CN114850837B - 一种管材脱套设备及管材的脱模方法、管材的套模方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种管材脱套设备，用于将管材套设在芯模外周或脱除芯模外周的管材，包括机架、芯模夹紧装置和脱套装置；芯模夹紧装置设置于机架的端部用于夹持固定芯模的端部；脱套装置设置于机架上，包括挡圈、夹持机构和驱动机构，挡圈呈环状，套设在芯模外周并抵接管材的端部，夹持机构夹紧挡圈，驱动机构驱动夹持机构在机架上沿芯模的轴向移动，从而带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动。本申请通过夹紧挡圈并驱动挡圈移动来带动管材移动，可避免直接夹持管材所造成的管材破裂，且脱套装置可在机架上移动，同时满足了套模和脱模两种需求，成本低，适用范围广。本申请还公开一种管材的脱模方法、管材的套模方法。

Description

一种管材脱套设备及管材的脱模方法、管材的套模方法

技术领域

本申请涉及管材加工技术领域，具体是一种管材脱套设备及管材的脱模方法、管材的套模方法。

背景技术

对管材进行后续加工时，为了避免在对管材施加过大压力时管材破裂，往往会先将其紧密套设在芯模外周，加工完成后再将其从芯模上脱除，目前多采用人工将管材紧密套设在芯模外周以及将管材从芯模上脱除，人工套设往往不能将管材套设到位，无法实现管材与芯模的紧密接触，在吊运和后续加工过程中管材易出现移位和破裂等情况；另外，脱模过程需要施加较大的力，人工难以实现，且易导致管材内壁划伤、破损。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种管材脱套设备，该管材脱套设备中的脱套装置包括挡圈、夹持机构和驱动机构，夹持机构夹紧挡圈，驱动机构驱动夹持机构在机架上沿芯模的轴向移动，从而带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动，通过夹紧挡圈并驱动挡圈移动从而带动管材移动可避免直接夹持管材所造成的管材破裂，且脱套装置可在机架上移动，同时满足了套模和脱模两种需求，成本低，适用范围广。

为实现上述目的，本发明所采用的技术手段如下：一种管材脱套设备，用于将管材套设在芯模外周或脱除芯模外周的管材，包括机架、芯模夹紧装置和脱套装置；芯模夹紧装置设置于机架的端部用于夹持固定芯模的端部；脱套装置设置于机架上，包括挡圈、夹持机构和驱动机构，挡圈呈环状，套设在芯模外周并抵接管材的端部，夹持机构夹紧挡圈，驱动机构驱动夹持机构在机架上沿芯模的轴向移动，从而带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动。

其中，夹持机构包括两个可沿芯模的径向移动的抱爪，夹持电机驱动两个抱爪夹紧或放松挡圈。用一个夹持电机同时驱动两个抱爪可避免采用两个电机所造成的电机启动不同步，从而导致夹持力不均。

其中，芯模夹紧装置包括上顶液压缸、上顶夹持座和竖直设置的两块导向板、设置于上顶夹持座上方的夹持件，两块导向板相互平行，上顶夹持座与两块导向板滑动连接，上顶液压缸的活塞杆与上顶夹持座固定连接以驱动上顶夹持座在两块导向板之间移动并使芯模抵接夹持件。上顶液压缸的设置可稳定地将芯模固定在上顶夹持座和夹持件之间，且便于芯模的夹持与放松。

其中，芯模夹紧装置还包括下压液压缸，下压液压缸的活塞杆与夹持件固定连接以驱动夹持件在两块导向板之间移动，使得上顶夹持座与夹持件配合夹紧芯模。上顶液压缸加下压液压缸的结构使得夹持更加稳定可靠。

其中，上顶液压缸的活塞杆通过第一过渡板、第一压盖和第一球头与上顶夹持座相连；第一球头、第一过渡板和上顶液压缸的活塞杆依次固定连接；第一过渡板的长度大于上顶液压缸的活塞杆的直径，第一压盖与上顶夹持座固定连接且卡接第一过渡板超出上顶液压缸的活塞杆的部分；上顶夹持座上设置第一凹槽以容纳第一球头。该连接结构使上顶液压缸可承受较大的偏载力，进而可降低对芯模夹紧装置中其他结构精度的要求。

