CN105396907B - 一种小型在线手动弯管机及其使用方法 - Google Patents

一种小型在线手动弯管机及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小型在线手动弯管机及其使用方法,包括:胎膜、膜叉、叉栓、叉柺、第一加力杆、夹座、夹紧螺钉、顶块、垫块、夹座螺栓、管夹、管夹垫块、管夹螺栓和第二加力杆;膜叉通过叉栓与胎膜连接,并依次与叉柺、第一加力杆插接;夹座通过夹座螺栓与胎膜铰接;拧紧夹座上的夹紧螺钉后顶块挤压垫块使其压紧在待弯直管上;管夹与待弯直管之间垫放管夹垫块,并通过拧紧管夹螺栓将管夹抱紧在待弯直管上;管夹上的圆柱杆插入到第二加力杆上。本发明显著特点是便携、结构紧凑、弯曲力矩大,适用于有操作空间限制的管束在线弯曲,且不会在管表面产生压痕、凹陷等缺陷。

Description

一种小型在线手动弯管机及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种弯管机及其使用方法,特别涉及一种便携、结构紧凑、弯曲力矩大、待弯直管或管束已安装在使用设备上、操作空间受限的在线手动弯管机。
背景技术
专利CN204620755U中公开了一种手动简易弯管机,该手动简易弯管机包括底座、扇形板、伸缩轴、压杆和折弯块,扇形板中心设有旋转轴,扇形板通过旋转轴两端的伸缩杆固定连接在底座上,旋转轴一侧设有压杆,扇形板一侧设有直送料轨,扇形板底部设有弧形送料轨,折弯块通过压杆连接在弧形送料轨上,弧形送料轨和直送料轨通过销轴连接,折弯块上设有凹槽,底座上设有槽口;但该弯管机不能实现多个大弯曲半径的直管弯曲。
专利CN204262117U中公开了一种自动弯管机,机架、驱动装置、驱动轴、旋转盘、若干定位杆、定位柱、套板和压杆;驱动装置提供动力与驱动轴传动连接,驱动轴一端固定安装在旋转盘中心,旋转盘以其中心为圆心不同半径的圆周上开设有若干定位孔,定位杆和定位柱可拆卸安装在同一半径圆周上的定位孔内,套板为具有缺口的环形钢板,套板套装在定位杆外侧,其两端固定在定位柱上;旋转盘上还可拆卸安装有用于固定管材的固定装置,固定装置位于套板外侧;压杆安装在机架上,其端部具有压头,压头与套板之间的间隙与管材直径相同;但该弯管机操作空间有限,也无法解决操作空间受限的管束在线弯曲问题。
本专利旨在解决具有现场操作空间限制的弯管机设计问题,比如但不限于,待弯曲管位于复杂工装内,管束中的每根厚壁直管相互平行,且间距只有直管外径的3~5倍,要在直管上弯出2个弯曲半径约为5~10倍管外径的弯,且保证弯曲过程中被弯管和弯管机不与周围的管束、管束外围的工装发生碰撞。在目前市场上有大量自动化程度高且精确高的弯管设备,这类设备的尺寸通常较大,长、宽和高度可达数米,且只能将直管单独安装到弯管设备上进行离线弯曲,此类设备无法解决上述操作空间受限的管束在线弯曲问题。
发明内容
为了进行操作空间受限的管束弯管,所采用的弯管机尺寸必须足够小以保证弯管机与管束间不发生干涉,避免在弯管过程中弯管机、弯曲后的管段不与周围管束发生碰撞。另外,弯管机提供的弯曲力必须足够大;弯管机需方便安装和拆卸;弯管后,不能在管壁表面产生明显压痕、划痕等可见缺陷。
为了解决上述技术问题,本发明提出了一种小型在线手动弯管机设计方案,尺寸小、弯矩大,安装形式可根据现场状况灵活调节,可进行薄壁和厚壁管弯曲,其主要包括:
