CN103302693B - 手动式管道坡口机及用其进行无内凸起焊缝施工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实现无内凸起焊缝、适应不同施工要求的手动式管道坡口机，以及采用该坡口机进行无内凸起焊缝施工的方法。本发明的手动式管道坡口机包括旋转基座，用于将旋转基座固定在管道内的固定机构，一端安装在旋转基座上、可绕旋转基座旋转的旋转杆，所述旋转杆的另一端滑动安装有可在旋转杆上滑动的旋转轴，所述旋转轴上安装有坡口刀。使用时将两段待焊接的管道内壁进行坡口处理之后，再进行焊接。本发明的手动式管道坡口机无需电源，以纯手动方式操作，可准确加工出管道坡口，坡口的尺寸、角度可根据施工需要灵活调节，能避免出现管道对焊连接时向内凸起的焊缝，有效保证管道的净内径，最大限度地消除凸起障碍，保证流体输送正常进行。

Description

手动式管道坡口机及用其进行无内凸起焊缝施工的方法

技术领域

本发明涉及塑料管道焊接技术领域，特别是涉及一种可准确加工出管道坡口，实现无内凸起焊缝的手动式管道坡口机，以及采用这种坡口机进行无内凸起焊缝施工的方法。

背景技术

目前，很多热塑性塑料管道可以采用热熔对焊连接工艺进行施工安装，如图1，图2所示，一般的做法是将待连接的两根管道管口切削平整，如图1所示的普通管口对焊前状态，与加热板接触加热到适宜的温度，然后将加热好的管口对正施加一定的压力直至冷却到环境温度，这样就完成了管道接口的热熔对焊连接，完成对焊焊接后的状态图见图2。

如图2所示，采用上述的焊接连接方式的缺点是对焊焊缝会凸出管道表面，管道内部和外部形成环形的凸起，外部的环形凸起对管道内部输送流体无甚影响，而向管道内部凸起的焊缝高于管道内壁，减小了管道内径，这样管道内部输送流体时，内部凸起的焊缝对于流动的流体是一种明显的阻碍，产生较大的局部阻力，形成局部紊流，对于有压流体的输送，这些内部凸起的焊缝会产生噪音，并可能加剧管道的震动，消耗更多的电力能源。对于无压流体的输送，例如排水管道，内部凸起的焊缝造成的局部紊流会影响排水量，如果内部排水水流中夹带有杂物，如毛发、线团、树枝杂物等，这些东西会挂在凸起的焊缝上，日积月累，有可能将管道内部完全堵塞，严重影响管道的正常使用。且外部产生的环形凸起也不利于管道排布。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可实现无内凸起焊缝、适应不同施工要求的手动式管道坡口机，以及采用该坡口机进行无内凸起焊缝施工的方法。

为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案为：

一种手动式管道坡口机，包括旋转基座，用于将旋转基座固定在管道内的固定机构，一端安装在旋转基座上、可绕旋转基座旋转的旋转杆，所述旋转杆的另一端滑动安装有可在旋转杆上滑动的旋转轴，所述旋转轴上安装有坡口刀。

