CN108838285A - 一种液压直动式钢管扩径头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压直动式钢管扩径头，应用于钢管精整工序，包括扩径头机架，扩径头机架是两块空心圆形钢板中间固定连接空心圆筒组成的一体结构，圆筒的最大孔径小于钢板的孔径，圆筒的外壁沿圆周径向均匀设置有若干直动液压缸，直动液压缸的另一端通过移动杆活动连接有扩径模具，扩径头机架还电性连接有液压系统、电气控制及检测系统。该发明摒弃了传统的锥体斜面结构，采用直动式液压缸直接产生径向扩径力，避免了造价昂贵的锥体和斜块的加工，可大幅降低设备的成本。扩径力直接由直动式液压缸产生，不存在锥体和斜面间巨大的摩擦力，可将扩径系统的整体效率成倍增加。

Description

一种液压直动式钢管扩径头

技术领域

本发明涉及钢管制造设备技术领域，尤其是一种液压直动式钢管扩径头，具体地说是一种按照扩径工艺要求，对钢管直径实现“定型”和“定径”的结构系统。

背景技术

钢管扩径是一种对粗成型的钢管进行机械加工的工艺，通过对钢管施加一定的径向力，使钢管产生合适的塑性变形，达到工艺要求的直径和圆度，同时消除部分钢管内应力。现有的钢管扩径系统，均采用锥体斜面结构传递扩径力，具体而言利用液压缸产生的轴向力，通过锥体斜面结构转化并放大成径向的扩径力，完成扩径动作。现有的锥体斜面扩径结构存在以下问题：首先，锥体结构复杂，加工精度要求极高，机械加工难度大，使用维护成本高；其次，将轴向力转化为径向扩径力的过程中，锥体和斜面间产生很大的摩擦力，不仅极大的降低了设备的机械效率，更严重的是在工作过程中会造成锥体和斜面间的金属 “咬蚀”甚至“粘连”，造成设备的损坏，这对锥体材料的耐磨性和硬度提出了更高的要求。所以钢管扩径系统寻求新的结构是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种液压直动式钢管扩径头，该发明目的之一是通过一种实用性强、可靠性强，易于实施，具有新颖的创新结构扩径头，目的之二是该扩径头具有更低的设备造价和更高的生产效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压直动式钢管扩径头，它包括扩径头本体、液压控制系统及电气控制系统，其特征是：所述扩径头本体包括扩径头机架和若干个相同规格的扩径装置，其中扩径装置沿扩径头机架周向固定在其外壁上，若干个扩径装置均与液压控制系统电性连接，液压控制系统通过电气控制系统与外部电源电性连接。

所述的扩径装置包括直动液压缸以及和直动液压缸固定连接的扩径模具。

所述直动液压缸的缸体部分沿扩径头机架周向固定在其外壁上，所述扩径模具一端面与直动液压缸的活塞杆端部固定，扩径模具的另一端面为弧面。

所述若干直动液压缸处于最大行程时，各扩径模具的弧面位于扩径头机架一个同心圆的圆弧上。

所述的若干直动液压缸均与液压控制系统电性连接。

所述扩径头机架是柱体结构，扩径头机架柱体外壁两端外沿均有护壁，扩径头机架两端护壁之间的柱体外壁沿周向间隔固定若干直动液压缸，护壁外沿高度大于扩径模具非工作状态时的弧面高度，小于扩径模具工作状态时的弧面高度。

所述扩径头机架的柱体与位于其外壁两端外沿的护壁为一体结构。

所述扩径头机架的柱体部分的外壁是正多边形结构，其中每一条边均垂直固定连接有一个直动液压缸。

所述扩径头机架的柱体部分的外壁是正八边形结构，其中八个直动液压缸分别垂直固定连接在扩径头机架柱体部分外壁的八条边上。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，该发明摒弃了传统的锥体斜面结构，采用直动式液压缸直接产生径向扩径力，避免了造价昂贵的锥体和斜块的加工，可大幅降低设备的成本。本发明较传统扩径机结构更为简单紧凑，具有新颖的创新结构，设计合理，易于维护，在降低了设备成本和使用维护费用的同时，还提高了生产效率和设备的可靠性。本发明扩径力直接由直动式液压缸产生，不存在锥体和斜面间巨大的摩擦力，故可将扩径系统的整体效率成倍增加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中说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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本发明的整体结构图；

图2是本发明的工作状态示意图；

图3是本发明的剖面图；

图4是本发明的工作状态剖面图。

图中：1、扩径头本体；2、扩径头机架；3、扩径模具；4、直动液压缸；5、液压控制系统；6、电气控制系统；7、连接孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种液压直动式钢管扩径头，它包括扩径头本体1、液压控制系统5及电气控制系统6，所述扩径头本体1包括扩径头机架2和若干个相同规格的扩径装置，其中扩径装置沿扩径头机架2周向固定在其外壁上，若干个扩径装置均与液压控制系统5电性连接，液压控制系统5通过电气控制系统6与外部电源电性连接。

该液压直动式钢管扩径头易于实施，实用性强，摒弃了传统的锥体斜面结构，采用若干个相同规格的扩径装置，避免了造价昂贵的锥体和斜块的加工，大幅降低设备成本。液压控制系统5通过电气控制系统6与外部电源电性连接，接通外部电源后，电气控制系统6控制液压控制系统5的驱动机构进而带动若干个扩径装置沿径向同步往复运动，实现对钢管管径的扩张，提高扩径系统的整体效率。

