CN113523126A - 大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，包括工作台、固定件、塞头、拉动杆和驱动件一，所述固定件用来将管坯固定在工作台上，所述塞头连接在拉动杆的端部，所述驱动件一通过拉动拉动杆使塞头滑动连接在管坯的内壁上，所述塞头的侧壁紧贴管坯的内壁，还包括稳定件，所述拉动件包括第一杆和第二杆，所述塞头连接在第一杆远离第二杆的端部，所述稳定件位于管坯通道内用于支撑第二杆。第一杆与第二杆的长度均比拉动杆总长度短，从而使第一杆与第二杆不容易断裂，同时稳定件位于管坯通道内对第二杆进行支撑，能够增加第二杆的稳定性。

Description

大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置

技术领域

本申请涉及管坯扩径的领域，尤其是涉及一种大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置。

背景技术

扩径（胀形）工序 ，是一种依靠材料的拉伸，将直径较小的空心零件或管毛坯，在半径方向上向外扩张的加工方法。扩径是冶金术语之一，是一种利用液压或机械方式从钢管内壁加力使钢管沿着径向向外扩胀成型的压力加工工艺，有热扩径和冷扩径两种方式。

相关技术的管坯内径扩张装置如图1所示，包括工作台1、固定件、塞头22、拉动杆18和驱动件一21，管坯3放置在工作台1上，固定件用来将管坯3固定在工作台1上，塞头22固定连接在拉动杆18的端部，驱动件一21通过拉动拉动杆18使塞头22滑动连接在管坯3的内壁上，塞头22的侧壁紧贴管坯3的内壁。

操作人员先使用固定件将管坯固定在工作台上，然后将拉动杆远离塞头的一端从管坯内部的通道处伸入，直到拉动杆远离塞头的一端伸出管坯，然后驱动件一通过朝向远离塞头一侧拉动拉动杆伸出塞头的端部，使塞头紧贴管坯的内壁移动并对管坯进行扩张。

上述的相关技术方案存在以下缺陷：当管坯的长度较长时，为了使拉动杆完全穿过管坯，拉动杆的长度也会较长，拉动杆的长度越长，拉动杆在拉动过程中发生晃动的幅度会越大，会导致拉动杆在工作过程中容易发生断裂。

发明内容

为了改善拉动杆在管坯较长的情况下工作时容易发生断裂的问题，本申请提供一种大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置。

本申请提供的一种大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置采用如下的技术方案：

一种大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，包括工作台、固定件、塞头、拉动杆和驱动件一，所述管坯放置在工作台上，所述固定件用来将管坯固定在工作台上，所述塞头连接在拉动杆的端部，所述驱动件一通过拉动拉动杆使塞头滑动连接在管坯的内壁上，所述塞头的侧壁紧贴管坯的内壁，还包括稳定件，所述拉动件包括第一杆和第二杆，所述第一杆与第二杆的端部相互连接，所述塞头连接在第一杆远离第二杆的端部，所述稳定件位于管坯通道内用于支撑第二杆，所述驱动件一驱动第二杆进行移动。

通过采用上述技术方案，将拉动杆一分为二，第一杆与第二杆的长度均比拉动杆总长度短，从而使第一杆与第二杆不容易断裂，同时稳定件位于管坯通道内对第二杆进行支撑，能够增加第二杆的稳定性，减小第一杆和第二杆在扩径过程中产生晃动的几率，从而减小第二杆与第一杆发生断裂的几率。

优选的，还包括驱动件二和锁定件，所述稳定件包括挤压头和可形变的罩体，所述罩体固定连接在第二杆上，所述挤压头套设并螺纹连接在第一杆上，所述挤压头沿第一杆的长度方向滑动连接在罩体上，所述第一杆转动连接在第二杆上，所述锁定件用于锁定第二杆防止第二杆转动，所述驱动件二驱动第一杆进行转动，所述挤压头朝向罩体一侧滑动至抵接在罩体上，所述罩体被撑开至抵接在管坯的内壁上。

通过采用上述技术方案，使用驱动件二驱动第一杆进行转动，第一杆转动带动螺纹连接在第一杆上的挤压头朝向罩体一侧滑动，直到挤压头移动至抵接在罩体上，然后将罩体撑开，撑开后的罩体抵接在管坯的内壁上，通过罩体与管坯的相互抵接来限制第二杆在管坯内的位置，增加第二杆的稳定性。

优选的，所述挤压头上设有加强管，所述加强管套设在第一杆上并螺纹连接在第一杆上，当罩体被挤压头撑开至抵接在管坯内壁上时，所述加强管位于第一杆以及第二杆的转动连接处。

