CN111922172B - 一种用于双层复合金属弯管的成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于双层复合金属弯管的成型装置，包括内衬管和弯管，内衬管设于弯管内，内衬管上设有用于避免与弯管发生干涉的避让槽，包括将内衬管安装在弯管内的安装组件，安装组件包括整圆凸轮和传动丝杆，整圆凸轮固定连接在传动丝杆上，传动丝杆在转动过程中使传动丝杆沿着传动丝杆的轴向移动，整圆凸轮用于消除避让槽使内衬管与弯管契合。本发明提供一种采用直径大的内衬管放入弯管中，可以避免内衬管出现破裂的情况，并且使安装后的内衬管与弯管形成契合的一种用于双层复合金属弯管的成型装置。

Description

一种用于双层复合金属弯管的成型装置

技术领域

本发明涉及内衬管成形领域，具体讲是一种用于双层复合金属弯管的成型装置。

背景技术

弯管多用在化学品输送管弯折处、饮用水输送管弯折处等液态原料的输送管弯曲连接处，其弯曲角度较大，一般采用铸铁铸造而成，并对弯管进行喷漆处理以防锈蚀，但长期使用后依然会发生漆层掉落、生锈的情况，对输送原料造成污染，危害巨大。因此，采用“弯管+内衬管”的方法解决上述问题，即在铸铁弯管内壁复合一层不锈钢内衬管，以避免锈蚀危害。

但因弯管弯曲角度大，传统制造方法只能采取将内衬管分段后插入并焊接的形式，此种工艺工序繁多，生产成本高，且焊接处存在泄露的风险，对环境、人体健康造成危害。因此，采用内衬管一体成形可有效解决这个问题，对防止弯管锈蚀、泄露具有重要的意义。

但内衬管一体成形工艺难度大，须将内衬管进行预弯以便放入弯管内，且不锈钢内衬管多采用薄壁管，涨形量大易导致破裂失效，因此需内衬管的直径尽可能大，让涨形量尽可能小，但内衬管直径大则在放入弯管时会与弯管发生干涉。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：采用直径大的内衬管放入弯管中，可以避免内衬管出现破裂的情况，并且使安装后的内衬管与弯管形成契合的一种用于双层复合金属弯管的成型装置。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种用于双层复合金属弯管的成型装置，包括内衬管和弯管，所述内衬管设于弯管内，所述内衬管上设有用于避免与弯管发生干涉的避让槽，用于双层复合金属弯管的成型装置还包括将内衬管安装在弯管内的安装组件，所述安装组件包括整圆凸轮和传动丝杆，所述整圆凸轮固定连接在传动丝杆上，所述传动丝杆在转动过程中使传动丝杆沿着传动丝杆的轴向移动，所述整圆凸轮用于消除避让槽使内衬管与弯管契合。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将内衬管安装到弯管上时，内衬管与弯管的主要干涉位置在于折弯的内侧和折弯的外侧，其中处于外侧的干涉主要在于弯管的折弯端口位置，在内衬管上设有用于避让与弯管发生干涉的避让槽，可以使内衬管顺利安装到弯管内，而且不会损伤弯管与内衬管，而后通过安装组件，将内衬管上的避让槽进行消除，使内衬管恢复到与弯管相契合的形状，实现了内衬管的无损伤安装以及保证了内衬管进行流体运输的高效性。

作为本发明的一种改进，所述避让槽设于内衬管的端口处，所述整圆凸轮上设有将避让槽进行消除的整圆部和用于将整圆凸轮嵌入内衬管且避让整圆凸轮与避让槽出现干涉的嵌入部，通过所述改进，传动丝杆在转动过程中，可以实现整圆凸轮边转动、边向前的运动方式，在整圆凸轮向前运动过程中，嵌入部的设计，可以使整圆凸轮顺利进入到内衬管的管道中，不会与避让槽发生干涉，而在整圆凸轮进入到内衬管内后，整圆部进行转动，将接触到的避让槽进行整圆，进行消除。

