CN102601178B - 一种管材直径修整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管材直径修整装置，包括缩径座、环形等分设置在缩径座上表面的若干缩径滑块、以及设置在缩径滑块外围的锁紧套，所述缩径滑块与缩径座构成缩径座径向的滑动连接，缩径滑块靠近缩径座中心的内侧面上设有可拆卸的缩径块，所述缩径滑块与锁紧套内壁贴合的外侧面为一沿着缩径座中心线倾斜的斜面，相应地，锁紧套的内壁具有与缩径滑块的外侧面适配的锁紧斜面，各锁紧斜面合围形成正多棱台形。本发明具有磨损小、使用寿命长、结构紧凑、方便使用的特点。

Description

一种管材直径修整装置

技术领域

本发明涉及一种管材加工机械装置，尤其是涉及一种校正管材外径的修整装置。

背景技术

目前，汽车产业已成为国民经济中的支柱产业，而悬置零件是汽车生产所必不可少的，在悬置零件中，橡胶悬置零件的应用极为普遍，而其中的金属衬套通常都需要经过修整工序，以减小其直径从而达到设计要求。

现有的此类管材直径修整装置通常包括一个锁紧套，锁紧套的内侧面为圆锥面，锁紧套内设有若干块缩径滑块，缩径滑块被安装在一个圆盘形的底座上，该底座上等分设置若干径向滑槽，从而使缩径滑块可沿着径向滑槽向中心滑移收缩，缩径滑块的外侧面为锥面，以便于锁紧套的内侧锥面相匹配，其内侧面上设有锁紧块，在锁紧套向下压时，利用锥面的向心作用推动缩径滑块向内收缩，从而带动缩径块向中心收缩，以便将放置于中心处的管材外径修正到设计尺寸。然而，上述修正装置由于锁紧套的内侧面为锥面，因此，当锁紧套下压，缩径滑块向内收缩时，缩径滑块外侧的锥面与锁紧套的锥面之间会产生相对的滑动，从而逐步从锁紧套锥面的大端向小端移动，这样，原本与其匹配的缩径滑块外侧锥面会与锁紧套的内侧锥面不再匹配，从而使两者之间由面接触变为线接触，进而极大地增加锁紧套和缩径滑块的磨损，并造成磨损的不均匀，从而速频繁地进行打磨修正，既增加工作量，同时降低使用寿命。

例如，中国专利文献上公开的“一种缩径夹具”，授权公告号为CN201856377U，包括有筒形固定座，固定座的内壁呈圆台状，固定座上端大于下端的直径，固定座内壁锥面配合有呈环形排列的压块，压块的截面呈扇形状。由于其固定座的内壁同样为锥面，因此，固定座与压块之间同样为线接触，难以避免磨损大使用寿命短的问题。

发明内容

本发明是为了解决现有技术存在的缩径滑块与锁紧套磨损大、磨损不均匀、使用寿命短的问题，提供一种缩径滑块与锁紧套磨损小、使用寿命长的管材直径修整装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种管材直径修整装置，包括缩径座、环形等分设置在缩径座上表面的若干缩径滑块、以及设置在缩径滑块外围的锁紧套，所述缩径滑块与缩径座构成缩径座径向的滑动连接，缩径滑块靠近缩径座中心的内侧面上设有可拆卸的缩径块，所述缩径滑块与锁紧套内壁贴合的外侧面为一沿着缩径座中心线倾斜的斜面，相应地，锁紧套的内壁具有与缩径滑块的外侧面适配的锁紧斜面，各锁紧斜面合围形成正多棱台形。当锁紧套与缩径滑块之间产生轴向上下相对位移时，锁紧套内壁即可挤压推动缩径滑块在缩径座上向中心聚拢，从而使缩径块所围成的缩径腔内侧面直径减小，以便挤压放置与其内部的管材，使管材的外径修整到符合设计要求。由于缩径滑块的外侧面为斜面，而锁紧套则相应地设置锁紧斜面，因此，当锁紧套与缩径滑块之间产生轴向上下相对位移时，能确保两者的贴合面之间始终保持面接触，从而可极大地降低其磨损，特别是，面接触的贴合面上可设置相应的油槽，从而可进一步降低其摩擦力和磨损，延长使用寿命。