通过采用上述技术方案，加强管能够增加第一杆与第二杆转动处的连接强度。

优选的，所述塞头可拆卸连接在第一杆的端部。

通过采用上述技术方案，拉动杆的任意一端均能伸入管坯并穿过管坯，能够增加拉动杆与管坯的配合方式的多样性，同时由于塞头具有一定重量，将拉动杆穿过管坯的过程中，塞头的重量作用在第一杆上，会增加第一杆的负担，会导致第一杆更加容易断裂，此时将塞头拆卸下来能够减小第一杆的负担。

优选的，还包括第一螺栓，所述第一杆远离第二杆的端部套设固定有限位环，所述塞头套设在第一杆上并抵接在限位环上，所述第一螺栓螺纹连接在第一杆端部并抵接在塞头上。

通过采用上述技术方案，通过第一螺栓和限位环来固定塞头的位置，能够方便的实现塞头的安装和拆卸，同时塞头损坏时也可单独对塞头进行更换，能够减小维修成本。

优选的，所述固定件包括抵接板、多个第一气缸和多个挤压板，所述工作台上方设置有顶架，多个第一气缸安装在顶架上，多个挤压板与对应第一气缸的活塞杆连接，所述第一气缸驱动挤压板抵接在管坯顶部的外壁上，所述抵接板安装在工作台上，当塞头在管坯内壁上滑动时，所述管坯的一端抵接在抵接板上。

通过采用上述技术方案，塞头在管坯内壁上移动产生的挤压力和摩擦力是管坯在扩径过程中受到的主要作用力，抵接板与管坯的端部抵接，抵接板抵消了管坯受到的大部分作用力，多个第一气缸和多个挤压板则将管坯挤压在工作台上，从而使管坯更稳定的被固定在工作台上。

优选的，还包括带有内腔的移动台，所述锁定件包括限位块和第二螺栓，所述限位块设置在第二杆远离第一杆的端部侧壁上，所述移动台朝向第一杆的一侧侧面上开设有与限位块匹配的限位槽，所述第二杆的端部穿过移动台的一侧侧面伸至内腔，所述限位块抵接在限位槽底壁上，所述第二螺栓螺纹连接在第二杆位于内腔的一端，所述移动台沿塞头的运动方向滑动连接在工作台上，所述驱动件一驱动移动台滑动连接在工作台上。

通过采用上述技术方案，限位块和限位槽的配合能够限制第二杆的转动，同时驱动件一驱动移动台进行滑动，移动台也作为驱动件一和第二杆的间接连接，起到了减小第二杆长度的作用，从而减小第二杆的断裂几率。

优选的，所述挤压板朝向管坯的一侧侧面上开设有两个倾斜面，当挤压板抵接在管坯上时，两个倾斜面与管坯的接触处分别位于管坯轴线方向的两侧。

通过采用上述技术方案，管坯受到两个不同点的力的挤压，从而挤压板能够更稳定将管坯固定在固定块上。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置加强管，加强管能够增加第一杆与第二杆转动处的连接强度；

2.通过设置限位环和第一螺栓，通过第一螺栓和限位环来固定塞头的位置，能够方便的实现塞头的安装和拆卸，同时塞头损坏时也可单独对塞头进行更换，能够减小维修成本；

3.通过设置两个倾斜面，管坯受到两个不同点的力的挤压，从而挤压板能够更稳定将管坯固定在固定块上。

附图说明

图1是相关技术的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的整体结构示意图。

图3是本申请实施例沿图2中A-A线的剖视图。

图4是本申请实施例稳定件的结构示意图。

图5是本申请实施例锁定件的结构示意图。

附图标记说明：1、工作台；11、第一板；12、第二板；13、顶架；14、第一气缸；141、挤压板；142、倾斜面；15、抵接板；151、夹爪；152、通过孔；16、放置座；161、弧形面；17、稳定件；171、挤压头；172、罩体；173、导向杆；174、加强管；18、拉动杆；181、第一杆；1811、带动槽；182、第二杆；1821、限位块；1822；第二螺栓；183、限位环；184、第一螺栓；19、移动台；191、内腔；192、限位槽；193、滑轮；194、滑轨；21、驱动件一；211、第二气缸；22、塞头；23、驱动件二；231、第三气缸；232、减速电机；233、带动块；24、第四气缸；241、移动座；242、滚轮；3、管坯。

具体实施方式

以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置。

参照图2、图3，本实施例的大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置包括工作台1和固定件，固定件将管坯3固定在工作台1上。

