CN110153299A - 钢管承插口成型机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以生成波纹形状的钢管承插口成型机。其包括外模组件,外模组件包括外模支撑环、与外模支撑环通过若干导向柱连接的外模锥套、位于外模锥套内侧的外模、驱动外模锥套沿导向柱运动的第一驱动机构;外模的外表面为第一锥面,外模锥套的内表面为第二锥面,第一锥面和第二锥面的锥度一致,外模支撑环上设置有槽孔,槽孔中设置有能够使外模紧贴外模锥套的回位机构;外模的内表面设置有纹路,外模的外表面靠近外模支撑环的一端直径大,远离外模支撑环的一端直径小。本发明利用扩胀压紧的形式使钢管管体产生塑性变形,只需要更换内模或外模,就可以根据客户不同的需求和不同的施工条件选择不同的密封形式,节省设备投资和生产成本。

Description

钢管承插口成型机
技术领域
本发明涉及钢管扩径机械领域,具体涉及一种钢管承插口成型机。
背景技术
钢管的端部需要扩径处理以形成承口或者插口的结构,目前的钢管扩径机只有内模组件,只能扩大一次口径,难以形成较为复杂的波纹的形状,目前,想要实现波纹形状的承口或者插口,只能采用旋压工艺,市面上缺少一种可以生成波纹形状的钢管承插口成型机。
发明内容
本发明为了解决背景技术中的问题,提供一种可以生成波纹形状的钢管承插口成型机。
本发明的技术解决方案是:
钢管承插口成型机,包括内模支撑环14,其特征在于:所述钢管承插口成型机还包括外模组件,所述外模组件包括固定在内模支撑环14上的外模支撑环1、与外模支撑环1通过若干导向柱4连接的外模锥套2、位于外模锥套2内侧的若干外模5、驱动外模锥套2沿导向柱4运动的第一驱动机构3;所有外模5围成一个圆周,外模5的外表面为第一锥面,所述外模锥套2的内表面为第二锥面,所述第一锥面和第二锥面的锥度一致,所述外模支撑环1上设置有槽孔12,所述槽孔12中设置有能够使外模5紧贴外模锥套2的回位机构;所述外模5的内表面设置有纹路10,外模的外表面靠近外模支撑环1的一端直径大,远离外模支撑环1的一端直径小。
优选的,所述回位机构包括位于槽孔12中的导向杆6以及套在导向杆6上的外导向套9、回位弹簧8和内导向套7,所述回位弹簧8的两端分别与外导向套9和内导向套7连接,所述内导向套7固定在外模支撑环1的槽孔12中,外导向套9与导向杆6固定连接,外模5固定在导向杆6上。
优选的,外模支撑环1包括第一环状本体13,所述第一环状本体靠近外模锥套2的一面上设置有下沉的台阶11,台阶11上设置有槽孔12,槽孔12向外延伸到第一环状本体13中,所述外模5在台阶11上运动。
优选的,所述外模锥套2包括固定连接的第二环状本体21和第三环状本体22,所述第二环状本体21的中心轴线与第三环状本体22的中心轴线共线,所述第三环状本体22的内表面为第二锥面。
优选的,所述导向柱4固定在第一环状本体13上,所述第二环状本体21上设置有与导向柱4位置匹配的导向孔,导向柱4插入导向孔中。
优选的,所述第一驱动机构3为液压驱动机构,液压驱动机构的固定端和活动端分别固定在第一环状本体13上和第二环状本体21上。
优选的,所述内模支撑环14上设置有若干第一T型槽,第一T型槽呈放射状分布,内模15通过第一T型键33与第一T型槽滑动连接,所有内模15排列成一个圆周,内模15的中心设置有扩径锥体18,所述扩径椎体18的表面设置有若干第二T型槽,内模的内表面通过第二T型键与第二T型槽配合滑动,第二驱动机构24驱动扩径锥体18垂直于内模支撑环14运动,扩径锥体18靠近内模支撑环14的一端直径小,远离内模支撑环14的一端直径大。
