CN108357111A - 热熔套管焊接机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种热熔套管焊接机，属于焊接领域。其包括机架、固定机构、导向机构和热熔器；导向机构和固定机构安装在机架上；固定机构包括管件固定装置和套管固定装置，分别用于固定管件和套管，管件固定装置与导向机构连接，可通过导向机构改变管件固定装置的位置；套管固定装置也与导向机构连接，可通过导向机构改变套管固定装置的位置；热熔器用于对管件和套管进行加热。本发明通过导向机构和固定机构的配合，取代了现有技术中焊接时必须至少两个人在左右两端分别对管件和套管进行手持施力的状况，在减少了人力的同时，使得整个焊接过程平稳可靠，力道持久，直接降低了焊接难度，可广泛使用于各行业的PE管、PVC管等塑料管件的热熔焊接。
Description
技术领域
本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种适用于PE管、PVC管等塑料管道的焊接的热熔套管焊接机。
背景技术
在一些进行主体供水、排水系统施工的项目中，需要用到大量的供水管。因焊管费用高、法兰盘焊接耗时长、现场敷设难度大、重量大不便于安装、需要人工多等，为了节省成本，且便于利用现有地形布设，部分管路采用PE管敷设。
PE管连接通常采用热熔平面焊接和热熔套管焊接两种方法之中的一种。由于施工现场地形高低起伏大，管道需要随地形弯曲，且供水高程较高，管道所需要承受的压力大，因此对焊接接头要求高。平面焊接接头管道弯曲时易撕开接口，水压大也易造成接口开裂，由于现场维修对接焊接难度大，导致后期维护费用高。套管焊接接头在管道弯曲时不易变形开裂，高水压也不易造成套管脱焊，适用于复杂地形，且后期基本不需要维护，维护成本低。因此，在施工场地高低起伏较大的情况下，供水管道一般采取热熔套管焊接的方式进行连接。
目前市场上只有平面焊接机器，而没有套管焊接机器。目前PE管热熔套管焊接时必须一人手持热熔器在中间，左右各最少两人手持PE管或接头进行热熔焊接，焊接过程中持管人必须用力持稳PE管且用力向热熔器推进管道或接头，稍有不慎就造成PE管或接头接口歪斜，导致接口难以对接，甚至造成废管，焊接工作难度大，且人力难以持续太久，往往焊接2～3个接头就要休息。焊接耗时耗力、产生废管多、质量不稳定、工作效率底、成本高。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种焊接效率高、省时省力且适用于PE管、PVC管等塑料管道的焊接的热熔套管焊接机。
本发明采取的技术方案如下：一种热熔套管焊接机，包括机架、固定机构、导向机构和热熔器；所述导向机构和固定机构安装在机架上；所述固定机构包括管件固定装置和套管固定装置，分别用于固定管件和套管，所述管件固定装置与导向机构连接，可通过导向机构改变管件固定装置的位置；所述套管固定装置也与导向机构连接，可通过导向机构改变套管固定装置的位置；所述热熔器用于对管件和套管进行加热。
机架作为整个焊接机的框架结构，为导向机构、固定机构和热熔器提供安装定位主体，通过移动机架即可移动整个焊接机。导向机构安装在机架上，固定机构可将管件和套管分别进行固定，而固定机构又与导向机构连接，通过导向机构可以改变固定机构的位置，从而带动改变固定在固定机构上的管件和套管的位置，使得管件和套管之间的距离可以根据实际需求增大或缩小。热熔器用于对管件和套管进行加热，需要使用时，只需将热熔器放到管件和套管的连接处即可。通过导向机构和固定机构的配合，取代了现有技术中焊接时必须至少两个人在左右两端分别对管件和套管进行手持施力的状况，在减少了人力的同时，使得整个焊接过程平稳可靠，力道持久，直接降低了焊接难度，管件和套管之间的接口不易产生歪斜情况，焊接成品的质量也得到了大大的提升，降低了废管量，降低了生产成本，提升了焊接效率，省时省力。
进一步地，所述导向机构包括导向杆和力矩杆；所述导向杆固定在机架上，所述管件固定装置和套管固定装置可滑动地连接在导向杆上，所述力矩杆的杆身可转动地固定在机架侧面，力矩杆的一端与固定机构转动连接，另一端悬空设置。
