CN113649484A - 液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管件加工工具，提供了一种可大幅降低弹簧剪切应力，延长弹簧使用寿命，使用可靠性高，并节约能耗，提高加工效率的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，解决了现有技术中存在的管件加工结束时复位弹簧应力大，极易出现弹簧疲劳断裂的现象，进而对弹簧的材质和加工要求较高，不仅生产成本显著提高，且使用可靠性无法保证等技术问题，它包括本体上的驱动腔，驱动腔内通过活塞滑动连接着锥头，锥头外套装着复位弹簧，所述复位弹簧前端的外侧套装有助力弹簧，当锥头向前进给至最大行程时，活塞顶置助力弹簧呈压缩状态。

Description

液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构
技术领域
本发明涉及一种管件加工工具，尤其涉及一种可大幅降低弹簧剪切应力，延长弹簧使用寿命，并节约能耗，提高加工效率的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构。
背景技术
管件加工工具一般包括胀管器、扩管器和压管器等，是制造、维修各类容器时用来改变管件的内、外径，使管子与管板接触部位紧密接合，并能承受一定的压力的工具。但现有的管件加工普遍存在下述问题，即管件加工完成后，加工管材的变形会导致管件夹头抱紧在锥头上，而现有的结构一般是通过一根套装在锥头外的复位弹簧来克服锥头的摩擦力，以将活塞及锥头复位（力较大，一般最大力为750N左右）,以及还需要克服将液压油挤压至油袋的流动阻力（力较小，一般为200N左右），由此导致复位弹簧在最大压缩量时应力大，极易出现弹簧疲劳断裂的现象，进而对弹簧的材质和加工要求较高，不仅生产成本显著提高 ，且使用可靠性无法保证。
发明内容
本发明主要是提供了一种可大幅降低弹簧剪切应力，延长弹簧使用寿命，使用可靠性高，并节约能耗，提高加工效率的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，解决了现有技术中存在的管件加工结束时复位弹簧应力大，极易出现弹簧疲劳断裂的现象，进而对弹簧的材质和加工要求较高，不仅生产成本显著提高 ，且使用可靠性无法保证等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，包括本体上的驱动腔，驱动腔内通过活塞滑动连接着锥头，锥头外套装着复位弹簧，所述复位弹簧前端的外侧套装有助力弹簧，当锥头向前进给至最大行程时，活塞顶置助力弹簧呈压缩状态。通过在复位弹簧外侧的前端套装助力弹簧，锥头的前段行程，内侧的复位弹簧压缩变形，锥头的后段行程，复位弹簧和助力弹簧同时压缩变形，即采用分段压缩弹簧方式，管件加工启始时，只有复位弹簧压缩变形，接近加工完成时，助力弹簧才同时压缩变形，即可通过复位弹簧和助力弹簧两者共同的恢复力将夹紧在管件夹头上的锥头强力快速脱离，相对于只使用单一的复位弹簧，复位弹簧的剪切应力大幅降低，从而可降低对弹簧的材质和加工要求，节约生产成本，使用可靠性提高，延长了弹簧的使用寿命，驱动活塞能耗低，活塞复位灵活且反应迅速，提高了管件加工效率；同时加工及复位时，采用内、外双重弹簧支撑，锥头进、退稳定性好，吸能效果好，减少锥头晃动，震动和噪音大幅降低，不仅利于保证加工质量，且可降低锥头和活塞磨损，延长管件加工工具的使用寿命。
作为优选，所述复位弹簧的刚性小于助力弹簧的刚性。小行程助力弹簧的负载大，大行程的复位弹簧负载小，由此可节约能耗，且两个弹簧的剪切应力低，安全不会断裂，使用可靠性高。
作为优选，在所述助力弹簧与复位弹簧间夹设有滑动套管，滑动套管的后端顺沿助力弹簧的后端面向外延伸形成后支撑环，滑动套管的前端又顺沿复位弹簧的前端面向内延伸形成前支撑环，当锥头向前进给至最大行程时，前支撑环与对应的驱动腔前端面间形成间隙。通过设置滑动套管，即可在管件加工的后期，以及锥头脱离时，复位弹簧为平移状态，复位弹簧维持在一定的压缩状态，仅依靠助力弹簧替代复位弹簧执行操作，从而降低了对复位弹簧的刚性需求，节约了制造成本；同时活塞通过后支撑环压缩助力弹簧，可在缩小活塞直径的同时保证助力弹簧平稳压缩，以此满足管件加工具小体积的便携需求。