进一步地，所述固定机构包括圆环形手柄，设置在圆环形手柄外侧且均匀排布的多个可伸缩机构，所述旋转基座设置在圆环形手柄的中心。

进一步地，所述可伸缩机构包括套筒，弹性部件和顶杆，所述套筒一端固装在圆环形手柄外侧，所述弹性部件安置在套筒内，所述顶杆的一端与弹性部件相作用，另一端伸出套筒。

进一步地，所述坡口刀通过限位调节板安装在旋转轴上，所述坡口刀可在限位调节板上移动。

进一步地，所述坡口刀的刀刃截面为月牙形。

本发明还提供了一种采用上述手动式管道坡口机进行无内凸起焊缝施工的方法，包括以下步骤：

步骤1将两段待对焊连接的管道管口切削平整，使断面和周围处于清洁干燥状态；

步骤2将坡口机固定于经过步骤1处理的对焊连接的管道内；

步骤3调整位置使旋转杆前端的坡口刀与管口内侧接触；

步骤4调节坡口刀刀刃的倾斜角度，绕旋转基座旋转一周，完成管道端面的内侧管口环向坡口加工；

步骤5对另一个对焊连接的管道重复步骤2到步骤4的操作；

步骤6清除管口的飞边毛刺等杂物，校正管口的圆度，然后进行对焊。

优选地，步骤5和步骤6之间还包括：步骤51调整位置使旋转杆前端的坡口刀与管口外侧接触；步骤52调节坡口刀刀刃的倾斜角度，绕旋转基座旋转一周，完成管道端面的外侧管口环向坡口加工；步骤53对另一个对焊连接的管道重复步骤51到步骤52的操作。

进一步地，所述步骤2具体为：将手动式管道坡口机的多个顶杆按下，整体放入管口，调整至合适的位置后放开顶杆，弹性部件将顶杆向外顶出，与管道内壁紧密接触，从而将坡口机固定于经过步骤1处理的对焊连接的管道内。

进一步地，还包括步骤7：将管口焊接面与温度适宜的加热板接触，同时施加一定的压力，待断面吸收热量至焊接面受热软化后，将管口从加热板上移开，然后将管口对接并施加压力，保持该压力等待受热软化的焊接部位自然降温冷却，撤去压力，完成焊缝。

进一步地，所述焊接面受热软化至软化高度为管道壁厚的二分之一时，再将管口从加热板上移开。

采用上述技术方案，本发明的有益效果有：

本发明所提供的手动式管道坡口机，无需电源，以纯手动方式操作，可准确加工出管道坡口，且坡口的尺寸和角度均可根据施工需要灵活调节。

本发明所提供的使用上述手动式管道坡口机进行无内凸起焊缝施工的方法，能避免出现管道对焊连接时向内凸起的焊缝，有效保证管道的净内径，最大限度地消除凸起障碍，保证流体输送的正常顺利进行。

附图说明

图1，图2为现有的管道管口焊接状态图；

图3为本发明的一种手动式管道坡口机结构示意图；

图4为图3中的坡口刀和调节限位板结构示意图；

图5为图3中的坡口刀结构示意图；

图6为本发明一实施例示意图；

图7，图8为本发明又一实施例示意图；

图9，图10为本发明又一实施例示意图。

其中：1旋转基座，2旋转杆，3旋转轴，4坡口刀，5圆环形手柄，6可伸缩机构，61套筒，62弹性部件，63顶杆，7限位调节板，8管道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图3为本发明的一种手动式管道坡口机结构示意图，如图3所示，一种手动式管道坡口机，包括旋转基座1，用于将旋转基座1固定在管道8内的固定机构，一端安装在旋转基座1上、可绕旋转基座1旋转的旋转杆2，所述旋转杆2的另一端滑动安装有可在旋转杆2上滑动的旋转轴3，所述旋转轴3上安装有坡口刀4，实现坡口刀的倾斜角度设置以及旋转定位切削，还可以满足不同内径和外径的管道坡口。在该实施例中，固定机构包括圆环形手柄5，设置在圆环形手柄5外侧且均匀排布的多个可伸缩机构6，所述旋转基座1设置在圆环形手柄6的中心。

上述的旋转基座1可以包括位于圆环形手柄中心的中心圆盘，在中心圆盘上安装可以在圆周方向自由旋转的销轴，构成旋转基座，然后将旋转杆安装在销轴上。

上述的旋转轴3可以为在旋转杆的一端设置与中心圆盘的平面平行的孔状结构，并采用一销轴穿进孔状结构中，实现垂直于圆环形手柄方向上的旋转，以调节坡口刀的倾斜角度。

作为本发明的一种实施例，如图4所示，所述坡口刀4通过限位调节板7安装在旋转轴3上，所述坡口刀4可在限位调节板7上移动，使坡口刀的位置调整更加精确可靠。坡口刀的刀刃截面可以为如图5所示的月牙形。

作为本发明的一种实施例，如图6所示，所述可伸缩机构6包括套筒61，弹性部件62和顶杆63，所述套筒61一端固装在圆环形手柄5外侧，所述弹性部件62安置在套筒61内，所述顶杆63的一端与弹性部件62相作用，另一端伸出套筒61。

