CN109926506B - 一种电动扩管器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扩管器，提供了一种结构简单，管材定位精度高，加工省时省力，喇叭口加工质量好的电动扩管器，解决了现有技术中存在的电动扩管器结构复杂，管材定位费时费力，定位精度低，喇叭口加工质量无法保证等技术问题，它包括扩管器本体及设于扩管器本体上的芯轴滑腔，在芯轴滑腔的开口端设有可夹持住待加工管材的夹头体，在芯轴滑腔内滑动连接着芯轴，芯轴的外侧端带有斜置的扩管锥体，内侧端开有弹性体容纳腔，与弹性体容纳腔开口相对的扩管器本体上设有带传动螺母的导向螺杆，芯轴上设有平键，平键外侧端沿轴向滑动连接着蜗轮蜗杆机构，内侧端滑动连接在传动螺母的轴向键槽内，在平键与弹性体容纳腔底面间夹设有弹性体。

Description

一种电动扩管器

技术领域

本发明涉及一种扩管器，尤其涉及一种结构简单，扩管加工省时省力，且喇叭口加工质量好的电动扩管器。

背景技术

空调安装或维修过程中，通常需用扩管器对冷媒铜管进行扩口加工，现有的扩管器一般包括手动扩管器和电动扩管器两种，手动扩管器体积小，重量轻，但扩管加工费时费力，喇叭口的加工质量人为影响较大。电动扩管器扩管加工时省时省力，但由于其内部机械结构相对复杂，体积较大，不方便携带及使用。同时两种扩管器在扩管加工时一般均需用带螺纹旋杆的夹具夹紧铜管进行定位，不仅装夹费时费力，且铜管定位精度低，喇叭口加工质量无法保证。

发明内容

本发明主要是提供了一种结构简单，待加工管材定位精度高，扩管加工省时省力，喇叭口加工质量好的电动扩管器，解决了现有技术中存在的电动扩管器结构相对复杂，待加工管材定位装夹费时费力，定位精度低，喇叭口加工质量无法保证等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电动扩管器，包括扩管器本体及设于扩管器本体上的芯轴滑腔，在所述芯轴滑腔的开口端设有可夹持住待加工管材的夹头体，在芯轴滑腔内滑动连接着芯轴，芯轴的外侧端带有斜置的扩管锥体，内侧端开有弹性体容纳腔，与弹性体容纳腔开口相对的扩管器本体上设有带传动螺母的导向螺杆，导向螺杆延伸至弹性体容纳腔内，芯轴上设有平键，平键外侧端沿轴向滑动连接着蜗轮蜗杆机构，内侧端滑动连接在传动螺母上的轴向键槽内，在平键与弹性体容纳腔底面间夹设有弹性体。用于推动扩管锥体进行扩管加工的芯轴通过蜗轮蜗杆机构驱动，省时省力，扩管加工效率高；通过在芯轴容纳腔内对应的平键与芯轴容纳腔底面间设置弹性体，进行扩管加工时，蜗轮旋转带动平键旋转向前，传动螺母沿导向螺杆同步向前，弹性体轴向压缩，由于扩管锥体通过旋压式进行扩管加工，加工期间弹性体通过自身变形使芯轴的轴向移动速度降低，单周轴向进给变形量变小，由此使待加工管材的喇叭口周向形状趋于均匀，从而有效的保证了喇叭口的加工质量；其中导向螺杆一方面对芯轴起到支撑定位和导向的作用，另一方面在保证强度要求的前提下芯轴可采用塑料材质，再通过金属材质的传动螺母保证强度，不仅可节约制造成本，同时可降低整机重量，方便使用及携带。