导向杆为固定机构的移动提供导向作用，使得固定机构可以顺着导向杆的方向进行稳定地移动，避免了由于固定机构的移动方向发生偏移而导致管件或套管的方向发生偏移的状况。力矩杆固定在机架侧面，且可以绕着固定点转动，一端与固定机构转动连接，另一端则悬空。通过人工操纵悬空端转动，力矩杆即可绕着固定点发生转动，从而带动力矩杆与固定机构连接的一端同样发生转动。由于力矩杆与固定机构同样为可转动连接，固定机构在力矩杆的作用下，顺着导向杆的方向发生位移，从而带动管件或套管的位置发生改变。力矩杆的设置，利用杠杆原理，力矩杆和机架的固定点即为支点，力矩杆和固定机构的连接点即为阻力点，力矩杆上处于第一连接孔之上的部分为动力臂，处于第一连接孔以下的部分为阻力臂。因此在阻力臂确定的情况下，合理增长动力臂，即可使得操作员在操作时，大大减小了移动固定机构和保证焊接力道所需要使出的人工力道，降低了焊接难度。
进一步地，所述导向杆为两根，分别为第一导向杆和第二导向杆；第一导向杆和第二导向杆平行地固定在机架上，所述管件固定装置和套管固定装置的两端分别与第一导向杆和第二导向杆可滑动连接；所述管件固定装置和套管固定装置的两端分别设有一根力矩杆。
固定机构的两端分别连接在两根平行的第一导向杆和第二导向杆上，而固定机构的两端又分别设有一根力矩杆，使得固定机构两端的移动可以同步进行，进一步减小了固定机构在移动过程中发生偏移的可能性，提升了管件和套管焊接的质量和效率。
进一步地，所述力矩杆的杆身上设有第一连接孔，与固定机构连接的一端设有第二连接孔，所述固定机构侧边设有第一连接柱；所述力矩杆通过第一连接孔配合螺钉可转动地固定在机架上；所述力矩杆通过第二连接孔、第一连接柱配合可转动地与固定装置连接。
进一步地，导向机构还可以包括导向杆和气缸，所述导向杆固定在机架上，所述管件固定装置和套管固定装置可滑动地连接在导向杆上，所述气缸固定在机架上，包括管件动力气缸和套管动力气缸，所述管件动力气缸的推杆顶端与管件固定装置固定连接，所述套管动力气缸的推杆顶端与套管固定装置固定连接。
进一步地，所述管件固定装置包括滑动件和固定件，所述滑动件用于滑动地连接在所述导向杆上；所述固定件可拆卸地固定在滑动件上，用于固定待热熔的管件。
滑动件可滑动地连接在导向杆上，力矩杆与滑动件连接，操纵力矩杆即可推动滑动件移动，从而带动固定件移动。固定件与滑动件又为可拆卸式的连接，可根据管件的实际管径大小进行替换，从而增大焊接机的适用范围。
进一步地，所述滑动件上设有通孔，滑动件通过该通孔与导向杆间隙配合；所述第一连接柱固定在滑动件的侧边。
进一步地，所述固定件包括上环和下环，所述上环和下环配合固定管件或套管；所述上环的侧边设有第一连接耳且第一连接耳上设有第三连接孔，下环的侧边均设有第二连接耳且第二连接耳上设有第二连接柱；所述固定件与第二连接耳固定连接，所述第一连接耳和第二连接耳通过第三连接孔、第二连接柱配合螺栓形成可拆卸地固定连接。
进一步地，所述套管固定装置和管件固定装置的结构相同。
进一步地，所述管件固定装置的数量为一个以上。
进一步地，所述力矩杆上还设有手柄，可供操作员手持使用，以免弄伤手部。
本发明的有益效果是：本发明所述的热熔套管焊接机通过导向机构和固定机构的配合，采用管件固定装置和套管固定装置分别对管件和套管进行固定，再通过导向机构来改变管件固定装置和套管固定装置的位置来带动改变管件和套管的位置，取代了现有技术中焊接时必须至少两个人在左右两端分别对管件和套管进行手持施力的状况，在减少了人力的同时，使得整个焊接过程平稳可靠，力道持久，直接降低了焊接难度，可广泛使用于各行业的PE管、PVC管等塑料管件的热熔焊接；生产效率高，降低生产成本及维护成本，具有显著的经济效益。
附图说明：
图1是本发明一实施例的整体结构示意图；
图2是图1的A-A处的剖视结构示意图；
图3是本发明一实施例的力矩杆结构示意图；
图4是本发明的另一实施例的机架、导向机构和固定机构配合的结构示意图；
图5是本发明一实施例的管件固定装置的结构示意图；
图6是本发明一实施例的上环的全剖结构示意图；
图7是本发明一实施例的下环的结构示意图。