作为更优选，所述滑动套管的前端外环面滑动连接在驱动腔的内环面上。滑动套管的前端与驱动腔内环面间保持滑动连接，即通过限定滑动套管的位置来稳定复位弹簧的伸缩方向，防止锥头发生偏斜。
作为优选，与所述助力弹簧对应的驱动腔向外延伸形成助力腔，助力弹簧位于助力腔内。助力弹簧单独设置在助力腔内，增加弹簧所处空间间隙，避免弹簧刮擦腔壁。
作为优选，在所述锥头前端的外侧套装有导出套管，导出套管的后端口旋接在驱动腔端口上。通过设置导出套管，便于复位弹簧和助力弹簧等相关零部件的组装和拆换。
作为优选，在所述复位弹簧与活塞间夹设有挡环，挡环套装在锥头上并将锥头的内侧端夹持固定在活塞的中孔内，挡环的外环面又顺沿复位弹簧的外环面向前延伸形成推动环，活塞通过推动环顶置在助力弹簧上。锥头的内侧端通过挡环固定在活塞的中孔内，巧妙利用复位弹簧的恢复力将挡环牢固的压装在活塞上，锥头拆装方便，定位可靠；活塞通过推动环顶置助力弹簧，即可通过推动环平衡施力位置，以满足小空间布设需求，同时又可避免活塞端面产生摩损。
作为优选，当所述锥头向前进给至最大行程的1/2至3/4时，活塞（7）顶置在助力弹簧上。合理设置助力弹簧相对于复位弹簧的比例长度，在满足使用需求的前提下最大化降低弹簧刚性，降低制造成本的同时，又节约了能耗。
作为优选，所述复位弹簧和助力弹簧的旋向相反。复位弹簧和助力弹簧的旋向相反时，可平衡内、外支撑力，确保锥头不会受力发生偏斜。
作为优选，在所述活塞外环面设有主密封圈，在主密封圈前侧对应的活塞外又套装有辅助密封圈。增加辅助密封圈，明显改善活塞歪斜现象，降低活塞与腔壁面的磨损，同时辅助密封圈可刮除腔内壁上的脏物，避免脏物粘附在主密封圈上引发漏油现象。
因此，本发明的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构具有下述优点：
1、采用内、外分段式弹簧结构，弹簧剪切应力低，不会发生断裂现象，安全可靠；
2、驱动活塞运行时，弹簧能耗低，更节能；
3、腔内壁与弹簧间隙大，不会发生弹簧刮擦现象；
4、锥头采用挤压式夹持定位，固定方式简单可靠；
5、增设辅助密封圈可明显改善活塞歪斜现象，同时又可刮除腔内壁上的脏物，避免脏物粘附在主密封圈上引发漏油现象。
附图说明：
图1是本发明的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构的结构示意图；
图2是本发明中的助力弹簧触发时的结构示意图；
图3是本发明中的锥头达到最大进给量时的结构示意图；
图4是本发明中的弹簧力与活塞行程间的关系图。
具体实施方式：
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图1所示，本发明的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，包括本体1，本体1的前端带有驱动腔2，在驱动腔2的端口外旋接着导出套管10，驱动腔2内通过活塞7滑动连接着锥头3，在活塞7外环面后端部带有主密封圈11，在主密封圈11侧对应的活塞7外又套装有辅助密封圈12，主密封圈11和辅助密封圈12均嵌装在活塞7外环面对应的环形安装槽内，锥头3向前滑动时其前端部穿过导出套管10的中孔延伸至导出套管10外，在锥头3外套装着复位弹簧4，复位弹簧4的内侧端顶接在活塞7的外端面上，外侧端顶接在导出套管10中孔的内边沿上，在复位弹簧4的内侧端与活塞7的外端面间夹装有挡环9，挡环9互配套装在锥头3上，与锥头3对应的活塞7外端面中部开有沉孔，锥头3的内侧端带有凸头，凸头互配嵌装在沉孔内，挡环9的内环面顺沿沉孔边沿和凸头端面向内延伸至锥头3的外环面，使凸头夹持固定在活塞7的沉孔内，挡环9的外环面又顺沿复位弹簧4的外环面向前延伸形成推动环91，复位弹簧4前端的外侧套装有助力弹簧5，复位弹簧4和助力弹簧5的旋向相反，且复位弹簧4的刚性小于助力弹簧5的刚性，与助力弹簧5对应的导出套管10向外延伸形成助力腔8，助力腔8的内侧端连通着驱动腔2端口边沿，助力弹簧5位于助力腔8内，在助力弹簧5与复位弹簧4间夹设有滑动套管6，滑动套管6的后端口顺沿助力弹簧5的后端面向外延伸形成后支撑环62，后支撑环62夹持在助力弹簧5的后端面与驱动腔2端口边沿间，滑动套管6的前端部外环面滑动连接在助力腔8前侧对应的导出套管10内环面上，滑动套管6的前端口又顺沿复位弹簧4的前端面向内延伸形成前支撑环61，如图2所示，当锥头3向前进给至最大行程的1/2至3/4时，复位弹簧4呈压缩状态，推动环91前端口顶置在后支撑环62上，如图3所示，当锥头3向前进给至最大行程时，助力弹簧5呈压缩状态，且前支撑环61与对应的导出套管10前端内壁面间形成间隙。
