CN102896242A - 旋压头及旋压封口机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可实现加工时刀头旋转而管件固定的旋压头及采用该旋压头的旋压封口机。旋压头包括主轴体和轴承套；主轴体装配在轴承套内；主轴体可相对轴承套转动，轴承套可沿主轴体的轴向相对主轴体作往复运动；在主轴体上设有至少一个可沿主轴体的轴向往复运动的主动件；在主轴体的一个端部还设有至少一个可沿主轴体的径向往复运动的被动件；轴承套、主动件、被动件依次进行传动；在被动件上设有刀架部。本发明的旋压头及旋压封口机适用于各种管件的端部封口，可以防止加工长管件时管件的摆动和变形，且封口的部位平滑美观。具有加工快速可靠，加工成本低廉、操作方便等优点。

Description

旋压头及旋压封口机

技术领域

本发明涉及一种用于对管件的端部进行封口的机构及机器。

背景技术

空调管路中的部分金属管件是需要对其端部进行封口的。封口工序的实现通常是采用旋压封口机来完成。

现有的旋压封口机采用的是管件由电机带动高速旋转，压头由液压缸带动沿管件的径向和轴向运动而挤压管件端部，利用管件自身材料使端部封闭成型的原理实现封口工序的。然而这样的旋压封口机只能加工长度较短的管件，当管件的长度较长时，高速转动会令管件的尾部摆动从而导致管件变形，封口的质量也会由此变差。最重要的是在加工长管件的过程中一旦发生管尾甩脱，后果不堪设想。

因此需要对现有的旋压封口机进行改进。

发明内容

本发明提供一种可实现加工时刀头旋转而管件固定的旋压头及旋压封口机。

本发明设计的加工原理是：将管件固定住，令刀头绕管件的端部旋转，并且令刀头沿管件的径向运动，当刀头与管件的端部接触和摩擦时，利用刀头对管件的径向作用力以及两者摩擦时所产生的热量，令管件端部的材料向管件的轴心流动，从而使得管件的该端部被封闭起来实现封口效果。

以上设计的加工原理中，关键是要同时实现“刀头绕管件的端部旋转”和“刀头沿管件的径向运动”。

本发明采取以下的技术方案：

旋压头，包括主轴体和轴承套；主轴体装配在轴承套内；主轴体可相对轴承套转动，轴承套可沿主轴体的轴向相对主轴体作往复运动；在主轴体上设有至少一个可沿主轴体的轴向往复运动的主动件；在主轴体的一个端部还设有至少一个可沿主轴体的径向往复运动的被动件；轴承套、主动件、被动件依次进行传动；在被动件上设有刀架部。

本发明的旋压头的工作原理是：以外力带动轴承套，使轴承套沿主轴体的轴向运动，轴承套又依次带动主动件和被动件运动。轴承套被外力带动而沿主轴体的轴向的两个方向运动时，被动件将相应地作远离主轴体轴心或靠近主轴体轴心的径向运动，于是实现了“刀头沿管件的径向运动”。由于主轴体与轴承套之间还可作相对转动，通过马达带动主轴体旋转时，安装在刀架部上的刀头也将一起旋转，于是实现了“刀头绕管件的端部旋转”。并且该两运动是可以同时存在的，因此本发明的旋压头可实现上述的设计加工原理。

其中一种轴承套与主动件传动的结构是：主动件上设有凸块部，轴承套上形成有环状卡位，凸块部处在环状卡位内，且可在环状卡位内运动。该结构下，通过环状卡位对凸块部的卡持作用，轴承套可带动主动件沿主轴体轴向的两个方向运动，而主动件随主轴体转动时，环状卡位可为凸块部提供转动所需的空间，因此在主轴体转动时，轴承套仍可带动主动件沿主轴体的轴向往复运动。本结构中，在凸块部与环状卡位之间还可设置轴承，以减少凸块部与环状卡位之间的转动摩擦力。在环状卡位内最好还设置有开口的平衡垫环，平衡垫环的开口部用于容纳凸块部。在加入平衡垫环后，可使得轴承受到的凸块部的反作用力更为平均。

