CN108856534A - 一种液压直动式钢管管端扩径机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压直动式钢管管端扩径机，包括扩径头、扩径机机架、钢管输送系统、液压控制系统及电气控制系统，扩径头包括扩径头机架、若干直动液压缸和若干扩径模具，若干直动液压缸沿扩径头机架周向固定在其外壁上，扩径模具一端面与直动液压缸固定，扩径模具的另一端面为弧面，扩径头机架固定在扩径机机架一侧，扩径机机架固定扩径头机架侧还设置有钢管输送系统，若干直动液压缸均与液压控制系统电连接，液压控制系统及钢管输送系统均通过电气控制系统与外部电源电连接。摒弃了传统的锥体斜面结构，采用直动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，大幅降低设备成本。

Description

一种液压直动式钢管管端扩径机

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管端扩径机，具体地说是一种按照扩径工艺要求，对钢管管端直径实现“定型”和“定径”的机器。

背景技术

管端扩径是一种对粗成型的钢管管端进行机械加工的工艺，通过对管端施加一定的径向力，使管端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。现有的钢管扩径设备，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。所以钢管管端扩径机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管端扩径机，本发明目的之一是该液压直动式钢管管端扩径机具有简单紧凑的特点，目的之二是该液压直动式钢管管端扩径机具有实用性强、易于实施的特点。

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管端扩径机，它包括扩径头、扩径机机架、钢管输送系统、液压控制系统及电气控制系统，其特征是：扩径头包括扩径头机架、若干相同规格的直动液压缸和若干相同规格的扩径模具，若干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，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，扩径头机架固定在扩径机机架一侧，扩径机机架固定扩径头机架侧还设置有钢管输送系统，若干直动液压缸均与液压控制系统电连接，液压控制系统及钢管输送系统的驱动机构均通过电气控制系统与外部电源电连接。

所述扩径头机架是柱体结构，扩径头机架的柱体一端与扩径机机架的一侧壁固定，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，且扩径头机架通过柱体端部以及位于扩径机机架侧的护壁与扩径机机架固定。

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。

所述扩径头机架沿其长度方向开设有通孔形成连接孔，所述连接孔的轴心与扩径头机架的轴心重合。

所述钢管输送系统的位置为确保钢管输送系统上放置的待扩径钢管的轴心与扩径头机架的轴心重合。

所述钢管输送系统由若干个具备升降和旋转功能的托辊固定连接组成。

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，故可将扩径机的整体效率成倍增加。本发明具有创新的结构，更低的设备造价和更高的生产效率。

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A向扩径头非工作状态的局部视图；

图3是本发明的工作状态整体结构剖面图；

图4是本发明的A向扩径头工作状态的局部视图。

图中：1、扩径头；2、扩径机机架；3、扩径头机架；4、直动液压缸；5、扩径模具；6、连接孔；7、托辊；8、钢管输送系统；9、液压控制系统；10、电气控制系统；11、待扩径钢管。

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管端扩径机，它包括扩径头1、扩径机机架2、钢管输送系统8、液压控制系统9及电气控制系统10，扩径头1包括扩径头机架3、若干相同规格的直动液压缸4和若干相同规格的扩径模具5，若干直动液压缸4的缸体部分沿扩径头机架3周向固定在其外壁上，所述扩径模具5一端面与直动液压缸4的活塞杆端部固定，扩径模具5的另一端面为弧面，若干直动液压缸4处于最大行程时，各扩径模具5的弧面位于扩径头机架3一个同心圆的圆弧上，扩径头机架3固定在扩径机机架2一侧，扩径机机架2固定扩径头机架3侧还设置有钢管输送系统8，若干直动液压缸4均与液压控制系统9电连接，液压控制系统9及钢管输送系统8的驱动机构均通过电气控制系统10与外部电源电连接。

本发明摒弃了传统的锥体斜面结构，采用若干相同规格的直动液压缸4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，大幅降低设备成本。扩径头机架3、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5构成了一个扩径头1；电气控制系统10与外部电源电连接，钢管输送系统8的驱动机构通过电气控制系统10与外部电源电连接，在电气控制系统10的控制下，钢管输送系统8将待扩径钢管11的管端移入扩径头1，并实现待扩径钢管11的轴心与扩径头1的轴心对齐；若干直动液压缸4均与液压控制系统9电连接，液压控制系统9的驱动机构均通过电气控制系统10与外部电源电连接，在电气控制系统10、液压控制系统9的控制下，若干直动液压缸4带动扩径模具5沿径向同步往复运动，实现对待扩径钢管11管径的扩张；最后钢管输送系统8将待扩径钢管11的管端移出扩径头1，此时完成管端扩径工作。

实施例2

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3是柱体结构，扩径头机架3的柱体一端与扩径机机架2的一侧壁固定，扩径头机架3柱体外壁两端外沿均有护壁，扩径头机架3两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5非工作状态时的弧面高度，小于扩径模具5工作状态时的弧面高度。