其中，机架上靠近芯模夹紧装置的一端还设有辅助脱模装置，辅助脱模装置包括液压缸和挡板，液压缸的活塞杆与挡板固定连接以驱动挡板沿芯模的轴向移动，使得挡板抵接挡圈远离管材的一侧，并驱动挡板带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动。若脱套装置中驱动机构的驱动力过小，无法驱动夹持机构带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动，可增设辅助脱模装置，辅助脱模装置的液压缸可驱动挡板沿芯模的轴向移动，以驱动挡板带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动，液压缸的驱动力较大，足够使管材与芯模接触紧密接触。

其中，液压缸设置有两个，沿芯模的径向分别位于芯模夹紧装置的两侧。相比于一个液压缸，两个液压缸的设置使得其对挡板施加的力更加均匀稳定，管材两边的受力也更趋于一致，使得管材更易脱出。

本申请还提供一种管材的脱模方法，使用上述管材脱套设备，包括以下步骤：

S1：将挡圈套设于芯模的一端，使挡圈抵接管材的一端；

S2：用芯模夹紧装置将芯模套设有挡圈的一端固定；

S3：将脱套装置移动至芯模靠近芯模夹紧装置的一端，夹持机构夹紧挡圈，驱动机构驱动夹持机构在机架上沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置的方向移动，从而带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置的方向移动，使管材与芯模解除紧密接触；

S4：移动管材使管材与芯模完全脱离。

本申请还提供一种管材的套模方法，使用上述管材脱套设备，包括以下步骤：

S1：用芯模夹紧装置将芯模的一端固定；

S2：移动管材并将管材套设在芯模的外周；

S3：将脱套装置移动至芯模远离芯模夹紧装置的一端，将挡圈套设于芯模远离芯模夹紧装置的一端，并使挡圈抵接管材远离芯模夹紧装置的一端；

S4：夹持机构夹紧挡圈，驱动机构驱动夹持机构在机架上沿芯模的轴向向靠近芯模夹紧装置的方向移动，从而带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向向靠近芯模夹紧装置的方向移动，使管材紧密套设在芯模外周。

本申请又提供另一种管材的脱模方法，使用上述管材脱套设备，包括以下步骤：

S1：将挡圈套设于芯模的一端，使挡圈抵接管材的一端；

S2：用芯模夹紧装置将芯模套设有挡圈的一端固定；

S3：将脱套装置移动至芯模靠近芯模夹紧装置的一端，夹持机构夹紧挡圈，驱动机构驱动夹持机构在机架上沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置的方向移动；

S4：夹持机构松开挡圈，驱动机构驱动夹持机构在机架上沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置的方向移动；

S5：液压缸驱动挡板沿芯模的轴向移动，使挡板抵接挡圈远离管材的一侧，并驱动挡板带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置的方向移动，使管材与芯模解除紧密接触；

S6：移动管材，使管材与芯模完全脱离。

本申请的有益效果是：本申请设置可套设在芯模外周并抵接管材端部的挡圈，采用夹持机构夹紧挡圈，驱动机构驱动夹持机构在机架上沿芯模的轴向移动，从而带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动，通过夹紧挡圈并驱动挡圈移动从而带动管材移动可避免直接夹持管材所造成的管材破裂，且脱套装置可在机架上移动，同时满足了套模和脱模两种需求，成本低，适用范围广。

同时本申请中的上顶液压缸的活塞杆通过第一过渡板、第一压盖和第一球头与上顶夹持座相连，避免了上顶液压缸的活塞杆在伸出或缩回的过程中上顶夹持座出现侧倾使得其对上顶液压缸的活塞杆施加的作用力存在偏载，从而影响上顶液压缸中轴向密封件的密封效果，引起上顶液压缸漏油、渗油，造成生产事故。

另外本申请还公开了辅助脱模装置，若脱套装置中驱动机构的驱动力过小，无法驱动夹持机构带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动，可增设辅助脱模装置，辅助脱模装置的液压缸可驱动挡板沿芯模的轴向移动，以驱动挡板带动挡圈和与挡圈抵接的管材沿芯模的轴向移动，液压缸的驱动力较大，足够使管材与芯模解除紧密接触。