采用上述的手动式管道坡口机，对待焊接管道管口进行环向坡口加工，使待焊接管道管口内侧形成坡口，以使焊接时，不会产生向内的凸起焊缝，消除影响管道内部流体输送的障碍，降低局部阻力，避免挂上及沉积杂物，降低管道内部堵塞次数和几率。

使用时，先对管道内侧进行坡口，坡口完成后，进行断面铣削处理，加热时待对焊连接管道管口呈软化状态，对接并施加适宜的压力，保持压力等待管口及焊接部位自然冷却，待温度降到与周围环境温度一致时，撤去压力，再进行后续其他工作。

本发明还提供了一种采用上述的手动式管道坡口机进行无内凸起焊缝施工的方法，包括以下步骤：

步骤1将两段待对焊连接的管道管口切削平整，使断面和周围处于清洁干燥状态；

步骤2将坡口机固定于经过步骤1处理的对焊连接的管道内，具体为：将手动式管道坡口机的多个顶杆按下，整体放入管口，调整至合适的位置后放开顶杆，弹性部件将顶杆向外顶出，与管道内壁紧密接触，从而将坡口机固定于经过步骤1处理的对焊连接的管道内；

步骤3调整位置使旋转杆前端的坡口刀与管口内侧接触；

步骤4调节坡口刀刀刃的倾斜角度，绕旋转基座旋转一周，完成管道端面的内侧管口环向坡口加工；

步骤5对另一个对焊连接的管道重复步骤2到步骤4的操作；

步骤6清除管口的飞边毛刺等杂物，校正管口的圆度，然后进行对焊。

步骤7将管口焊接面与温度适宜的加热板接触，同时施加一定的压力，待断面吸收热量至焊接面受热软化后，将管口从加热板上移开，然后将管口对接并施加压力，保持该压力等待受热软化的焊接部位自然降温冷却，撤去压力，完成焊缝。

优选地，步骤5和步骤6之间还包括：步骤51调整位置使旋转杆前端的坡口刀与管口外侧接触；步骤52调节坡口刀刀刃的倾斜角度，绕旋转基座旋转一周，完成管道端面的外侧管口环向坡口加工；步骤53对另一个对焊连接的管道重复步骤51到步骤52的操作。实现了对管口外侧的坡口，使管道外侧的焊接缝也不产生凸起，美观的同时，更有利于管道安装布置。

优选地，所述焊接面受热软化至软化高度为管道壁厚的二分之一时，再将管口从加热板上移开，既保证了焊接牢度，又不会发生凸沿。

实施例1

如图7，图8所示，一种采用上述的手动式管道坡口机进行无内凸起焊缝施工的方法，将两段待对焊连接管道管口先切削平整，内外部均擦拭干净，去除影响焊接的灰尘杂物，并烘干断面和周围的水分，使端面和附件部分都处于清洁干燥状态，然后，将手动式管道坡口机的固定机构的4个顶杆按下，整体放入管口，调整至合适的位置后放开顶杆，支撑弹簧将4个顶杆向外顶出，与管道内壁紧密接触，调整其平面结构与管口平行，将旋转杆放在与管口内侧接触的位置，调节刀刃的倾斜角度，绕中间转轴旋转一周，将管道端面的内侧管口环向加工出合适的坡口，然后同样加工另一个管口，坡口的宽度和高度相等，约等于管道壁厚的1/4，然后清除管口的飞边毛刺等杂物，校正管口的圆度，然后将管口焊接面与温度合适的加热板接触，同时施加一定的压力，待断面吸收一定的热量，约一半壁厚的范围受热软化后，将管口从加热板上移开，将管口对接并施加适宜的压力，保持这个压力等待热熔化部位自然降温冷却，待焊缝温度降到与周围环境温度一致时再进行后续其他工作。这样焊接好的焊缝，只有外部的环形焊缝凸起，高于管道外表面，而内部的环形焊缝也有一定的凸起，但此凸起是从低于管内壁的位置算起，总体高度仍不高于管道内壁。这种内壁光滑的结构很有利于内部流体的输送。