所述扩径头机架3的柱体与位于其外壁两端外沿的护壁为一体结构，且扩径头机架3通过柱体端部以及位于扩径机机架2侧的护壁与扩径机机架2固定。

柱体结构的扩径头机架3柱体外壁两端外沿均有护壁，扩径头机架3的柱体与其外壁两端外沿的护壁为一体结构，且扩径头机架3一侧柱体端部以及该侧的外沿护臂均与扩径机机架2固定，结构简单紧凑，设备可靠性高，提高工作稳定性；扩径头机架3两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5的一个端面，扩径模具5的另一端面为弧面，各扩径模具5的弧面位于扩径头机架3一个同心圆的圆弧上，弧面适应待扩径钢管11的管径，两端护臂形成扩径模具5的工作区间，在电气控制系统10、液压控制系统9的驱动控制下，扩径模具5在直动液压缸4的带动下做径向扩展和收缩运动，实现待扩径钢管11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11和扩径模具5“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3

如图2、图4所示，它是在实施例1的基础上改进，所述扩径头机架3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3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3柱体部分外壁的八条边上。

所述扩径头机架3沿其长度方向开设有通孔形成连接孔6，所述连接孔6的轴心与扩径头机架3的轴心重合。

扩径头机架3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5沿径向同步往复运动，根据不同待扩径钢管11的直径对应不同的扩径模具5，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11的适用性。

实施例4

如图1、图3所示，它是在实施例1的基础上改进，所述钢管输送系统8的位置为确保钢管输送系统8上放置的待扩径钢管11的轴心与扩径头机架3的轴心重合。

所述钢管输送系统8由若干个具备升降和旋转功能的托辊7固定连接组成。

钢管输送系统8的驱动机构通过电气控制系统10与外部电源电连接，在电气控制系统10的控制下，钢管输送系统8将待扩径钢管11的管端移入扩径头1，并实现待扩径钢管11的轴心与扩径头1的轴心对齐，具体是是托辊7的升降实现待扩径钢管11的轴心与扩径头机架3的中心对齐，托辊7的旋转实现待扩径钢管11的管端移入或移出扩径头1。

钢管输送系统8和托辊7为现有成熟技术，具体升降和旋转在本发明中不详细说明，非本发明的保护范围。

需要说明，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明的原理和范围的前提下，各种变化和改进均应涵盖在本发明的范围当中。

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 (8)

1.一种液压直动式钢管管端扩径机，它包括扩径头（1）、扩径机机架（2）、钢管输送系统（8）、液压控制系统（9）及电气控制系统（10），其特征是：扩径头（1）包括扩径头机架（3）、若干相同规格的直动液压缸（4）和若干相同规格的扩径模具（5），若干直动液压缸（4）的缸体部分沿扩径头机架（3）周向固定在其外壁上，所述扩径模具（5）一端面与直动液压缸（4）的活塞杆端部固定，扩径模具（5）的另一端面为弧面，若干直动液压缸（4）处于最大行程时，各扩径模具（5）的弧面位于扩径头机架（3）一个同心圆的圆弧上，扩径头机架（3）固定在扩径机机架（2）一侧，扩径机机架（2）固定扩径头机架（3）侧还设置有钢管输送系统（8），若干直动液压缸（4）均与液压控制系统（9）电连接，液压控制系统（9）及钢管输送系统（8）的驱动机构均通过电气控制系统（10）与外部电源电连接。

2.根据权利要求1所述的一种液压直动式钢管管端扩径机，其特征是：所述扩径头机架（3）是柱体结构，扩径头机架（3）的柱体一端与扩径机机架（2）的一侧壁固定，扩径头机架（3）柱体外壁两端外沿均有护壁，扩径头机架（3）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（5）非工作状态时的弧面高度，小于扩径模具（5）工作状态时的弧面高度。

3.根据权利要求2所述的一种液压直动式钢管管端扩径机，其特征是：所述扩径头机架（3）的柱体与位于其外壁两端外沿的护壁为一体结构，且扩径头机架（3）通过柱体端部以及位于扩径机机架（2）侧的护壁与扩径机机架（2）固定。

4.根据权利要求2所述的一种液压直动式钢管管端扩径机，其特征是：所述扩径头机架（3）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）。

5.根据权利要求4所述的一种液压直动式钢管管端扩径机，其特征是：所述扩径头机架（3）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（3）柱体部分外壁的八条边上。

6.根据权利要求2所述的一种液压直动式钢管管端扩径机，其特征是：所述扩径头机架（3）沿其长度方向开设有通孔形成连接孔（6），所述连接孔（6）的轴心与扩径头机架（3）的轴心重合。

7.根据权利要求1所述的一种液压直动式钢管管端扩径机，其特征是：所述钢管输送系统（8）的位置为确保钢管输送系统（8）上放置的待扩径钢管（11）的轴心与扩径头机架（3）的轴心重合。

8.根据权利要求1或7所述的一种液压直动式钢管管端扩径机，其特征是：所述钢管输送系统（8）由若干个具备升降和旋转功能的托辊（7）固定连接组成。