参照图2、图3，固定件包括抵接板15、多个第一气缸14和多个挤压板141，工作台1顶面上竖直固定连接有第一板11和第二板12，第一板11和第二板12分别位于工作台1长度方向的两端，第一板11和第二板12的长度方向平行于工作台1的宽度方向，抵接板15竖直固定连接在工作台1顶面上，抵接板15位于工作台1长度方向偏向第一板11的一侧，第一板11以及抵接板15的顶面上固定连接有顶架13，顶架13的长度方向平行于工作台1的长度方向，多个第一气缸14沿顶架13的长度方向均匀固定连接在顶架13的同一侧侧面上，第一气缸14的活塞杆竖直向下设置并与挤压板141固定连接。

参照图3、图4，工作台1顶面上固定连接有放置座16，放置座16的长度方向平行于工作台1的长度方向，放置座16顶面上开设有弧形面161，弧形面161的长度方向平行于放置座16的长度方向，弧形面161宽度方向的两端至中心距离工作台1顶面的距离逐渐变小，管坯3放置在弧形面161上，能够防止管坯3从放置座16上滚落。

参照图2、图4，抵接板15的一侧侧面上开设有两端连通的通过孔152，抵接板15朝向放置座16的一侧侧面上固定连接有用于固定管坯3端部的夹爪151，将管坯3放置在放置座16上，夹爪151对管坯3朝向抵接板15一侧的端部进行夹持，管坯3上开设有两端连通的通道，通道正对通过孔152设置。挤压板141正对管坯3设置，第一气缸14的活塞杆伸出，挤压板141将管坯3按压在放置座16上，从而实现对管坯3的固定。

参照图2，为了增加管坯3的稳定性，挤压板141底面开设有两个倾斜面142，挤压板141的竖截面呈倒V型设置，当挤压板141抵接在管坯3上时，两个倾斜面142与管坯3为线接触，假设两个倾斜面142与管坯3的接触处为接触线，则接触线的长度方向平行于管坯3轴线的长度方向，两个接触线分别位于管坯3轴线的两侧。

参照图2、图3，大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置还包括塞头22、拉动杆18和驱动件一21，拉动杆18包括第一杆181和第二杆182，第一杆181的端部连接在第二杆182的端部，第一杆181与第二杆182同轴设置，塞头22可拆卸连接在第一杆181远离第二杆182的端部。

参照图4、图5，第一杆181远离第二杆182的端部同轴套设固定有限位环183，第一杆181远离第二杆182的端部螺纹连接有第一螺栓184，将塞头22套设安装在第一杆181上，塞头22朝向第二杆182的一侧侧面抵接在限位环183上，第一螺栓184抵接在塞头22背离限位环183的一侧侧面上，第一螺栓184旋紧将塞头22固定在第一杆181上。塞头22呈半圆锥型设置，塞头22的竖截面面积沿靠近第二杆182一侧逐渐变小，塞头22与第一杆181同轴设置。

参照图2、图5，驱动件一21为第二气缸211，第二气缸211固定连接在第二板12远离第一板11的一侧，第二气缸211的活塞杆朝向第一板11一侧伸出第二板12并固定连接在移动台19上。移动台19底面上固定连接有四个滑轮193，四个滑轮193分别位于移动台19底面的四角上，工作台1顶面上固定连接有两条滑轨194，两条滑轨194的两端固定连接在抵接板15与第二板12相互正对的一侧侧面上，滑轨194的长度方向平行于工作台1的长度方向，滑轮193沿滑轨194的长度方向滑动连接在对应滑轨194上。

参照图5，第二杆182远离第一杆181的一端穿过通过孔152后可拆卸连接在移动台19上，第二杆182与第二气缸211的活塞杆同轴设置。

将管坯3放置在放置上并用挤压板141以及夹爪151固定管坯3的位置，驱动第二气缸211的活塞杆伸出，移动台19移动至靠近抵接板15设置，此时第一杆181远离第二杆182的一端伸出管坯3，在第一杆181上装配上塞头22，塞头22位于管坯3的外侧并靠近管坯3设置。通过孔152能够供塞头22通过，当第二气缸211的活塞杆收缩时，移动台19移动至抵接在第二板12上，塞头22贴紧管坯3内壁移动，对管坯3进行扩张，最后夹爪151放开，塞头22移动至通过通过孔152。

