CN113020518B - 一种管件强化装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了管件加工技术领域的一种管件强化装置及方法，所述的管件强化装置，包括内衬部、锻击部和夹持部；所述内衬部，垫设在管件的内端部，且所述内衬部的侧表面可贴附所述管件的内端面上；所述锻击部，设于所述管件外端部的四周，且所述锻击部可沿预定圆周方向对所述管件外端部进行锻击；所述夹持部，夹持在所述管件上，且保持所述管件的中心轴线与所述内衬部的中心轴线相重合，本发明通过将管件插套在内衬部上，并通过利用锻击部对管件的预处理外端部进行锻击，使得管体接头外端部发生冷作硬化效应，使其具有从管体内孔中心指向管体外表的预应力，以抵抗管件连接过程中，施加于管件接头外表的外力，进而提高结构强度。

Description

一种管件强化装置及方法

技术领域

本发明涉及管件加工技术领域，具体为一种管件强化装置及方法。

背景技术

管件是管道系统中起连接、控制、变向、分流、密封、支撑等作用的零部件的统称；钢制管件均为承压管件。根据加工工艺不同，分为四大类，即对焊类管件(分有焊缝和无焊缝两种)、承插焊和螺纹管件、法兰管件。

在现有方式对管件进行加工时，可通过锻压法、滚轮法、冲压法、弯曲成形法、滚轧法、膨胀法等方式来完成各类管件的加工，并利用管件外螺纹和接箍内螺纹拧接后，形成管路。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

1、在管件使用期间，管件连接端受拉伸、压缩、弯曲等的复合应力作用，容易导致结构失效；

2、接头失效的管件，还容易发生接头连接的失效。

基于此，本发明设计了一种管件强化装置及方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管件强化装置及方法，以解决上述背景技术中提出的现有的背景技术提及的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种管件强化装置，包括内衬部、锻击部和夹持部；

所述内衬部，垫设在管件的内端部，且所述内衬部的侧表面可贴附所述管件的内端面上；

所述锻击部，设于所述管件外端部的四周，且所述锻击部可沿预定圆周方向对所述管件外端部进行锻击；

所述夹持部，夹持在所述管件上，且保持所述管件的中心轴线与所述内衬部的中心轴线相重合。

进一步的，所述内衬部包括芯件和芯衬；所述芯衬为中空结构，且所述芯衬的一端为中空锥体结构；所述芯件为柱形结构，且所述芯件的一端插设抵靠在所述芯衬中空锥体内的第一端与第二端之间。

进一步的，所述芯件抵靠在所述中空锥体内的抵靠点与所述管件的锻击端面在同一平面上。

进一步的，所述锻击部包括锻击件、用于使所述锻击件沿预定方向对管件外端部进行锻击的冲击组件、用于驱动所述锻击件对管件外端部旋转锻击的转动组件以及用于对所述锻击件沿所述内衬部中心轴线方向调节的调节组件。

进一步的，所述冲击组件包括液压推杆和安装盘，所述安装盘为中空结构，且所述液压推杆的动力输出端与所述锻击件相连接，所述液压推杆的另一端等间隔的固定在所述安装盘的内腔壁。

进一步的，所述安装盘为外部设有齿牙的盘体，所述转动组件包括夹持座、齿盘和伺服电机，所述齿盘可转动连接在所述夹持座上，所述齿盘的齿面与所述安装盘相互啮合，所述伺服电机固定在所述夹持座上，且所述伺服电机的动力输出端与一组所述齿盘相连接。

进一步的，所述调节组件包括丝杆、调节头和卡座，所述夹持座设置在所述卡座上，所述丝杆螺纹贯穿所述夹持座的底部两侧，且所述丝杆的两端可转动卡扣在所述卡座上，所述丝杆的一端延伸出所述卡座的外侧且与所述调节头相连接。

进一步的，所述夹持部包括底座、套环、推杆电机和夹持片，所述夹持片为弧形结构，所述套环的底部一侧与所述底座的顶端相连接，所述夹持片等间隙的设置在所述套环的内侧，所述推杆电机固定在所述套环的外侧表面，且所述推杆电机的动力输出端与所述夹持片相固定。

