CN105665973A - 快速高效的气动扩张器及使用其的人防通风预埋管道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速高效的气动扩张器及使用其的人防通风预埋管道，包括气管接头、集气罐和动力气缸；所述集气罐为中空的壳体，所述集气罐的一端设置有所述气管接头，所述集气罐的侧壁设置有连接通孔，所述动力气缸的通过所述连接通孔与所述集气罐相连接；所述动力气缸设置有至少两个，所述动力气缸垂直于所述集气罐设置。本发明的气动扩张器在对钢管进行扩张定位的过程中，能使卷制的钢管与止水翼环贴合，保证止水翼环与钢管接触面双面满焊的焊接工艺能顺利进行，通过该气动扩张器不但能有效地提高生产制作的工作效率，而且也符合双面焊接的焊缝质量要求，使用该气动扩张器所制造的人防通风预埋管道满足市场需求，前景广阔。

Description

快速高效的气动扩张器及使用其的人防通风预埋管道

技术领域

本发明涉及管道扩张工具的技术领域，具体涉及一种快速高效的气动扩张器及使用其的人防通风预埋管道。

背景技术

针对于各种管状构件的内管扩张定位，目前一般采用千斤顶实现扩张进行焊接，例如人防工程的通风预埋管道的制作。人防工程的通风预埋管道是由钢管与止水翼环焊接制作而成的(如图5所示)，钢管由厚度3mm的钢板卷制而成，止水翼环由厚度5mm宽50mm扁钢卷制而成，然而止水翼环与钢管接触面双面满焊，焊缝要求均匀饱满严密。

由于人防工程对各个部件均有严格的要求，在制作过程中，先后做好钢管和止水翼环，再把止水翼环套在钢管上，此时，两者之间就会有较大的缝隙，工程师会使用千斤顶作为扩张器对钢管进行扩张定位，使钢管和止水翼环之间的缝隙减少后，再进行焊接。但如此一来，由于千斤顶只能顶压钢管的两个端点，此两个端点焊接完成之后，需要收缩、转动、扩张千斤顶，对其他端点进行顶压，会造成焊接操作不连贯，而且使用起来麻烦，焊接过程需要的时间过长，同时容易因为热变形的不一致导致钢管变形，使卷制的钢管与止水翼环的贴合存在明显缝隙造成渗水现象，焊缝质量比较差，因此不能达到人防工程中止水翼环与钢管接触面双面满焊的焊接工艺要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种快速高效的星形气动扩张器及使用其的人防通风预埋管道。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种快速高效的气动扩张器，包括气管接头、集气罐和动力气缸；所述集气罐为中空的壳体，所述集气罐的一端设置有所述气管接头，所述集气罐的侧壁设置有连接通孔，所述动力气缸通过所述连接通孔与所述集气罐相连接；所述动力气缸设置有至少两个，所述动力气缸垂直于所述集气罐设置。

所述动力气缸包括动力活塞、复位弹簧、动力活塞杆和动力气缸筒；所述动力气缸筒的一端设置有气缸底部气孔，所述气缸底部气孔与所述集气罐内相连通；

所述动力气缸筒内设置有可滑动的所述动力活塞，所述动力活塞的外壁与所述动力气缸筒的筒壁相切紧密接触；所述动力活塞设置于所述动力活塞杆的一端，所述复位弹簧嵌套于所述动力活塞杆的外侧，且所述复位弹簧的两端分别限位于所述动力气缸筒的另一端的内壁和所述动力活塞的一端。

更进一步地，还设置有扩张顶帽，所述扩张顶帽设置于所述动力活塞杆的另一端，所述扩张顶帽的顶端呈弧形或者扇形。

更进一步地，还设置有动力气缸端盖，所述动力气缸端盖可拆卸地固定于所述动力气缸筒的另一端，所述动力气缸端盖的两侧设置有气缸平衡气孔，所述复位弹簧的其中一端限位于所述动力气缸端盖的内壁。

更进一步地，所述动力活塞的外壁环套设置有活塞密封圈。

更进一步地，所述扩张顶帽为可拆卸件，所述扩张顶帽的底端设置有紧固螺母，所述扩张顶帽通过所述紧固螺母固定于所述动力活塞杆。

更进一步地，所述扩张顶帽包括顶压部、顶帽本体和支撑连杆，所述顶压部为圆弧状，所述顶压部的两端与所述支撑连杆的一端连接，所述支撑连杆的另一端固定于所述顶帽本体的侧壁。