参照图4、图5，第一杆181的端部转动连接在第二杆182的端部上，拉动杆18上设有稳定件17，稳定件17位于管坯3通道内对第二杆182进行支撑。稳定件17包括挤压头171和可形变的罩体172，罩体172同轴固定套设在第二杆182靠近第一杆181的端部，罩体172开口朝向第一杆181一侧。挤压头171呈半圆球状设置，挤压头171的竖截面沿靠近罩体172一侧至远离罩头一侧逐渐变大，挤压头171穿设并螺纹连接在第一杆181上，挤压头171正对罩体172设置。挤压头171远离罩体172的一侧侧面同轴固定连接有加强管174，加强管174穿设并螺纹连接在第一杆181上。罩体172朝向挤压头171的一侧侧面固定连接有多个导向杆173，多个导向杆173沿罩体172周向方向均匀分布在罩体172上，导向杆173的长度方向平行于第一杆181的长度方向，导向杆173穿过挤压头171，挤压头171沿导向杆173的长度方向滑动连接在导向杆173上。

参照图3、图5，还包括驱动件二23和锁定件，驱动件二23驱动第一杆181进行转动，锁定件用于锁定第二杆182防止第二杆182转动，此时挤压头171会朝向罩体172一侧移动至抵接在罩体172内壁上，罩体172会被撑开至抵接在管坯3的内壁上，通过罩体172与管坯3的相互抵接来限制第二杆182在管坯3内的位置，从而增加第二杆182的稳定性。

参照图3、图5，锁定件包括第二螺栓1822和两个限位块1821。两个限位块1821分别固定连接在第二杆182远离第一杆181端部的侧壁上，两个限位块1821分别位于第二杆182的两侧。移动台19上开设有内腔191。移动台19朝向抵接板15的一侧侧面上开设有与限位块1821匹配的限位槽192，当第二杆182安装在移动台19上时，第二杆182穿过移动台19位于限位槽192的一侧侧面伸至内腔191中，限位块1821嵌入并抵接在限位槽192中，第二螺栓1822螺纹连接在第二杆182伸入内腔191的端部并抵接在移动台19内壁上。

参照图3、图5，驱动件二23包括第三气缸231和减速电机232，第三气缸231固定连接在第一板11远离抵接板15的一侧侧面上，第三气缸231的活塞杆朝向抵接板15一侧伸出第一板11并与减速电机232固定连接，第三气缸231的活塞杆与减速电机232的输出轴同轴设置，减速电机232输出轴的长度方向平行于工作台1的长度方向。减速电机232的输出轴侧壁上固定连接有带动块233，第一杆181朝向第一板11的一侧面上开设有与减速电机232输出轴以及带动块233匹配的带动槽1811。当第三气缸231的活塞杆伸出时，减速电机232的输出轴以及带动块233嵌入带动槽1811中，减速电机232的输出轴与第一杆181同轴设置。

减速电机232转动带动第一杆181转动，第一杆181转动带动螺纹连接在第一杆181上的挤压头171以及加强管174滑动连接在导向杆173上，从而使挤压头171朝向罩体172一侧移动至将罩体172撑开。当挤压头171移动至撑开罩体172，此时加强管174的两端分别位于第一杆181以及第二杆182上，用于增强第一杆181与第二杆182之间的连接强度。

参照图3、图4，工作台1内嵌有第四气缸24，第四气缸24的活塞杆竖直向上伸出并固定连接有移动座241，移动座241位于移动台19以及抵接板15之间并靠近抵接板15设置。移动座241上转动连接有滚轮242，滚轮242的轴线方向平行于工作台1的宽度方向，滚轮242由两个半圆锥台组成，两个半圆锥台横截面较小的一侧侧面固定连接在一起。当第四气缸24的活塞杆伸出时，滚轮242用于支撑第二杆182，第二杆182分别抵接在两个半圆锥台上，当第二杆182运动时，滚轮242跟随第二杆182的运动发生滚动。第四气缸24的活塞杆的伸出和收缩能够控制移动座241以及滚轮242不妨碍罩体172以及挤压头171的运动。

本申请实施例一种大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置的实施原理为：操作人员先使用挤压板141以及夹爪151将管坯3固定在放置座16上，然后驱动第二气缸211的活塞杆收缩，将第二杆182的端部安装在移动台19上，再驱动第二气缸211的活塞杆伸出，使第一杆181穿出管坯3，然后在驱动第三气缸231的活塞杆伸出使减速电机232的输出轴以及带动块233嵌入第一杆181的带动槽1811中，驱动减速电机232转动带动第一杆181转动，使挤压头171朝向罩体172一侧移动至将罩体172撑开，撑开后的罩体172会抵接在管坯3的内壁上以对第二杆182进行支撑，此时再将塞头22安装在第一杆181的端部。