作为优选，与所述扩管锥体对应的芯轴端面上设有锥体定位孔，锥体定位孔的轴线与芯轴的轴线间形成夹角，扩管锥体通过锥体轴承转动连接在锥体定位孔内。扩管锥体倾斜固定在芯轴外端面上以实现旋压式扩管加工，扩管锥体又通过锥体轴承与芯轴间保持转动连接，使扩管锥体可沿自身轴线自由转动，从而在旋压扩管加工时扩管锥体与扩管铜管间保持滚动摩擦，不仅可使扩管加工省时省力，同时扩管锥体表面磨损均匀一致，延长了扩管锥体的使用寿命，并间接保证了扩管加工的质量。

作为优选，与所述芯轴外侧端对应的扩管器本体内嵌装有芯轴轴承，在芯轴轴承的中孔与芯轴的外环面间设有支撑环，支撑环的内端延伸至蜗轮蜗杆机构上的蜗轮中孔内并与蜗轮紧配。支撑环延伸至蜗轮中孔内，从而通过单个轴承即可实现芯轴的稳定支撑，不仅节约成体，同时又可使整体结构更加紧凑。

作为优选，所述弹性体为环形橡胶件，导向螺杆延伸至弹性体的中孔内。环形橡胶材质的弹性体，不仅成本低，同时环形结构又给导向螺杆的提供了存放空间，从而可减小传动螺母厚度。

作为优选，与所述夹头体对应的扩管器本体上设有扩管腔，夹头体的夹紧端延伸至扩管腔内并通过夹紧连杆机构夹持固定，且其外端面顶接在扩管腔对应的内壁面上。通过在芯轴滑腔的端口外设置扩管腔，夹头体即可自其侧面的端口送入扩管腔内，夹头体通过夹紧连杆机构圆周方向定位，其外端面又通过扩管腔内壁面定位，防止扩管加工过程中夹头体连同待加工管材发生轴向位移，待加工管材定位精准，充分的保证了扩管加工的质量。

作为更优选，在所述扩管腔周边对应的扩管器本体上设有连杆容纳腔，夹紧连杆机构设于连杆容纳腔内，夹紧连杆机构一端对应的压板延伸至扩管腔内，另一端连接着延伸至扩管器本体外的联动扳手。通过在扩管器本体上设置带有连杆机构的连杆容纳腔，连杆机构一端的压板将夹头体的侧壁压紧在扩管腔的环形壁面上进行周向固定，连杆机构另一端又设置了联动扳手，联动扳手延伸至扩管器本体外，夹紧定位时扳动联动扳手，连杆机构即可带动压板将夹头体夹紧，操作方便，省时省力，同时联动扳手又可触发系统上的相关动作开关，如启动或即停等，实现扩管加工的自动化和智能化。

作为更优选，在所述扩管器本体上旋接有调节螺钉，调节螺钉旋入时带动连杆机构，并使压板夹紧顶接在夹头体的侧壁上。通过在连杆机构的另一端设置调节螺钉，当夹头体出现磨损时，即可向连杆容纳腔内旋入调节螺钉， 调节螺钉带动连杆机构运动后使连杆机构上的压板压紧夹头体，使夹头体精准的夹紧在压板与扩管腔的内壁面间，不仅可自由调整锁紧夹头体的压力，同时又补偿了机构装配误差和使用磨损导致的误差，结构简单，延长了扩管器的使用寿命，也保证了扩管加工的质量。

作为更优选，与所述夹头体对应的压板端部水平向外延伸形成梯形压头，与梯形压头对应的夹头体侧壁上设有梯形夹口，压板夹紧夹头体时，压板通过梯形压头的底边顶接在梯形夹口的底面上，通过梯形压头下方的斜边顶接在梯形夹口下方的斜边上。压板通过梯形压头与夹头体上对应的梯形夹口配合后夹紧，且梯形压头下方的斜边顶接在梯形夹口下方的斜边上，由于梯形压头和梯形夹口的下斜边向外向下延伸，因此当两者配合压紧时即可在水平方向和竖直方向均形成夹紧力，从而确保夹头体牢固的固定在扩管腔内；同时梯字形结构使梯形压头的压入端呈平面过渡，一方面方便过梯形压头滑入梯形夹口，另一方向避免尖角滑伤，提高使用安全性。