胎膜、膜叉、叉栓、叉柺、第一加力杆、夹座、夹紧螺钉、顶块、垫块、夹座螺栓、管夹、管夹垫块、管夹螺栓和第二加力杆;膜叉通过2个叉栓与胎膜连接,并依次与叉柺、第一加力杆插接;夹座通过夹座螺栓与胎膜铰接;夹座上的夹紧螺钉依次压紧顶块和垫块;管夹夹紧待弯直管,一端插入到第二加力杆中;工作时通过在第一加力杆和第二加力杆上施加方向相反的横向力使得待弯直管贴紧胎膜实现弯曲。
所述胎膜为C形平面对称结构,厚度为待弯直管外径的1~2倍,宽度为待弯直管外径的1.5~2倍;与待弯直管接触面为环形分布的楔形槽,楔形角在90°~120°之间,楔形槽所在圆心角在30°~90°之间,楔形槽底所在直径由弯曲半径确定;表面分布3个圆孔和2个半圆孔,其中顶部的圆孔供夹座螺栓穿过,中部和下部的各有一组半圆孔和圆孔,且孔心距相同,半圆孔圆心位于胎膜内边缘;顶部的圆孔到中部半圆孔与圆孔圆心连线的垂直距离大于膜叉和夹座宽度之和的一半。
所述膜叉为平面对称结构,分为叉耳和圆柱杆;叉耳内侧间距大于胎膜厚度的0.5~1毫米,叉耳宽度不小于待弯直管直径,叉耳顶部钻有2个圆孔,圆孔位于膜叉的对称面上,孔间距与胎膜中部和下部的半圆孔和圆孔的孔间距相同,孔径也相同;叉耳中部的圆孔圆心到叉耳根部平面的距离大于1.25倍的待弯直管直径;圆柱杆上插有第一加力杆,第一加力杆为直径与圆柱杆相同、长度大于1米、壁厚大于2.5毫米的钢管;膜叉在胎膜上的安装位置有4种可能:胎膜中部待弯直管左侧,胎膜下部待弯直管左侧,胎膜中部待弯直管右侧和胎膜下部待弯直管右侧,具体位置由现场操作空间决定。
所述叉柺为一端钻有深孔一端有圆柱杆的L形结构;深孔轴线和圆柱杆轴线夹角为90°~150°之间;圆柱杆尺寸与膜叉上的圆柱杆尺寸相同,外径大于深孔内径的0.1~0.5毫米;叉柺在需要改变第一加力杆的方向时才需安装。
所述夹座、夹紧螺钉、顶块、垫块和夹座螺栓为将待弯直管固定在胎膜顶部的组件;夹座分为侧耳和耳座部分;侧耳有2个,呈钩形,其上的半圆形钩槽直径与胎膜顶部圆孔直径相同,供叉栓穿过;耳座上开有螺纹孔供夹紧螺钉拧入;顶块为一面为平面、对面开有楔形槽的块体,楔形槽与垫块贴合并粘接,楔形槽张角为90°~150°;垫块为硬质非金属材料;拧紧夹紧螺钉后顶块和垫块挤压待弯直管并将其固定在胎膜上。
所述管夹、管夹垫块、管夹螺栓和第二加力杆构成了直接在待弯直管施加横向力的组件;管夹为形状相同的两瓣结构,由C形的管夹口和半圆柱构成,管夹口宽度大于1.2倍待弯直管的直径,半圆柱半径等于膜叉上的圆柱杆半径;管夹垫块为两瓣贴合在管夹口内侧的硬质非金属材料;拧紧管夹螺栓后管夹抱紧在待弯直管上,第二加力杆一端插到两瓣半圆柱组成的圆柱杆上,在第二加力杆上施加横向力使得待弯直管贴靠在胎膜上实现弯曲;第二加力杆的轴线必须位于胎膜所在平面,第二加力杆为内半径与半圆柱半径相同、长度大于1米、壁厚大于2.5毫米的钢管。
上述技术方案所提供的小型在线手动弯管机,结构紧凑,叉柺可根据第一加力杆是否被周围管子或工装阻挡而灵活选用,由于尺寸通用,叉柺同样可以被插在管夹上使用,膜叉和管夹可安装在胎膜的同一侧或对侧以避开周围管子或工装,根据待弯直管的尺寸可灵活选择第一加力杆和第二加力杆的长度以减少人力,胎膜上的楔形槽结构允许在待弯直管不完全位于胎膜的平面内时避免在管子表面产生压痕,垫块和管夹垫块采用硬质非金属材质可以避免在管壁产生凹陷、压痕等缺陷,上述设计可有效解决有空间尺寸限制的管束在线弯曲问题。
