CN104669577B - 一种异形壁管承、插口成型模具及其承插口制造设备 - Google Patents

Abstract

一种异形壁管承、插口成型模具及其承插口制造设备，用于解决没有专用设备的问题。该成型模具包括第一圆筒装配体、第二圆筒装配体、第三圆筒装配体、光轴拉紧杆和长轴，并通过相互配合形成一体，通过长轴可以控制第二圆筒装配体中的两对弧形板，进而调整第二圆筒的直径大小和圆度。同时通过其他辅助机构的配合形成一个制造设备，可以实现自动化的制造作业。特别是能够实现钢塑复合承插口的制作需要，满足大口径的异形壁管的承插口的制作需要。

Description

一种异形壁管承、插口成型模具及其承插口制造设备

技术领域

本发明涉及排水管道的制作技术领域，具体地说是一种异形壁管的承、插口成型的模具及其承、插口制造设备。

背景技术

异形壁管在排水管领域中一般包括双壁波纹管、双壁波纹管、钢带增强螺旋缠绕管、内外双平壁管、钢塑复合管、中空壁缠绕管、模压排水管等。其中管接头的处理是一个复杂的结构，以螺旋缠绕管为例进行说明：

螺旋缠绕管是一种具有较高强度的管材，其结构上在外表面具有螺旋的加强筋，形成螺旋状的突起。传统的管道连接方法，一是采用钢箍进行连接，此种方法需要使用较复杂的连接结构，中国专利CN202532040U中公开的就是这种结构。二是采用承插口进行连接，传统的承插口的设计太过复杂，难以成型，且生产效率低、成本高、大口径承插口易变性的问题，在制造过程中存在难度。而且，在成型的过程中，自动化程度不高，尺寸不精密，容易出现承插连接不牢靠的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于制造管道承、插口的模具，并提供一种在管道基础上制作这种承插口的制造装置，是一种自动化的制造装置，可以针对各种样式的异形壁管进行管接头处有关承、插口的制作。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种异形壁管承、插口成型模具，其特征在于，包括第一圆筒装配体、第二圆筒装配体、第三圆筒装配体、所述光轴拉紧杆和长轴；

由第一圆筒和第一紧固盘组成的第一圆筒装配体，所述第一圆筒两端分别设有第一法兰和第二法兰，所述第一法兰上设有用于紧固用的固定孔或卡槽，并在第一圆筒筒体上沿周向均匀设置有至少三个缺口，所述第一紧固盘固定在第一圆筒的内部且同轴设置，在第一紧固盘中心设有一个和第一圆筒同轴心设置的圆孔，并在圆孔中安装第一直线轴承，

第二圆筒装配体包括第二圆筒、第一滑块、第二滑块、双向调节螺栓、推力球及紧固件，所述第二圆筒是由对称布置的至少两对大弧形板和小弧形板组成的一个圆筒，且在两两相邻的两个大、小弧形板之间为斜面配合，所述斜面配合的倾斜方向是沿着便于小弧形板向内滑动的方向，第一滑块与每一大弧形板之间通过至少一根铰链或者双向调节螺栓(324)进行铰接连接，第二滑块位于第二圆筒中央，第二滑块与小弧形板之间通过至少一个铰链或者双向调节螺栓进行铰接连接，在第一滑块和第二滑块中分别设有四个周向均布的圆孔，所述圆孔中安装第二直线轴承，分别在每个大弧形板和小弧形板的内侧壁上直接或者间接固定推力球，推力球分为两组且分别朝向两个方向，同一侧的推力球的球面突出至第二圆筒的外端面且至少为2毫米，使得大弧形板和小弧形板分别与第二法兰、第三法兰进行滚动配合，分别在第一滑块和第二滑块中央处设置一个圆形轴孔并在其中安装第五直线轴承，其中第五直线轴承的内径与长轴的直径大小相同；

第三圆筒装配体包括第三圆筒和第三紧固盘及若干螺钉，第三圆筒的一端设有第三法兰，第三紧固盘位于第三圆筒的内部且同轴设置，在第三紧固盘中心设有一个圆孔并在其中安装第三直线轴承，所述第三直线轴承的内径大小与长轴的外径相等；

在第一紧固盘和第三紧固盘之间用至少两组光轴拉紧杆进行拉紧，所述光轴拉紧杆与第一滑块和第二滑块之间的第二直线轴承进行滑动配合且两端通过螺母与第一紧固盘和第三紧固盘上的光孔固定；

长轴依次穿过第一圆筒装配体、第二圆筒装配体、第三圆筒装配体中的第二转筒、第五直线轴承和第三直线轴承，且在轴向上，在第二滑块两侧分别使用一个紧固块与长轴进行固定连接，形成一体，并至少在第一滑块的外侧使用一个紧固块与长轴进行固定连接，使得长轴在轴向运动时带动第一滑块和第二滑块的运动。