作为优选，所述锁紧套采用分体结构，其包括外围的套箍、以及可拆卸地设于套箍内侧面数量与缩径滑块相同的若干调节块，所述套箍的内侧面为圆锥面，调节块的外侧面为圆锥面且与套箍的内侧面相贴合，调节块的内侧面与缩径滑块的外侧面适配以构成锁紧斜面。锁紧套采用分体结构，使套箍的内侧面可制成圆锥面，从而有利于其加工制造，同时调节块可采用与套箍不同的材质，其内侧的锁紧斜面上可方便地加工润滑油槽，并相应地通过热处理使其具有更高的硬度，其表面也可通过磨削提高光洁度，从而有利于降低摩擦力、减少磨损、延长使用寿命。由于外围的锁紧套与调节块之间没有相对的滑动，因此锁紧套不会产生磨损，当长时间使用后，只需磨削修正调节块的锁紧斜面，避免锥面的锁紧面需要用手工打磨，从而容易大模式产生形状和尺寸的误差而报废。另外，通过更换不同尺寸的调节块可方便地调节管材的修整直径范围，提高其适用性。当然，套箍的内侧面以及调节块的外侧面也可采用圆柱面，和圆锥面相比，圆柱面更便于加工制造；尤其是，当套箍的内侧面以及调节块的外侧面采用圆锥面贴合时，其贴合位置固定，当贴合位置稍有移位时，两者之间即由面接触变成线接触。而采用圆柱面贴合时，无论是否有移位产生，可始终保持两者之间为面接触。

作为优选，所述缩径座呈圆盘状，其上表面径向地设有若干滑槽，从而使缩径滑块与缩径座构成缩径座径向的滑动连接，并且在缩径座上表面中心处设有圆形凸台，圆形凸台的侧面与缩径滑块之间沿滑槽的中心线方向设有压簧。在现有技术中，缩径滑块与锁紧套的贴合面之间通常设有导轨，以便当锁紧套复位时带动缩径滑块外移复位，因此，在装配时缩径滑块需要同时与缩径座和锁紧套通过导轨连接，因此其装配难度较高。本发明中通过压簧的推力使缩径滑块向外移动复位，因而的缩径滑块可完全安装在缩径座上成为一个组件，与外围的锁紧套可完全分离，因而极大地简化了安装程序，降低其安装难度。

作为优选，所述压簧内穿设有限位螺杆，限位螺杆的尾端螺接于圆形凸台的侧面，缩径滑块的下部设有限位沉孔，限位螺杆的头部位于限位沉孔内并构成滑动连接。一方面，限位螺杆对压簧具有导向定位作用，避免压簧在受压时弯曲卡死；另一方面，缩径滑块在受到压簧的推力向外滑移时，限位螺杆可方便地限定缩径滑块的行程。另外，限位螺杆将缩径滑块与缩径座连接成一个组件，使装个装置的安装、维修极为便利。特便是，压簧需要具有一定的预紧压力，因此通过调整限位螺杆在凸台上的旋入深度，即可方便地调整压簧的预紧压力，在逐步旋入限位螺杆的过程中，压簧被慢慢压缩，最终将缩径滑块准确定位在缩径座上，使缩径滑块的装配方便省力。

作为优选，所述圆形凸台顶面的中心设有高出缩径块顶面的导向杆，导向杆的端部设有导向锥度。导向杆的直径可比管材内径的设计尺寸略小，在放置管材时，可将管材套在导向杆上，使管材可方便地进入缩径块所围成的缩径腔内。

作为优选，所述锁紧套的底面连接一底座，底座内具有空腔，所述缩径座与空腔间隙配合，空腔内还固定设置液压油缸，液压油缸的活塞杆端部与缩径座底面固定连接。本发明的缩径动力来自于锁紧套下方的液压油缸，而整个装置的上方完全敞开无遮挡，因此，可方便地从装置的上方取放管材，并且锁紧套与底座连接后整个装置成为一个整体，便于其储运及安装使用，特别是，无需配置压力设备，因此装置可横向放置使用，从而适合对较长管材端口处的外径修整。

作为优选，液压油缸的活塞杆上设有外螺纹，活塞杆上螺纹连接有行程调节螺母和锁紧螺母，相对应地，底座的空腔内设有可限定行程调节螺母轴向位移的限位台阶。通过改变行程调节螺母在活塞杆上的位置，即可方便地调整并限定活塞杆的伸出行程，进而调整管材的修整尺寸，并且通过锁紧螺母与行程调节螺母的相互自锁作用，可确保活塞杆伸出行程的稳定可靠。

