CN105904715B - 一种波纹管非金属内衬成型装置 - Google Patents

Abstract

一种波纹管非金属内衬成型装置，包括主板、第一油缸、第二油缸和结构相同、对称设置的第一连杆机构、第二连杆机构，所述第一油缸、第二油缸反向设置，第一油缸、第二油缸分别驱动第一连杆机构、第二连杆机构对称动作，将非金属内衬均匀撑开至与波纹管的内壁匹配的形状。本发明装置工作时将非金属内衬放置到波纹管内，两套连杆机构同时动作将各胀型瓣强力撑开，使非金属内衬在不断变形过程中与波纹管内壁匹配贴合。本发明可以一次性完成非金属内衬的成型，工作效率成倍提高；由于变形过程受力均匀，成型后的非金属内衬壁厚可保持基本均匀一致，成型质量好。此外，非金属内衬无需加热即可实现成型过程，进一步提高了工作效率，简化了工艺过程。

Description

一种波纹管非金属内衬成型装置

技术领域

本发明涉及一种波纹管加工设备，特别是波纹管非金属内衬成型装置。

背景技术

膨胀节是一种广泛应用于冶金、石油、电力、化工、城市供热等场合的具有补偿功能的管网部件,膨胀节的主体部件是波纹管。膨胀节的一些工作场合，介质具有严重的腐蚀性，在介质的腐蚀作用下波纹管很容易损坏，即便选用不锈钢作为波纹管的材质,也会在腐蚀介质作用下严重影响波纹管的使用寿命。目前，在波纹管抗腐蚀技术方面常采用的方法是在金属波纹管的内壁设置非金属耐腐蚀内衬，非金属材料内衬的抗腐蚀能力强，抗腐蚀效果明显，可以有效延长波纹管使用寿命，减少波纹管更换频次，降低膨胀节使用费用，还可以避免应波纹管腐蚀产生有毒有害物质的外漏的风险。目前在金属波纹管内壁处设置内衬的工艺尚缺乏合适的加工设备，现有技术设置内衬时将薄壁圆筒状的非金属内衬放置到金属波纹管内，然后将非金属内衬等分为6-8份，采用手工模具依次将各份经撑开成型完成加工。这种方法存在的问题是：1、分次撑开成型加工效率低下；2、分次撑开成型过程使非金属内衬受力不均匀，导致成型后非金属内衬壁厚薄厚不均，壁薄之处存在泄漏风险；3、随着撑开过程需火焰加热来使之定型，增加操作难度不易掌握，耗时耗能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种加工效率高、成型过程内衬受力均匀、成型后内衬壁厚一致性好的波纹管非金属内衬成型装置。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种波纹管非金属内衬成型装置，包括主板、第一油缸、第二油缸和结构相同、对称设置的第一连杆机构、第二连杆机构，所述第一油缸、第二油缸反向设置，第一油缸、第二油缸分别驱动第一连杆机构、第二连杆机构对称动作，将非金属内衬均匀撑开至与波纹管的内壁匹配的形状；所述第一连杆机构由结构设置相同、上下配制、同步动作的数层连杆单元组成，连杆单元的层数与被加工波纹管的波峰数目相同，各连杆单元分别包括主连杆、两根对称设置长边胀型瓣连杆、两根对称设置长边胀型瓣、两根对称设置的角胀型瓣连杆、两块对称设置的角胀型瓣和一根短边胀型瓣，所述主连杆一端经连接板连接第一油缸活塞杆，各长边胀型瓣连杆的一端与主连杆经销轴铰接，各长边胀型瓣连杆的另一端分别经销轴铰接各长边胀型瓣，各角胀型瓣连杆的一端与主连杆经销轴铰接，各角胀型瓣连杆的另一端分别经销轴铰接各角胀型瓣，主连杆与短边胀型瓣的尾端位置对应。

上述波纹管非金属内衬成型装置，所述长边胀型瓣的工作端设有直杆形的长边成型杆，所述角胀型瓣的工作端设有弧形弯曲的角成型杆，所述短边胀型瓣的工作端设有直杆形的短边成型杆，长边成型杆、角成型杆和短边成型杆的横截面轮廓的曲率半径与被加工波纹管的波纹凸起部位曲率半径匹配。

上述波纹管非金属内衬成型装置，所述主板上设有长向导向槽、短向导向槽和角向导向槽，设置在主连杆上的销轴沿长向导向槽运动，设置在长边胀型瓣上的销轴沿短向导向槽运动，设置在角胀型瓣上的销轴沿角向导向槽运动，设置在短边胀型瓣上的销轴沿长向导向槽运动。

上述波纹管非金属内衬成型装置，第一连杆机构、第二连杆机构中位于顶层和底层的连杆单元中的长边胀型瓣上设有长边翻边撑条，位于顶层和底层的连杆单元中的角胀型瓣上设有角翻边撑条。