进一步的，远离所述锻击部的所述内衬部一端连接有固定座。

一种管件强化方法，其特征在于，包括：

将内衬部插入至管件的一端，并将内衬部贴靠在管件的内端部上；

通过夹持部对管件进行夹持扶正，其中，所述夹持扶正保持管件中心轴线与夹持部的中心轴线相重合；

通过锻击部对管件的外端部四周进行预定圆周方向的锻击。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、通过将管件插套在内衬部上，并通过利用锻击部对管件的预处理外端部进行锻击，使得管体接头外端部发生冷作硬化效应，使其具有从管体内孔中心指向管体外表的预应力，以抵抗管件连接过程中，施加于管件接头外表的外力，进而提高结构强度；

2、通过利用芯件和芯衬相组合的方式，可以便于根据管件的内径，插入不同尺寸的管件；并且通过芯件对芯衬的中空锥体内腔壁的抵靠，可以便于在敲击管件时，通过芯衬的反向作用力进行调控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所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。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例内衬部和管件的剖视图；

图3为本发明实施例管件的变形后示意图；

图4为本发明实施例强化方法的构架图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-内衬部；101-芯件，102-芯衬，103-固定座；

2-锻击部；201-锻击件，202-冲击组件，203-转动组件，204-调节组件，2021-液压推杆，2022-安装盘，2031-夹持座，2032-齿盘，3033-伺服电机，2041-丝杆，2042-调节头，2043-卡座；

3-夹持部；301-底座，302-套环，303-推杆电机，304-夹持片。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种管件强化装置，包括内衬部1、锻击部2和夹持部3；

所述内衬部1，垫设在管件的内端部，且所述内衬部1的侧表面可贴附所述管件的内端面上；

所述锻击部2，设于所述管件外端部的四周，且所述锻击部2可沿预定圆周方向对所述管件外端部进行锻击；

所述夹持部3，夹持在所述管件上，且保持所述管件的中心轴线与所述内衬部1的中心轴线相重合。

通过上述内容，可以看出，在利用此管件强化装置对例如油井管等管件加工过程中，通过将管件需要强化的一端插入至内衬部1中，并保持管件的内端部贴靠在内衬部1的表面上，并将该管件通过夹持部3夹持后，该管件的中心轴线与内衬部1的中心轴线相重合，进而通过利用锻击部2对该管件外端部进行锻击捶打，进而使得管件的端面进行强化工作，而且可以根据需要调整锻击强度，进而使得管件的端面强化至需求强度。

需要说明的是，本申请中，内端面也为内端部，该内端部为管件端部的外侧拐点形成的圆，在进行锻击时，可以根据需要，设定预定方向的锻击，可以使得锻击部位形成的端面与该管件端面之间的夹角进行设定；外端面为管件端部内侧拐点形成的圆，在锻击前，将该圆拐点与内衬部1的外侧表面相互贴靠，可以使得在利用锻击部2进行锻击时，使得管件的内外受力平衡，进而实现有效锻击。

通过以上内容，可以看出，通过利用内衬部1对管件的抵靠，通过夹持部3对管件的夹持以及通过锻击部2对管件端部的强化处理，可以很好的提高管件的锻制力度，如图3所示，使得管件端部内卷，进而提高管件端部连接接头的结构强度。

在内衬部1中，为了更好的适用于不同管件内径的需求，其中，所述内衬部1包括芯件101和芯衬102；所述芯衬102为中空结构，且所述芯衬102的一端为中空锥体结构；所述芯件101为柱形结构，且所述芯件101的一端插设抵靠在所述芯衬102中空锥体内的第一端与第二端之间；即根据管件的内径不同，可以通过调整芯衬102的厚度，可以实现在插入芯件101后，将管件插设在芯衬102中空锥体第一端与第二端之间，并将管件的内端面贴靠在该芯衬102的第一端和第二端之间，再进行锻击强化，可以实现管件的内外受力平衡，提高锻击效果。