图中各附图标记为：1、机架，2、导向机构，3、固定机构，4、导向杆，5、力矩杆，6、第一导向杆，7、第二导向杆，8、第一连接孔，9、管件固定装置，91、第一管件固定装置，92、第二管件固定装置，10、套管固定装置，11、滑动件，12、固定件，13、通孔，14、第一连接柱，15、第二连接孔，16、手柄，17、上环，18、下环，19、第一连接耳，20、第二连接耳，21、第二连接柱，22、第三连接孔，23、热熔器，24、气缸，241、管件动力气缸，242、套管动力气缸，25、第四连接孔。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
参见图1-图7，本实施例为一种热熔套管焊接机，包括机架1、导向机构2、固定机构3和热熔器23。
参见图1-2，导向机构2和固定机构3安装在机架上。
固定机构3包括管件固定装置9和套管固定装置10，分别用于固定管件和套管。管件固定装置9与导向机构2连接，可通过导向机构2改变管件固定装置9的位置。套管固定装置10也与导向机构2连接，可通过导向机构2改变套管固定装置10的位置。热熔器23用于对管件和套管进行加热。
机架1作为整个焊接机的框架结构，为导向机构2、固定机构3和热熔器23提供安装定位主体，通过移动机架1即可移动整个焊接机。导向机构2安装在机架1上，固定机构3可将管件和套管分别进行固定，而固定机构3又与导向机构2连接，通过导向机构2可以改变固定机构3的位置，从而带动改变固定在固定机构3上的管件和套管的位置，使得管件和套管之间的距离可以根据实际需求增大或缩小。热熔器23用于对管件和套管进行加热，需要使用时，只需将热熔器23放到管件和套管的连接处即可。通过导向机构2和固定机构3的配合，取代了现有技术中焊接时必须至少两个人在左右两端分别对管件和套管进行手持施力的状况，在减少了人力的同时，使得整个焊接过程平稳可靠，力道持久，直接降低了焊接难度，管件和套管之间的接口不易产生歪斜情况，焊接成品的质量也得到了大大的提升。
在本实施例中，参见图1-2，机架1由钢材结构制成，包括底框和两个相对应设置的侧框。机架1作为整个焊接机的框架结构，为导向机构2、固定机构3和热熔器23提供安装定位主体，通过移动机架1即可移动整个焊接机。
在其他实施例中，机架1也可由其他金属或非金属材料制成，对此不做限制。在其他实施例中，机架1也可包括底板和两个侧板，固定机构3可通过导向机构2固定在机架1的底板上。在其他实施例中，热熔器23也可不安装在机架上，在需要使用时，又操作人员手持安放即可。
在本实施例中，参见图1-2，导向机构2包括导向杆4和力矩杆5。导向杆4固定在机架1底部，包括第一导向杆6和第二导向杆7。第一导向杆6和第二导向杆7平行地固定在机架1底框上。管件固定装置9和套管固定装置10均可滑动地连接在导向杆4上，且管件固定装置9和套管固定装置10的两端分别与第一导向杆6和第二导向杆7可滑动连接。力矩杆5的杆身可转动地固定在机架1侧面，即固定在机架1的侧框上，力矩杆5的一端与固定机构3转动连接，另一端悬空设置。
参见图3，力矩杆5的杆身上设有第一连接孔8，力矩杆5通过第一连接孔8配合螺钉可转动地固定在机架1上。力矩杆5上与固定机构3连接的一端设有第二连接孔15，且第二连接孔15为条形孔。
导向杆4为固定机构3的移动提供导向作用，使得管件固定装置9和套管固定装置10可以顺着导向杆4的方向进行稳定地移动，避免了由于固定机构3的移动方向发生偏移而导致管件或套管的方向发生偏移的状况。力矩杆5固定在机架1侧面，且可以绕着固定点转动，一端与固定机构3转动连接，另一端则悬空。通过人工操纵悬空端转动，力矩杆5即可绕着固定点发生转动，从而带动力矩杆5与管件固定装置9或套管固定装置10连接的一端同样发生转动。由于力矩杆5与管件固定装置9或套管固定装置10同样为可转动连接，固定机构3在力矩杆5的作用下，顺着导向杆4的方向发生位移，从而带动管件或套管的位置发生改变。力矩杆的设置，利用杠杆原理，力矩杆5和机架1的固定点即为支点，力矩杆5和固定机构3的连接点即为阻力点，力矩杆5上处于第一连接孔8之上的部分为动力臂，处于第一连接孔8以下的部分为阻力臂。因此在阻力臂确定的情况下，合理增长动力臂，即可使得操作员在操作时，大大减小了移动固定机构3和保证焊接力道所需要使出的人工力道，降低了焊接难度。
