CN107520296B - 一种弧形管道加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械化程度高的适用于大半径管道加工的弧形管道加工装置，包括操作平台，该操作平台至少包括一加工平台；弧度调节器，所述弧度调节器固定于所述加工平台的上部，所述弧度调节器具有多个间隔设置的调节组件；顶弯组件，所述顶弯组件至少包括沿所述加工平台纵向对称设置的两个电动液压泵组件；以及控制装置；所述弧度调节器的后侧固定有管道，所述液压泵的缸杆向前移动压紧所述管道、并将所述管道顶弯，所述管道顶弯的弧度通过所述调节组件调节。本发明提供的一种弧形管道加工装置，通过弧度调机器中相互独立的调节组件能够控制装置上挡板的弧度，确保弧度弯曲的准确性，节约了成本，提高了生产效率。

Description

一种弧形管道加工装置

技术领域

本发明涉及弧形管道加工技术领域，尤其涉及一种大半径、半自动弧形管道加工装置。

背景技术

随着建筑技术的飞速发展，现代化的设计理念不断体现在建筑行业中，特别是利用艺术的理念诠释现代建筑元素，如现代大型体育场馆的建筑，完美地融合了大自然的元素。特别是弧形元素的应用，使得现代机电系统的布置走向也由原来的直线型转变为弧线型。

常规采购的国标管道需要经过二次加工，以满足实际建筑的需求。因此，弧形管道的机械加工直接影响系统功能的实现和施工成本的控制。

目前由于施工现场加工条件的局限性，常规的弧形管道加工主要由自制简易千斤顶三点顶弯法弯制。通过地面设置胎膜进行弧形管道加工与拼接。该种加工方式的缺陷是：第一、机械化程度较低，无法进行大批量管道顶弯作业，浪费劳动力；第二、预拼接作业需要根据不同弧度地面制作胎膜，而胎膜制作成本高，占地面积大，制作的胎膜后期无法再次利用。

同时，由于管道材质的不同，千斤顶三点顶弯装置对于管道壁厚厚、管径大的管道无法加工，通常主要用于少量的DN100以下小管径管道顶弯作业。

而对于目前较多结构造型为弧形建筑施工作业来说，常规制作方法无法满足机电管线施工制作的要求，为确保施工工期，就需要另外一种加工成本低、精度高、利用率高、能够大批量制作的装置来进行弧形管道的机械弯管作业。

而现有技术中并没有一种能够实现大批量机械化加工、并可针对大半径管道实现顶弯作业的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械化程度高、顶弯效果好、节约成本的适用于大半径管道加工的弧形管道加工装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种弧形管道加工装置，包括：

操作平台，所述操作平台为该加工装置的结构支撑主体，且所述操作平台至少包括一加工平台；

弧度调节器，所述弧度调节器固定于所述加工平台的上部，所述弧度调节器具有多个间隔设置的调节组件，每个所述调节组件均能够沿所述加工平台的横向前后移动；

顶弯组件，所述顶弯组件至少包括沿所述加工平台纵向对称设置的两个电动液压泵组件，分别为第一电动液压泵组件和第二电动液压泵组件，所述第一电动液压泵组件和第二电动液压泵组件均具有一液压泵，且所述液压泵的缸杆能够沿所述加工平台的横向往复运动；

控制装置，所述第一电动液压泵组件的液压泵、第二电动液压泵组件的液压泵均受控于该控制装置；

所述弧度调节器的后侧固定有管道，所述液压泵的缸杆向前移动压紧所述管道、并将所述管道顶弯，所述管道顶弯的弧度通过所述调节组件调节。

进一步的，所述操作平台包括一呈平板式结构的加工平台，所述加工平台的一侧具有对称设置的两个支撑台，所述支撑台上均设置有一液压泵支撑台座，两个所述电动液压泵组件分别固定于一所述液压泵支撑台座上；

所述加工平台的两侧对称设置有两根限位杆，两根所述限位杆固定于靠近所述弧度调节器的调节组件的输出端一侧；

所述操作平台还包括一挡板，所述挡板的两端分别与两根所述限位杆固连，所述挡板的一侧面与所述调节组件的输出端贴靠，所述挡板的另一侧面与所述管道贴合。

进一步的，所述操作平台上还具有对称设置的滑动轮，所述滑动轮固定于所述挡板上，并与所述管道的两端贴合，所述管道通过所述滑动轮的转动沿所述加工平台的纵向移动。

进一步的，所述弧度调节器包括13组相互独立的调节组件。

进一步的，所述调节组件具有一与所述加工平台固连的外壳架体，所述外壳架体呈一侧开口的槽型结构，所述外壳架体的槽内活动连接有一推动器，所述外壳架体的上部开设有滑槽，所述推动器通过滑动组件滑动于所述外壳架体内，并通过所述滑动组件固定于所述外壳架体的任意位置。