实施例2

如图9，图10所示的无内凸起焊缝施工的方法，与实施例1不同的是，该施工方法不仅对管道内壁进行坡口，还对管道外壁进行了坡口，具体为将两段待对焊连接管道管口先切削平整，内外部均擦拭干净，去除影响焊接的灰尘杂物，并烘干断面和周围的水分，使端面和附件部分都处于清洁干燥状态，然后，将两段管道端面的内侧管口和外侧管口都环向加工出合适的坡口，坡口的宽度和高度相等，约等于管道壁厚的1/4，然后按照上述同样的方法进行焊接连接，与上述完成焊缝不同的就是，内部和外部的环形焊缝均不高于基础面。内壁光滑的结构很有利于内部流体的输送，外部无较大凸起的焊缝又保证了管道的美观。

采用本发明，坡口尺寸可以根据管道的强度范围进行设置，以确保管道的正常安全使用。本发明可以广泛应用于各种塑料管道的焊接，如PVC管、PE管、PPR管等各种热塑性塑料材质。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种手动式管道坡口机，其特征在于，包括旋转基座；用于将旋转基座固定在管道内的固定机构，一端安装在旋转基座上、可绕旋转基座旋转的旋转杆，

所述固定机构包括圆环形手柄，设置在圆环形手柄外侧且均匀排布的多个可伸缩机构，所述可伸缩机构包括套筒，弹性部件和顶杆，所述套筒一端固装在圆环形手柄外侧，所述弹性部件安置在套筒内，所述顶杆的一端与弹性部件相作用，另一端伸出套筒；

所述旋转基座设置在圆环形手柄的中心；

所述旋转杆的另一端滑动安装有可在旋转杆上滑动的旋转轴，所述旋转轴上安装有坡口刀。

2.根据权利要求1所述的手动式管道坡口机，其特征在于，所述坡口刀通过限位调节板安装在旋转轴上，所述坡口刀可在限位调节板上移动。

3.根据权利要求2所述的手动式管道坡口机，其特征在于，所述坡口刀的刀刃截面为月牙形。

4.用权利要求1-3中任意一种手动式管道坡口机进行无内凸起焊缝施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1将两段待对焊连接的管道管口切削平整，使断面和周围处于清洁干燥状态；

步骤2将坡口机固定于经过步骤1处理的对焊连接的管道内；

步骤3调整位置使旋转杆前端的坡口刀与管口内侧接触；

步骤4调节坡口刀刀刃的倾斜角度，绕旋转基座旋转一周，完成管道端面的内侧管口环向坡口加工；

步骤5对另一个对焊连接的管道重复步骤2到步骤4的操作；

步骤6清除管口的飞边毛刺等杂物，校正管口的圆度，然后进行对焊。

5.根据权利要求4所述的无内凸起焊缝施工的方法，其特征在于，步骤5和步骤6之间还包括：

步骤51调整位置使旋转杆前端的坡口刀与管口外侧接触；

步骤52调节坡口刀刀刃的倾斜角度，绕旋转基座旋转一周，完成管道端面的外侧管口环向坡口加工；

步骤53对另一个对焊连接的管道重复步骤51到步骤52的操作。

6.根据权利要求4或5所述的无内凸起焊缝施工的方法，其特征在于，所述步骤2具体为：将手动式管道坡口机的多个顶杆按下，整体放入管口，调整至合适的位置后放开顶杆，弹性部件将顶杆向外顶出，与管道内壁紧密接触，从而将坡口机固定于经过步骤1处理的对焊连接的管道内。

7.根据权利要求4或5所述的无内凸起焊缝施工的方法，其特征在于，还包括步骤7：将管口焊接面与温度适宜的加热板接触，同时施加一定的压力，待断面吸收热量至焊接面受热软化后，将管口从加热板上移开，然后将管口对接并施加压力，保持该压力等待受热软化的焊接部位自然降温冷却，撤去压力，完成焊缝。

8.根据权利要求7所述的无内凸起焊缝施工的方法，其特征在于，所述焊接面受热软化至软化高度为管道壁厚的二分之一时，再将管口从加热板上移开。