作为本发明的一种改进，所述整圆凸轮靠近传动丝杆的一侧还设有底圆，所述底圆与整圆部同圆心且同半径，通过所述改进，底圆的设计可以在整圆部对内衬管整圆后对内衬管进行继续修整，使避让槽在消除后，内衬管的结构可以稳定下来，避免避让槽回复。

作为本发明的一种改进，所述避让槽与内衬管的连接处呈弧状连接，所述整圆部与嵌入部的连接处呈弧状连接，通过所述改进，在整圆部转动过程中，使避让槽更容易被消除，对内衬管也不会有损伤。

作为本发明的一种改进，所述安装组件还包括用于将整圆凸轮无法消除的避让槽进行消除的高压膨胀模块，通过所述改进，通过高压膨胀对避让槽进行二次消除，使无法被整圆凸轮消除的避让槽被消除，保证内衬管恢复到无避让槽的状态，进而保证内衬管与弯管的紧密配合，保证液体的传输效率，同时也可以使内衬管进行膨胀，使内衬管与弯管契合。

作为本发明的一种改进，所述高压膨胀模块包括膨胀圈、锁止板、挡板和水箱，所述膨胀圈和锁止板设于整圆凸轮的一端，所述锁止板设于整圆凸轮远离内衬管的一侧，所述膨胀圈设于整圆凸轮与锁止板之间，所述传动丝杆的轴线上设有流体通道，所述流体通道的一端与水箱连接，所述流体通道的另一端与内衬管相通，所述挡板设于内衬管的管口的上方，所述挡板用于限制锁止板移动，通过所述改进，先通过传动丝杆向靠近内衬管方向移动，将锁止板与内衬管的端口相抵，此时膨胀圈和整圆凸轮均已经进入到内衬管的内部，然后将挡板下降，限制锁止板移动，传动丝杆向远离内衬管的方向移动，此时锁止板不动，而整圆凸轮跟着传动丝杆进行移动，挤压膨胀圈，使膨胀圈膨胀，将内衬管的端口进行密封，将内衬管的两个端口均密封后，通过传动丝杆上的流体通道将液体通入内衬管中，进行加压，将整圆凸轮无法消除的避让槽进行消除，在消除避让槽过程中，膨胀圈会保持扩张状态，始终保持着内衬管的端部的密封效果。

作为本发明的还有一种改进，所述挡板固定连接在一个电缸上，所述电缸用于驱动锁止板上、下移动，通过所述改进，可以实现挡板进行上、下移动，以达到限制锁止板移动的目的。

作为本发明的还有一种改进，所述整圆凸轮靠近传动丝杆的一侧还设有底圆，所述底圆与整圆部同圆心且同半径，所述底圆与膨胀圈相抵，所述底圆与膨胀圈相抵的一侧设有呈鱼鳞状排布的减阻片，所述减阻片沿底圆的周向分布，通过所述改进，底圆的设计可以避免膨胀圈变形不规律的情况出现，保证膨胀圈的密封效果，同时减阻片的设计利用了仿生学原理，可以使整圆凸轮挤压膨胀圈的时候，减小膨胀圈对整圆凸轮移动的阻力，使整圆凸轮运动更加顺畅，减小膨胀圈在膨胀过程中的扭曲幅度，保证膨胀圈在膨胀后的密封效果。

作为本发明的还有一种改进，所述减阻片在挤压膨胀圈时的转动末端的高度高于减阻片的转动起始端，通过所述改进，减少底圆与膨胀圈的接触面积，使减阻效果更好。

作为本发明的还有一种改进，传动丝杆传动连接在一个固定底座和一个移动底座上，所述固定底座与传动丝杆进行丝杆传动连接，所述固定底座用于驱动传动丝杆沿传动丝杆的轴向移动，所述移动底座上设有可上、下移动的齿条，所述传动丝杆上设有与齿条啮合的齿轮，所述移动底座与传动丝杆沿传动丝杆的轴向同步移动，通过所述改进，在传动丝杆转动过程中，固定底座的设计，可以实现传动丝杆边转动、边沿传动丝杆的轴向移动的目的，而移动底座的设计，可以保证齿条与齿轮始终保持着啮合关系。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明弯管、内衬管、模具爆炸结构示意图。

