端的坡口处，用U形橡胶条进行密封保护，做好产品状态标记。
水电站超大口径引水压力钢管伸缩装置及其波纹管的制造
方法
技术领域
背景技术
b.下料；
c.自动焊；
d.探伤；
e.镶套；
f.装挡圈；
g.旋压成形；
h.切边；
i.坡口打磨；
j.定位点焊；
k.封口。
①周长：因考虑到旋压成形时波纹管口径会产生收缩，因此外层周长计算时要放 余量，直径放大10，以后每只内层周长差考虑为11；
②料长：旋压方法单波料长计算方法为，2H+T，H为波高，T为轧辊厚度，轧辊厚度是依据波距而定；
b.下料：
①下料尺寸：根据周长、料长和厚度下料；
②每只筒体考虑一条焊缝，原料采用1.5×700×40M卷带；
③下料时先将卷带料拉直，再按上述尺寸划线，注意保证对角线，再按划线剪裁；
c.自动焊：
①波纹管纵缝焊接前先进行焊接工艺评定；
②焊接前准备：
坡口及间隙：坡口为I型，间隙为0+0.1
错边：对口错边量应小于0.15 坡口清理：焊接前应将坡口内外侧各50范围内的水、油、污等杂质清理干净，并应充分干燥；
③焊接参数：焊接采用自动氩弧焊，不填充焊丝，推荐焊接参数如下：直流正接，电流
90～120A，电压12～15V；焊接速度10～15cm/min；钨极直径Φ1.6，氩气流量6～10L/min，双面保护；
d.探伤
①焊缝PT100%，符合GB/T12777-2008中5.5.1.2规定；
②焊缝探伤合格后进行酸洗钝化处理；
e.镶套
①套合前应检查各层管坯表面无任何缺陷及污物；
②应从外向内一层一层套合，套合时应用木锤沿周围轻轻敲击外层管坯，使其和内层管坯均匀贴合；
③套合时4层管坯的纵焊缝应沿圆周方向均匀错开，最小间距应大于1M；
f.装挡圈
①管坯二端装挡圈是旋压成形的必要条件，目的是增强管坯的支撑力，避免管坯在旋压过程中起皱；
②撑圈采用10#槽钢，装在管坯内径处，尺寸应考虑与管坯内径2mm间隙，椭圆度要保证小于20mm，与管坯的连接方法为手工氩弧焊；
g.旋压成形
①在管坯外表面按料长100+250×2+100进行划线；
②将管坯装进设备，校正托辊距离，保证筒体与下辊距离10～15mm；
③从上面波开始起旋，每次压下量5～7mm，上辊在转动时同时左右移动，以保证一波料长范围内都获得扩径，下辊相应同时轴向压缩，重复以上动作，直至第1波达到波形尺寸要求；
对第1波边接口进行扩径或收缩旋压，以获得标准外周长尺寸；
第2波的旋压按第③条进行，并对另一端接口进行扩径或收缩旋压；
对波距进行修正，以保证2波有效波长；
h.切边
①划线：成形后波纹管，在经水平检验过的平台上以自然状态放置，在圆周方向上以波内侧为基准取8点进行划线，误差不大于1mm;
②切边：用等离子切割机沿线外进行切割，切割后的端口平直，无明显缺陷；
i.坡口打磨:等离子切割后的直边应用砂轮进行打磨并坡口，同时去除切割外表面所有的金属滴迹、沟痕等杂质或缺陷，切割边缘必须均匀光滑、无疏松物；
j.定位点焊:在坡口完成后的管口边缘进行分段定位点焊，分段间隔为100mm±15mm；
定位点焊时，4层管坯之间应紧密贴合，必要时可用夹具将4层管坯夹紧后施焊；定位焊采用氩弧焊；
k.封口:波纹管在其两端的坡口处，用U形橡胶条进行密封保护，做好产品状态标记。
具体实施方式
①周长：因考虑到旋压成形时波纹管口径会产生收缩，因此外层周长计算时要放余量，一般直径放大10，以后每只内层周长差考虑为11，因此，周长尺寸为
38435/38424/38413/38402。
①下料尺寸：38435/38424/38413/38402×700×1.5。
错边：对口错边量应小于0.15 坡口清理：焊接前应将坡口内外侧各50范围内的水、油、污等杂质清理干净，并应充分干燥。
直流正接，电流90～120A，电压12～15V；焊接速度10～15cm/min；钨极直径Φ1.6，氩气流量6～10L/min，双面保护。
①在管坯外表面按料长100+250×2+100进行划线。
4层管坯之间应紧密贴合，必要时可用夹具将4层管坯夹紧后施焊。
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