使用时，液压油推动活塞7沿驱动腔2向前滑动，复位弹簧4持续压缩，当推动环91前端口抵接在后支撑环62后侧面时，推动环91推动滑动套管6向前，助力弹簧5持续压缩，此时复位弹簧4夹持在前支撑环61和挡环9间保持既有的压缩状态，直至锥头3向前进给至最大行程，完成管件加工，锥头3复位时反向运行，如图4所示，设定最大行程距离为17mm，当锥头3向前进给至13.5 mm时，推动环91前端口抵接在后支撑环62后侧面，图中阴影部分为弹簧所做的功，虚线下方为采用一个复位弹簧时弹簧所做的功。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，包括本体（1）上的驱动腔（2），驱动腔（2）内通过活塞（7）滑动连接着锥头（3），锥头（3）外套装着复位弹簧（4），其特征在于：所述复位弹簧（4）前端的外侧套装有助力弹簧（5），当锥头（3）向前进给至最大行程时，活塞（7）顶置助力弹簧（5）呈压缩状态。
2.根据权利要求1所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：所述复位弹簧（4）的刚性小于助力弹簧（5）的刚性。
3.根据权利要求1所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：在所述助力弹簧（5）与复位弹簧（4）间夹设有滑动套管（6），滑动套管（6）的后端顺沿助力弹簧（5）的后端面向外延伸形成后支撑环（62），滑动套管（6）的前端又顺沿复位弹簧（4）的前端面向内延伸形成前支撑环（61），当锥头（3）向前进给至最大行程时，前支撑环（61）与对应的驱动腔（2）前端面间形成间隙。
4.根据权利要求3所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：所述滑动套管（6）的前端外环面滑动连接在驱动腔（2）的内环面上。
5.根据权利要求1所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：与所述助力弹簧（5）对应的驱动腔（2）向外延伸形成助力腔（8），助力弹簧（5）位于助力腔（8）内。
6.根据权利要求1所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：在所述锥头（3）前端的外侧套装有导出套管（10），导出套管（10）的后端口旋接在驱动腔（2）端口上。
7.根据权利要求1所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：在所述复位弹簧（4）与活塞（7）间夹设有挡环（9），挡环（9）套装在锥头（3）上并将锥头（3）的内侧端夹持固定在活塞（7）的中孔内，挡环（9）的外环面又顺沿复位弹簧（4）的外环面向前延伸形成推动环（91），活塞（7）通过推动环（91）顶置在助力弹簧（5）上。
8.根据权利要求1所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：当所述锥头（3）向前进给至最大行程的1/2至3/4时，活塞（7）顶置在助力弹簧（5）上。
9.根据权利要求1所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：所述复位弹簧（4）和助力弹簧（5）的旋向相反。
10.根据权利要求1所述的液压管件加工工具锥头的双弹簧进给复位结构，其特征在于：在所述活塞（7）外环面设有主密封圈（11），在主密封圈（11）前侧对应的活塞（7）外又套装有辅助密封圈（12）。
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