进一步地，第一滑块和第二滑块之间的间隙在100毫米至300毫米之间。

进一步地，所述大弧形板和小弧形板壁中设计一个中空夹套，并在侧面设计一个进水口和出水口。

一种异形壁管承、插口制造设备，其特征在于，

包括机架、模具、模具固定盘总成、增强圆筒夹合总成和驱动装置，

所述机架是由横、纵和竖向的杆件组成的框架；

所述模具上述的一种异形壁管承、插口成型模具；

模具固定盘总成包括模具固定盘、第一转筒、固定套筒和驱动装置，其中模具固定盘和第一转筒同轴设置且模具固定盘通过螺母锁紧在第一转筒的外端，形成一体，所述第一转筒为一空心轴，第一转筒穿过固定套筒且与固定套筒之间通过轴承进行装配，两者之间也是同轴设置，第一转筒的另一端安装驱动装置，在模具固定盘上设有模具安装孔，模具安装孔分为若干组，以固定盘盘心为中心，成放射状分布，

增强圆筒夹合总成包括支撑架、第二转筒、卡爪和驱动装置，一个支撑架通过第四直线轴承安装在第二转筒的前端，并由挡环进行轴向限位，使得支撑架相对第二转筒仅仅具有转动的动作，第二转筒套置在第一转筒中，同轴设置，所述第二转筒的后部通过第六直线轴承与机架上的轴承固定座进行滑动配合，且第二转筒的后端设置一个带动第二转筒的前后移动的驱动装置，其中的支撑架中心点位于第一圆筒中且穿过第一圆筒上的缺口后向外延伸，在支撑架的每个杆件上分别安装一个滑块，所述滑块与支撑架之间设有调节滑块位置的调节结构，所述卡爪安装在滑块上。

进一步地，采用手动方式调节，所述支撑架为十字架(51)，所述调节结构包括丝杠组件、调节螺栓和螺母，所述十字架中每一杆件的两侧分别安装一个丝杠组件(54)，一个滑块(512)滑动配合的置于十字架上，并通过两个螺母(513)可以实现锁紧滑块，滑块上向前设有一个固定座，固定座上设有一个螺栓孔，一个调节螺栓(55)旋合在固定座中，且在调节螺栓的一端活动连接一个卡爪(53)，卡爪与滑块之间滑动配合。

进一步地，采用气动方式夹紧调节，所述支撑架为三杆支撑架，所述调节机构为安装在滑块和支撑件杆件之间的气缸，所述滑块与杆件之间设有锁紧结构。

进一步地，在所述机架一侧设有一个吹热风口和一个熔融塑料挤出口，其中吹热风出口外接发热装置，形成一个加热系统，熔融塑料挤出口与一个熔融挤出机(例如单螺杆挤出机)相连，吹热风口和一个熔融塑料挤出口位于第二圆筒处的外侧。