进一步的，所述滑动组件包括水平设置的调节螺杆、以及与所述调节螺杆配合并竖直设置的固定螺杆，所述固定螺杆的上部穿过所述滑槽，且所述固定螺杆的上端具有紧固件，所述推动器通过所述调节螺杆沿所述加工平台的横向移动，所述推动器通过所述固定螺杆与所述固定螺杆上端的紧固件固定于所述外壳架体的任意位置；

13组所述调节组件通过所述推动器的位置调节管道的弯曲弧度。

进一步的，所述外壳架体远离所述开口一侧的底部固定有加强件。

进一步的，所述液压泵的缸杆的端部具有一顶弯管卡，所述顶弯管卡包括连接部，所述连接部与所述缸杆的端部刚性连接，所述连接部的前端固连有管卡部，所述管道卡接于所述管卡部内。

进一步的，所述缸杆的端部设置有安装头，所述连接部与所述安装头刚性连接。

进一步的，所述连接部与所述安装头通过螺栓固连。

在上述技术方案中，本发明提供的一种弧形管道加工装置，通过弧度调机器中相互独立的调节组件能够控制装置上挡板的弧度，挡板以及弧度调节器作为管道的顶弯磨具，确保弧度弯曲的准确性，并利用电动液压泵组件实现机械化加工，节约了成本，提高了生产效率；

同时，在电动液压泵组件的缸杆的前端设计了顶弯管卡，提高了与管道的接触面积，确保可以加工厚壁管、以及大半径管道，适用范围广，成型效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种弧形管道加工装置的结构示意图；

图2为图1所示的一种弧形管道加工装置的操作平台的结构示意图；

图3为图1所示的一种弧形管道加工装置的操作平台的俯视图；

图4为图1所示的一种弧形管道加工装置的调节组件的结构示意图；

图5为图1所示的一种弧形管道加工装置的电动液压泵组件的结构示意图；

图6为图1所示的一种弧形管道加工装置的顶弯管卡的结构示意图；

图7为图1所示的一种弧形管道加工装置的电动液压泵组件的控制示意图。

其中：

1、操作平台；2、弧度调节器；3、电动液压泵组件；4、顶弯管卡；5、支撑台；6、加工平台；7、限位杆；8、滑动轮；9、液压泵支撑台座；10、挡板；11、外壳架体；12、推动器；13、滑槽；14、调节螺杆；15、固定螺杆；16、加强件；17、液压泵；18、缸杆；19、安装头；20、连接部；21、管卡部。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，以便于进一步理解本发明。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

图1为本发明实施例提供的一种弧形管道加工装置的结构示意图；图2为图1所示的一种弧形管道加工装置的操作平台的结构示意图；图3为图1所示的一种弧形管道加工装置的操作平台的俯视图；图4为图1所示的一种弧形管道加工装置的调节组件的结构示意图；图5为图1所示的一种弧形管道加工装置的电动液压泵组件的结构示意图；图6为图1所示的一种弧形管道加工装置的顶弯管卡的结构示意图；图7为图1所示的一种弧形管道加工装置的电动液压泵组件的控制示意图。参见图1-7所示：

本发明的一种弧形管道加工装置，包括：

操作平台1，操作平台1为该加工装置的结构支撑主体，且操作平台1至少包括一加工平台6；

弧度调节器2，弧度调节器2固定于加工平台6的上部，弧度调节器2具有多个间隔设置的调节组件，每个调节组件均能够沿加工平台6的横向前后移动；

顶弯组件，顶弯组件至少包括沿加工平台6纵向对称设置的两个电动液压泵组件3，分别为第一电动液压泵组件和第二电动液压泵组件，第一电动液压泵组件和第二电动液压泵组件均具有一液压泵17，且液压泵17的缸杆18能够沿加工平台6的横向往复运动；