图3是本发明安装组件结构示意图。

图4是本发明整圆凸轮结构示意图。

图中所示：1、弯管，2、模具，2.1、连接槽，3、内衬管，3.1、避让槽，4、整圆凸轮，4.1、整圆部，4.2、嵌入部，4.3、底圆，4.4、减阻片，5、传动丝杆，5.1、齿轮，5.2、流体通道，6、膨胀圈，7、锁止板，8、挡板，8.1、防干涉槽，9、水箱，10、电缸，11、固定底座，12、移动底座，12.1、支撑环，13、齿条，14、泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

如图1-3所示，一种用于双层复合金属弯管的成型装置，包括内衬管3和弯管1，所述内衬管3设于弯管1内，所述内衬管3上设有用于避免与弯管1发生干涉的避让槽3.1，用于双层复合金属弯管的成型装置还包括用于放置弯管1的模具2、将内衬管3安装在弯管1内的安装组件，所述避让槽3.1共设有两处，一处所述避让槽3.1设于内衬管3的折弯内侧，另一处所述避让槽3.1设于内衬管3的折弯外侧，所述安装组件包括整圆凸轮4和传动丝杆5，所述整圆凸轮4固定连接在传动丝杆5上，所述传动丝杆5在转动过程中使传动丝杆5沿着传动丝杆5的轴向移动，所述整圆凸轮4用于消除避让槽3.1使内衬管3与弯管1契合。

所述避让槽3.1设于内衬管3的端口处，安装组件共设有两处，分别设于内衬管3的端口处，所述整圆凸轮4上设有将避让槽3.1进行消除的整圆部4.1和用于将整圆凸轮4嵌入内衬管3且避让整圆凸轮4与避让槽3.1出现干涉的嵌入部4.2，所述整圆凸轮4靠近传动丝杆5的一侧还设有底圆4.3，所述底圆4.3与整圆部4.1同圆心且同半径，所述避让槽3.1与内衬管3的连接处呈弧状连接，所述整圆部4.1与嵌入部4.2的连接处呈弧状连接。

如图2所示，设于内衬管3的折弯外侧的所述避让槽3.1的截面面积从内衬管3的端部向折弯处方向减小，设于内衬管3的折弯内侧的所述避让槽3.1的形状从内衬管3的一个端部到内衬管3的另一个端部保持不变，设于内衬管3的折弯外侧的所述避让槽3.1共设有两处，分别设有内衬管3的两端，在内衬管3安装到弯管1中时，折弯内侧始终容易发生干涉，将内侧整体进行避让槽3.1的设计，而在折弯外侧主要容易发生干涉的位置在于折弯的端部，且离折弯处越远，越容易发生干涉，故而进行内衬管3的折弯外侧的所述避让槽3.1的截面面积从内衬管3的端部向折弯处方向减小的设计。

如图1、图3所示，所述安装组件还包括用于将整圆凸轮4无法消除的避让槽3.1进行消除的高压膨胀模块，所述高压膨胀模块包括膨胀圈6、锁止板7、挡板8和水箱9，所述膨胀圈6和锁止板7设于整圆凸轮4的一端，所述锁止板7设于整圆凸轮4远离内衬管3的一侧，所述膨胀圈6设于整圆凸轮4与锁止板7之间，所述传动丝杆5的轴线上设有流体通道5.2，所述流体通道5.2的一端与水箱9连接，所述流体通道5.2的另一端与内衬管3相通，所述挡板8设于锁止板7的上方，所述挡板8用于限制锁止板7移动，所述挡板8固定连接在一个电缸10上，所述电缸10用于驱动锁止板7上、下移动，模具2的底部设有用于与挡板8配合的连接槽2.1，所述挡板8上设有用于防止与传动丝杆5发生干涉的防干涉槽8.1，可以实现挡板8进行上、下移动，以达到限制锁止板7移动的目的，同时，连接槽2.1的设计可以保证挡板8对锁止板7的限制能力，避免挡板8变形，影响密封效果的情况，传动丝杆5传动连接在一个固定底座11和一个移动底座12上，所述固定底座11与传动丝杆5进行丝杆传动连接，所述固定底座11用于驱动传动丝杆5沿传动丝杆5的轴向移动，所述移动底座12上设有可上、下移动的齿条13，所述传动丝杆5上设有与齿条13啮合的齿轮5.1，所述移动底座12与传动丝杆5沿传动丝杆5的轴向同步移动，齿条13通过电机驱动实现上、下移动的目的。