进一步地，在所述机架一侧上部设有一对成型后的管接头进行整理压平的压紧辊。

进一步地，还包括一设置在机架一侧的对成型模具上的管接头进行喷水的冷水喷嘴和水槽。

进一步地，还包括一组对成型后的管接头进行进行机加工的加工刀具组件，所述加工刀具组件具有径向进给和轴向进给的动作并对旋转的管接头进行旋转切除。

进一步地，为增强十字架的强度，在十字架的外围设置一个圆环加固。

进一步地，所述安装孔的数量为9个或者12个。

进一步地，所述斜面配合中斜面与法线的夹角β为大于等于50度，或者具有类似的夹角。

本发明的有益效果是：

该异形壁管承、插口成型模具具有收缩的功能，可以完成同直径的管道的插口和承口的制作，结构设计巧妙，便于脱模，工作效率高。

该模具可以实现承插口的微调，适合不同直径的承插口的制作。

该结构的设备，在整体上看，自成一体，各部分之间既有联系，又有区别，可以联动，完成管接头的制作，满足工业化、流水化生产的需要。

该设备，特别是能够实现钢塑复合承插口的制作需要，满足大口径的异形壁管的承插口的制作需要。

附图说明

图1为第一圆筒装配体的主视图。

图2为图1的A--A剖视图。

图3为第一圆筒装配体的立体图。

图4为第二圆筒装配体的主视图。

图5为图4的B--B剖视图。

图6为第二圆筒装配体的立体图。

图7为第三圆筒装配体的立体图。

图8为图7的全剖视图。

图9为模具固定盘总成的立体图。

图10为图9的全剖视图。

图11为增强圆筒夹合总成的立体图。

图12为图11的剖视图。

图13为模具的主视图。

图14为模具的立体图。

图15为本设备的主视图。

图16为本设备的立体图。

图17为图15中C--C剖视图。

图18模具、模具固定盘总成和增强圆筒夹合总成的局部装配关系。

图19为第一推杆及驱动机构的示意图。

图20为第二推杆及驱动机构的示意图。

图21为热风出口及支撑架的立体图。

图22为压紧辊及支架的立体图。

图23为加工刀具组件的立体图。

图24为轨道的立体图。

图25为机架的立体图。

图26为第一丝杠驱动机构的立体图。

图27为异形壁管的全剖视。

图28为承插口成型后的异形壁管全剖图。

图29为机加工后的管材示意图。

具体实施方式

下面通过对其整体结构和性能的详细介绍来说明一下一种最佳的实施方案。

下面以螺旋缠绕管为例首先介绍一下待加工的管材的特点。

如图27所示，一种承插式管道，包括螺旋缠绕管本体1，螺旋缠绕管是使用PVC/PEL两种原料分别加进钢带或者钢肋形成的复合管材，并经过切断形成具有一定长度的管材，本装置就是针对该端口进行处理的，并可以形成一种可以承插的结构，在螺旋缠绕管本体的两端分别复合有插口11和承口12，如图28，且插口和承口两处的边缘与所述螺旋缠绕管本体进行叠加，并机加工，如图29，这样就会在搭接处形成咬合作用，提高两者之间的连接强度，然后在承插口处可以布置电热丝，在承插连接后进行加热熔融，使得连接更加紧密。当然也可在插口11或承口12中设置加强圆筒或者钢丝网层或者钢筋龙骨，提高此部位的抗压强度、抗拉强度。

针对上述螺旋缠绕管等具有类似结构的异形壁管管材两端进行承插口的制造，该异形壁管的承插口制造装置，包括插口制造单元、承口制造单元和托举单元，下面对各个单元进行详细的介绍。

如图1至图26所示，插口制造单元包括机架2、模具3、模具固定盘总成4、增强圆筒夹合总成5和驱动电机。其中，机架2是由横、纵和竖向的型钢焊接形成的一个长方体状的框架，或者其他的连接形式出现，如图25，是其他部件的安装基础，只要强度能够满足要求即可。机架2通过四个V型轮放置在导轨22上，轨道的结构样式如图24所示，并在导轨22所在的框架与上述的机架2之间第一丝杠驱动机构21，如图26，第一丝杠驱动机构21包括驱动电机、丝杠、丝套，其中驱动电机安装在机架的下部，丝套安装在导轨框架的中部，通过驱动电机的驱动，驱动机架2在前后方向上的移动。当然上述的电机、丝杠式的驱动装置也可以被气动的、电动推杆等直线往复驱动机构替代，都在本发明的保护范围内。

在机架2的中部设有一个安装模具及其驱动装置的第一平台23，该第一平台的样式可以为一个焊接的水平钢板，也可以是在机架上预留的固定孔，是虚拟的，是一个安装平台，用于安装。

在机架2的上部安装一个可以在竖直方向进行升降运动的第二平台24，该第二平台24与机架2之间通过四个竖向布置的第二丝杠机构25进行连接，其中丝杠的上端活动安装在第二平台24的下侧，丝套安装在机架2上，在丝套上套置并固定一个链轮，这样四个链轮通过链条形成一个链传动26，并在第二驱动电机27的驱动下可以使得第二平台24完成一个上下升降的动作，调整第二平台的高度。

在第二平台24上设有一个熔融挤塑机91，熔融挤塑机与第二平台之间设有一对直线导轨机构92，其中的导轨安装在第二平台24上，滑板93通过导轮安装在导轨上，熔融挤塑机91固定在滑板93上，熔融挤塑机通过具有保温层的输送管道向模具附近的出料点输送物料，并可以调节其在出料点的位置。通过上述结构可以很方便的调节熔融挤塑机及其出料点在前后和高度方向上的位置。

上述的结构，可以有效的减小设备的体积，作为上述的一种替换形式，熔融挤塑机91也可以安装在一个单独的小车上，并具有空间调节位置的功能，形成一种分体式的结构，其作用是一致的，都是用于向成型点提供熔融塑料，这种结构样式及其简单的变换也在本发明的保护范围内。

如图9和图10所示，模具固定盘总成4包括模具固定盘41、第一转筒42、固定套筒44和第三电机43，其中模具固定盘41和第一转筒同轴设置且模具固定盘41通过螺母锁紧在转筒42的外端，形成一体结构，这样模具固定盘41可以随着第一转筒进行转动。第一转筒为一空心轴，具有一定厚度，抗扭和挠性刚度较好。第一转筒42穿过固定套筒且与固定套筒之间通过轴承进行装配，两者之间也是同轴设置，第一转筒42的另一端安装一个链轮，并使用键连接和锁紧螺母进行连接，形成一体，通过链传动与第三电机43连接，第三电机43固定在第一平台下侧的机架2上，容易理解的，第三电机43可以通过链传动、第一转筒最终带动模具固定盘41在周向上的转动，即模具固定盘41转动，当然也可采用液压马达等替代。上述的固定套筒44为一钢筒，并在外侧设置加强筋，同时通过焊接或者螺栓连接的当时将上述的固定套筒固定在机架上，固定套筒处于水平状态，这样模具固定盘41处于竖直状态，可以在竖直面内进行圆周转动。在第三电机43的驱动下，模具固定盘41可以转动。在模具固定盘上设有模具安装孔45，模具安装孔分为若干组，以固定盘盘心为中心，成放射状分布，在本实施例中，每个圆形阵列的安装孔的数量为9个或者12个，可以满足不同尺寸规格的模具的安装需要，其布局和方位根据模具的安装孔进行设计。因为直径不同的管材需要的模具的直径大小也是不同的，这样就需要设计成一系列的安装孔，安装孔最佳的方式为螺纹孔，并做热处理，提高强度，如图9和图16所示，然后直接使用高强度螺栓进行紧固。