控制装置，第一电动液压泵组件的液压泵17、第二电动液压泵组件的液压泵17均受控于该控制装置；

弧度调节器2的后侧固定有管道，液压泵17的缸杆18向前移动压紧管道、并将管道顶弯，管道顶弯的弧度通过调节组件调节。

具体的，本实施例中公开了一种节约人工成本、结构新颖、操作简单、机械化程度高的弧形管道加工装置，其与现有技术相比，可以适用于厚壁管以及大半径的管道，其具体包括操作平台1、该操作平台1作为装置的支撑基础，在支撑平台1上设计了弧度调节器2，弧度调节器2包括多个调节组件，每个调节组件均为独立机构，可以独自调节位置，通过改变每个调节组件的位置来改变弧度调节器2前端的挡板10的弧度，此时，操作平台1作为支撑基础，而其上的弧度调节器2和挡板10则作为管道弯曲的模具，将管道贴合于该挡板10一侧，并利用操作平台1另一侧固定的电动液压泵组件3的顶出作用，使管道受力，从而完成顶弯作业。装置的整个运行过程原理简单、就是利用了作用力和反作用力的原理，将管道顶弯，相比现有技术中的顶弯作业，本实施例公开的装置机械化程度高，顶弯精度高、节约了人工成本。

优选的，本实施例中操作平台1包括一呈平板式结构的加工平台6，加工平台6的一侧具有对称设置的两个支撑台5，支撑台5上均设置有一液压泵支撑台座9，两个电动液压泵组件3分别固定于一液压泵支撑台座9上；

加工平台6的两侧对称设置有两根限位杆7，两根限位杆7固定于靠近弧度调节器2的调节组件的输出端一侧；

操作平台1还包括一挡板10，挡板10的两端分别与两根限位杆7固连，挡板10的一侧面与调节组件的输出端贴靠，挡板10的另一侧面与管道贴合。

更优选的，上述方案中操作平台1上还具有对称设置的滑动轮8，滑动轮8固定于挡板10上，并与管道的两端贴合，管道通过滑动轮8的转动沿加工平台6的纵向移动。

本实施例公开的操作平台1主要由上述几个部件组成，同时，上文详细阐述了其具体连接方式。其中，装置采用钢板制作，由于操作时还是需要人工上料，以及观察顶弯的进度，因此，本装置的操作平台1需要具有一定的标高，便于人工上料和观察，将操作平台1架高，其中，本实施例的操作平台1最优选的高度为1000mm。而根据实际使用、以及相关技术人员总结得出，本实施例公开的操作平台1的加工平台6的尺寸最优选的方案是4000x2000mm。使用时，由于加工平台6上部的弧度调节器2的输出端固定有挡板10，而挡板10的两端通过其上的限位杆7固定，当调节弧度调节器2时，弧度调节器2改变调节组件的伸出长度的同时，由于挡板10的两端固定，中间受力时挡板10会弯曲，而弯曲的弧度大小根据调节组件的伸出情况变化，然后人工利用加工平台6上的滑动轮8，从一侧将管道滑入装置，位置校准后，启动后部的电动液压泵组件3，利用液压泵17的缸杆18的推力对管道施加一个作用力，而管道一侧的挡板10对管道具有稳固作用，在缸杆18的作用力下，挡板10会施加一个反作用力，这样，管道在作用力和反作用力的作用下实现顶弯。

优选的，本实施例中弧度调节器2包括13组相互独立的调节组件。

其中，上述方案中调节组件具有一与加工平台6固连的外壳架体11，外壳架体11呈一侧开口的槽型结构，外壳架体11的槽内活动连接有一推动器12，外壳架体11的上部开设有滑槽13，推动器12通过滑动组件滑动于外壳架体11内，并通过滑动组件固定于外壳架体11的任意位置。

另外，本实施例公开的滑动组件包括水平设置的调节螺杆14、以及与调节螺杆14配合并竖直设置的固定螺杆15，固定螺杆15的上部穿过滑槽13，且固定螺杆15的上端具有紧固件，推动器12通过调节螺杆14沿加工平台6的横向移动，推动器12通过固定螺杆15与固定螺杆15上端的紧固件固定于外壳架体11的任意位置；13组调节组件通过推动器12的位置调节管道的弯曲弧度。

具体的，本实施例公开的弧度调节器2采用了13组并排间隔设置的调节组件，其中，调节组件具有一个与加工平台6固连的外壳架体11，为了实现顶出操作，本实施例中的调节组件的外壳架体11呈具有开口的槽型结构，槽型结构的开口朝向调节组件的输出端，而本实施例中调节组件的输出端沿加工平台6的横向设置，另外，外壳架体11内活动连接一个推动器12，推动器12能够沿着外壳架体11的开口方向前后移动，推动器11朝向输出端移动，后侧的挡板10的局部弧度变大，推动器12背向输出端移动，挡板10的局部弧度变小。