其中一种主动件与被动件传动的结构是：主动件上设有主动件齿条部，被动件上设有被动件齿条部；主动件与被动件之间通过主动件齿条部、中介齿轮、被动件齿条部而进行传动。

本发明还提供一种旋压封口机，采用以下的技术方案：

旋压封口机，包括：机座、旋压头、主轴承座、主马达、封口动力装置以及管件夹具；主轴承座、封口动力装置、管件夹具与机座安装固定在一起；旋压头的主轴体装配在主轴承座内，主轴体可相对主轴承座转动；主马达对主轴体进行传动；封口动力装置对旋压头的轴承套进行传动。

加工时，先对管件进行定位，然后通过管件夹具将管件夹紧，起动主马达带动主轴体旋转，此时刀头将绕管件的端部旋转。主轴体与轴承套之间是可以相对转动和作轴向运动的，主轴体转动时轴承套并不转动。启动封口动力装置，封口动力装置带动轴承套沿主轴体的轴向运动从而令刀头沿管件的径向运动，最终管件的该端部被旋压封闭起来。

所述的封口动力装置可以采用横置的液压缸。

另外，轴承套与机座之间最好设有导柱导套副或滑块滑轨副，以提高轴承套对轴向载荷的承受力以及降低旋转时主轴体上刀头所在端的振动。

所述的管件夹具可由下夹头、上夹头和夹紧动力装置构成；下夹头安装固定在机座上，夹紧动力装置采用立置的液压缸，上夹头安装固定在立置的液压缸的液压杆上；上夹头与下夹头正对。当液压杆上下运动时，管件将相应地处在松开和夹紧的状态。

在机座上最好还设置管件支撑架，用于辅助支撑管件的尾部。

本发明的旋压封口机可加入到位开关和电子控制装置，并由电子控制装置对主马达、封口动力装置等动力装置进行控制，以进一步提升其自动化程度。

本发明的旋压头及旋压封口机适用于各种管件的端部封口，可以防止加工长管件时管件的摆动和变形，且封口的部位平滑美观。具有加工快速可靠，加工成本低廉、操作方便等优点。

附图说明

图1是实施例1结构示意图；

图2是实施例2结构示意图；

图3是实施例3结构示意图；

图4是实施例4结构示意图。

附图标记说明：2-主轴体；3-轴承套；4-主动件；5-被动件；6-第一中介齿轮；7-第二中介齿轮；8-第三中介齿轮；9-第一轴承套件；10-第二轴承套件；11-主动件齿条部；12-被动件齿条部；13-刀架部；14-刀头；15-凸块部；16-环状卡位；17-第一推力轴承；18-第二推力轴承；19-平衡垫环；20-推力轴承；21-滚珠轴承；30-旋压封口机；31-机座；32-旋压头；33-主轴承座；34-主马达；35-横置液压缸；36-下夹头；37-上夹头；38-立置液压缸；39-管件支撑架；40-液压站；41-液压站马达；42-电箱；43-操作面板；44-导套；45-导柱；46-固定板；115-凸块部；116-环状卡位；202-主轴体；203-轴承套；204-主动件；205-被动件；206-第一中介齿轮；207-第二中介齿轮；208-第三中介齿轮；214-刀头；215-凸块部；216-环状卡位；219-平衡垫环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的旋压头，包括：主轴体2、轴承套3、主动件4、被动件5、第一中介齿轮6、第二中介齿轮7和第三中介齿轮8。其中，轴承套3由第一轴承套件9和第二轴承套件10通过螺栓连接组成。

主动件4与主轴体2之间在主轴体2的侧面位置形成直线运动副，该直线运动副的方向与主轴体2的轴向相同，于是主动件4可沿主轴体2的轴向相对主轴体2作往复运动。本实施例中，主动件4和主轴体2之间形成的是滑块滑轨副，主动件4作为滑块，主轴体2上设有对应的滑轨。