模具3包括第一圆筒装配体31、第二圆筒装配体32、第三圆筒装配体33、长轴34及其驱动电机，其中三个圆筒装配体之间彼此进行靠近，且通过光轴拉紧杆继续拉紧形成一体，并在他们之间安装一个长轴，具体结构如图14和图13所示，并通过、光轴拉紧杆、长轴的共同作用将上述三个圆筒装配体连接成一体，将在下面的描述中进行具体的分析。

如图1和图2，第一圆筒装配体31包括第一圆筒311和第一紧固盘312及若干螺钉，第一圆筒311为一钢制圆筒，且在两端分别设有第一法兰313和第二法兰314，即分别通过焊接的方式连接，第一法兰313向外折返，用于和模具固定盘41接触配合，且便于高强度螺栓的紧固安装，并在第一法兰313上设有用于紧固用的固定孔(光孔)，通过第一法兰313可以固定在模具固定盘41上，第一法兰313和模具固定盘同轴设置，和对应的模具固定盘上的模具安装孔对应，并使用高强度螺栓紧固安装，这样就可以将第一圆筒装配体31固定在模具固定盘41的端面上。第二法兰314向内侧延伸，形成一个向内缩回的缩颈，用于和第二圆筒装配体中的推力球325(实质为一单向推力球轴承)接触配合，第二法兰的实质在于提供一个滚动平面，并在轴向上形成推力球接触配合，同时有效的缩小整体的装配体积。并在第一法兰313和第二法兰314之间的第一圆筒筒体上沿周向均匀设置有四个缺口315，每个缺口沿轴向布置，具有一定的空间，是十字架穿过并调节位置用的空间。第一紧固盘312位于第一圆筒的内部，避开缺口处，同轴设置，在第一圆筒311中焊接四个固定侧耳，且通过紧固螺钉与第一圆筒311中的侧耳进行固定连接，进而实现第一紧固盘312的固定，在第一紧固盘312中心设有一个和第一圆筒同轴心设置的圆孔，并在第一圆孔中安装第一直线轴承316，该第一直线轴承316的内径大小与第二转筒52的外径相等，如图18，这样可以容第二转筒穿过第一直线轴承并在其轴线方向上直线滑动，同时给第二转筒提供一个一个支撑点，为滑动配合。

如图4至图6所示，第二圆筒装配体32包括第二圆筒321、第一滑块322、第二滑块323、双向调节螺栓324、推力球325及紧固件，第二圆筒321是由两组弧形板组成的，每组两个，对称布置，分为大弧形板3211和小弧形板3212，组成一个圆筒，且在两两相邻的两个弧形板之间为斜面配合3213，斜面的倾斜方向是沿着便于小弧形板向内滑动的方向，如图4所示，可以理解为，当对第二圆筒321进行挤压时，小弧形板在斜面的作用下首先向内侧运动，在图4中，最佳地，斜面与法线的夹角β为70度，或者具有类似的夹角，一般大于50度。第一滑块322和第二滑块323都是圆盘状，同轴设置，且两滑块之间的间距在100毫米至300毫米之间，第一滑块322与大弧形板之间通过1至3根双向调节螺栓324连接，即在双向螺栓的两端分别通过销轴与第一滑块和大弧形板进行铰接连接，且第一滑块位于第二圆筒321的外侧，所谓的双向调节螺栓324是指在两端分别设置正反丝，实现调节第一滑块322与第二圆筒321的距离。第二滑块323位于第二圆筒321中央，第二滑块323与小弧形板之间通过1至3根铰链329连接，形成一体，这种结构不需要调节。作为铰链的一种替换形式，也可以采用双向调节螺栓进行连接，通过上述的双向调节螺栓可以调节第二圆筒321的整体圆度，并便于脱模。在第一滑块322和第二滑块323中分别设有四个圆孔，周向均布，并分别安装第二直线轴承326。分别在每个大弧形板和小弧形板的内侧壁上焊接固定一个支撑块328，支撑块上安装推力球325，推力球325分为两组，分别朝向两个方向，每组中的若干推力球在竖面上形成一个滚动配合面，同一侧的推力球的球面突出至第二圆筒的外端面，一般预留至少2个毫米，这样在第二圆筒装配体与第一和第三圆筒装配体之间在轴向上形成滚动配合，使得大弧形板和小弧形板可顺利的进行滑动，实现扩张和收缩运动。分别在第一滑块和第二滑块中央处设置一个圆形轴孔，用于安装第五直线轴承327，其中第五直线轴承的内径与长轴34的直径大小相同，这样长轴就可以穿过第五直线轴承327，并形成两个支撑点。