在利用芯件101和芯衬102进行管件的插套时，为了更好的实现管件内外受力平衡，通过所述芯件101抵靠在所述中空锥体内的抵靠点与所述管件的锻击端面在同一平面上；即通过将芯件101抵靠在中空锥体内腔的第一端与第二端之间，并管件的内端面抵靠在中空锥体外表面的第一端和第二端之间，通过将管件101端部的抵靠位置与管件的内端面位置相重合，即可实现在锻击时，锻击部2施加的锻击力能够通过芯件101端部进行抵消，进而实现管件内外的受力平衡。

在利用锻击部2进行锻击过程中，为了更好的实现对管件外端部的锻击，所述锻击部2包括锻击件201、用于使所述锻击件201沿预定方向对管件外端部进行锻击的冲击组件202、用于驱动所述锻击件201对管件外端部旋转锻击的转动组件203以及用于对所述锻击件201沿所述内衬部中心轴线方向调节的调节组件204；即通过利用冲击组件202来带动锻击件201施加给管件外端部预定方向的锻击力，来强化该管件端部，并且通过转动组件203，可以实现在锻击时，带动锻击件201对管件外端部进行旋转锻击，并在锻击前，还可以通过调节组件204调整锻击件201对管件的锻击位置，使得锻击位置精准的落至管件的外端部上。

为了实现利用冲击组件202对管件更好的锻击工作，所述冲击组件202包括液压推杆2021和安装盘2022，所述安装盘2022为中空结构，且所述液压推杆2021的动力输出端与所述锻击件201相连接，所述液压推杆2021的另一端等间隔的固定在所述安装盘2022的内腔壁；即通过安装盘2022对液压推杆2021进行内侧壁的固定，可以使得液压推杆2021的动力输出端连接的锻击件201沿不同方向对管件的外端面进行锻击处理。

为了在冲击组件202进行锻击时，使得管件端面得到沿外端部环形方向均匀强化，所述安装盘2022为外部设有齿牙的盘体，所述转动组件203包括夹持座2031、齿盘2032和伺服电机2033，所述齿盘2032可转动连接在所述夹持座2031上，所述齿盘2032的齿面与所述安装盘2022相互啮合，所述伺服电机2033固定在所述夹持座2031上，且所述伺服电机2033的动力输出端与一组所述齿盘2032相连接；即通过利用伺服电机2033带动齿盘2032转动，转动的齿盘2032会带动位于各齿盘2032中心的安装盘2022转动，从而实现利用锻击件201均匀的将锻击力作用于管件的外端部上。

在进行锻击工作时，通过利用调节组件204对夹持座2031沿内衬部1中心轴线方向位置的调整，可以实现锻击件2021更精准的作用在管件的外端部上，即，所述调节组件204包括丝杆2041、调节头2042和卡座2043，所述夹持座2031设置在所述卡座2043上，所述丝杆2041螺纹贯穿所述夹持座2031的底部两侧，且所述丝杆2041的两端可转动卡扣在所述卡座2043上，所述丝杆2041的一端延伸出所述卡座2043的外侧且与所述调节头2042相连接；需要说明的是，可以通过手动的方式拧动调节头2042带动卡座2043上的丝杆2041转动，进而带动夹持座2031沿内衬部1中心轴线方向来回移动进行位置调节。

在利用夹持部3对管件进行夹持固定过程中，可选的，所述夹持部3包括底座301、套环302、推杆电机303和夹持片304，所述夹持片304为弧形结构，所述套环302的底部一侧与所述底座301的顶端相连接，所述夹持片304等间隙的设置在所述套环302的内侧，所述推杆电机303固定在所述套环302的外侧表面，且所述推杆电机303的动力输出端与所述夹持片304相固定；即在对管件固定过程中，将管件插入至夹持片304之间，通过同时利用推杆电机303带动夹持片304朝向管件侧表面移动，并压紧至管件外表面上，进而可以实现管件的中心轴线与内衬部1的中心轴线相重合。