作为优选，行程调节螺母和锁紧螺母的圆柱形侧面上分别设有若干径向锁紧孔，所述径向锁紧孔呈环形等间距排列，底座侧壁则设有与空腔连通的调节窗口。从而便于操作人员从调节窗口处将两根锁紧杆一类的工具分别插入行程调节螺母和锁紧螺母的其中一个径向锁紧孔内，以便从底座外部方便地转动行程调节螺母和锁紧螺母，进而调整行程调节螺母的位置并加以锁紧。

作为优选，在缩径座与空腔的间隙处轴向地设有导向孔，导向孔内设有导柱。导柱可限制缩径座产生转动，从而避免缩径滑块外侧的斜面与调节块上的锁紧斜面之间产生错位。另外，现有的导向结构通常是用导槽配合导轨，因而其加工不便，而本发明只需在缩径座与空腔的间隙处用普通的钻床钻一个轴向的导向孔，然后在导向孔中间隙配合地插入一根导向柱即可，不但加工制造方便，更有利于使用中的维修。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）磨损小、使用寿命长；（2）结构紧凑，方便使用。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明缩径座的结构示意图。

图3是图1中A-A剖面图。

图4是本发明的另一种结构示意图。

图中：1、缩径座  11、圆形凸台  12、径向孔  2、缩径滑块  21、限位沉孔  

22、斜面  3、锁紧套  31、套箍  32、调节块  4、缩径块  41、修整面  

5、限位螺杆  6、压簧  7、锁紧斜面  8、防护圈  9、导向杆  10、底座  

14、空腔  15、液压油缸  16、活塞杆  17、行程调节螺母  18、锁紧螺母  

19、限位台阶  20、锁紧孔  23、调节窗口  24、导柱。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、3所示的一种管材直径修整装置，包括缩径座1、环形等分设置在缩径座上表面的若干缩径滑块2、以及设置在缩径滑块外围的锁紧套3。如图2所示，缩径座呈圆盘状，在缩径座上表面中心处设置圆形凸台11，并且在圆形凸台的周围径向地设有若干滑槽，从而使缩径滑块与缩径座构成缩径座径向的滑动连接，滑槽采用T形槽、燕尾槽或者其它现有的结构，滑槽的数量一般在8至12个之间，本实施例中为8个，8个滑槽在缩径座上表面成环形等分排列，当然，缩径滑块的数量也为8个。缩径滑块靠近缩径座中心的内侧面上设有可拆卸的缩径块4，8个缩径块的内侧面围成一圈形成修整管材直径的修整面41，缩径块与缩径滑块之间可采用轴向的插槽连接，或者也可采用定位销结合螺钉连接，从而便于缩径块的拆卸和更换。缩径块的底面略高于圆形凸台的顶面，从而避免缩径块向中心聚拢时与圆形凸台产生干涉。缩径块的内侧面为柱面，柱面的半径可取待修整管材的半径与修正后管材的设计半径的平均值。

此外，如图1、2所示，在缩径座上表面的圆形凸台的侧面设置8个径向孔12，径向孔的方向分别与8个滑槽的中心线方向一致，径向孔的底部则设置螺纹孔，螺纹孔内螺接一限位螺杆5，并且在限位螺杆上套设一个压簧6。相应的，缩径滑块上位于缩径块下方的内侧面上对应限位螺杆处设置延伸至缩径滑块外侧面的通孔，并在通孔靠近外侧面一端设置限位沉孔21，限位螺杆的头部位于限位沉孔内并构成滑动连接。安装时，限位螺杆从缩径滑块外侧面的限位沉孔穿入，在穿出通孔后穿过压簧，并进入圆形凸台上的径向孔内，最终与径向孔内的螺纹孔连接，从而使缩径滑块在受到压簧的推力向外移动时，限位螺杆的头部可在限位沉孔内相对滑动，并最终构成对缩径滑块的限位。

