CN110696372A - 用于塑料管对接的热熔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于塑料管对接的热熔装置，包括支架、位于支架上可沿支架水平移动且可绕其中心轴旋转的转换装置、用于驱动转换装置沿支架水平移动的曲柄机构、用于驱动转换装置绕自身中心轴旋转的棘轮机构和位于支架上两组对称设置的用于夹紧管件的夹具装置，所述转换装置包括穿设在中心轴上的转轮盘、位于转轮盘上用于切削管材的切削组件、位于转轮盘上用于加热管材的加热组件和位于转轮盘上用于熔融对接管材的熔融组件。本发明将切削组件、加热组件和熔融组件均布于转轮盘上，通过棘轮机构驱动转轮盘转动，实现切削组件、加热组件和熔融组件三者的切换从而完成不同的工序，取消手动替换，提高切换效率，提高管材热熔对接的效率。

Description

用于塑料管对接的热熔装置
技术领域
本发明属于PE热熔装置，尤其涉及一种用于塑料管对接的热熔装置。
背景技术
热熔机是安装和连接管道的，热熔对接的连接界面是平面,其具体方法是将两相同的连接界面用热板加热到粘流态后，移开热板，再给连接界面施加一定压力，并在此压力状态下冷却固化，形成牢固的连接。热熔对接的整个焊接工艺的主要过程为调整、加热、切换、合缝加压和冷却，具体步骤包括如下：
(1)、材料准备：管件应根据施工要求选用配套的等径、异径弯头和三通等管件，热熔焊接宜采用同种牌号、材质的管件，对性能相似的不同牌号、材质的管件之间的焊接应先做试验；
(2)、夹紧管件：将管件置于机架卡瓦内，根据所焊制的管件更换基本夹具，选择合适的卡瓦，使对接两端伸出的长度大致相等且在满足铣削和加热要求的情况下应尽可能缩短；
(3)、切削：置入铣刀，然后缓慢合拢两管材焊接端，并加以适当的压力，直到两端面均有连续的切屑出现，撤掉压力；
(4)、对中：两对焊管段的错边应越小越好，如果错边大，会导致应力集中，错边不应超过壁厚的10％；
(5)、加热：加热板温度达到设定值后，放入机架，施加压力，直到两边最小卷边达到规定宽度时压力减小到规定值，进行吸热；
(6)、切换：从加热结束到熔融对接开始这段时间为切换周期，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好；
(7)、熔融对接：是焊接的关键，熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进行；
(8)、冷却：由于塑料材料导热性差，冷却速度相应缓慢，因此焊缝的冷却必须在一定的压力下进行。
现有技术中为了完成上述工序，需经过不同的设备的拆卸替换才能完成加工工序，即完成铣削和加热装置需进行交换，拆卸。且现有的夹具只是仅仅针对几种规格的管材，若是要更换不同规格的管材，需要对夹具的瓦片进行增减；且每次装卸管材操作均十分繁琐。
因此，亟需解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种工序切换便利可提高热熔对接效率的用于塑料管对接的热熔装置。
技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种用于塑料管对接的热熔装置，包括支架、位于支架上可沿支架水平移动且可绕其中心轴旋转的转换装置、用于驱动转换装置沿支架水平移动的曲柄机构、用于驱动转换装置绕自身中心轴旋转的棘轮机构和位于支架上两组对称设置的用于夹紧管件的夹具装置，所述转换装置包括穿设在中心轴上的转轮盘、位于转轮盘上用于切削管材的切削组件、位于转轮盘上用于加热管材的加热组件和位于转轮盘上用于熔融对接管材的熔融组件。
其中，所述切削组件包括固定于转轮盘的固定套、两个朝外且称设于固定套内的铣刀以及固定在固定套上用于驱动铣刀转动的铣刀电机。
优选的，所述加热组件包括分别固定在转轮盘两侧的加热圈、位于一侧加热圈内的凸模和位于另一侧加热圈内的凹模。
再者，所述熔融组件包括分别固定在转轮盘两侧的加热板。
进一步，所述曲柄机构包括固定在中心轴两端可带动中心沿支架水平移动的导向轮、依次与一侧导向轮连接的第一连杆和第二连杆以及用于驱动第二连杆转动的曲柄电机。