为增加工作效率，特别是冷却效率，将大弧形板和小弧形板壁中设计一个中空夹套3213结构，并在侧面设计一个进水口和出水口，通过冷水或者常温水对承插口成型后的大弧形板和小弧形板进行强制降温，实现快速降温的目的。

如图7和图8所示，第三圆筒装配体33包括第三圆筒331和第三紧固盘332及若干螺钉，第三圆筒331的一端设有第三法兰333，第三法兰333向内侧延伸，形成一个向内缩回的缩颈，用于和第二圆筒装配体32接触配合，尤其是与推力球进行接触配合。第三紧固盘332位于第三圆筒的内部，同轴设置，且通过紧固螺钉与第三圆筒331进行固定连接，在第三紧固盘中心设有一个和第三圆筒同轴心设置的圆孔，并在该圆孔中安装第三直线轴承334，该第三直线轴承334的内径大小与长轴34的外径相等，如图18，这样可以容长轴穿过并直线滑动，同时形成一个支撑点。

如图13、14和图18所示，在第一紧固盘312和第三紧固盘332之间实行四组光轴拉紧杆6进行拉紧，所谓的光轴拉紧杆是指，在两端的紧固部分为螺纹，中间为光轴，与上述对应的第二直线轴承326对应配合，该光轴拉紧杆6与第一滑块和第二滑块之间的第二直线轴承326进行滑动配合，并穿过，两端通过螺母与第一紧固盘312和第三紧固盘332上的光孔35拉紧，形成一体。当光轴拉紧杆拉紧后，第二圆筒装配体与第一、第三圆筒装配体之间就会形成接触，接触点为推力球，第二圆筒上的四个弧形板就会通过推力球接触并在第一圆筒和第三圆筒上滑动，为滚动配合。为减小光轴拉紧杆与中间的第一紧固盘312和第三紧固盘332的摩擦，与上述的两个紧固盘分别具有一个滑动配合即可。

其中的长轴34依次穿过第一圆筒装配体31、第二圆筒装配体32、第三圆筒装配体33中的第二转筒52、第五直线轴承327、第三直线轴承334，且在轴向上，在第二滑块323两侧分别使用一个紧固块341与长轴34进行固定连接，形成一体，并至少在第一滑块322的外侧使用一个紧固块341’与长轴34进行固定连接，这样长轴在轴向运动时就会带动第一滑块和第二滑块的运动，尤其是，在向外运动时，第二滑块首先移动，紧接着第一滑块运动，实现第二圆筒321的缩小，用于脱模过程。当反向运动时，第二滑块首先移动，紧接着第一滑块运动，实现模具的扩张，一般用于初始阶段。

其中上述的长轴34的后段通过第七直线轴承342安装在机架的一个轴承座中，在长轴的后端连接一个第二推杆343，第二推杆343的是由另外一组丝杠机构和驱动电机驱动的，如图20所示。当然本处的电机和丝杠机构也可由气缸或油缸替换，利用气缸或油缸的直线推动驱动第二推杆的往复运动，对应的需要和行程开关配合使用。

如图11和图12所示，增强圆筒夹合总成5，包括十字架51、第二转筒52、卡爪53、丝杠组件54、调节螺栓55、增强圆筒56和驱动电机，十字架为十字状的支撑架，由四个杆件组成，一个十字架51通过第四直线轴承57安装在第二转筒52的前端，并有挡环进行轴向限位，使得十字架51相对第二转筒52仅仅具有转动的动作，第二转筒52套置在第一转筒42中，同轴设置，如图18所示，第二转筒52的后部通过第六直线轴承58与机架上的第一平台上的轴承固定座进行滑动配合，对第二转筒进行支撑，且第二转筒52的后端固定一个第一推杆521，锁紧，第一推杆521另一端固定在一个丝杠机构522上，丝杠机构由第三电机驱动，丝杠机构522通过轴承和轴承座固定在第一平台上，第四电机固定在第一平台上，如图19所示，通过第四电机驱动第一推杆的前后运动，第一推杆521带动第二转筒的前后移动，第二转筒进而带动十字架的前后运动，当然本处的第四电机和丝杠机构也可由气缸或油缸替换，利用气缸或油缸的直线推动驱动第一推杆的往复运动，对应的需要和行程开关配合使用。其中的十字架中心点位于第一圆筒中，且穿过第一圆筒上的缺口后向外延伸，而缺口315的设置，为十字架的前后移动留足了空间，为增强十字架的强度，在十字架51的外围通过一个圆环加固511。在十字架的每个杆件两侧分别安装一个丝杠组件54，一个滑块512滑动配合的置于十字架上，且滑块两侧分别与丝杠套置，间隙配合，并在套置部位的丝杠上分别设有一个螺母513，通过两个的螺母可以实现锁紧滑块，并根据需要调节滑块的位置，进一步地，还可以在十字架上设置以中心为起始点的刻度，用于指示滑块的位置。滑块上向前设有一个固定座，固定座上设有一个螺栓孔，一个调节螺栓旋合在固定座中，且在调节螺栓的一端活动连接一个卡爪53，卡爪与滑块之间滑动配合。具体的，在调节螺栓55的端部设置一个轴肩并设置一个弹簧卡，在卡爪53上设置一个圆孔，卡爪通过圆孔、轴肩与弹簧卡的配合实现轴向上的定位，保留转动自由度。