进一步地，如图1、3所示，缩径滑块与锁紧套内壁贴合的外侧面为一沿着缩径座中心线由下至上逐步向内倾斜的斜面22，相应地，锁紧套的内壁具有与缩径滑块的外侧面适配的锁紧斜面7，各锁紧斜面合围形成正多棱台形。为便于制造，锁紧套采用分体结构，其包括外围圆形的套箍31、以及可拆卸地设于套箍内侧面数量与缩径滑块相同的8块调节块32，套箍的内侧面为圆锥面，以方便其加工，相应地，调节块上与套箍的内侧面相贴合的外侧面也为圆锥面，而调节块的内侧面则为与缩径滑块的外侧面适配的锁紧斜面。调节块可采用热处理工艺以提高硬度和耐磨性，并且在锁紧斜面上设置网格状的润滑油槽，以便涂敷润滑油脂从而减小摩擦阻力，并进一步提高耐磨性能。当然，如图4所示，套箍的内侧面也可采用圆柱面，相应地，调节块上与套箍的内侧面相贴合的外侧面也为圆柱面。另外，套箍的内侧面也可采用由8个斜面构成的正多棱台形，相应地，调节块则为平板结构，从而便于调节块采用磨削加工，以精确控制其厚度。与缩径滑块以及缩径块的连接结构相类似，套箍与调节块之间的可拆卸连接可采用轴向的插槽连接，或者也可采用定位销结合螺钉连接，从而便于调节块的拆卸、维修和更换。还有，锁紧套的上表面中心位置可固定设置一个防护圈8，该防护圈可对调节块起到卡位固定作用。

为便于管材进入到缩径块围成的大致呈圆柱形的修整面内，圆形凸台顶面的中心与缩径座同轴地设置高出缩径块顶面的导向杆9，并在导向杆的端部设置导向锥度。导向杆的直径可比需修整管材修整后的设计内径小0.2至0.5毫米，以便管材在修整后能顺利地从导向杆上取下，并且导向杆与缩径块顶面采用螺纹连接，以方便其更换，从而可适应不同管径的管材。

如图1所示，本发明采用液压油缸为装置提供动力，从而无须再另外配置相应的压机等设备，以提高其灵活性。为此，可在锁紧套的底面连接一底座10，该底座大致呈桶状，其内部具有空腔14，空腔的下部固定设置液压油缸15，空腔的上部开口，缩径座位于空腔的上部，两者之间形成间隙配合，液压油缸向上伸出的活塞杆16端部则与缩径座底面中心固定连接，从而有利于缩径座受力的均衡。液压油缸的活塞杆上设置外螺纹，从而可在活塞杆上螺纹连接行程调节螺母17和锁紧螺母18，当行程调节螺母和锁紧螺母相互紧密贴合时，即可形成自锁。相对应地，底座的空腔上部设置限位台阶19，当活塞杆向上伸出时，该限位台阶可限定行程调节螺母的轴向位移，从而限定活塞杆的伸出行程。行程调节螺母和锁紧螺母呈圆柱形，同时在圆柱形侧面上分别设置若干径向锁紧孔20，径向锁紧孔呈环形等间距排列，因而可将二根调节杆件（需另外配置）分别插入行程调节螺母和锁紧螺母的锁紧孔内，以转动行程调节螺母和锁紧螺母，进而调节并锁定活塞杆伸出行程。当然，调节杆件的头部与锁紧孔之间可采用螺纹连接，从而提高其连接的可靠性和稳定性。为便于行程调节螺母和锁紧螺母的转动，可在底座侧壁相应位置设置与空腔连通的调节窗口23，从而使调节杆件可穿过调节窗口进入锁紧孔内，方便活塞杆伸出行程的调节。

最后，在缩径座与空腔之间可设置导向结构，从而提高缩径座上下移动时的稳定性，避免出现卡死现象。具体可在底座的上表面位于缩径座与空腔的间隙处轴向地设置2至4个导向孔，该导向孔一半在底座上，另一半则在缩径座上，并且围绕缩径座中心线呈环形等分布置，导向孔内设有导柱24。当缩径座上下移动时，导柱可起到导向作用。当然，为了避免缩径座上下移动时导柱与底座之间产生相对位移，可在底座的上表面位于导柱的旁侧设置骑缝螺钉，以便将导柱固定在底座上。