优选的，所述支架上设有与导向轮和中心轴相适配的导向滑槽。
再者，所述棘轮机构包括与中心轴固连的棘轮、空套在中心轴上的主动摆杆、与主动摆杆转动副连接且可插入棘轮齿槽的棘爪以及与棘轮相适配的止回棘爪；单向摆动主动摆杆时，驱动棘爪插入棘轮的齿槽中，使棘轮与中心轴一同转过一定角度。
进一步，所述夹具装置包括内夹具组件、外夹具组件以及均布于内、外夹具组件之间用于连接的若干个伸缩杆，所述内夹具组件上螺纹连接有一螺杆，该螺杆由电机通过传动带驱动旋转。
优选的，所述内夹具组件包括通过磁铁可相互扣合形成整内环的第一内夹板和第二内夹板、径向均布于整内环内的若干个顶杆，以及位于每一顶杆的端部的海绵，第二内夹板上具有与螺杆构成螺纹副的螺纹孔。
再者，所述外夹具组件包括通过扣件可相互扣合形成整外环的第一左外夹板和第二左外夹板、垂直均布于整外环上的若干个柱体、套设在柱体上可分别在第一左外夹板和第二左外夹板内转动的第一中外夹板和第二中外夹板、套设在每一柱体上可绕柱体转动且一端与第一中外夹板或第二中外夹板相卡合的夹爪板以及套设在柱体上分别通过凹槽与第一左外夹板和第二左外夹板相卡合的第一右外夹板和第二右外夹板。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
(1)、本发明将切削组件、加热组件和熔融组件均布于转轮盘上，通过棘轮机构驱动转轮盘转动，实现切削组件、加热组件和熔融组件三者的切换从而完成不同的工序，取消手动替换，提高切换效率，提高管材热熔对接的效率；
(2)、本发明通过曲柄机构带动转轮盘沿支架水平方向移动，从而带动转轮盘上的切削组件、加热组件或熔融组件的进刀或退刀；
(3)、本发明的夹具装置中通过伸缩杆连接内夹具组件和外夹具组件，伸缩杆可根据管件的长度适应性调节，便于夹紧管材，避免因管材过长而导致的偏重滑落现象。
(4)、本发明的内夹具组件和外夹具组件可夹紧一定范围中的所有管材，不局限几种特定规格，适应范围广。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明拆除支架部分板件的结构示意图一；
图3为本发明拆除支架部分板件的结构示意图二；
图4为本发明中转换装置的结构示意图一；
图5为本发明中转换装置的结构示意图二；
图6为本发明中曲柄机构的结构示意图；
图7为本发明中棘轮机构的结构示意图；
图8为本发明中夹具装置的结构示意图；
图9为本发明中内夹具组件的结构示意图；
图10为本发明中外夹具组件的安装示意图一；
图11为本发明中外夹具组件的安装示意图二；
图12为本发明中外夹具组件的安装示意图三；
图13为本发明中外夹具组件的结构示意图；
图14为本发明中外夹具组件的初始状态图；
图15为本发明中外夹具组件夹持管材的状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1、图2和图3所示，本发明一种用于塑料管对接的热熔装置，包括支架1、转换装置2、曲柄机构3、棘轮机构4和夹具装置5。
如图4和图5所示，本发明的转换装置2包括中心轴201、转轮盘202、切削组件、加热组件和熔融组件。转轮盘202穿设在中心轴201上，转轮盘202和中心轴201之间通过开口销210和连接环211相互连接，转轮盘202为具有3个转盘的对称结构件，每一转盘之间的夹角为120°，其中切削组件、加热组件和熔融组件分别位于每一个转盘上。切削组件包括固定于转轮盘202的固定套203、两个朝外且称设于固定套内的铣刀204以及固定在固定套上用于驱动铣刀转动的铣刀电机205。加热组件包括分别固定在转轮盘两侧的加热圈206、位于一侧加热圈内的凸模207和位于另一侧加热圈内的凹模208。凸模207和凹模208为适用同一规格管材的模具，可根据所需加工的管材规格选取合适的模具。熔融组件包括分别固定在转轮盘两侧的加热板209。
如图6所示，曲柄机构3包括固定在中心轴两端可带动中心沿支架水平移动的导向轮301、依次与一侧导向轮连接的第一连杆302和第二连杆303以及用于驱动第二连杆转动的曲柄电机304，另一侧导向轮上设有连接板305，该连接板305上设有连接柱306。支架1上设有与导向轮和中心轴相适配的导向滑槽101。