作为优选，所述扩管器本体外罩装有塑料壳体，塑料壳体又向外延伸形成电机容纳腔，在电机容纳腔内设有电机，电机的输出轴端连接着蜗轮蜗杆机构，电机的另一端电连接着充电电池。整机采用塑料壳体，使内部电路与外部环境完全绝缘,安全性好，同时塑料隔热性好，长时间的连续使用不会发生烫手的风险。

作为更优选，所述夹头体包括左夹体和右夹体，左夹体和右夹体的中部转动连接在转轴上，转轴一侧对应的左夹体和右夹体形成用于夹持住待加工管材的夹紧端，另一侧对应的左夹体和右夹体分别形成施力把手。通过类似剪刀结构的夹头体夹紧固定待加工管材，定位可靠，拆装方便。

因此，本发明的一种电动扩管器具有下述优点：采用结构简单的蜗轮蜗杆传动结构，相对现有的电动扩管器整机长度缩短约25%，重量轻约34%；采用芯片全程控制扩管过程，一键启动后自动扩管，完成扩管后自动复位，省时省力，操作方便；装夹待加工管材采用夹紧连杆机构，装夹省时省力、方便快捷；加工期间弹性体通过自身变形使芯轴的轴向移动速度降低，单周轴向进给变形量变小，使喇叭口周向形状趋于均匀，有效的保证了喇叭口的加工质量；夹紧连杆机构上的调节螺钉补偿了机构装配误差和使用磨损导致的误差，延长了扩管器的使用寿命，也保证了扩管加工的质量。

附图说明：

图1是本发明一种电动扩管器的局部结构示意图；

图2是本发明拆掉挡板后的结构示意图；

图3是图2的局部结构示意图；

图4是本发明的结构示意图；

图5是本发明的另一个局部结构示意图。

图中：扩管器本体1、芯轴滑腔2、待加工管材3、夹头体4、左夹体41、右夹体42、转轴43、施力把手44、芯轴5、锥体定位孔51、锥体轴承52、扩管锥体6、弹性体容纳腔7、导向螺杆8、传动螺母9、平键10、轴向键槽11、弹性体12、扩管腔13、芯轴轴承14、支撑环15、蜗轮16、连杆容纳腔17、夹紧连杆机构18、压板181、联动扳手182、第一固定销183、连接板184、水平滑板185、水平长条孔186、第二固定销187、梯形压头188、调节螺钉19、梯形夹口20、塑料壳体21、电机容纳腔22、电机23、充电电池24、照明灯25、挡板26、管材导入缺口261、蜗杆27、水平限位柱28、水平通槽29

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图4和图5所示，本发明的一种电动扩管器，包括扩管器本体1，在扩管器本体1外罩装着塑料壳体21，塑料壳体21向下延伸形成长条形的电机容纳腔22，在电机容纳腔22内由下向上依次装有充电电池24、电机23和蜗轮蜗杆机构，电机23的输出轴端同轴连接在蜗轮蜗杆机构的蜗杆27上，另一端电连接着充电电池24，如图1所示，在与蜗轮蜗杆机构的蜗轮16对应的扩管器本体1上带有芯轴滑腔2，芯轴滑腔2与蜗轮16同轴并延伸至蜗轮16的中孔内，在芯轴滑腔2的开口端装有一个可夹持住待加工管材3的夹头体4，在芯轴滑腔2内滑动连接着一个塑料材质的芯轴5，与夹头体4对应的芯轴5外侧端面为斜面，在斜面中部垂直开有一个锥体定位孔51，使锥体定位孔51的轴线与芯轴5的轴线间形成8゜的夹角，在锥体定位孔51内装有一个扩管锥体6，扩管锥体6的连接端通过锥体轴承52转动连接在锥体定位孔51内。与扩管锥体6相对的芯轴5内侧端中部开有一个弹性体容纳腔7，与弹性体容纳腔7开口端相对应的扩管器本体1上同轴固定着导向螺杆8，导向螺杆8的外侧端延伸至扩管器本体1外并通过螺母锁紧，导向螺杆8的内侧端延伸至弹性体容纳腔7的中孔内，且在弹性体容纳腔7中孔内对应的导向螺杆8上旋接着一个金属材质的传动螺母9，传动螺母9上对称开有两个轴向键槽11，两个轴向键槽11的后侧端均与传动螺母9的后端面相连通，