如图3、图4所示，所述底圆4.3与膨胀圈6相抵，所述底圆4.3与膨胀圈6相抵的一侧设有呈鱼鳞状排布的减阻片4.4，所述减阻片4.4沿底圆4.3的周向分布，所述减阻片4.4在挤压膨胀圈6时的转动末端的高度高于减阻片4.4的转动起始端，减阻片4.4的转动末端呈弧状，可以避免在挤压膨胀圈6的过程中，对膨胀圈6造成损伤，减阻片4.4越靠近转动轴，其大小越小，有利于膨胀圈6与减阻片4.4相抵时，更规律，膨胀圈6在膨胀时受力更均匀，变形更规律。

锁止板7通过轴承转动连接在传动丝杆5的一端，同时轴承的内圈沿传动丝杆5的轴线方向可移动连接在传动丝杆5，可移动范围较小，用于压缩膨胀圈6即可。

安装组件上还包括另一个固定底座11，可以加强传动丝杆5的稳定性与牢固性。

在移动底座12的两侧各设有一个支撑环12.1，支撑环12.1与传动丝杆5之间通过轴承连接，同时轴承通过过盈配合固定连接在传动丝杆5上，在传动丝杆5沿传动丝杆5的轴向移动时，会带动轴承一起移动，进而实现移动底座12移动的目的，保证齿条13与齿轮5.1的啮合关系。

水箱9与传动丝杆5之间通过液体管道连接，在液体管道中设有一个泵14，用于将水箱9中的水输送到内衬管3内，实现内衬管3内增压的目的。

两组安装组件，仅有其中一组用于与水箱9连接，另一组仅用于密封内衬管3即可。

其步骤如下：

S1：将带有避让槽3.1的内衬管3放置进弯管1中；

S2：将弯管1放置到模具2上；

S3：通过安装组件消除避让槽3.1，使内衬管3与弯管1契合；

S31：传动丝杆5向靠近内衬管3的方向移动，在传动丝杆5的带动下，整圆凸轮4边转动、边沿传动丝杆5的轴线移动，消除接触到的避让槽3.1；

S311：避让槽3.1与嵌入部4.2相对时，整圆凸轮4开始进入到内衬管3中；

S312：在整圆凸轮4转动过程中，整圆部4.1对避让槽3.1进行消除；

S32：膨胀圈6进入内衬管3的内部，并膨胀，将内衬管3的管内进行密封；

S321：锁止板7与内衬管3的端口相抵并固定；

S3211：在锁止板7与内衬管3的端口相抵后，挡板8下降，抵住锁止板7远离内衬管3的一侧；

S322：传动丝杆5反向转动，带动整圆凸轮4向远离内衬管3的方向移动；

S323：整圆凸轮4与锁止板7相互靠近，并挤压膨胀圈6，使膨胀圈6膨胀；

S33：内衬管3的两个管口均完成密封后，水箱9将水通过流体通道5.2注入到内衬管3内，通过高压使其余避让槽3.1消除，并将内衬管3进行膨胀，使内衬管3与弯管1契合。