更进一步地，所述动力气缸的数量为五个，所述气管接头与气动电磁控制阀相连接。

一种使用上述的气动扩张器的人防通风管道的生产方法，包括以下步骤：

步骤1：把钢板卷制成钢管，扁钢卷制成止水翼环；

步骤2：把所述止水翼环套在所述钢管外；

步骤3：通过所述气动扩张器对所述钢管的内壁进行顶压；

步骤4：把所述止水翼环与所述钢管进行焊接固定，制成所述人防通风预埋管道。

一种使用上述的生产方法生产而成的人防通风预埋管道，包括所述钢管和所述止水翼环。

本发明的有益效果：1.本发明的气动扩张器适用于各种管状构件的内管扩张定位，该气动扩张器实现呈环状的快速扩张及收缩，不但能有效地提高生产制作的工作效率，而且也符合双面焊接的焊缝质量要求，满足市场需求，前景广阔；2.所述扩张顶帽的顶端呈弧形或者扇形，能使管道受力点均匀，受力面积变大，实现高效大面积范围地扩张；3.所述动力气缸的数量为五个，从而能够全方位地多重地对管道进行扩张，管道内孔受力均匀，防止管道因受力过于集中而变形破裂，最终能均匀地扩张管道，缩小管道与止水翼环之间的缝隙距离，实现紧密粘合的焊接效果；4.通过设置有动力气缸端盖，能对所述动力活塞杆起到限位固定的作用，同时方便拆卸进而对所述动力气缸筒内的部件进行清洗或维修；5.通过在所述动力气缸端盖上设置有所述气缸平衡气孔，实现了所述动力气缸筒内排气吸气的功能，维持所述动力气缸筒内气压平衡。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一个实施例的整体结构主视图；

图2是本发明的一个实施例的截面示意图；

图3是本发明的一个实施例的使用扩张器的整体结构主视图；

图4是本发明的一个实施例的扩张顶帽的整体结构示意图；

图5是本发明的一个实施例的人防通风预埋管道的截面图。

其中：气管接头1、集气罐2、扩张顶帽3、顶压部31、顶帽本体32、支撑连杆33、动力气缸4、动力活塞41、复位弹簧42、动力活塞杆43、动力气缸筒44、气缸底部气孔45、活塞密封圈5、动力气缸端盖6、气缸平衡气孔7、紧固螺母8、止水翼环9、钢管91。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种快速高效的气动扩张器，如图1、2、3所示，包括气管接头1、集气罐2和动力气缸4；所述集气罐2为中空的壳体，所述集气罐2的一端设置有所述气管接头1，所述集气罐2的侧壁设置有连接通孔，所述动力气缸4的通过所述连接通孔与所述集气罐2相连接；所述动力气缸4设置有至少两个，所述动力气缸4垂直于所述集气罐2设置。

所述动力气缸4包括动力活塞41、复位弹簧42、动力活塞杆43和动力气缸筒44；所述动力气缸筒44的一端设置有气缸底部气孔45，所述气缸底部气孔45与所述集气罐2内相连通；

所述动力气缸筒44内设置有可滑动的所述动力活塞41，所述动力活塞41的外壁与所述动力气缸筒44的筒壁相切紧密接触；所述动力活塞41设置于所述动力活塞杆43的一端，所述复位弹簧42嵌套于所述动力活塞杆43的外侧，且所述复位弹簧42的两端分别限位于所述动力气缸筒44的的另一端的内壁和所述动力活塞41的一端。

更进一步地，还设置有扩张顶帽3，如图4所示，所述扩张顶帽3设置于所述动力活塞杆43的另一端，所述扩张顶帽3的顶端呈弧形或者扇形。当在管道内孔需要扩张时，所述动力活塞41推动所述动力活塞杆43，设置所述扩张顶帽3，能使管道受力面积变大，防止单纯由所述动力活塞杆43顶压管道，造成其扩张的受力过于集中而导致管道的局部变形破裂。