实施例2

如图1、图3所示，它是在实施例1的基础上改进，所述的扩径装置包括直动液压缸4以及和直动液压缸4固定连接的扩径模具3。

所述直动液压缸4的缸体部分沿扩径头机架2周向固定在其外壁上，所述扩径模具3一端面与直动液压缸4的活塞杆端部固定，扩径模具3的另一端面为弧面。

所述若干直动液压缸4处于最大行程时，各扩径模具3的弧面位于扩径头机架2一个同心圆的圆弧上。

所述的若干直动液压缸4均与液压控制系统5电性连接。

扩径头本体1包括扩径头机架2、若干相同规格的直动液压缸4以及若干相同规格的扩径模具3，扩径模具3一端面与直动液压缸4的活塞杆端部固定，扩径模具3的另一端面为弧面，液压控制系统5的驱动机构驱动直动液压缸4，直动液压缸4带动扩径模具3沿径向同步往复运动，实现对钢管管径的扩张。若干直动液压缸4处于最大行程时，各扩径模具3的弧面位于扩径头机架2一个同心圆的圆弧上，满足待扩径钢管的适应性。

实施例3

如图3、图4所示，它是在实施例1的基础上改进，所述扩径头机架2是柱体结构，扩径头机架2柱体外壁两端外沿均有护壁，扩径头机架2两端护壁之间的柱体外壁沿周向间隔固定若干直动液压缸4，护壁外沿高度大于扩径模具3非工作状态时的弧面高度，小于扩径模具3工作状态时的弧面高度。

所述扩径头机架2的柱体与位于其外壁两端外沿的护壁为一体结构。

柱体结构的扩径头机架2柱体外壁两端外沿均有护壁，扩径头机架2的柱体与其外壁两端外沿的护壁为一体结构，扩径头机架2两端护壁之间的柱体外壁沿周向间隔固定若干直动液压缸4，直动液压缸4的活塞杆端部固定有扩径模具3的一个端面，扩径模具3的另一端面为弧面，各扩径模具3的弧面位于扩径头机架2一个同心圆的圆弧上，弧面适应待扩径钢管的管径，两端护臂形成扩径模具3的工作区间，在液压控制系统5的驱动控制下，扩径模具3在直动液压缸4的带动下做径向扩展和收缩运动，实现对待扩径钢管管径的扩张。由直动液压缸4产生扩径力，客服了现有结构中锥体和斜面间巨大的摩擦力，消除了工作过程中待扩径钢管和扩径模具3 “咬蚀”或“粘连”，故可将扩径机的整体效率成倍增加，降低设备造假的同时提高了生产效率。

实施例4

如图1、图2所示，它是在实施例1的基础上改进，所述扩径头机架2的柱体部分的外壁是正多边形结构，其中每一条边均垂直固定连接有一个直动液压缸4。

所述扩径头机架2的柱体部分的外壁是正八边形结构，其中八个直动液压缸4分别垂直固定连接在扩径头机架2柱体部分外壁的八条边上。

扩径头机架2的柱体外壁是正多边形结构，方便均匀固定直动液压缸4，进而带动扩径模具3沿径向同步往复运动，根据不同待扩径钢管的直径对应不同的扩径模具3，直动液压缸4的数量可按照需要进行设计布置，此时正多边形结构的边的数量和直动液压缸4的数量保持一致，实现对各种规格待扩径钢管的适用性。

最后说明的是，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，凡是利用本发明的说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液压直动式钢管扩径头，它包括扩径头本体（1）、液压控制系统（5）及电气控制系统（6），其特征是：所述扩径头本体（1）包括扩径头机架（2）和若干个相同规格的扩径装置，其中扩径装置沿扩径头机架（2）周向固定在其外壁上，若干个扩径装置均与液压控制系统（5）电性连接，液压控制系统（5）通过电气控制系统（6）与外部电源电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种液压直动式钢管扩径头，其特征是：所述的扩径装置包括直动液压缸（4）以及和直动液压缸（4）固定连接的扩径模具（3）。

3.根据权利要求2所述的一种液压直动式钢管扩径头，其特征是：所述直动液压缸（4）的缸体部分沿扩径头机架（2）周向固定在其外壁上，所述扩径模具（3）一端面与直动液压缸（4）的活塞杆端部固定，扩径模具（3）的另一端面为弧面。

4.根据权利要求2或3所述的一种液压直动式钢管扩径头，其特征是：所述若干直动液压缸（4）处于最大行程时，各扩径模具（3）的弧面位于扩径头机架（2）一个同心圆的圆弧上。

5.根据权利要求2或3所述的一种液压直动式钢管扩径头，其特征是：所述的若干直动液压缸（4）均与液压控制系统（5）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种液压直动式钢管扩径头，其特征是：所述扩径头机架（2）是柱体结构，扩径头机架（2）柱体外壁两端外沿均有护壁，扩径头机架（2）两端护壁之间的柱体外壁沿周向间隔固定若干直动液压缸（4），护壁外沿高度大于扩径模具（3）非工作状态时的弧面高度，小于扩径模具（3）工作状态时的弧面高度。

7.根据权利要求6所述的一种液压直动式钢管扩径头，其特征是：所述扩径头机架（2）的柱体与位于其外壁两端外沿的护壁为一体结构。

8.根据权利要求6或7所述的一种液压直动式钢管扩径头，其特征是：所述扩径头机架（2）的柱体部分的外壁是正多边形结构，其中每一条边均垂直固定连接有一个直动液压缸（4）。

9.根据权利要求8所述的一种液压直动式钢管扩径头，其特征是：所述扩径头机架（2）的柱体部分的外壁是正八边形结构，其中八个直动液压缸（4）分别垂直固定连接在扩径头机架（2）柱体部分外壁的八条边上。