如图7所示，棘轮机构4包括与中心轴固连的棘轮401、空套在中心轴上的主动摆杆402、与主动摆杆转动副连接且可插入棘轮齿槽的棘爪403以及与棘轮相适配的止回棘爪404，止回棘爪404套设在连接柱306上，可绕连接柱306转动。棘轮401上均布有3个齿槽，当主动摆杆402顺时针方向摆动时，驱动棘爪403便插入棘轮401的齿槽中，使棘轮401与中心轴一同转过120°，此时止回棘爪404在棘轮404的齿背上滑动；当主动摆杆402逆时针方向转动时，止回棘爪404阻止棘轮发生逆时针方向转动，而棘爪403却能够在棘轮齿背上滑过，这时棘轮静止不动。因此，当主动摆杆402作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动，间隙角度为120°。
如图8所示，夹具装置5包括内夹具组件501、外夹具组件502以及均布于内、外夹具组件之间用于连接的若干个连接杆503，所述内夹具组件501上螺纹连接有一螺杆504，该螺杆504由电机505通过传动带506驱动旋转。连接杆503可选用普通杆件或选用可伸缩的连接杆，该可伸缩的连接杆包括伸缩杆521、套设在伸缩杆521的弹簧522和套设在伸缩杆521和弹簧522外的伸缩套523。电机505外罩设有电机罩524，电机505启动，通过传动带506驱动螺杆504转动，从而驱动内夹具组件501可沿螺杆504水平移动，可根据管材的长度进行适应性调整。
如图9所示，内夹具组件501包括第一内夹板507和第二内夹板508，第一内夹板507和第二内夹板508的一侧边通过内夹转动轴525相互连接，另一侧边通过磁铁可相互扣合形成整内环。若干个顶杆509沿径向均布于整内环内，海绵510设置在每一顶杆509的端部，第二内夹板508上具有与螺杆构成螺纹副的螺纹孔511。
如图13所示，外夹具组件502包括第一左外夹板512、第二左外夹板513、柱体514、第一中外夹板515、第二中外夹板516、夹爪板517、第一右外夹板519和第二右外夹板520。
如图10所示，第一左外夹板512和第二左外夹板513均包括半圆弧底板和半圆弧侧板，且半圆弧底板和半圆弧侧板构成可容纳第一中外夹板515、第二中外夹板516、夹爪板517、第一右外夹板519和第二右外夹板520的空间；第一左外夹板512和第二左外夹板513一侧通过扣件526可相互扣合形成整外环，第一左外夹板512和第二左外夹板513的另一侧通过外夹转动轴527相互连接。若干个柱体514垂直均布于整外环上，即若干个柱体514垂直设置在第一左外夹板512和第二左外夹板513的半圆弧底板上。
如图11所示，第一中外夹板515和第二中外夹板516套设在柱体514上，且第一中外夹板515和第二中外夹板516可分别在第一左外夹板512和第二左外夹板513内转动。第一中外夹板515上开设有与柱体514相适配的弧形槽528，该第一中外夹板515还具有可伸出第一左外夹板512且可绕整外环圆心转动沿着第一左外夹板512转动一定弧度的动拨片529，且第一左外夹板512的半圆弧侧板上开设有与该动拨片529相适配的滑槽口530；第二中外夹板516上开设有与柱体514相适配的弧形槽528。
如图12所示，夹爪板517套设在每一柱体上可绕柱体转动，夹爪板517的一端具有一折边531，该折边531可插入第一中外夹板515的卡槽532内，折边531可插入第二中外夹板516的卡槽532内，使得夹爪板517与第一中外夹板或第二中外夹板相卡合。
如图13所示，第一右外夹板519和第二右外夹板520套设在柱体上，且分别通过凹槽518与第一左外夹板和第二左外夹板相卡合。第一右外夹板519上具有可伸出第一左外夹板512且可卡在第一左外夹板512槽口上不动的静拨片533。
如图14所示，外夹具组件502处于初始状态，即未夹持管材6时的状态，其中夹爪板517是完全伸出状态；如图15所示，外夹具组件502处于夹持管材6的状态，此时夹爪板517有回缩。