附图说明
图1是本发明实施例的用于小型在线手动弯管机的常用安装结构示意图。
图2是本发明实施例的用于小型在线手动弯管机的另一种安装结构示意图。
其中:胎膜-1,膜叉-2,叉栓-3,叉柺-4,第一加力杆-5,夹座-6,夹紧螺钉-7,顶块-8,垫块-9,夹座螺栓-10,管夹-11,管夹垫块-12,管夹螺栓-13,第二加力杆-14,待弯直管-15
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
图1、图2示出了本实施例的小型在线手动弯管机的安装结构示意图,参照图示,本实施例的弯管机主要分为以下几部分:
胎膜1、膜叉2、叉栓3、叉柺4、第一加力杆5、夹座6、夹紧螺钉7、顶块8、垫块9、夹座螺栓10、管夹11、管夹垫块12、管夹螺栓13和第二加力杆14。
各部分的连接关系如下:膜叉2通过2个叉栓3与胎膜1连接,并依次与叉柺4、第一加力杆5插接;夹座6通过夹座螺栓10与胎膜1铰接;夹座6上的夹紧螺钉7依次压紧顶块8和垫块9;管夹11夹紧待弯直管15,一端插入到第二加力杆14中。
胎膜1为C形平面对称结构,厚度为待弯直管15外径的1~2倍,宽度为待弯直管15外径的1.5~2倍;与待弯直管15接触面为环形分布的楔形槽,楔形角在90°~120°之间,楔形槽所在圆心角在30°~90°之间,楔形槽底所在直径由弯曲半径确定,楔形槽的表面光洁度不高于R1.6以防止在管子表面产生压痕;表面分布3个圆孔和2个半圆孔,其中顶部的圆孔供夹座螺栓10穿过,中部和下部的各有一组半圆孔和圆孔,且孔心距相同,半圆孔圆心位于胎膜1内边缘;顶部的圆孔到中部半圆孔与圆孔圆心连线的垂直距离大于膜叉2和夹座6宽度之和的一半;膜叉2套在胎膜1上插入2个叉栓3后将膜叉2与胎膜1固定,叉栓3为普通螺栓。
膜叉2为平面对称结构,分为叉耳和圆柱杆;叉耳内侧间距大于胎膜1厚度的0.5~1毫米,叉耳宽度不小于待弯直管15直径,叉耳顶部钻有2个圆孔,圆孔位于膜叉2的对称面上,孔间距与胎膜中部和下部的半圆孔和圆孔的孔间距相同,孔径也相同;叉耳中部的圆孔圆心到叉耳根部平面的距离大于1.25倍的待弯直管15直径,该尺寸保证膜叉2可安装在胎膜1的对侧;圆柱杆上插有第一加力杆5,第一加力杆5为直径与圆柱杆相同、长度大于1米、壁厚大于2.5毫米的钢管;膜叉2在胎膜1上的安装位置有4种可能:胎膜1中部待弯直管15左侧,胎膜1下部待弯直管15左侧,胎膜1中部待弯直管15右侧和胎膜1下部待弯直管15右侧,具体位置由现场操作空间决定。
叉柺4为一端钻有深孔一端有圆柱杆的L形结构;深孔轴线和圆柱杆轴线夹角为90°~150°之间;圆柱杆尺寸与膜叉2上的圆柱杆尺寸相同,外径大于深孔内径的0.1~0.5毫米;叉柺4在需要改变第一加力杆5的方向时才需安装;叉柺4同样可以被安装在管夹11上以避免第二加力杆14与管束或工装干涉。
夹座6、夹紧螺钉7、顶块8、垫块9和夹座螺栓10为将待弯直管15固定在胎膜1顶部的组件;夹座6分为侧耳和耳座部分;侧耳有2个,呈钩形,其上的半圆形钩槽直径与胎膜1顶部圆孔直径相同,供叉栓3穿过;耳座上开有螺纹孔供夹紧螺钉7拧入;顶块8为一面为平面、对面开有楔形槽的块体,楔形槽与垫块9贴合并粘接,楔形槽张角为90°~150°;垫块9为硬质非金属材料;拧紧夹紧螺钉7后顶块8和垫块9挤压待弯直管15并将其固定在胎膜1上。
