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申请/专利权人：中国科学院理化技术研究所

摘要：本发明涉及一种可变行程的限域空间冷折弯装置及方法，特别是用于外部涂覆有绝热层、PU泡沫PUR硬质泡沫的管道。所述装置包括折弯机本体、折弯诱导机构、滚转纠偏机构、行走步进机构、折弯保持机构，本发明提出的可变行程的限域空间冷折弯机在管道弯制过程中能够实现折弯诱导、同轴保持、步进行走和折弯保持等功能，可以根据待弯曲管道的不同规格来确定弯曲所需液压力，对于相同规格的管道，也可以根据选择不同大小的液压力实现不同的顶起行程，行程范围较大且行程可变，进而从管道内部满足管道弯制的加工要求且不破坏管道外部涂覆层。

主权项：1.一种可变行程的限域空间冷折弯装置，包括：折弯机本体1，用于在管道弯制过程中施加弯制力；折弯诱导机构2，用于定点可控的诱导折弯；滚转纠偏机构3，用于所述折弯机本体（1）同轴保持和水平偏转纠偏；行走步进机构4，用于所述折弯机本体（1）在管道内部的步进行走；折弯保持机构5，用于在管道弯制过程中保持管道折弯形态；所述折弯机本体1包括：基体1-1、固定单元1-2、顶升单元1-3和顶升装置1-4；其中所述基体1-1为光滑流线型设计，充分减小弯制过程中应力集中现象；所述固定单元1-2和所述顶升单元1-3位于所述基体1-1两端；所述固定单元1-2在弯制过程中用于固定所述折弯机本体1；所述顶升单元1-3在弯制过程中用于顶升管道，所述顶升单元1-3在所述顶升装置1-4的顶升作用下与管道内壁接触，将顶升力作用于管道内壁并带动管道产生顶升位移；所述折弯诱导机构（2）位于所述折弯机本体（1）下方，为一个切削弧面结构，所述切削弧面结构弧度与弯制过程中管道弯曲抬升弧度相同，在折弯过程中诱导管道按切削弧面结构折弯；所述滚转纠偏机构（3）在工作过程中实时监测所述折弯机本体（1）与管道的共轴定位，并根据偏转角度自动对所述折弯机本体（1）进行水平角度滚转校正；所述滚转纠偏机构（3）包括：角度检测机构（3-1）、传输与反馈机构（3-3）和角度纠偏机构（3-2）；所述角度检测机构（3-1）在工作过程中实时监测所述折弯机本体（1）与管道的共轴定位，实时检测所述折弯机本体（1）的水平偏转角度和偏转方向，将检测出的偏转方向和偏转角度数据按对应传输方式进行传输编码；传输与反馈机构建立与角度检测机构（3-1）和角度纠偏机构（3-2）的数据传输通讯，实时接收角度检测机构（3-1）发送的相关角度编码数据，对接收到的数据进行计算，判断角度偏转方向和偏转角度，并判断当前偏转角度是否满足管道弯制要求，所述判断若不满足弯制要求后，所述传输与反馈机构还用于：向角度纠偏机构（3-2）发送纠偏信号，驱动所述角度纠偏机构（3-2）动作完成纠偏操作，并持续判断此次角度纠偏是否纠偏到位；所述角度纠偏机构（3-2）通过差速履带形式实现角度校正：在所述折弯机本体（1）首尾两端的下方各分布有两部行走履带，两部行走履带水平分布于所述折弯机本体（1）轴线左右两侧，当左右两侧的行走履带差速转动时，所述折弯机本体（1）在差速带动下能够实现基体水平角度调整，进而实现所述折弯机本体（1）水平滚转校正；行走步进机构（4）配置成通过设置于管道外部的卷扬步进装置带动拖拽钢缆动作，钢缆拉拽管道内的所述折弯机本体（1），所述折弯机本体（1）在底部支撑轮的支撑作用和钢缆的拖拽作用下实现步进行走功能；所述折弯保持机构（5）位于弯制管道的弯制端，通过设置拉弓吊起式牵引机构将管道弯曲端吊起，利用管道自身重力作用实现管道弯折状态保持的效果。

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