其中，推动器12的活动具体通过装置中的滑动组件实现，滑动组件包括配合的两根螺杆，分别为调节螺杆14和固定螺杆15，调节螺杆14水平地与该推动器12活动连接，使用时，旋转该调节螺杆14，调节螺杆14的转动能够转变为推动器12的直线运动，根据实际施工要求，当确定了推动器12的位置后，利用竖直设置的固定螺杆15将推动器12固定，这样就可以将挡板10固定在一个弧度下，从而确保管道弯曲的顺利进行。

另外，本实施例主要是对于顶弯模具的调节，而采用的原理就是多组调节组件的配合，每组调节组件输出长度的改变都会影响挡板10的弧度，因此，为了管道顶弯的弧度的精确度，本实施例采用了13组调节组件，调节组件越多对于弧度的调节精度越高，考虑到成本和精度，最终确定了13组调节组件为最优选的方案。最后，本领域技术人员任何结构上的改变，只要原理与本实施例相同均属于本实施例的保护范围。

更优选的，本实施例中外壳架体11远离开口一侧的底部固定有加强件16。由于顶弯作业时管道、挡板10、弧度调节器2均受到液压泵17的作用力，而本装置管道的顶弯需要反作用力的作用，因此，弧度调节器2的稳定性也是需要考虑的问题，本实施例在外壳架体11的受力方向的底部加设了加强件16，类似于筋板加强，提高了整体的结构强度，确保了在顶弯作业时，弧度调节器2不会移动，保证了顶弯的精确度。

优选的，本实施例中液压泵17的缸杆18的端部具有一顶弯管卡4，顶弯管卡4包括连接部20，连接部20与缸杆18的端部刚性连接，连接部20的前端固连有管卡部21，管道卡接于管卡部21内。其中，缸杆18的端部设置有安装头19，连接部20与安装头19刚性连接。更优选的，上述方案中连接部20与安装头19通过螺栓固连。

本实施例中的电动液压泵组件3采用对称设置的两个电动液压泵组件3，并将两个电动液压泵组件3固定在加工平台6后侧的液压泵支撑台座9上，而液压泵17的缸杆18能够朝向管道伸出，由于管道的接触面为曲面，如果不做处理会降低弯曲的精度，因此，为了增大接触面积，本实施例在缸杆18的前端设计了顶弯管卡4，具体的连接方式以及顶弯管卡4的结构见上文，另外，本装置主要针对不同管径和壁厚的管道，因此，需要将顶弯管卡4设计为能够拆卸、随意更换前部管卡部21的结构，便于后期更换使用。不同管径的管道采用不同规格的顶弯管卡4，从而实现对管道的完全贴合，增大与管道的接触面积，防止因顶弯管卡4局部与管道接触，造成管道两端受力点变形或局部凹陷。

另外，本装置的开启运行主要通过一控制装置控制，该控制装置集成于控制箱内，实现对液压泵17的开启和停止，并能够独立控制每台泵开启、伸出、收回和停止动作，从而实现对管道在机械作用下，根据需要进行弯曲的所有动作。

根据上述结构和原理的描述，本实施例公开的弧形管道加工装置的具体操作步骤为：

1、根据深化设计需求，调整加工平台6上每组调节组件内部的推动器12，使每个推动器12均单独作用，推动前面的挡板10向输出端弯曲，根据管道弯曲弧度的要求，测量挡板10中心点弦高，需要考虑管道的回弹量。从而实现13组调节组件共同动作对挡板10的作用力，实现挡板10整体弧度的设定；

2、人工搬运需要顶弯作业的管道，利用设置在加工平台6开进管道一侧的滑动轮8，将管道从一侧平稳推入另一侧，管道的两端架在滑动轮8上，并将管道中间部位靠紧设定好弧度的挡板10的中心点；

3、根据管道规格尺寸，更换适合管道外径的顶弯管卡4，以确保顶弯过程中顶弯管卡4能够紧密贴合管道外壁，分散管道受力点的作用力，放置由于推力过于集中，造成管道局部变形；

4、利用控制装置控制两个电动液压泵组件3执行伸出动作，分别通过顶弯管卡4实现对管道两端进行顶弯作业。当管道两端与弧度挡板10完全贴合后，执行电动液压泵回收动作，让管道在回弹作用下充分回弹。然后利用弦高法进行管道中心点弦高的测量。考虑到管道回弹作用的影响，对未达到设定弧度要求的管道，参照上述不走再执行一侧顶弯作业，对管道弯曲弧度进行进一步的固化，以满足实际管道弧度的要求；