上述波纹管非金属内衬成型装置，所述主板下部设有两根主板支撑柱和四根波纹管支撑柱。

上述波纹管非金属内衬成型装置，所述主板上设有两块油缸安装板，第一油缸、第二油缸分别固定在各油缸安装板上，各油缸安装板两侧设有加强筋板。

本发明针对提高波纹管非金属内衬成型效率和成型质量的问题专门设计了一种成型装置，所述成型装置包括两套对称设置的连杆机构，各套连杆机构分别以一个油缸为驱动动力，每套连杆机构分别包括两块长边胀型瓣、两块角胀型瓣和一块短边胀型瓣。装置工作时将非金属内衬放置到波纹管内，两个油缸同步动作，两套连杆机构同时动作将各胀型瓣强力撑开，使非金属内衬在不断变形过程中与波纹管内壁匹配贴合。与现有技术相比，本发明可以一次性完成非金属内衬的成型，工作效率成倍提高；由于变形过程受力均匀，成型后的非金属内衬壁厚可保持基本均匀一致，成型质量好。此外，在油缸强大动力的作用下，非金属内衬无需加热即可实现成型过程，进一步提高了工作效率，简化了工艺过程。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是第一连杆机构、第二连杆机构收回状态的示意图；

图5是第一连杆机构、第二连杆机构撑开状态的示意图。

图中各标号清单为：1、波纹管支撑柱，2、主板支撑柱，3、波纹管，4、主板，5、第二油缸，6、连接板，7、油缸安装板，8、第一油缸，9、加强筋板，10、长边胀型瓣连杆，11、长边胀型瓣，12、长边成型杆，13、长边翻边撑条，14、角胀型瓣连杆，15、角胀型瓣，16、角成型杆，17、角翻边撑条，18、短边胀型瓣，19、短边成型杆，20、长向导向槽，21、角向导向槽，22、主连杆，23、短向导向槽。

具体实施方式

参看图1、图2，本发明包括主板4、第一油缸8、第二油缸5和第一连杆机构、第二连杆机构。主板用于安装第一油缸、第二油缸和第一连杆机构、第二连杆机构。主板下部设有两根支撑主板的主板支撑柱2，主板下部还设有支撑被加工波纹管3的和四根波纹管支撑柱1。主板上设有上下配置的两块油缸安装板7，第一油缸、第二油缸分别固定在各油缸安装板上，为提高油缸安装板的支撑强度，各油缸安装板两侧设有加强筋板9。第一油缸8、第二油缸5反向设置，第一油缸、第二油缸分别为驱动第一连杆机构、第二连杆机构的动力，由设置在油路上的同步马达(图中未显示)或同步阀(图中未显示)控制第一油缸、第二油缸的同步动作。第一连杆机构、第二连杆机构结构相同、对称设置，第一油缸、第二油缸分别驱动第一连杆机构、第二连杆机构对称动作，将非金属内衬均匀撑开至与波纹管的内壁匹配的形状。

参看图3、图4，以下以第一连杆机构为例说明第一、第二连杆机构的具体构成。第一连杆机构的由结构设置相同、上下配制、同步动作的数层连杆单元组成，连杆单元的层数与被加工波纹管的波峰数目相同，各层之间的距离与波纹管的波距匹配，图示实施例中波纹管的波峰数目为2，所以第一连杆机构的连杆单元为两层。由图3、图4可见，连杆单元分别包括主连杆22、两根对称设置长边胀型瓣连杆10、两根对称设置长边胀型瓣11、两根对称设置的角胀型瓣连杆14、两块对称设置的角胀型瓣15和一根短边胀型瓣18。主连杆的一端经连接板6连接第一油缸的活塞杆；各长边胀型瓣连杆的一端与主连杆经销轴铰接，各长边胀型瓣连杆的另一端分别经销轴铰接各长边胀型瓣，各长边胀型瓣11的工作端设有直杆形的长边成型杆12，长边成型杆横截面轮廓的曲率半径与被加工波纹管的波纹凸起部位曲率半径匹配。长边胀型瓣用于对非金属内衬长边部位的成型加工。各角胀型瓣连杆14的一端与主连杆经销轴铰接，各角胀型瓣连杆的另一端分别经销轴铰接各角胀型瓣15，各角胀型瓣15的工作端设有弧形弯曲的角成型杆16，角成型杆横截面轮廓的曲率半径与被加工波纹管的波纹凸起部位曲率半径匹配，角胀型瓣用于非金属内衬圆角部位的成型加工。所述短边胀型瓣18的尾端与主连杆位置对应，短边胀型瓣18的工作端设有直杆形的短边成型杆19，短边成型杆的横截面轮廓的曲率半径与被加工波纹管的波纹凸起部位曲率半径匹配。短边胀型瓣用于非金属内衬短边部位的成型。

仍参看图3、图4，第一连杆机构中位于顶层和底层的连杆单元中的长边胀型瓣上设有长边翻边撑条13，位于顶层和底层的连杆单元中的角胀型瓣上设有角翻边撑条17，长边翻边撑条和角翻边撑条用于非金属内衬两端翻边处的成型加工。