优选的,第一T型键处设置有减重机构,所述减重机构包括弹簧座25、位于弹簧座内的减重弹簧19、与弹簧座25顶端螺纹连接的预紧螺栓20,减重弹簧19一端与预紧螺栓20接触,另一端与第一T型键接触。
优选的,内模的内表面还固定有内模锲块16,内模锲块16的内表面通过第二T型键与第二T型槽配合滑动。
优选的,所述内模支撑环14固定在机架上,所述第二驱动机构24通过升降机构32固定在机架上,所述机架通过滑轨机构安装在底座35上。
本发明的优点是:(1)本发明利用扩胀压紧的形式使钢管管体产生塑性变形,只需要更换内模或外模,就可以根据客户不同的需求和不同的施工条件选择不同的密封形式(例如双密封插口或者单密封承口),大大节省了设备投资和生产成本。
(2)第一T型槽中设置有减重机构,可以减少第二T型键的磨损,减少维修次数,提高生产效率。
附图说明
图1为本发明钢管承插口成型机的外模组件的结构示意图;
图2为外模组件剖视图;
图3为外模支撑环示意图;
图4为内模组件立体示意图;
图5为钢管承插口成型机整体结构示意图。
其中,1外模支撑环、2外模锥套、3第一驱动机构、4导向柱、5外模、6导向杆、7外导向套、8回位弹簧、9内导向套、10纹路、11台阶、12槽孔、13第一环状本体、21第二环状本体、22第三环状本体、23加强筋、14内模支撑环、15内模、16内模楔块、17第一T型槽、18扩径锥体、19减重弹簧、20预紧螺栓、24第二驱动机构、25弹簧座、31液压单元、32升降机构、33第一T型键、34第三驱动机构、35底座。
具体实施方式
为了表述方便,内外的定义是以内模支撑环的中心为内,以远离内模支撑环的中心为外。
如图5所示,钢管承插口成型机,包括机架、内模组件、外膜组件等,机架通过滑轨机构安装在底座35上。滑轨机构可选择市面上现有的结构,能实现机架在底座上的平稳运动即可,机架由第三驱动机构34驱动。
如图4所示,内模组件包括内模支撑环14、扩径锥体18、内模15等,内模支撑环14固定在机架上,内模支撑环14上设置有若干第一T型槽17,第一T型槽17呈放射状分布,每个第一T型槽17通过第一T型键33与内模15滑动连接,所有内模排列成一个圆周,内模15的中心设置有扩径锥体18,所述扩径椎体18的表面设置有若干第二T型槽,内模15的内表面通过第二T型键与第二T型槽配合滑动,第二驱动机构24驱动扩径锥体18垂直于内模支撑环14运动,扩径锥体18的自重由第二驱动机构承担。扩径锥体18靠近内模支撑环14的一端直径小,远离内模支撑环14的一端直径大。
优选的,为了适应更多尺寸的钢管内径,内模的内表面还固定有内模锲块16,内模锲块16的内表面通过第二T型键与第二T型槽配合滑动。不同的钢管,钢管中心高度不同,为了适应不同高度的钢管中心,第二驱动机构24固定在升降机构32上。第二驱动机构24选择液压驱动机构时,油缸固定在升降机构32上。
优选的,由于内模和内模楔块依靠第二T型键在第二T型槽中滑动,下边的内模、内模楔块以及第二T型键的重力均施加在第二T型槽上,在扩径锥体18的滑动过程中,第二T型键与第二T型槽产生摩擦,久而久之,下方的第二T型键磨损,磨损到一定程度则需要维修更换第二T型键,为了减少第二T型键与第二T型槽之间的摩擦,在第一T型键处设置有减重机构,所述减重机构包括弹簧座25、位于弹簧座内的减重弹簧19、与弹簧座25顶端螺纹连接的预紧螺栓20,减重弹簧19一端与预紧螺栓20接触,另一端与第一T型键接触。减重弹簧19的弹力承担了内模、内模楔块以及第二T型键的自重,通过调整预紧螺栓20,调节弹簧压缩量,从而调整支撑力的大小,以承担各个角度的不同的自重,还可以调整内模的圆整度。