参见图1-3，管件固定装置9和套管固定装置10的两端分别连接在两根平行的第一导向杆6和第二导向杆7上，而管件固定装置9和套管固定装置10的两端又分别设有一根力矩杆5，使得管件固定装置9和套管固定装置10的两端的移动可以同步进行，进一步减小了管件固定装置9和套管固定装置10在移动过程中发生偏移的可能性，提升了管件和套管焊接的质量和效率。
在其他实施例中，参见图4，导向机构2还可以包括导向杆4和气缸24。导向杆4固定在机架上，管件固定装置9和套管固定装置10可滑动地连接在导向杆4上，气缸24固定在机架1上，包括管件动力气缸241和套管动力气缸242。管件动力气缸241的推杆顶端与管件固定装置9固定连接，套管动力气缸242的推杆顶端与套管固定装置10固定连接。
参见图5，管件固定装置9包括滑动件11和固定件12，其中滑动件11为两个，分别设置在固定件12的两端。滑动件11用于滑动地连接在导向杆4上，固定件12可拆卸地固定在滑动件11上，用于固定待热熔的管件。管件固定装置9可根据管件的实际管径大小进行替换，从而增大焊接机的适用范围。
滑动件11设有通孔13，滑动件11通过该通孔13与导向杆4间隙配合。滑动件11的一侧与固定件12固定连接，另一侧设有一根第一连接柱14。
参见图5-7，固定件12包括上环17和下环18，上环17和下环18配合固定管件或套管。上环17的侧边设有一对第一连接耳19且第一连接耳19上设有第三连接孔22，下环18的侧边设有一对第二连接耳20且第二连接耳20上设有第四连接孔25，第二连接耳20上设有第二连接柱21，且第二连接柱21通过第四连接孔25配合螺栓与第二连接耳20形成可拆卸式固定连接。滑动件13与第二连接耳20固定连接，第一连接耳19和第二连接耳20通过第三连接孔22、第二连接柱21配合螺栓形成可拆卸地固定连接。
在其他实施例中，第二连接柱21也可直接固定在第二连接耳20上。
套管固定装置10的结构和管件固定装置9的结构相同。在其他实施例中，套管固定装置10的结构也可与管件固定装置9的结构不同。
参见图1-2，管件固定装置9的数量为一个以上。在本实施例中，管件固定装置9为两个，分别为第一管件固定装置91和第二管件固定装置92，第一管件固定装置91和第二管件固定装置92之间通过连接杆固定连接，设置于同一侧；套管固定装置10的数量为一个，设置于相对于管件固定装置9的另一侧。当待热熔的管件较长时，两个管件固定装置9可间隔一段距离设置，从而对管件进行两点支撑固定，提高管件热熔焊接过程中的稳定性。第一管件固定装置91上位于两侧的滑动件11上分别连接有一根力矩杆5，可通过操作力矩杆5对该管件固定装置91进行移动，而第二管件固定装置92由于连接杆的作用，可在管件固定装置91的带动下一起移动。套管固定装置10的两侧也分别连接有一根力矩杆5。
在其他实施例中，第二管件固定装置92的两侧也可分别连接一根力矩杆5。
在其他实施例中，对管件固定装置9、套管固定装置10的数量和位置不做限定。
力矩杆5通过第二连接孔15、第一连接柱14可转动地与管件固定装置9或套管固定装置10连接。在转动力矩杆5时，由于第二连接孔15为条形孔，因此，第一连接柱14可顺着第二连接孔15的长度方向滑动，使得管件固定装置9或套管固定装置10能够顺利地在力矩杆5的作用下发生位移。
力矩杆5上还设有手柄16，该手柄16设置在力矩杆5的悬空端，可供操作员手持使用，以免弄伤手部。
本实施例所述的热熔套管焊接机在使用时，可先根据实际需要，装配上合适的管件固定装置9和套管固定装置10，再将待热熔焊接的管件和套管用固定机构3分别固定住。固定好后，操作人员可将手放在力矩杆5的手柄16上对力矩杆5进行施力，从而带动固定机构3顺着导向杆4的方向移动。当将管件和套管移动到合适位置时，将热熔器23放到两者的连接处，对连接处进行加热，从而使得管件和套管受热融化形成连接。