本发明在使用时，其初始状态如图4所示，液压油缸的活塞杆处于回缩状态，此时的缩径座处于下限位置，压簧使缩径滑块外移，直至与调节块的锁紧斜面相贴合，缩径块所围成的修整面内即可放入需修整的管材，管材只需套在缩径座中心的导向杆上，利用导向杆的导向作用，即可对管材进行对中导向，从而方便地进入到修整面内，此时，启动液压油缸，使活塞杆向上伸出，活塞杆带动缩径座上移，缩径座上的缩径滑块在锁紧套内壁斜面的作用下向中心收拢，使缩径块所围成的修整面直径减小，从而使管材受到挤压后外径缩小，以达到修整管材外径尺寸的目的，缩径滑块收缩后的状态可参见图1。当然，为了保证修整后管材的外径符合设计要求，需要先对活塞杆的伸出行程进行校正和锁定。将配套的二根调节杆件的头部穿过底座的调节窗口后分别插入或拧入行程调节螺母和锁紧螺母的一个锁紧孔中，然后固定与行程调节螺母连接的调节杆件，转动与锁紧螺母连接的调节杆件，使锁紧螺母与行程调节螺母相互分开，此时即可通过调节杆件转动行程调节螺母。当调节杆件在调节窗口中的转动行程到达极限位置时，可拔出调节杆件，并与相邻的其它锁紧孔连接，即可再次转动行程调节螺母，如此循环多次，即可将行程调节螺母转到合适的位置，然后依照相同的方式转动锁紧螺母，使其与行程调节螺母贴合，并用调节杆件固定行程调节螺母，然后拧紧锁紧螺母，使其与行程调节螺母紧贴，从而将行程调节螺母锁紧在活塞杆上。如果修整后的管材外径有偏差，可采用上述方式对活塞杆的伸出行程进行微调。

Claims (8)

1.一种管材直径修整装置，包括缩径座（1）、环形等分设置在缩径座上表面的若干缩径滑块（2）、以及设置在缩径滑块外围的锁紧套（3），所述缩径滑块与缩径座构成缩径座径向的滑动连接，缩径滑块靠近缩径座中心的内侧面上设有可拆卸的缩径块（4），其特征是，所述缩径滑块与锁紧套内壁贴合的外侧面为一沿着缩径座中心线倾斜的斜面（22），相应地，锁紧套的内壁具有与缩径滑块的外侧面适配的锁紧斜面（7），各锁紧斜面合围形成正多棱台形，缩径块与缩径滑块之间采用轴向的插槽连接，所述锁紧套的底面连接一底座（10），底座内具有空腔（14），所述缩径座与空腔间隙配合，空腔内还固定设置液压油缸（15），液压油缸的活塞杆（16）端部与缩径座底面固定连接，在缩径座与空腔的间隙处轴向地设有导向孔，导向孔内设有导柱（24）。

2.根据权利要求1所述的一种管材直径修整装置，其特征是，所述锁紧套采用分体结构，其包括外围的套箍（31）、以及可拆卸地设于套箍内侧面数量与缩径滑块相同的若干调节块（32），所述套箍的内侧面为圆锥面，调节块的外侧面为圆锥面且与套箍的内侧面相贴合，调节块的内侧面与缩径滑块的外侧面适配以构成锁紧斜面。

3.根据权利要求1所述的一种管材直径修整装置，其特征是，所述锁紧套采用分体结构，其包括外围的套箍、以及可拆卸地设于套箍内侧面数量与缩径滑块相同的若干调节块，所述套箍的内侧面为圆柱面，调节块的外侧面为圆柱面且与套箍的内侧面相贴合，调节块的内侧面与缩径滑块的外侧面适配以构成锁紧斜面。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种管材直径修整装置，其特征是，所述缩径座呈圆盘状，其上表面径向地设有若干滑槽，从而使缩径滑块与缩径座构成缩径座径向的滑动连接，并且在缩径座上表面中心处设有圆形凸台（11），圆形凸台的侧面与缩径滑块之间沿滑槽的中心线方向设有压簧（6）。

5.根据权利要求4所述的一种管材直径修整装置，其特征是，所述压簧内穿设有限位螺杆（5），限位螺杆的尾端螺接于圆形凸台的侧面，缩径滑块的下部设有限位沉孔（21），限位螺杆的头部位于限位沉孔内并构成滑动连接。

6.根据权利要求4所述的一种管材直径修整装置，其特征是，所述圆形凸台顶面的中心设有高出缩径块顶面的导向杆（9），导向杆的端部设有导向锥度。

7.根据权利要求1所述的一种管材直径修整装置，其特征是，液压油缸的活塞杆上设有外螺纹，活塞杆上螺纹连接有行程调节螺母（17）和锁紧螺母（18），相对应地，底座的空腔内设有可限定行程调节螺母轴向位移的限位台阶（19）。

8.根据权利要求7所述的一种管材直径修整装置，其特征是，行程调节螺母和锁紧螺母的圆柱形侧面上分别设有若干径向锁紧孔（20），所述径向锁紧孔呈环形等间距排列，底座侧壁则设有与空腔连通的调节窗口（23）。