上述的增强圆筒夹合总成5也可以采用气动驱动的方式进行夹紧，具体地实现方式为，包括十字架51、第二转筒52、卡爪53、和驱动电机，十字架为十字状的支撑架，有四个杆件组成，一个十字架51通过第四直线轴承57安装在第二转筒52的前端，并有挡环进行轴向限位，使得十字架51相对第二转筒52仅仅具有转动的动作，第二转筒52套置在第一转筒42中，同轴设置，这样在第一转筒和第二转筒之间形成一个气路，然后在第二转筒和十字架之间设计旋转的气路接口，十字架中的气路接口连接到气缸，气缸设置在滑块和十字架之间，并随着十字架的转动进行转动，卡爪与滑块的连接方式相同，通过气缸可是实现卡爪的动作。同时，气路采用旋转气路接头，满足气动控制的要求，这样可以实现自动夹持增强圆筒。与上述的手动调节方式相比，抓持效率更高。

上述的支撑架也可以设计成三杆、五杆等多杆样式。

卡爪53共四个，相对设置在十字架上，且卡爪的朝向为向内或者向外，通过四个卡爪或者撑开可以抱住一个加强圆筒56，实现加强圆筒56的固定。加强圆筒56为一个钢制的部件，为钢筒，内径大于待连接的管道直径，用于承口或者插口的加强，提高承口和插口处的环刚度，功能在下面的描述中再做详细的描述。

上述第二圆筒由四个弧形板组成且通过收缩和扩张形成不同直径的模具内芯；即，当扩张筒进行扩张时，形成一个直径较大的内芯，实现承口或者插口的定位，反之收缩时，形成一个直径较小的内芯，便于脱模。这样可以针对不同的要求进行适当的调整，并顺利的进行脱模。

如图16，在具有模具的所述机架一侧上部设有一压紧辊7，安装方式有两种，手动调节或者气动调节，手动调节模式如图22所示，通过丝杠机构调节压紧辊7的位置，对热的管接头外表面进行压实、压平。当然也可以采用气动压紧模式，所述压紧辊7在气缸的驱动下可以上下方向调整空间位置，这样当异形壁管接头到位后，就可以通过压紧辊直接作用在需要压紧的部位，对其进行压紧，形成一个压实作业，使得承口和插口的外壁比较敦实。

如图16和图21所示，在具有模具的所述机架一侧设有一个吹热风口81和一个熔融塑料挤出口82，其中吹热风出口外接大功率发热装置，例如电加热棒等，使得待处理的异形壁管的表面进行预热，以提高插口与管材的结合强度。熔融塑料挤出口82与一个熔融挤出机91相连，向对应的位置挤出熔融的塑料，并及时的贴合到模具上，压合并冷却形成插口，在插口部分，是塑料的结构。通过调节熔融挤出机的位置可在上下、前后和左右方向上调整熔融塑料挤出口的位置，以适应不同直径的管材的需要。当然上述的熔融塑料挤出口也可以设计一个单独的支架，如借用上述的压紧辊支架的样式，可以调节其出口的空间位置，形成一个调节模式，这样的话，熔融挤出机的位置安装将大大简化。

在本发明中，吹热风口81直接作用面可以是第二圆筒、增强圆筒，在不同的时间节点作用面不尽相同，通过吹热风口81直接加热第二圆筒和加强圆筒，然后将加热圆筒热合套置在管接头的中间层中，形成一个均匀的增强层，对管接头进行均匀加热，预热，提高熔融塑料、增强圆筒与管接头的结合强度。

在具有模具的所述机架一侧设有上下设置的冷水喷嘴和水槽83，其中冷水喷嘴采用软管进行连接，并成型后可以将插口处进行及时的冷却，进行定型和硬化，以便于后续的机加工。

如图23，在插口制造单元具有模具一侧的加工刀具组件8，所述加工刀具组件包括直线滑块84、丝杠机构、旋转刀具85和第三驱动电机86，丝杠直接由手轮87控制，直线滑块84在丝杠的驱动下沿着待加工承插口进行进给运动，用于确定切削的数量，直线滑块通过滚子横向的水平安装在支架上，旋转刀具和第三驱动电机安装在直线滑块上。在正常工作时，管材在模具的夹持下时可以转动的，旋转刀具与插口处外表面沿切线方向进行切削运动，这样，通过机加工的方式产生一个光滑的外表面，便于插接的进行。如图16所示，旋转刀具固定在刀轴上，刀轴上还安装有小皮带轮，并通过第三驱动电机驱动。本结构是一个仅仅具有径向进给的功能。最佳的也可以设计成具有径向进给和轴向进给的功能，例如通过双直线驱动装置进行设计，旋转刀具及动力装置安装在滑板上，通过旋转刀具的旋转。配合加工刀具组件8整体的径向和轴向进给，可以达到良好的切屑修正目的。