在整个热熔焊接的操作过程中，只需要2名作业人员，至少减少3名作业人员，且利用杠杆原理，作业人轻松操作，连续作业时间长。采用管件固定装置9和套管固定装置10分别固定管件和套管，同时配合导向杆4的导向作用，不会造成管件和套管接口错位或者废管，保证了焊接质量，且焊接一个接口的时间由原来的20分钟以上缩短至5～6分钟，能最大化的增大PE管焊接效率及减少作业人工。原来每天5人只能焊接完成20多个接口，使用本实施例所述的热熔套管焊接机后，每天每2人可完成80多个接口。套管连接稳固性高，接口不易开裂，后期维护成本低。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种热熔套管焊接机，其特征在于，包括机架、固定机构、导向机构和热熔器；所述导向机构和固定机构安装在机架上；所述固定机构包括管件固定装置和套管固定装置，分别用于固定管件和套管；所述导向机构分别与管件固定装置和套管固定装置连接，可通过导向机构分别改变管件固定装置和套管固定装置的位置，使得对应的管件和套管实现对接；所述热熔器用于对对接完成后的管件和套管进行加热。
2.如权利要求1所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述导向机构包括导向杆和力矩杆；所述导向杆固定在机架上，所述管件固定装置和套管固定装置可滑动地连接在导向杆上，所述力矩杆的杆身可转动地固定在机架侧面，力矩杆的一端与固定机构转动连接，另一端悬空设置。
3.如权利要求2所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述导向杆为两根，分别为第一导向杆和第二导向杆；第一导向杆和第二导向杆平行地固定在机架上，所述管件固定装置和套管固定装置的两端分别与第一导向杆和第二导向杆可滑动连接；所述管件固定装置和套管固定装置的两端分别设有一根力矩杆。
4.如权利要求2或3所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述力矩杆的杆身上设有第一连接孔，与固定机构连接的一端设有第二连接孔，所述固定机构侧边设有第一连接柱；所述力矩杆通过第一连接孔配合螺钉可转动地固定在机架上；所述力矩杆通过第二连接孔、第一连接柱配合可转动地与固定装置连接。
5.如权利要求1所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述导向机构包括导向杆和气缸，所述导向杆固定在机架上，所述管件固定装置和套管固定装置可滑动地连接在导向杆上，所述气缸固定在机架上，包括管件动力气缸和套管动力气缸，所述管件动力气缸的推杆顶端与管件固定装置固定连接，所述套管动力气缸的推杆顶端与套管固定装置固定连接。
6.如权利要求4所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述管件固定装置包括滑动件和固定件，所述滑动件用于滑动地连接在所述导向杆上；所述固定件可拆卸地固定在滑动件上，用于固定待热熔的管件。
7.如权利要求6所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述滑动件上设有通孔，滑动件通过该通孔与导向杆间隙配合；所述第一连接柱固定在滑动件的侧边。
8.如权利要求6所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述固定件包括上环和下环，所述上环和下环配合固定管件；所述上环的侧边设有第一连接耳且第一连接耳上设有第三连接孔，下环的侧边设有第二连接耳且第二连接耳上设有第二连接柱；所述固定件与第二连接耳固定连接，所述第一连接耳和第二连接耳通过第三连接孔、第二连接柱配合螺栓形成可拆卸地固定连接。
9.如权利要求1所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述管件固定装置的数量为一个以上。
10.如权利要求2所述的热熔套管焊接机，其特征在于，所述力矩杆上还设有手柄。
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