优选的,内模支撑环14上设置有位移传感器,位移传感器用于检测第一T型键17的运动距离,便于精确的调整内模的圆整度。
如图1-3所示,外膜组件包括固定在内模支撑环14上的外模支撑环1、与外模支撑环1通过若干导向柱4连接的外模锥套2、位于外模锥套2内侧的若干外模5、驱动外模锥套2沿导向柱4运动的第一驱动机构3;所有外模5围成一个圆周,外模5的外表面为第一锥面,所述外模锥套2的内表面为第二锥面,所述第一锥面和第二锥面的锥度一致,所述外模支撑环1上设置有槽孔12,所述槽孔12中设置有能够使外模5紧贴外模锥套2的回位机构;所述外模5的内表面设置有纹路10,纹路可以根据客户需要设定,内模和外模共同压紧钢管以形成所需的形状。外模的外表面靠近外模支撑环1的一端直径大,远离外模支撑环1的一端直径小。
所述回位机构包括但不限于以下结构:回位机构包括位于槽孔12中的导向杆6以及套在导向杆6上的外导向套9、回位弹簧8和内导向套7,所述回位弹簧8的两端分别与外导向套9和内导向套7连接,所述内导向套7固定在外模支撑环1的槽孔12中,外导向套9与导向杆6固定连接,外模5固定在导向杆6上,回位弹簧处于压缩状态,向外施加作用力,从而使外模贴紧外模锥套2。
具体的,外模支撑环1包括第一环状本体13,所述第一环状本体靠近外模锥套2的一面上设置有下沉的台阶11,台阶11上设置有槽孔12,槽孔12向外延伸到第一环状本体13中,所述外模5在回位弹簧8的作用下沿着槽孔12在台阶11上运动。
具体的,所述外模锥套2包括固定连接的第二环状本体21和第三环状本体22,所述第二环状本体21的中心轴线与第三环状本体22的中心轴线共线,所述第三环状本体22的内表面为第二锥面。第二环状本体21和第三环状本体22之间还可以设置加强筋23。
所述导向柱4固定在第一环状本体13上,所述第二环状本体21上设置有与导向柱4位置匹配的导向孔,导向柱4插入导向孔中。
所述第一驱动机构3为液压驱动机构,液压驱动机构的固定端和活动端分别固定在第一环状本体13上和第二环状本体21上,或者液压驱动机构的活动端和固定端分别固定在第一环状本体13上和第二环状本体21上。
本发明中,各个驱动机构优选液压驱动,由液压单元31控制各个液压驱动机构,本发明的原理是:第三驱动机构驱动机架运动至合适的位置,第二驱动机构24启动,驱动扩径锥体18向内模支撑环14运动,由于扩径锥体18靠近内模支撑环14的一端直径小,远离内模支撑环14的一端直径大,内模会沿着第一T型槽17向外运动(即向钢管的内壁运动),第二驱动机构24驱动外模锥套向外模支撑环运动,由于外模的外表面靠近外模支撑环1的一端直径大,远离外模支撑环1的一端直径小,外模锥套2会向外模5施加向内运动的力(即外模锥套向内压紧外模5),内模向外扩张、外模向内压紧钢管,共同夹紧钢管,使钢管管体产生塑性变形。

Claims (10)

1.钢管承插口成型机,包括内模支撑环(14),其特征在于:所述钢管承插口成型机还包括外模组件,所述外模组件包括固定在内模支撑环(14)上的外模支撑环(1)、与外模支撑环(1)通过若干导向柱(4)连接的外模锥套(2)、位于外模锥套(2)内侧的若干外模(5)、驱动外模锥套(2)沿导向柱(4)运动的第一驱动机构(3);