管夹11、管夹垫块12、管夹螺栓13和第二加力杆14构成了直接在待弯直管15施加横向力的组件;管夹11为形状相同的两瓣结构,由C形的管夹口和半圆柱构成,管夹口宽度大于1.2倍待弯直管15的直径以保证有足够的强度,半圆柱半径等于膜叉2上的圆柱杆半径;管夹垫块12为两瓣贴合在管夹口内侧的硬质非金属材料;拧紧管夹螺栓13后管夹11抱紧在待弯直管15上,第二加力杆14一端插到两瓣半圆柱组成的圆柱杆上,在第二加力杆14上施加横向力使得待弯直管15贴靠在胎膜1上实现弯曲;第二加力杆14的轴线必须位于胎膜1所在平面,第二加力杆14为内半径与半圆柱半径相同、长度大于1米、壁厚大于2.5毫米的钢管。
本发明的小型在线手动弯管机的使用方法如下:
工作时首先根据弯曲平面的位置在待弯直管15上安装胎膜1、膜叉2、夹座6及其附件、管夹11及其附件,拧紧夹紧螺钉7和夹座螺栓10使得待弯直管15固定在胎膜1上,并使管夹11抱紧待弯直管15,将第一加力杆5和第二加力杆14插到叉柺4和管夹11上,在第一加力杆5和第二加力杆14施加方向相反(如图1、图2所示)的横向力使得待弯直管15贴靠在胎膜1上实现弯曲。
由以上实施例可以看出,本发明实施例中的小型在线手动弯管机的零件尺寸小,其结构十分紧凑,可手持在待弯管附近进行安装与拆卸,避免与待弯管周围的其他结构发生干涉与碰撞,垫块9和管夹垫块12采用硬质非金属材质可以避免在管壁产生凹陷、压痕等缺陷,胎膜1上的楔形槽结构允许在待弯直管15不完全位于胎膜1的平面内时避免在管子表面产生压痕,叉柺4可根据第一加力杆5是否被周围管子或工装阻挡而灵活选用,膜叉2和管夹11的安装位置也十分灵活,因而可有效解决有空间尺寸限制的管束在线弯曲问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种小型在线手动弯管机,其特征在于,包括:
胎膜(1)、膜叉(2)、叉栓(3)、叉柺(4)、第一加力杆(5)、夹座(6)、夹紧螺钉(7)、顶块(8)、垫块(9)、夹座螺栓(10)、管夹(11)、管夹垫块(12)、管夹螺栓(13)和第二加力杆(14);膜叉(2)通过2个叉栓(3)与胎膜(1)连接,并依次与叉柺(4)、第一加力杆(5)插接;夹座(6)通过夹座螺栓(10)与胎膜(1)铰接;夹座(6)上的夹紧螺钉(7)依次压紧顶块(8)和垫块(9);管夹(11)夹紧待弯直管(15),一端插入到第二加力杆(14)中;所述夹座(6)、夹紧螺钉(7)、顶块(8)、垫块(9)和夹座螺栓(10)为将待弯直管(15)固定在胎膜(1)顶部的组件;夹座(6)分为侧耳和耳座部分;侧耳有2个,呈钩形,其上的半圆形钩槽直径与胎膜(1)顶部圆孔直径相同,供叉栓(3)穿过;耳座上开有螺纹孔供夹紧螺钉(7)拧入;顶块(8)为一面为平面、对面开有楔形槽的块体,楔形槽与垫块(9)贴合并粘接,楔形槽张角为90°~150°;垫块(9)为硬质非金属材料;拧紧夹紧螺钉(7)后顶块(8)和垫块(9)挤压待弯直管(15)并将其固定在胎膜(1)上;工作时通过在第一加力杆(5)和第二加力杆(14)上施加方向相反的横向力使得待弯直管(15)贴紧胎膜(1)实现弯曲。