更进一步地，还设置有动力气缸端盖6，所述动力气缸端盖6可拆卸地固定于所述动力气缸筒44的另一端，所述动力气缸端盖6的两侧设置有气缸平衡气孔7，所述复位弹簧42的其中一端限位于所述动力气缸端盖6的内壁。在所述动力气缸筒44的一端设置有动力气缸端盖6，不但方便拆卸进而对所述动力气缸筒44内的部件进行清洗或维修，还能对所述动力活塞杆43起到限位固定的作用，同时通过在所述动力气缸端盖6上设置有所述气缸平衡气孔7，实现了所述动力气缸筒44内排气吸气的功能，维持所述动力气缸筒44内气压平衡，达到所述动力活塞41与所述动力活塞杆43能在所述动力气缸筒44内伸缩自如的目的，同时在压缩气体的驱动作用下避免了由于气体冲力过大而导致所述动力气缸端盖6的脱落。

更进一步地，所述动力活塞41的外壁环套设置有活塞密封圈5，所述活塞密封圈5紧密环套于所述动力活塞41的外壁，能对压缩气体起到密封的作用，防止所述动力气缸4在工作时漏气导致推动力不足。

更进一步地，所述扩张顶帽3为可拆卸件，所述扩张顶帽3的底端设置有紧固螺母8，所述扩张顶帽3通过所述紧固螺母8固定于所述动力活塞杆43，通过紧固螺母8锁紧所述扩张顶帽3在所述动力活塞杆43的一端上，在所述动力气缸4工作时，避免所述扩张顶帽3由于受外部挤压或内部收缩而松懈脱落，起到稳固所述扩张顶帽3的作用。

根据工业生产的要求(例如人防工程的通风预埋管道)，人防通风预埋管道有不同的直径规格，因此可更换不同的所述扩张顶帽3来组装在所述动力活塞杆43的一端上，一方面，方便应不同的弧度而去更换不同类型的所述扩张顶帽3；另一方面，方便后期的维修和维护，使得所述气动扩张器的工作效果得到较好的保障。

更具体地，如图4所示，所述扩张顶帽3包括顶压部31、顶帽本体32和支撑连杆33，所述顶压部31为圆弧状，所述顶压部31的两端与所述支撑连杆33的一端连接，所述支撑连杆33的另一端固定于所述顶帽本体32的侧壁。为了减少止水翼环与管道之间的缝隙距离，让它们能够得到更好的完美焊接，所述扩张顶帽3顶端的表面可设计为弧形或者扇形，使得所述扩张顶帽3的表面与管道内壁之间的接触面积和受力面积变得更大，进而所述动力活塞杆43把管道内孔壁顶涨，从而让两者紧密贴合后再进行焊接，实现高效大面积范围地扩张。

更具体地，所述动力气缸4的数量为五个，所述气管接头1与气动电磁控制阀相连接。五个所述动力气缸4与所述集气罐2相组合连接，压缩气体从所述集气罐2向五个所述动力气缸4充入气体，推动所述动力活塞41向外部扩张，所述复位弹簧42受压缩，所述动力活塞41带动所述动力活塞杆43、所述扩张顶帽3向外部扩张，从而能够全方位地多重地对管道进行扩张，管道内孔受力均匀，防止管道因受力过于集中而变形破裂，最终能均匀地扩张管道，缩小管道与套件之间的缝隙距离，实现紧密粘合的焊接效果。

优选的，所述气动扩张器的整体结构呈现星形形状，两两所述动力气缸4之间的距离为等距距离，且其相接的角度为等数值，压缩气体从所述集气罐2进入各所述动力气缸4内，多方位地对所述动力活塞杆43产生推动力，推动力稳定而均匀，同时扩张器的星形结构更趋于稳定，能减少在使用过程中压缩气体对扩张器的损坏。同时所需扩张力的大小可通过调节气动减压阀调节气体压力的大小来控制，是实现扩张器快速扩张收缩的动力源泉。

当本发明的气动扩张器扩张时(例如在制作人防工程的通风预埋管道)，通过气动电磁控制阀转换控制，压缩的气体经所述集气罐2的所述气管接头1进入所述集气罐2，并经各所述动力气缸4底部的所述气缸底部气孔45进入各所述动力气缸4，各所述动力活塞41在所述集气罐2的压缩气体的驱动作用下，所述复位弹簧42受压缩，所述动力活塞41带动所述动力活塞杆43、所述扩张顶帽3向外部扩张；此时便顶压钢管91的内壁，使其与止水翼环9的间隙缩小，便于两者之间的焊接固定；