上述操作步骤S3包括步骤S31、S32、S33，步骤S31包括步骤S311、S312，步骤S32包括步骤S321、S322、S323，步骤S321包括步骤S3211。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于双层复合金属弯管的成型装置，包括内衬管（3）和弯管（1），所述内衬管（3）设于弯管（1）内，其特征在于：所述内衬管（3）上设有用于避免与弯管（1）发生干涉的避让槽（3.1），用于双层复合金属弯管的成型装置还包括将内衬管（3）安装在弯管（1）内的安装组件，所述安装组件包括整圆凸轮（4）和传动丝杆（5），所述整圆凸轮（4）固定连接在传动丝杆（5）上，所述传动丝杆（5）在转动过程中使传动丝杆（5）沿着传动丝杆（5）的轴向移动，所述整圆凸轮（4）用于消除避让槽（3.1）使内衬管（3）与弯管（1）契合，所述避让槽（3.1）设于内衬管（3）的端口处，所述整圆凸轮（4）上设有将避让槽（3.1）进行消除的整圆部（4.1）和用于将整圆凸轮（4）嵌入内衬管（3）且避让整圆凸轮（4）与避让槽（3.1）出现干涉的嵌入部（4.2）。

2.根据权利要求1所述的一种用于双层复合金属弯管的成型装置，其特征在于：所述整圆凸轮（4）靠近传动丝杆（5）的一侧还设有底圆（4.3），所述底圆（4.3）与整圆部（4.1）同圆心且同半径。

3.根据权利要求1所述的一种用于双层复合金属弯管的成型装置，其特征在于：所述避让槽（3.1）与内衬管（3）的连接处呈弧状连接，所述整圆部（4.1）与嵌入部（4.2）的连接处呈弧状连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于双层复合金属弯管的成型装置，其特征在于：所述安装组件还包括用于将整圆凸轮（4）无法消除的避让槽（3.1）进行消除的高压膨胀模块。

5.根据权利要求4所述的一种用于双层复合金属弯管的成型装置，其特征在于：所述高压膨胀模块包括膨胀圈（6）、锁止板（7）、挡板（8）和水箱（9），所述膨胀圈（6）和锁止板（7）设于整圆凸轮（4）的一端，所述锁止板（7）设于整圆凸轮（4）远离内衬管（3）的一侧，所述膨胀圈（6）设于整圆凸轮（4）与锁止板（7）之间，所述传动丝杆（5）的轴线上设有流体通道（5.2），所述流体通道（5.2）的一端与水箱（9）连接，所述流体通道（5.2）的另一端与内衬管（3）相通，所述挡板（8）设于锁止板（7）的上方，所述挡板（8）用于限制锁止板（7）移动。

6.根据权利要求5所述的一种用于双层复合金属弯管的成型装置，其特征在于：所述挡板（8）固定连接在一个电缸（10）上，所述电缸（10）用于驱动挡板（8）上、下移动。

7.根据权利要求5所述的一种用于双层复合金属弯管的成型装置，其特征在于：所述整圆凸轮（4）靠近传动丝杆（5）的一侧还设有底圆（4.3），所述底圆（4.3）与整圆部（4.1）同圆心且同半径，所述底圆（4.3）与膨胀圈（6）相抵，所述底圆（4.3）与膨胀圈（6）相抵的一侧设有呈鱼鳞状排布的减阻片（4.4），所述减阻片（4.4）沿底圆（4.3）的周向分布。

8.根据权利要求7所述的一种用于双层复合金属弯管的成型装置，其特征在于：所述减阻片（4.4）在挤压膨胀圈（6）时的转动末端的高度高于减阻片（4.4）的转动起始端。

9.根据权利要求1所述的一种用于双层复合金属弯管的成型装置，其特征在于：传动丝杆（5）传动连接在一个固定底座（11）和一个移动底座（12）上，所述固定底座（11）与传动丝杆（5）进行丝杆传动连接，所述固定底座（11）用于驱动传动丝杆（5）沿传动丝杆（5）的轴向移动，所述移动底座（12）上设有可上、下移动的齿条（13），所述传动丝杆（5）上设有与齿条（13）啮合的齿轮（5.1），所述移动底座（12）与传动丝杆（5）沿传动丝杆（5）的轴向同步移动。

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