同理，上述的的装置设备，可以用于承口制造单元，也可以用于插口制造单元，也可以在一条生产线中将承口制造单元与所述插口制造单元相对设置，中间使用托辊对管件进行支撑，其中所述承插口制造单元中的模具3尺寸大于所述承插口制造单元中的模具3的尺寸；同时，在承口制造单元具有模具一侧也设置有加工刀具组件，该加工刀具组件和插口单元中的结构是一样的。其中旋转刀具与所述承处内表面或者外表面沿切线方向进行切削运动；对其端口进行精确的加工。

实际生产中，一根整管长达20多米，所以需要使用托举单元进行托举，该托举单元包括具有三维空间内可调节的支架和安装在支架上的托辊组成，并在托辊组件和支架之间设有调整其在宽度方向上的手轮和丝杠组件。也就是说可以根据不同直径的管材进行调整。进一步地，在所述托举单元支架的顶端安装至少一组可在上下方向上进行调节位置的压辊机构，可以对管材进行限位。本段中的托举单元属于本行业中的常用设备，结构不在赘述。

动作过程如下：首先，将异型管道、放置在托辊上，并将异形管道的，将增强圆筒卡在增强圆筒夹合总成中，然后对异形管道的端部、增强圆筒、第二圆筒部位进行吹热风，吹热风的同时，异形管道的端部、增强圆筒、第二圆筒进行转动，实现均匀加热，然后熔融挤出机挤出熔融塑料对第二圆筒、异形管道端部进行涂覆，形成内层，然后将增强圆筒快速的套置在刚刚形成的热熔料处，然后再次对增强圆筒的外侧进行涂覆熔融料。然后使用压紧辊进行压实作业，压实后进行水冷快速定型，最后采用加工刀具组件进行机加工，形成光滑的外表面，达到承、插接口要求。最后进行脱模即可，对于承口的内表面还需要精加工，完成一个管接头的制作。

上述的设备成对使用，可以满足两端承插口的同时制作，提高效率。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (10)

1.一种异形壁管承、插口成型模具，其特征在于，包括第一圆筒装配体(31)、第二圆筒装配体(32)、第三圆筒装配体(33)、光轴拉紧杆(6)和长轴(34)；

由第一圆筒(311)和第一紧固盘(312)组成的第一圆筒装配体(31)，所述第一圆筒(311)两端分别设有第一法兰(313)和第二法兰(314)，所述第一法兰(313)上设有用于紧固用的固定孔或卡槽，并在第一圆筒(311)筒体上沿周向均匀设置有至少三个缺口(315)，所述第一紧固盘(312)固定在第一圆筒的内部且同轴设置，在第一紧固盘(312)中心设有一个和第一圆筒同轴心设置的圆孔，并在圆孔中安装第一直线轴承(316)，

第二圆筒装配体(32)包括第二圆筒(321)、第一滑块(322)、第二滑块(323)、双向调节螺栓(324)、推力球(325)及紧固件，所述第二圆筒(321)是由对称布置的至少两对大弧形板(3211)和小弧形板(3212)组成的一个圆筒，且在两两相邻的两个大、小弧形板之间为斜面配合(3213)，所述斜面配合的倾斜方向是沿着便于小弧形板向内滑动的方向，第一滑块(322)与每一大弧形板之间通过至少一根铰链或双向调节螺栓(324)进行铰接连接，第二滑块(323)位于第二圆筒(321)中央，第二滑块(323)与小弧形板之间通过至少一个铰链(329)或者双向调节螺栓进行铰接连接，在第一滑块(322)和第二滑块(323)中分别设有至少两个周向均布的圆孔，所述圆孔中安装第二直线轴承(326)，分别在每个大弧形板和小弧形板的内侧壁上直接或者间接固定推力球(325)，推力球(325)分为两组且分别朝向两个方向，同一侧的推力球的球面突出至第二圆筒的外端面使得大弧形板和小弧形板分别与第二法兰、第三法兰(333)进行滚动配合，分别在第一滑块和第二滑块中央处设置一个圆形轴孔并在其中安装第五直线轴承(327)，其中第五直线轴承的内径与长轴(34)的直径大小相同；