被动件5与主轴体2之间在主轴体2的一个端部位置也形成直线运动副，该直线运动副的方向与主轴体2的径向相同，于是被动件5可沿主轴体的径向相对主轴体2作往复运动。本实施例中，被动件5和主轴体2之间形成的也是滑块滑轨副，被动件5作为滑块，主轴体2上设有对应的滑轨。

主动件4上设有主动件齿条部11，被动件5上设有被动件齿条部12。主动件4与被动件5之间依次通过主动件齿条部11、第一中介齿轮6、第二中介齿轮7、第三中介齿轮8、被动件齿条部12而进行传动。当主动件4沿主轴体2的轴向往复运动时，被动件5将相应地沿主轴体2的径向往复运动。在被动件5上设有刀架部13，在刀架部13上装有刀头14，于是主动件4的运动将带动刀头14作相应的运动。

第一中介齿轮6、第二中介齿轮7和第三中介齿轮8均处在主轴体2内部的空间中，这样可使得主轴体2的外部形状得到简化。

主轴体2是装配在轴承套3内的，通过匹配主轴体2的外径和轴承套3的内径，可实现“主轴体可相对轴承套转动，轴承套可沿主轴体的轴向相对主轴体作往复运动”的效果。轴承套3的主要作用是：在主轴体2转动时，带动随主轴体2转动的主动件4令主动件4沿主轴体2的轴向运动，从而实现“刀头沿管件的径向运动”的效果。

本实施例中，主动件4上设有凸块部15，轴承套3上形成有环状卡位16，凸块部15处在环状卡位16内，通过匹配凸块部15与环状卡位16之间的尺寸，可实现“凸块部可在环状卡位内运动”的技术要求。该结构下，通过环状卡位16对凸块部15的卡持作用，轴承套3可带动主动件4沿主轴体2轴向的两个方向运动，而主动件4随主轴体2转动时，环状卡位16可为凸块部15提供转动所需的空间，因此在主轴体2转动时，轴承套3仍可带动主动件4沿主轴体2的轴向往复运动。

这样的旋压头，令主轴体2旋转起来，并施加外力推动轴承套3运动，即可实现“刀头绕管件的端部旋转”和“刀头沿管件的径向运动”的技术要求。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：在凸块部115与环状卡位116之间还设有第一推力轴承17和第二推力轴承18，以减少凸块部115与环状卡位116之间的转动摩擦力。

在环状卡位116内设置有开口的平衡垫环19，平衡垫环19的开口部用于容纳凸块部115。在加入平衡垫环19后，第一推力轴承17和第二推力轴承18受到的凸块部115的反作用力更平均。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：在凸块部215与环状卡位216之间，远离刀头214的一侧设置的是推力轴承20；在凸块部215与环状卡位216之间，靠近刀头214的一侧设置的是滚珠轴承21，滚珠轴承21的内径与主轴体202的外径间隙配合。这样的好处是：只有在轴承套203带动主动件204向刀头214方向运动时，凸块部215与环状卡位216之间才产生大载荷，轴承套203带动主动件204回程时并不会产生大载荷，所以可以只在凸块部215的单边设置推力轴承20；当轴承套203向刀头214方向运动一段距离后，刀头214将与管件的端部接触，管件的端部将对刀头214产生反作用力致使主轴体202的该端可能性地产生振动，而此时轴承套203利用其更为接近刀头的位置加上滚珠轴承21的限位作用，可对主轴体202的该振动产生较好的抑制作用，使得封口的加工精度得到提高。

在环状卡位216内设置有开口的平衡垫环219，平衡垫环219的开口部用于容纳凸块部215。在加入平衡垫环219后，凸块部215与推力轴承20和滚珠轴承21之间的受力更平均。

实施例4

如图4所示，本实施例是一台旋压封口机30，包括：机座31、实施例3所述结构的旋压头32、主轴承座33、主马达34、作为封口动力装置的横置液压缸35、下夹头36、上夹头37、立置液压缸38、管件支撑架39、液压站40、液压站马达41、电箱42和操作面板43。