在靠近弹性体容纳腔7端口的芯轴5上穿插固定着两个平键10，为了减小摩擦和重量，平键10为圆柱形，平键10外侧端沿轴向滑动连接在蜗轮16中孔内对应的轴向通槽内，内侧端滑动连接在传动螺母9上对应的轴向键槽11内，在平键10与弹性体容纳腔7底面间夹装有一个橡胶材质的弹性体12，弹性体12为圆环形，导向螺杆8的内侧端可延伸至弹性体12的中孔内。与芯轴5外侧端对应的扩管器本体1内同轴嵌装固定着芯轴轴承14，在芯轴轴承14的中孔与芯轴5的外环面间夹设有支撑环15，支撑环15的内端延伸出芯轴轴承14外后进入蜗轮16中孔内对应的环形凹槽，支撑环15与环形凹槽保持紧配。与夹头体4对应的扩管器本体1形成扩管腔13，扩管腔13由U字形的挡板26围合而成，U字形的挡板26的开口端朝向芯轴5固定在扩管器本体1上，且挡板26的下端口朝向电机容纳腔22的一端，在挡板26的上端口对应的底面中部开有管材导入缺口261，夹头体4的夹紧端朝下并自挡板26的上端口进入扩管腔13内，进入扩管腔13的夹头体4两侧面又通过夹紧连杆机构18夹持固定，外端面平行的顶接在U字形的挡板26的底面上。如图2和图3所示，在扩管腔13周边对应的扩管器本体1上带有连杆容纳腔17，连杆容纳腔17呈L形，L形的横向边水平位于扩管腔13的下方且与扩管器本体1的左侧端相连通，L形的纵向边顺沿扩管腔13的右侧向上并与扩管腔13相连通，夹紧连杆机构18位于连杆容纳腔17内，连杆机构包括通过第一固定销183转动连接在连杆容纳腔17内壁上的压板181，第一固定销183位于靠近连杆容纳腔17横向边腔体的纵向边腔体内，压板181的上端延伸至扩管腔13内，下端转动连接着连接板184的一端，连接板184的另一端又转动连接着水平滑板185的一端，连接板184和水平滑板185均位于连杆容纳腔17的横向边对应的腔体内，水平滑板185的外侧端靠近的连杆容纳腔17左端口，在左侧端口内旋接着调节螺钉19，调节螺钉19的内侧端顶接着水平滑板185的外侧端。靠近调节螺钉19的连杆容纳腔17内壁上固定着第二固定销187，第二固定销187与第一固定销183相平行，水平滑板185上带有水平长条孔186，水平滑板185通过水平长条孔186滑动连接在第二固定销187上，调节螺钉19旋入时带动连杆机构18，并使压板181夹紧顶接在夹头体4的侧壁上。在连接板184和水平滑板185的连接轴与第二固定销187间还连接着联动扳手182的一端，联动扳手182的另一端与管材导入缺口261相对延伸至扩管器本体1外，且联动扳手的外侧端靠近电机容纳腔22。与夹头体4对应的压板181端部水平向外延伸形成一体式连接的梯形压头188，梯形压头188的小底面端指向夹头体4，梯形压头188的下方斜边与大底面夹角为45゜，与梯形压头188对应的夹头体4侧壁上开有梯形夹口20，压板181夹紧夹头体4时，压板181通过梯形压头188的底边顶接在梯形夹口20的底面上，通过梯形压头188下方斜边顶接在梯形夹口20下方斜边上，梯形压头188上方斜边与梯形夹口20上方斜边间带有间隙。与压板181相对的扩管腔13内壁上固定着水平限位柱28，水平限位柱28与第二固定销187和第一固定销183保持平行，与水平限位柱28对应的夹头体4侧壁上带有互配的水平通槽29。为了避免压板181及夹头体4发生磨损，在压板181外带有塑料保护套，塑料保护套采用注塑加工。其中的夹头体4包括对称设置的左夹体41和右夹体42，左夹体41和右夹体42的中部转动连接在转轴43上，为了在保证强度的情况下降低重量，在左夹体41和右夹体42外分别包罩着高强度塑料壳，夹紧端对应的左夹体41和右夹体42上分别形成用于夹持住待加工管材3的半圆形缺口，梯形夹口20分别位于与半圆形缺口相对的左夹体41和右夹体42外侧壁上，与夹紧端相对的左夹体41和右夹体42分别形成施力把手44，施力把手44位于扩管腔13外。为了方便在光线较差的情况下进行扩管加工，在靠近挡板26的扩管器本体1表面上嵌装固定着照明灯25。