附图说明

图1是本发明一实施方式的管材脱套设备100的结构示意图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是图1在一应用场景中B处的放大示意图；

图4是图1在另一应用场景中B处的放大示意图；

图5是上顶液压缸121的活塞杆1211与上顶夹持座122的连接结构的剖面示意图；

图6是本发明另一实施方式的管材脱套设备100的结构示意图；

图7是图6中C处的放大示意图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本发明的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

在一实施方式中，结合图1和图2，一种管材脱套设备100，用于将管材套设在芯模外周或脱除芯模外周的管材，包括机架110、芯模夹紧装置120和脱套装置130；芯模夹紧装置120设置于机架110的端部用于夹持固定芯模的端部；脱套装置130设置于机架110上，包括挡圈131、夹持机构132和驱动机构133，挡圈131呈环状，套设在芯模外周并抵接管材的端部，夹持机构132夹紧挡圈131，驱动机构133驱动夹持机构132在机架110上沿芯模的轴向移动，从而带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动。通过夹紧挡圈131并驱动挡圈131移动来带动管材移动，可避免直接夹持管材所造成的管材破裂，且脱套装置130可在机架110上移动，同时满足了套模和脱模两种需求，成本低，适用范围广。脱模时，脱套装置130移动至管材靠近芯模夹紧装置120的一侧，夹紧挡圈131并驱动挡圈131向远离芯模夹紧装置120的方向移动。套模时，脱套装置130移动至管材远离芯模夹紧装置120的一侧，夹紧挡圈131并驱动挡圈131向靠近芯模夹紧装置120的方向移动。

具体地，参照图2，夹持机构132包括两个抱爪1321、两个抱爪支撑架1322和底座1323，两个抱爪支撑架1322沿芯模的径向正对设置于底座1323上，两个抱爪1321分别位于两个抱爪支撑架1322相对的侧面，使两个抱爪1321也沿芯模的径向正对设置，从而在两个抱爪支撑架1322沿芯模的径向往返移动时，可以使得两个抱爪1321对挡圈131起到夹持、放松的作用，且使得夹持机构132夹持挡圈131时在挡圈131两侧施加的力大小相同，避免了挡圈131的偏移，从而使得作用于管材上的力更加均衡，避免对管材造成破坏。本申请中所指芯模的径向为芯模在水平面上垂直于其轴向的径向。

抱爪1321可拆卸地固定在抱爪支撑架1322上，具体可通过紧固件连接或者卡接固定，可根据不同规格(主要是外径尺寸)的挡圈131更换不同规格的抱爪1321，提高设备适用性。两个抱爪1321的相对面之间呈弧形，可适配一定范围内规格尺寸不同的挡圈131，当挡圈131尺寸有小范围的改变时，无需更换抱爪1321也能适用，提高工作效率。同时，在抱爪1321与挡圈131的接触面上加装柔性材料，由于柔性材料能够通过弹性弯曲，使抱爪1321与挡圈131之间的接触面增大，从而增大抱爪1321与挡圈131之间的摩擦力，避免了在脱套装置130移动时，由于夹持机构132无法与挡圈131紧密接触从而导致夹持机构132与挡圈131之间发生相对滑动，影响脱模/套模效果。其中，柔性材料可为聚氨酯或者橡胶等材料，在此不作限制。

在其他实施方式中，两个抱爪的相对面之间也可呈V字型，由于抱爪是用于夹持挡圈的外周的，当管材及芯模的规格发生改变时，可以仅改变挡圈的内径，而保持挡圈的外径不变，故而抱爪也无需更换，即可适用于不同尺寸管材的脱套。

挡圈131呈环状，套设在芯模外周并抵接管材的端部，在本实施方式中，挡圈131为圆环状，挡圈131的内径略大于芯模的内径，可使其套设在芯模外周并在芯模上自由移动，且挡圈131的内径小于管材的外径，才能使得挡圈131抵接在管材的端部。