主轴承座33、主马达34、横置液压缸35、下夹头36、立置液压缸38、管件支撑架39、液压站40、液压站马达41、电箱42和操作面板43安装固定在机座31上。

旋压头32的主轴体202装配在主轴承座33内，主轴体202可相对主轴承座33转动。主马达34通过皮带传动而带动主轴体202转动。

本实施例中，主轴承座33上设有两套导套44，导套44内各装有匹配的导柱45，导柱45的一端与轴承套203连接在一起，导柱45的另一端与固定板46连接在一起。固定板46与横置液压缸35的液压杆连接在一起。当横置液压缸35的液压杆伸出或缩回时，轴承套203将沿主轴体202的轴向朝相应的方向平稳运动。

操作时，将管件放到下夹头36上，利用管件支撑架39可对管件的尾部进行辅助定位。然后操作操作面板43，让立置液压缸38带动上夹头37向下运动直至压紧管件。此后主马达34带动主轴体202转动，刀头214将绕管件的端部转动。主马达34启动后，横置液压缸35将推动轴承套203向刀头方向运动，于是轴承套203通过带动主动件204、第一中介齿轮206、第二中介齿轮207、第三中介齿轮208而最终带动被动件205，使得刀头214朝靠近管件的方向运动。刀头214接触管件的端部后，刀头对管件的径向作用力以及两者摩擦时所产生的热量，令管件端部的材料向管件的轴心流动，从而使得管件的该端部被封闭起来。随后横置液压缸35将轴承套203拉回，刀头214因此也朝远离管件的方向退回，主马达34停转，立置液压缸38拉起上夹头37，取出管件，至此完成一件管件的封口工序。

Claims (10)

1.旋压头，其特征是：包括主轴体和轴承套；主轴体装配在轴承套内；主轴体可相对轴承套转动，轴承套可沿主轴体的轴向相对主轴体作往复运动；在主轴体上设有至少一个可沿主轴体的轴向往复运动的主动件；在主轴体的一个端部还设有至少一个可沿主轴体的径向往复运动的被动件；轴承套、主动件、被动件依次进行传动；在被动件上设有刀架部。

2.如权利要求1所述的旋压头，其特征是：轴承套与主动件传动的结构是：主动件上设有凸块部，轴承套上形成有环状卡位，凸块部处在环状卡位内，且可在环状卡位内运动。

3.如权利要求2所述的旋压头，其特征是：在凸块部与环状卡位之间还设有轴承。

4.如权利要求3所述的旋压头，其特征是：在环状卡位内设置有开口的平衡垫环。

5.如权利要求3所述的旋压头，其特征是：在凸块部（115）与环状卡位（116）之间还设有第一推力轴承（17）和第二推力轴承（18）。

6.如权利要求3所述的旋压头，其特征是：在凸块部（215）与环状卡位（216）之间，远离刀头（214）的一侧设置的是推力轴承（20）；在凸块部（215）与环状卡位（216）之间，靠近刀头（214）的一侧设置的是滚珠轴承（21），滚珠轴承（21）的内径与主轴体（202）的外径间隙配合。

7.如权利要求1所述的旋压头，其特征是：主动件与被动件传动的结构是：主动件上设有主动件齿条部，被动件上设有被动件齿条部；主动件与被动件之间通过主动件齿条部、中介齿轮、被动件齿条部而进行传动。

8.一种包括权利要求1的旋压头的旋压封口机，其特征是：包括：机座、旋压头、主轴承座、主马达、封口动力装置以及管件夹具；主轴承座、封口动力装置、管件夹具与机座安装固定在一起；旋压头的主轴体装配在主轴承座内，主轴体可相对主轴承座转动；主马达对主轴体进行传动；封口动力装置对旋压头的轴承套进行传动。

9.如权利要求8所述的旋压封口机，其特征是：轴承套与机座之间设有导柱导套副或滑块滑轨副。

10.如权利要求8所述的旋压封口机，其特征是：所述的管件夹具由下夹头、上夹头和夹紧动力装置构成；下夹头安装固定在机座上，夹紧动力装置采用立置的液压缸，上夹头安装固定在立置的液压缸的液压杆上；上夹头与下夹头正对。

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