使用时，夹头体在自由状态呈闭合状态，用手指捏住夹头体的施力把手一端使其张开一定角度，放入待加工管材，待加工管材端面与夹头体内侧端面对齐（该端面上用于夹紧待加工管材的孔口呈锥面形），松开手指，在弹簧作用下夹头体恢复闭合状态并夹紧待加工管材。将联动扳手向外拉开到张开状态，再将夹持住待加工管材的夹头体放入扩管器的扩管腔内，向内拉动联动扳手到锁紧状态。旋转调节螺钉使压板压紧夹头体并略有过盈，使压板有轻微弹性变形，利用弹性变形力压紧夹头体（再次进行扩管加工时，调节螺钉无需再次调整，待工作一段时间，且机构零部件出现磨损的情况下再进行调节）。按下扩管器本体上的启动开关进行扩管加工，待成型完成后电机停止，再稍用力将联动扳手拉开到张开状态，取出夹头体 ，用手指捏住夹头体的施力把手使其夹紧端张开一定角度，取出加工好的待加工管材，完成扩管加工。

为了实现扩管的智能化加工，在扩管器上还设置了电子控制系统，在启动启动开关时，电子控制系统会检测到联动扳手的位置，当联动扳手处于锁紧位置时，电子控制系统会发出指令控制电机启动，在工作过程中，如果电子控制系统检测到联动扳手张开，会发出指令让电机驱动蜗轮蜗杆机构回到启动前的初始位置。在扩管过程中，随着扩管喇叭口逐渐成型，电机的输出扭矩会逐渐加大，当达到预设扭力值时，电子控制系统会控制电机反转，当芯轴和传动螺母移动到预定位置，触发对应的位置开关，电子控制系统发出指令使电机停止工作。如使用者在未放入夹头体的情况下启动启动开关时，又通过芯轴伸出行程控制检测电路进行调节控制，该检测电路分别与芯轴轴承和导向螺杆连接，蜗轮和芯轴均为绝缘材料制成，该检测电路为常断电路，当芯轴向左持续移动时，平键与支撑环接触瞬间，检测电路导通，电子控制系统发出电机反转指令，控制芯轴向右移动，直到触发位置开关电机才停止工作。