当气动扩张器撤回时，通过气动电磁控制阀转换控制，将所述集气罐2与大气相连通，所述集气罐2中的压缩气体通过所述气管接头1经气动电磁控制阀释放到大气当中，各所述动力活塞41在所述复位弹簧42的弹力作用下，所述动力活塞41带动所述动力活塞杆43、所述扩张顶帽3向内部撤回复位，从而实现扩张器呈环状的快速扩张及收缩，达到高效地内孔扩张定位。所需扩张力的大小可通过调节气动减压阀调节气体压力的大小来控制。

一种使用本实施例的启动扩张器的人防通风预埋管道的生产方法，如图3、5所示，包括以下步骤：

步骤1：把厚度3mm的钢板卷制成钢管91，厚度5mm和宽50mm的扁钢卷制成止水翼环9；

步骤2：把所述止水翼环9套在所述钢管91外；

步骤3：通过所述气动扩张器对所述钢管91的内壁进行顶压；

步骤4：把所述止水翼环9与所述钢管91进行焊接固定，制成所述人防通风预埋管道。

采用以上步骤的生产方法，能使卷制的钢管91与止水翼环9紧密贴合，保证止水翼环与钢管接触面双面满焊的焊接工艺能顺利进行，不但能有效地提高生产制作的工作效率，而且也符合双面焊接的焊缝质量要求。

一种使用上述生产方法生产的人防通风预埋管道，采用所述快速高效的气动扩张器生产而成，使用该气动扩张器所制造的人防通风预埋管道质量优良，满足市场需求，前景广阔。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快速高效的气动扩张器，其特征在于：包括气管接头、集气罐和动力气缸；所述集气罐为中空的壳体，所述集气罐的一端设置有所述气管接头，所述集气罐的侧壁设置有连接通孔，所述动力气缸通过所述连接通孔与所述集气罐相连接；所述动力气缸设置有至少两个，所述动力气缸垂直于所述集气罐设置。

2.根据权利要求1所述的快速高效的气动扩张器，其特征在于：所述动力气缸包括动力活塞、复位弹簧、动力活塞杆和动力气缸筒；所述动力气缸筒的一端设置有气缸底部气孔，所述气缸底部气孔与所述集气罐内相连通；

所述动力气缸筒内设置有可滑动的所述动力活塞，所述动力活塞的外壁与所述动力气缸筒的筒壁相切紧密接触；所述动力活塞设置于所述动力活塞杆的一端，所述复位弹簧嵌套于所述动力活塞杆的外侧，且所述复位弹簧的两端分别限位于所述动力气缸筒的另一端的内壁和所述动力活塞的一端。

3.根据权利要求1所述的快速高效的气动扩张器，其特征在于：还设置有扩张顶帽，所述扩张顶帽设置于所述动力活塞杆的另一端，所述扩张顶帽的顶端呈弧形或者扇形。

4.根据权利要求1所述的快速高效的气动扩张器，其特征在于：还设置有动力气缸端盖，所述动力气缸端盖可拆卸地固定于所述动力气缸筒的另一端，所述动力气缸端盖的两侧设置有气缸平衡气孔，所述复位弹簧的其中一端限位于所述动力气缸端盖的内壁。

5.根据权利要求1所述的快速高效的气动扩张器，其特征在于：所述动力活塞的外壁环套设置有活塞密封圈。

6.根据权利要求3所述的快速高效的气动扩张器，其特征在于：所述扩张顶帽为可拆卸件，所述扩张顶帽的底端设置有紧固螺母，所述扩张顶帽通过所述紧固螺母固定于所述动力活塞杆。

7.根据权利要求3所述的快速高效的气动扩张器，其特征在于：所述扩张顶帽包括顶压部、顶帽本体和支撑连杆，所述顶压部为圆弧状，所述顶压部的两端与所述支撑连杆的一端连接，所述支撑连杆的另一端固定于所述顶帽本体的侧壁。

8.根据权利要求1所述的快速高效的气动扩张器，其特征在于：所述动力气缸的数量为五个，所述气管接头与气动电磁控制阀相连接。

9.一种使用权利要求1-8任意一条所述的气动扩张器的人防通风预埋管道的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：把钢板卷制成钢管，扁钢卷制成止水翼环；

步骤2：把所述止水翼环套在所述钢管外；

步骤3：通过所述气动扩张器对所述钢管的内壁进行顶压；

步骤4：把所述止水翼环与所述钢管进行焊接固定，制成所述人防通风预埋管道。

10.一种使用权利要求9所述的生产方法生产而成的人防通风预埋管道，其特征在于：包括所述钢管和所述止水翼环。