最后，利用弦高法测量管道弧度的校核，满足要求后，进行下一根管道的顶弯作业。

在上述技术方案中，本发明提供的一种弧形管道加工装置，通过弧度调机器2中相互独立的调节组件能够控制装置上挡板10的弧度，挡板10以及弧度调节器2作为管道的顶弯磨具，确保弧度弯曲的准确性，并利用电动液压泵组件3实现机械化加工，节约了成本，提高了生产效率；

同时，在电动液压泵组件3的缸杆18的前端设计了顶弯管卡4，提高了与管道的接触面积，确保可以加工厚壁管、以及大半径管道，适用范围广，成型效果好。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种不同的选择和修改，因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种弧形管道加工装置，其特征在于，包括：

操作平台（1），所述操作平台（1）为该加工装置的结构支撑主体，且所述操作平台（1）包括一呈平板式结构的加工平台（6）以及一挡板（10），所述加工平台（6）的一侧具有对称设置的两个支撑台（5），所述支撑台（5）上均设置有一液压泵支撑台座（9），两个电动液压泵组件（3）分别固定于一所述液压泵支撑台座（9）上；

弧度调节器（2），所述弧度调节器（2）固定于所述加工平台（6）的上部，所述弧度调节器（2）具有多个间隔设置的调节组件，每个所述调节组件均能够沿所述加工平台（6）的横向前后移动，所述加工平台（6）的两侧对称设置有两根限位杆（7），两根限位杆（7）固定于靠近所述弧度调节器（2）的调节组件的输出端一侧；所述挡板（10）的两端分别与两根限位杆（7）固连，所述挡板（10）的一侧面与所述调节组件的输出端贴靠，所述挡板（10）的另一侧面与所述管道贴合；

顶弯组件，所述顶弯组件至少包括沿所述加工平台（6）纵向对称设置的两个电动液压泵组件（3），分别为第一电动液压泵组件和第二电动液压泵组件，所述第一电动液压泵组件和第二电动液压泵组件均具有一液压泵（17），且所述液压泵（17）的缸杆（18）能够沿所述加工平台（6）的横向往复运动，所述缸杆（18）的端部具有一顶弯管卡（4），所述顶弯管卡（4）包括连接部（20），所述连接部（20）与所述缸杆（18）的端部刚性连接，所述连接部（20）的前端固连有管卡部（21），所述管道卡接于所述管卡部（21）内；

控制装置，所述第一电动液压泵组件的液压泵（17）、第二电动液压泵组件的液压泵（17）均受控于该控制装置；

所述操作平台（1）上还具有对称设置的滑动轮（8），所述滑动轮（8）固定于所述挡板（10）上，并与所述管道的两端贴合，所述管道通过所述滑动轮（8）的转动沿所述加工平台（6）的纵向移动；

所述弧度调节器（2）的后侧固定有管道，所述液压泵（17）的缸杆（18）向前移动压紧所述管道、并将所述管道顶弯，所述管道顶弯的弧度通过所述调节组件调节，所述弧度调节器（2）包括13组相互独立的调节组件；

所述调节组件具有一与所述加工平台（6）固连的外壳架体（11），所述外壳架体（11）呈一侧开口的槽型结构，所述外壳架体（11）的槽内活动连接有一推动器（12），所述外壳架体（11）的上部开设有滑槽（13），所述推动器（12）通过滑动组件滑动于所述外壳架体（11）内，并通过所述滑动组件固定于所述外壳架体（11）的任意位置；

所述滑动组件包括水平设置的调节螺杆（14）、以及与所述调节螺杆（14）配合并竖直设置的固定螺杆（15），所述固定螺杆（15）的上部穿过所述滑槽（13），且所述固定螺杆（15）的上端具有紧固件，所述推动器（12）通过所述调节螺杆（14）沿所述加工平台（6）的横向移动，所述推动器（12）通过所述固定螺杆（15）与所述固定螺杆（15）上端的紧固件固定于所述外壳架体（11）的任意位置；

13组所述调节组件通过所述推动器（12）的位置调节管道的弯曲弧度。

2.根据权利要求1所述的一种弧形管道加工装置，其特征在于，所述外壳架体（11）远离所述开口一侧的底部固定有加强件（16）。

3.根据权利要求1所述的一种弧形管道加工装置，其特征在于，所述缸杆（18）的端部设置有安装头（19），所述连接部（20）与所述安装头（19）刚性连接。

4.根据权利要求3所述的一种弧形管道加工装置，其特征在于，所述连接部（20）与所述安装头（19）通过螺栓固连。

Images