第三圆筒装配体(33)包括第三圆筒(331)和第三紧固盘(332)及若干紧固件，第三圆筒(331)的一端设有第三法兰(333)，第三紧固盘(332)位于第三圆筒的内部且同轴设置，在第三紧固盘中心设有一个圆孔并在其中安装第三直线轴承(334)，所述第三直线轴承(334)的内径大小与长轴(34)的外径相等；

在第一紧固盘(312)和第三紧固盘(332)之间用至少两组光轴拉紧杆(6)进行拉紧，所述光轴拉紧杆(6)与第一滑块和第二滑块之间的第二直线轴承(326)进行滑动配合且两端通过螺母与第一紧固盘(312)和第三紧固盘(332)上的光孔(35)固定；

长轴(34)依次穿过第一圆筒装配体(31)、第二圆筒装配体(32)、第三圆筒装配体(33)中的第二转筒(52)、第五直线轴承(327)和第三直线轴承(334)，且在轴向上，在第二滑块(323)两侧分别使用一个紧固块(341)与长轴(34)进行固定连接，形成一体，并至少在第一滑块(322)的外侧使用一个紧固块(341’)与长轴(34)进行固定连接，使得长轴在轴向运动时带动第一滑块和第二滑块的运动。

2.根据权利要求1所述的一种异形壁管承、插口成型模具，其特征在于，第一滑块(322)和第二滑块(323)之间的间隙在100毫米至300毫米之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种异形壁管承、插口成型模具，其特征在于，所述大弧形板和小弧形板壁中设计一个中空夹套(3213)，并在侧面设计一个进水口和出水口。

4.一种异形壁管承、插口制造设备，其特征在于，

包括机架、模具(3)、模具固定盘总成(4)、增强圆筒夹合总成(5)和驱动装置，

所述机架(2)是由横、纵和竖向的杆件组成的框架；

所述模具为权利要求1至3中任意一项所述的一种异形壁管承、插口成型模具；

模具固定盘总成(4)包括模具固定盘(41)、第一转筒(42)、固定套筒(44)和驱动装置，其中模具固定盘(41)和第一转筒同轴设置且模具固定盘(41)通过紧固件锁紧在第一转筒(42)的外端，形成一体，所述第一转筒(42)为一空心轴，第一转筒(42)穿过固定套筒且与固定套筒(44)之间通过轴承进行装配，两者之间也是同轴设置，第一转筒(42)的另一端安装驱动装置，在模具固定盘上设有模具安装孔(45)，

增强圆筒夹合总成(5)包括支撑架、第二转筒(52)、卡爪(53)和驱动装置，一个支撑架通过第四直线轴承(57)安装在第二转筒(52)的前端，并由挡环进行轴向限位，使得支撑架相对第二转筒(52)仅仅具有转动的动作，第二转筒(52)套置在第一转筒(42)中，同轴设置，所述第二转筒(52)的后部通过第六直线轴承(58)与机架上的轴承固定座进行滑动配合，且第二转筒(52)的后端设置一个带动第二转筒的前后移动的驱动装置，其中的支撑架中心点位于第一圆筒中且穿过第一圆筒上的缺口后向外延伸，在支撑架的每个杆件上分别安装一个滑块，所述滑块与支撑架之间设有调节滑块位置的调节结构，所述卡爪安装在滑块上。

5.根据权利要求4所述的一种异形壁管承、插口制造设备，其特征在于，在所述机架一侧设有一个吹热风口(81)和一个熔融塑料挤出口(82)，其中吹热风出口外接发热装置，熔融塑料挤出口(82)与一个熔融挤出机(91)相连，吹热风口(81)和一个熔融塑料挤出口(82)位于第二圆筒处的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种异形壁管承、插口制造设备，其特征在于，在所述机架一侧上部设有一对成型后的管接头进行整理压平的压紧辊(7)。

7.根据权利要求6所述的一种异形壁管承、插口制造设备，其特征在于，还包括一设置在机架一侧的对成型模具上的管接头进行喷水的冷水喷嘴和水槽(83)。

8.根据权利要求7所述的一种异形壁管承、插口制造设备，其特征在于，还包括一组对成型后的管接头进行机加工的加工刀具组件(8)，所述加工刀具组件具有径向进给和轴向进给的动作并对旋转的管接头进行旋转切除。

9.根据权利要求4所述的一种异形壁管承、插口制造设备，其特征在于，所述支撑架为十字架(51)，所述调节结构包括丝杠组件、调节螺栓和螺母，所述十字架中每一杆件的两侧分别安装一个丝杠组件(54)，一个滑块(512)滑动配合的置于十字架上，并通过两个螺母(513)可以实现锁紧滑块，滑块上向前设有一个固定座，固定座上设有一个螺栓孔，一个调节螺栓(55)旋合在固定座中，且在调节螺栓的一端活动连接一个卡爪(53)，卡爪与滑块之间滑动配合。

10.根据权利要求4所述的一种异形壁管承、插口制造设备，其特征在于，所述支撑架为三杆支撑架，所述调节机构为安装在滑块和支撑件杆件之间的气缸，所述滑块与杆件之间设有锁紧结构。