2.根据权利要求1所述的小型在线手动弯管机,其特征在于:所述胎膜(1)为C形平面对称结构,厚度为待弯直管(15)外径的1~2倍,宽度为待弯直管(15)外径的1.5~2倍;与待弯直管(15)接触面为环形分布的楔形槽,楔形角在90°~120°之间,楔形槽所在圆心角在30°~90°之间,楔形槽底所在直径由弯曲半径确定;表面分布3个圆孔和2个半圆孔,其中顶部的圆孔供夹座螺栓(10)穿过,中部和下部的各有一组半圆孔和圆孔,且孔心距相同,半圆孔圆心位于胎膜(1)内边缘;顶部的圆孔到中部半圆孔与圆孔圆心连线的垂直距离大于膜叉(2)和夹座(6)宽度之和的一半。
3.根据权利要求2所述的小型在线手动弯管机,其特征在于:所述膜叉(2)为平面对称结构,分为叉耳和圆柱杆;叉耳内侧间距大于胎膜(1)厚度的0.5~1毫米,叉耳宽度不小于待弯直管(15)直径,叉耳顶部钻有2个圆孔,圆孔位于膜叉(2)的对称面上,孔间距与胎膜中部和下部的半圆孔和圆孔的孔间距相同,孔径也相同;叉耳中部的圆孔圆心到叉耳根部平面的距离大于1.25倍的待弯直管(15)直径;圆柱杆上插有第一加力杆(5),第一加力杆(5)为直径与圆柱杆相同、长度大于1米、壁厚大于2.5毫米的钢管;膜叉(2)在胎膜(1)上的安装位置有4种可能:胎膜(1)中部待弯直管(15)左侧,胎膜(1)下部待弯直管(15)左侧,胎膜(1)中部待弯直管(15)右侧和胎膜(1)下部待弯直管(15)右侧,具体位置由现场操作空间决定。
4.根据权利要求3所述的小型在线手动弯管机,其特征在于:所述叉柺(4)为一端钻有深孔一端有圆柱杆的L形结构;深孔轴线和圆柱杆轴线夹角在90°~150°之间;圆柱杆尺寸与膜叉(2)上的圆柱杆尺寸相同,外径大于深孔内径的0.1~0.5毫米;叉柺(4)在需要改变第一加力杆(5)的方向时才需安装。
5.根据权利要求1所述的小型在线手动弯管机,其特征在于:所述管夹(11)、管夹垫块(12)、管夹螺栓(13)和第二加力杆(14)构成了直接在待弯直管(15)上施加横向力的组件;管夹(11)为形状相同的两瓣结构,由C形的管夹口和半圆柱构成,管夹口宽度大于1.2倍待弯直管(15)的直径,半圆柱半径等于膜叉(2)上的圆柱杆半径;管夹垫块(12)为两瓣贴合在管夹口内侧的硬质非金属材料;拧紧管夹螺栓(13)后管夹(11)抱紧在待弯直管(15)上,第二加力杆(14)一端插到两瓣半圆柱组成的圆柱杆上,在第二加力杆(14)上施加横向力使得待弯直管(15)贴靠在胎膜(1)上实现弯曲;第二加力杆(14)的轴线必须位于胎膜(1)所在平面,第二加力杆(14)为内半径与半圆柱半径相同、长度大于1米、壁厚大于2.5毫米的钢管。
6.一种如权利要求2所述的小型在线手动弯管机的使用方法,其特征在于:工作时首先根据弯曲平面的位置在待弯直管(15)上安装胎膜(1)、膜叉(2)、夹座(6)及其附件、管夹(11)及其附件,拧紧夹紧螺钉(7)和夹座螺栓(10)使得待弯直管(15)固定在胎膜(1)上,并使管夹(11)抱紧待弯直管(15),将第一加力杆(5)和第二加力杆(14)插到叉柺(4)和管夹(11)上,在第一加力杆(5)和第二加力杆(14)施加方向相反的横向力使得待弯直管(15)贴靠在胎膜(1)上实现弯曲。
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