也可以在夹头体侧面设置夹头体检测开关，该开关为常开状态，当放入夹头体并锁紧时，检测开关导通检测电路，联动扳手处于锁紧状态，此时按下启动开关可以启动电机进行扩管工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种电动扩管器，包括扩管器本体（1）及设于扩管器本体（1）上的芯轴滑腔（2），其特征在于：在所述芯轴滑腔（2）的开口端设有可夹持住待加工管材（3）的夹头体（4），在芯轴滑腔（2）内滑动连接着芯轴（5），芯轴（5）的外侧端带有斜置的扩管锥体（6），内侧端开有弹性体容纳腔（7），与弹性体容纳腔（7）开口相对的扩管器本体（1）上设有带传动螺母（9）的导向螺杆（8），导向螺杆（8）延伸至弹性体容纳腔（7）内，芯轴（5）上设有平键（10），平键（10）外侧端沿轴向滑动连接着蜗轮蜗杆机构，内侧端滑动连接在传动螺母（9）的轴向键槽（11）内，在平键（10）与弹性体容纳腔（7）底面间夹设有弹性体（12）；所述弹性体（12）为环形橡胶件，导向螺杆（8）延伸至弹性体（12）的中孔内；弹性体（12）通过自身变形使芯轴（5）的轴向移动速度降低，单周轴向进给变形量变小，使待加工管材（3）的喇叭口周向形状趋于均匀。

2.根据权利要求1所述的一种电动扩管器，其特征在于：与所述扩管锥体（6）对应的芯轴（5）端面上设有锥体定位孔（51），锥体定位孔（51）的轴线与芯轴（5）的轴线间形成夹角，扩管锥体（6）通过锥体轴承（52）转动连接在锥体定位孔（51）内。

3.根据权利要求1所述的一种电动扩管器，其特征在于：与所述芯轴（5）外侧端对应的扩管器本体（1）内嵌装有芯轴轴承（14），在芯轴轴承（14）的中孔与芯轴（5）的外环面间设有支撑环（15），支撑环（15）的内端延伸至蜗轮蜗杆机构上的蜗轮（16）中孔内并与蜗轮（16）紧配。

4.根据权利要求1所述的一种电动扩管器，其特征在于：与所述夹头体（4）对应的扩管器本体（1）上设有扩管腔（13），夹头体（4）的夹紧端延伸至扩管腔（13）内并通过夹紧连杆机构（18）夹持固定，且其外端面顶接在扩管腔（13）对应的内壁面上。

5.根据权利要求4所述的一种电动扩管器，其特征在于：在所述扩管腔（13）周边对应的扩管器本体（1）上设有连杆容纳腔（17），夹紧连杆机构（18）设于连杆容纳腔（17）内，夹紧连杆机构（18）一端对应的压板（181）延伸至扩管腔（13）内，另一端连接着延伸至扩管器本体（1）外的联动扳手（182）。

6.根据权利要求5所述的一种电动扩管器，其特征在于：在所述扩管器本体（1）上旋接有调节螺钉（19），调节螺钉（19）旋入时带动连杆机构（18），并使压板（181）夹紧顶接在夹头体（4）的侧壁上。

7.根据权利要求4所述的一种电动扩管器，其特征在于：与所述夹头体（4）对应的压板（181）端部水平向外延伸形成梯形压头（188），与梯形压头（188）对应的夹头体（4）侧壁上设有梯形夹口（20），压板（181）夹紧夹头体（4）时，压板（181）通过梯形压头（188）的底边顶接在梯形夹口（20）的底面上，通过梯形压头（188）下方的斜边顶接在梯形夹口（20）下方的斜边上。

8.根据权利要求1所述的一种电动扩管器，其特征在于：所述扩管器本体（1）外罩装有塑料壳体（21），塑料壳体（21）又向外延伸形成电机容纳腔（22），在电机容纳腔（22）内设有电机（23），电机（23）的输出轴端连接着蜗轮蜗杆机构，电机（23）的另一端电连接着充电电池（24）。

9.根据权利要求1所述的一种电动扩管器，其特征在于：所述夹头体（4）包括左夹体（41）和右夹体（42），左夹体（41）和右夹体（42）的中部转动连接在转轴（43）上，转轴（43）一侧对应的左夹体（41）和右夹体（42）形成用于夹持住待加工管材（3）的夹紧端，另一侧对应的左夹体（41）和右夹体（42）分别形成施力把手（44）。

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