为了更好的实现对内衬部1使用时的固定，远离所述锻击部2的所述内衬部1一端连接有固定座103；即通过利用固定座103对内衬部安装在制定高度上，此高度与夹持部的夹持中心轴线相重合，即可完成管件对内衬部1的插套工作。

请参阅图4，本发明实施例提供了另一种技术方案：一种管件强化方法，其特征在于，包括：

S102、将内衬部1插入至管件的一端，并将内衬部1贴靠在管件的内端部上；

S104、通过夹持部1对管件进行夹持扶正，其中，所述夹持扶正保持管件中心轴线与夹持部1的中心轴线相重合；

S106、通过锻击部3对管件的外端部四周进行预定圆周方向的锻击；

通过上述步骤，可以看出，在进行管件强化过程中，通过将管件插套在内衬部1上，并通过夹持部1对管件进行夹持固定，利用锻击部3对管件的外端部进行预定方向的锻击工作，使得该处理端部实现内卷，进而可以实现对该管件的处理端部接头进行有效强化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种管件强化装置，其特征在于，包括内衬部、锻击部和夹持部；

所述内衬部，垫设在管件的内端部，且所述内衬部的侧表面可贴附所述管件的内端面上；

所述锻击部，设于所述管件外端部的四周，且所述锻击部可沿预定圆周方向对所述管件外端部进行锻击；

所述夹持部，夹持在所述管件上，且保持所述管件的中心轴线与所述内衬部的中心轴线相重合；

所述内衬部包括芯件和芯衬；所述芯衬为中空结构，且所述芯衬的一端为中空锥体结构；所述芯件为柱形结构，且所述芯件的一端插设抵靠在所述芯衬中空锥体内的第一端与第二端之间；

所述芯件抵靠在所述中空锥体内的抵靠点与所述管件的锻击端面在同一平面上。

2.根据权利要求1任意一项所述的一种管件强化装置，其特征在于，所述锻击部包括锻击件、用于使所述锻击件沿预定方向对管件外端部进行锻击的冲击组件、用于驱动所述锻击件对管件外端部旋转锻击的转动组件以及用于对所述锻击件沿所述内衬部中心轴线方向调节的调节组件。

3.根据权利要求2所述的一种管件强化装置，其特征在于，所述冲击组件包括液压推杆和安装盘，所述安装盘为中空结构，且所述液压推杆的动力输出端与所述锻击件相连接，所述液压推杆的另一端等间隔的固定在所述安装盘的内腔壁。

4.根据权利要求3所述的一种管件强化装置，其特征在于，所述安装盘为外部设有齿牙的盘体，所述转动组件包括夹持座、齿盘和伺服电机，所述齿盘可转动连接在所述夹持座上，所述齿盘的齿面与所述安装盘相互啮合，所述伺服电机固定在所述夹持座上，且所述伺服电机的动力输出端与一组所述齿盘相连接。

5.根据权利要求4所述的一种管件强化装置，其特征在于，所述调节组件包括丝杆、调节头和卡座，所述夹持座设置在所述卡座上，所述丝杆螺纹贯穿所述夹持座的底部两侧，且所述丝杆的两端可转动卡扣在所述卡座上，所述丝杆的一端延伸出所述卡座的外侧且与所述调节头相连接。

6.根据权利要求1所述的一种管件强化装置，其特征在于，所述夹持部包括底座、套环、推杆电机和夹持片，所述夹持片为弧形结构，所述套环的底部一侧与所述底座的顶端相连接，所述夹持片等间隙的设置在所述套环的内侧，所述推杆电机固定在所述套环的外侧表面，且所述推杆电机的动力输出端与所述夹持片相固定。

7.根据权利要求1所述的一种管件强化装置，其特征在于，远离所述锻击部的所述内衬部一端连接有固定座。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的装置进行管件强化的方法，其特征在于，包括：

将内衬部插入至管件的一端，并将内衬部贴靠在管件的内端部上；

通过夹持部对管件进行夹持扶正，其中，所述夹持扶正保持管件中心轴线与夹持部的中心轴线相重合；

通过锻击部对管件的外端部四周进行预定圆周方向的锻击。

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