驱动第二气缸211的活塞杆收缩，通过移动台19以及拉动杆18带动塞头22在管坯3内壁上滑动以对管坯3进行扩径，当塞头22快要滑出管坯3时，控制夹爪151松开管坯3，然后塞头22移出通过孔152，再将管坯3取下即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，包括工作台(1)、固定件、塞头(22)、拉动杆(18)和驱动件一(21)，所述工作台（1）用于支撑管坯（3），所述固定件用来将管坯(3)固定在工作台(1)上，所述塞头(22)连接在拉动杆(18)的端部，所述驱动件一(21)通过拉动拉动杆(18)使塞头(22)滑动连接在管坯(3)的内壁上，所述塞头(22)的侧壁紧贴管坯(3)的内壁，其特征在于：还包括稳定件(17)，所述拉动件包括第一杆(181)和第二杆(182)，所述第一杆(181)与第二杆(182)的端部相互连接，所述塞头(22)连接在第一杆(181)远离第二杆(182)的端部，所述稳定件(17)位于管坯(3)通道内用于支撑第二杆(182)，所述驱动件一(21)驱动第二杆(182)进行移动。

2.根据权利要求1所述的大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，其特征在于：还包括驱动件二(23)和锁定件，所述稳定件(17)包括挤压头(171)和可形变的罩体(172)，所述罩体(172)固定连接在第二杆(182)上，所述挤压头(171)套设并螺纹连接在第一杆(181)上，所述挤压头(171)沿第一杆(181)的长度方向滑动连接在罩体(172)上，所述第一杆(181)转动连接在第二杆(182)上，所述锁定件用于锁定第二杆(182)防止第二杆(182)转动，所述驱动件二(23)驱动第一杆(181)进行转动，所述挤压头(171)朝向罩体(172)一侧滑动至抵接在罩体(172)上，所述罩体(172)被撑开至抵接在管坯(3)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，其特征在于：所述挤压头(171)上设有加强管(174)，所述加强管(174)套设在第一杆(181)上并螺纹连接在第一杆(181)上，当罩体(172)被挤压头(171)撑开至抵接在管坯(3)内壁上时，所述加强管(174)位于第一杆(181)以及第二杆(182)的转动连接处。

4.根据权利要求1所述的大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，其特征在于：所述塞头(22)可拆卸连接在第一杆(181)的端部。

5.根据权利要求5所述的大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，其特征在于：还包括第一螺栓(184)，所述第一杆(181)远离第二杆(182)的端部套设固定有限位环(183)，所述塞头(22)套设在第一杆(181)上并抵接在限位环(183)上，所述第一螺栓(184)螺纹连接在第一杆(181)端部并抵接在塞头(22)上。

6.根据权利要求1所述的大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，其特征在于：所述固定件包括抵接板(15)、多个第一气缸(14)和多个挤压板(141)，所述工作台(1)上方设置有顶架（13），多个第一气缸(14)安装在顶架（13）上，多个挤压板(141)与对应第一气缸(14)的活塞杆连接，所述第一气缸(14)驱动挤压板(141)抵接在管坯(3)顶部的外壁上，所述抵接板(15)安装在工作台(1)上，当塞头(22)在管坯(3)内壁上滑动时，所述管坯(3)的一端抵接在抵接板(15)上。

7.根据权利要求2所述的大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，其特征在于：还包括带有内腔(191)的移动台(19)，所述锁定件包括限位块(1821)和第二螺栓(1822)，所述限位块(1821)设置在第二杆(182)远离第一杆(181)的端部侧壁上，所述移动台(19)朝向第一杆(181)的一侧侧面上开设有与限位块(1821)匹配的限位槽(192)，所述第二杆(182)的端部穿过移动台(19)的一侧侧面伸至内腔(191)，所述限位块(1821)抵接在限位槽(192)底壁上，所述第二螺栓(1822)螺纹连接在第二杆(182)位于内腔(191)的一端，所述移动台(19)沿塞头(22)的运动方向滑动连接在工作台(1)上，所述驱动件一(21)驱动移动台(19)滑动连接在工作台(1)上。

8.根据权利要求6所述的大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置，其特征在于：所述挤压板(141)朝向管坯(3)的一侧侧面上开设有两个倾斜面(142)，当挤压板(141)抵接在管坯(3)上时，两个倾斜面(142)与管坯(3)的接触处分别位于管坯(3)轴线方向的两侧。

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