Claims (10)

1.一种用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：包括支架(1)、位于支架上可沿支架水平移动且可绕其中心轴(201)旋转的转换装置(2)、用于驱动转换装置沿支架水平移动的曲柄机构(3)、用于驱动转换装置绕自身中心轴旋转的棘轮机构(4)和位于支架上两组对称设置的用于夹紧管件的夹具装置(5)，所述转换装置(2)包括穿设在中心轴上的转轮盘(202)、位于转轮盘上用于切削管材的切削组件、位于转轮盘上用于加热管材的加热组件和位于转轮盘上用于熔融对接管材的熔融组件。
2.根据权利要求1所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述切削组件包括固定于转轮盘(202)的固定套(203)、两个朝外且称设于固定套内的铣刀(204)以及固定在固定套上用于驱动铣刀转动的铣刀电机(205)。
3.根据权利要求1所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述加热组件包括分别固定在转轮盘两侧的加热圈(206)、位于一侧加热圈内的凸模(207)和位于另一侧加热圈内的凹模(208)。
4.根据权利要求1所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述熔融组件包括分别固定在转轮盘两侧的加热板(209)。
5.根据权利要求1所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述曲柄机构(3)包括固定在中心轴两端可带动中心沿支架水平移动的导向轮(301)、依次与一侧导向轮连接的第一连杆(302)和第二连杆(303)以及用于驱动第二连杆转动的曲柄电机(304)。
6.根据权利要求5所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述支架(1)上设有与导向轮和中心轴相适配的导向滑槽(101)。
7.根据权利要求1所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述棘轮机构(4)包括与中心轴固连的棘轮(401)、空套在中心轴上的主动摆杆(402)、与主动摆杆转动副连接且可插入棘轮齿槽的棘爪(403)以及与棘轮相适配的止回棘爪(404)；单向摆动主动摆杆时，驱动棘爪插入棘轮的齿槽中，使棘轮与中心轴一同转过一定角度。
8.根据权利要求1所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述夹具装置(5)包括内夹具组件(501)、外夹具组件(502)以及均布于内、外夹具组件之间用于连接的若干个伸缩杆(503)，所述内夹具组件(501)上螺纹连接有一螺杆(504)，该螺杆(504)由电机(505)通过传动带(506)驱动旋转。
9.根据权利要求8所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述内夹具组件(501)包括通过磁铁可相互扣合形成整内环的第一内夹板(507)和第二内夹板(508)、径向均布于整内环内的若干个顶杆(509)，以及位于每一顶杆的端部的海绵(510)，第二内夹板(508)上具有与螺杆构成螺纹副的螺纹孔(511)。
10.根据权利要求8所述的用于塑料管对接的热熔装置，其特征在于：所述外夹具组件(502)包括通过扣件可相互扣合形成整外环的第一左外夹板(512)和第二左外夹板(513)、垂直均布于整外环上的若干个柱体(514)、套设在柱体上可分别在第一左外夹板(512)和第二左外夹板(513)内转动的第一中外夹板(515)和第二中外夹板(516)、套设在每一柱体上可绕柱体转动且一端与第一中外夹板或第二中外夹板相卡合的夹爪板(517)以及套设在柱体上分别通过凹槽(518)与第一左外夹板和第二左外夹板相卡合的第一右外夹板(519)和第二右外夹板(520)。
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Assignee: Jiangsu Huichuang science and Education Development Co.,Ltd.

Assignor: HUAIYIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

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Denomination of invention: Hot melt device for butt joint of plastic pipe

Granted publication date: 20220329

License type: Common License

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