在其他实施方式中，若管材和芯模为方形或者其他形状，挡圈的内圈形状也随之发生改变，需保证挡圈可套设在芯模的外周并在芯模上自由移动，挡圈的外圈形状可保持为圆形，便于夹持机构的夹持，也可以设置为其他形状，随之改变夹持机构的抱爪结构即可，只要夹持机构能稳定夹持挡圈即可，在此不作限制。

在本实施方式中，挡圈131为一体成型结构，进行管材脱模时，由于挡圈131的内径小于套设在芯模上的管材的外径，挡圈131无法从芯模远离芯模夹紧装置120的一端套设到芯模靠近芯模夹紧装置120的一端，故需在芯模被芯模夹紧装置120夹紧之前将挡圈131套设在芯模靠近芯模夹紧装置120的一端，在其他实施方式中，可将挡圈设置为可稳定连接为整体的分体结构，其优势在于可在芯模被芯模夹紧装置夹紧后，再将挡圈装设于芯模上，可以提高安装精度，操作更安全。进行管材套模时，由于芯模远离芯模夹紧装置120的一端悬空，无任何限制物，一体成型结构的挡圈131也可进行自由套设，故无此限制与要求。

进一步地，底座1323上沿芯模的径向设置滑轨，抱爪支撑架1322上设置滑块，抱爪支撑架1322上的滑块与底座1323上的滑轨相匹配，使得抱爪支撑架1322可在底座1323上沿芯模的径向往返移动。底座1323上设置夹持电机(图中未示出)，夹持电机驱动两个抱爪支撑架1322相向移动，从而使得两个抱爪1321同时抱夹挡圈131，夹持电机驱动两个抱爪支撑架1322相背移动，从而使得两个抱爪1321同时放开挡圈131。具体地，底座1323上位于两个抱爪支撑架1322之间设置一个齿轮，齿轮的两侧啮合设置两个齿条，两个齿条相互平行设置且分别与两个抱爪支撑架1322通过紧固件固定连接，夹持电机驱动齿轮转动带动齿条移动，从而带动两个抱爪支撑架1322同时移动，实现了用一个夹持电机同时驱动两个抱爪支撑架1322，可避免采用两个电机所造成的电机启动不同步导致夹持机构132夹持力不均而使挡圈131偏移，从而避免夹持力偏心导致的管材破裂等问题。

在其他实施方式中，还可以通过气缸实现同时驱动两个抱爪支撑架，具体地，两个抱爪支撑架之间设置一个齿轮，齿轮的两侧设置两个齿条，两个齿条相互平行设置且分别与两个抱爪支撑架通过紧固件固定连接，气缸驱动其中一个抱爪支撑架运动，带动与该抱爪支撑架相连的齿条移动，从而带动齿轮移动，齿轮同时驱动另一个齿条移动相同的距离，进而使得两个抱爪支撑架带动两个抱爪同步移动，实现稳定夹持。当然，还有其他的驱动方式，以满足实际需求为准，在此对于驱动方式不作限制。

机架110上沿芯模的轴向设置滑轨，底座1323的底面上设置滑块，与机架110上的滑轨相匹配，使得底座1323可在机架110上沿芯模的轴向移动。驱动机构133设置在底座1323的底面上，驱动机构133驱动底座1323在机架110上沿芯模的轴向移动，使得夹持机构132整体沿芯模的轴向移动，从而带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动。

在本实施方式中，驱动机构133和夹持电机均为伺服电机，伺服电机可以精确地控制移动的距离。

在一应用场景中，如图3所示，芯模夹紧装置120包括上顶液压缸121、上顶夹持座122和竖直设置的两块导向板123、设置于上顶夹持座122上方的夹持件124，两块导向板123与芯模的轴向平行设置，上顶夹持座122与两块导向板123滑动连接，上顶液压缸121的活塞杆1211与上顶夹持座122固定连接以驱动上顶夹持座122在两块导向板123之间移动并将芯模抵接于夹持件124。上顶液压缸121的设置可稳定地将芯模固定在上顶夹持座122和夹持件124之间，且便于芯模的夹持与放松，便于套模和脱模过程中的安装拆卸。