参看图3，为保证长边胀型瓣11、角胀型瓣15和短边胀型瓣18按照预定的方向动作，在主板4上设有长向导向槽20、短向导向槽23和和角向导向槽21，设置在主连杆上的销轴沿长向导向槽运动，设置在长边胀型瓣上的销轴沿短向导向槽运动，设置在角胀型瓣上的销轴沿角向导向槽运动，设置在短边胀型瓣上的销轴沿长向导向槽运动。

第一连杆机构各层连杆单元间的连接通过设置在铰接位置的各销轴实现。

第二连杆机构与第一连杆机构只是运动方向相反，其它设置完全相同，故此处对第二连杆机构的结构不做赘述。

本发明对非金属内衬成型加工时，将波纹管放置到波纹管支撑柱上，第一油缸、第二油缸的活塞杆收缩，第一连杆机构、第二连杆机构为图4所示的收回状态，将待成型的薄壁筒状非金属内衬放置到波纹管的内壁处；启动第一油缸、第二油缸，两油缸活塞杆同步伸出动作，分别带动两连杆机构动作，各长边胀型瓣向所对应的非金属内衬向波纹管的长边部位推出，与此同时角胀型瓣向所对应的非金属内衬向波纹管的圆角部位推出；主连杆在运动一端距离后与短边胀型瓣的尾端接触，随之推动短边胀型瓣向所对应的非金属内衬向波纹管的短边部位推出，在各长边胀型瓣、角胀型瓣和短边胀型瓣的共同作用下，将非金属内衬均匀撑开至与波纹管的内壁匹配的形状，第一油缸、第二油缸活塞杆的工作行程可采用电器或机械元件控制，第一油缸、第二油缸活塞杆运动到位后停止工作，此时第一、第二连杆机构为图5所示的撑开状态；非金属内衬成型完成后，第一油缸、第二油缸的活塞杆缩回动作，第一、第二连杆机构的长边胀型瓣、角胀型瓣随之收回，短边胀型瓣依靠外力收回，第一、第二连杆又回到图4所示状态，即可将成型后的非金属内衬取下。

附图所示是对矩形圆角波纹管非金属内衬成型加工的实施例，在实际应用中可根据波纹管的横筋面形状改变胀型瓣工作端的形状，即可实现矩型方角及圆形等不同规格的波纹管非金属内衬成型加工。

Claims (6)

1.一种波纹管非金属内衬成型装置，其特征在于：包括主板(4)、第一油缸(8)、第二油缸(5)和结构相同、对称设置的第一连杆机构、第二连杆机构，所述第一油缸、第二油缸反向设置，第一油缸、第二油缸分别驱动第一连杆机构、第二连杆机构对称动作，将非金属内衬均匀撑开至与波纹管(3)的内壁匹配的形状；所述第一连杆机构由结构设置相同、上下配制、同步动作的数层连杆单元组成，连杆单元的层数与被加工波纹管的波峰数目相同，各连杆单元分别包括主连杆(22)、两根对称设置长边胀型瓣连杆(10)、两根对称设置长边胀型瓣(11)、两根对称设置的角胀型瓣连杆(14)、两块对称设置的角胀型瓣(15)和一根短边胀型瓣(18)，所述主连杆一端经连接板(6)连接第一油缸活塞杆，各长边胀型瓣连杆的一端与主连杆经销轴铰接，各长边胀型瓣连杆的另一端分别经销轴铰接各长边胀型瓣，各角胀型瓣连杆的一端与主连杆经销轴铰接，各角胀型瓣连杆的另一端分别经销轴铰接各角胀型瓣，主连杆与短边胀型瓣的尾端位置对应。

2.根据权利要求1所述的波纹管非金属内衬成型装置，其特征在于：所述长边胀型瓣(11)的工作端设有直杆形的长边成型杆(12)，所述角胀型瓣(15)的工作端设有弧形弯曲的角成型杆(16)，所述短边胀型瓣(18)的工作端设有直杆形的短边成型杆(19)，长边成型杆、角成型杆和短边成型杆的横截面轮廓的曲率半径与被加工波纹管的波纹凸起部位曲率半径匹配。

3.根据权利要求2所述的波纹管非金属内衬成型装置，其特征在于：所述主板(4)上设有长向导向槽(20)、短向导向槽(23)和角向导向槽(21)，设置在主连杆上的销轴沿长向导向槽运动，设置在长边胀型瓣上的销轴沿短向导向槽运动，设置在角胀型瓣上的销轴沿角向导向槽运动，设置在短边胀型瓣上的销轴沿长向导向槽运动。

4.根据权利要求3所述的波纹管非金属内衬成型装置，其特征在于：第一连杆机构、第二连杆机构中位于顶层和底层的连杆单元中的长边胀型瓣上设有长边翻边撑条(13)，位于顶层和底层的连杆单元中的角胀型瓣上设有角翻边撑条(17)。

5.根据权利要求4所述的波纹管非金属内衬成型装置，其特征在于：所述主板下部设有两根主板支撑柱(2)和四根波纹管支撑柱(1)。

6.根据权利要求5所述的波纹管非金属内衬成型装置，其特征在于：所述主板上设有两块油缸安装板(7)，第一油缸、第二油缸分别固定在各油缸安装板上，各油缸安装板两侧设有加强筋板(9)。