所有外模(5)围成一个圆周,外模(5)的外表面为第一锥面,外模锥套(2)的内表面为第二锥面,所述第一锥面和第二锥面的锥度一致,所述外模支撑环(1)上设置有槽孔(12),所述槽孔(12)中设置有能够使外模(5)紧贴外模锥套(2)的回位机构;所述外模(5)的内表面设置有纹路(10);外模(5)的外表面靠近外模支撑环(1)的一端直径大,外模(5)的外表面远离外模支撑环(1)的一端直径小。
2.根据权利要求1所述的钢管承插口成型机,其特征在于:所述回位机构包括位于槽孔(12)中的导向杆(6)以及套在导向杆(6)上的外导向套(9)、回位弹簧(8)和内导向套(7),所述回位弹簧(8)的两端分别与外导向套(9)和内导向套(7)连接,所述内导向套(7)固定在外模支撑环(1)的槽孔(12)中,外导向套(9)与导向杆(6)固定连接,外模(5)固定在导向杆(6)上。
3.根据权利要求2所述的钢管承插口成型机,其特征在于:外模支撑环(1)包括第一环状本体(13),所述第一环状本体靠近外模锥套(2)的一面上设置有下沉的台阶(11),台阶(11)上设置有槽孔(12),槽孔(12)向外延伸到第一环状本体(13)中,所述外模(5)在台阶(11)上运动。
4.根据权利要求3所述的钢管承插口成型机,其特征在于:所述外模锥套(2)包括固定连接的第二环状本体(21)和第三环状本体(22),所述第二环状本体(21)的中心轴线与第三环状本体(22)的中心轴线共线,所述第三环状本体(22)的内表面为第二锥面。
5.根据权利要求4所述的钢管承插口成型机,其特征在于:所述导向柱(4)固定在第一环状本体(13)上,所述第二环状本体(21)上设置有与导向柱(4)位置匹配的导向孔,导向柱(4)插入导向孔中。
6.根据权利要求5所述的钢管承插口成型机,其特征在于:所述第一驱动机构(3)为液压驱动机构,液压驱动机构的固定端和活动端分别固定在第一环状本体(13)上和第二环状本体(21)上。
7.根据权利要求1-6任一所述的钢管承插口成型机,其特征在于:所述内模支撑环(14)上设置有若干第一T型槽(17),第一T型槽(17)呈放射状分布,内模(15)通过第一T型键(33)与第一T型槽滑动连接,所有内模(15)排列成一个圆周,内模(15)的中心设置有扩径锥体(18),所述扩径椎体(18)的表面设置有若干第二T型槽,内模的内表面通过第二T型键与第二T型槽配合滑动,第二驱动机构(24)驱动扩径锥体(18)垂直于内模支撑环(14)运动,扩径锥体(18)靠近内模支撑环(14)的一端直径小,远离内模支撑环(14)的一端直径大。
8.根据权利要求7所述的钢管承插口成型机,其特征在于:第一T型键处设置有减重机构,所述减重机构包括弹簧座(25)、位于弹簧座内的减重弹簧(19)、与弹簧座(25)顶端螺纹连接的预紧螺栓(20),减重弹簧(19)一端与预紧螺栓(20)接触,另一端与第一T型键接触。
9.根据权利要求8所述的钢管承插口成型机,其特征在于:内模的内表面还固定有内模锲块(16),内模锲块(16)的内表面通过第二T型键与第二T型槽配合滑动。
10.根据权利要求9所述的钢管承插口成型机,其特征在于:所述内模支撑环(14)固定在机架上,所述第二驱动机构(24)通过升降机构(32)固定在机架上,所述机架通过滑轨机构安装在底座(35)上。
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