具体地，导向板123上沿竖直方向设置滑轨，且两块导向板123上的滑轨沿芯模的径向相向设置，上顶夹持座122的两端设置有与导板123上的滑轨相匹配的滑块，使得上顶夹持座122与两块导向板123滑动连接，以便在上顶液压缸121的驱动下上顶夹持座122可沿竖直方向移动。夹持件124与上顶夹持座122沿竖直方向相向设置且夹持件124的两端与两块导向板123固定连接，上顶夹持座122和夹持件124上均设置凹槽，且上顶夹持座122上的凹槽与夹持件124上的凹槽对应匹配且相对设置以容纳芯模的轴头。芯模夹紧装置120运行时，上顶液压缸121的活塞杆1211沿竖直方向伸出，驱动与其连接的上顶夹持座122在两块导向板123之间沿竖直方向向上移动直至放置在上顶夹持座122上的凹槽中的芯模轴头抵接夹持件124上的凹槽顶部，从而完成芯模的夹紧过程。上顶液压缸121的活塞杆1211沿竖直方向缩回时，可驱动与其连接的上顶夹持座122在两块导向板123之间沿竖直方向向下移动，从而完成芯模的松开过程。

在另一应用场景中，如图4所示，芯模夹紧装置120还包括下压液压缸125，下压液压缸125的活塞杆(图中未示出)与夹持件124固定连接以驱动夹持件124在两块导向板123之间移动，使得夹持件124与上顶夹持座122配合夹紧芯模。上顶液压缸121与下压液压缸125相配合的结构使得芯模的夹持更加稳定可靠。

此时，夹持件124与上顶夹持座122沿竖直方向相对设置且夹持件124与两块导向板123滑动连接，即夹持件124的两端也设置有与导板123上的滑轨相匹配的滑块，使得下压液压缸125可驱动夹持件124在两块导向板123之间沿竖直方向移动。芯模夹紧装置120运行时，上顶液压缸121的活塞杆1211沿竖直方向伸出，驱动与其连接的上顶夹持座122沿竖直方向向上移动，和/或，下压液压缸125的活塞杆沿竖直方向伸出，驱动与其连接的夹持件124沿竖直方向向下移动，直至放置在上顶夹持座122上的凹槽中的芯模轴头抵接夹持件124上的凹槽顶部，从而完成芯模的夹紧过程。上顶液压缸121的活塞杆1211沿竖直方向缩回，驱动与其连接的上顶夹持座122在两块导向板123之间沿竖直方向向下移动，和/或，下压液压缸124的活塞杆沿竖直方向缩回，驱动与其连接的夹持件125在两块导向板123之间沿竖直方向向上移动，从而完成芯模的松开过程。

参照图5，为了避免由于芯模夹紧装置120内部结构的配合偏差导致液压缸损坏，本申请在上顶液压缸121的活塞杆1211和上顶夹持座122之间设置了一系列的防偏载结构。具体地，在上顶夹持座122上设置第一凹槽，设置与第一凹槽相配合的第一球头126，并将第一球头126与第一过渡板127和上顶液压缸121的活塞杆1211依次固定连接，其中，第一过渡板127的长度大于上顶液压缸121的活塞杆1211的直径，设置第一压盖128与上顶夹持座122固定连接且卡接第一过渡板127超出上顶液压缸121的活塞杆1211的部分。上顶液压缸121的活塞杆1211与上顶夹持座122之间采用上述连接结构可避免上顶液压缸121的活塞杆1211在往复运动的过程中上顶夹持座122出现侧倾使得上顶夹持座122对上顶液压缸121的活塞杆1211施加的作用力存在偏载，从而避免影响上顶液压缸121中轴向密封件的密封效果，引起上顶液压缸121漏油、渗油，造成生产事故，该连接结构使上顶液压缸121可承受较大的偏载力，进而可降低对芯模夹紧装置120中其他结构精度的要求。

具体地，第一球头126呈半球状，沿其竖直方向的径向开设通孔供紧固件穿设使得第一球头126与第一过渡板127固定连接，在本实施方式中，第一球头126与第一过渡板127分体设置，便于加工，且当有部件损坏时可仅更换损坏部件，无需全部更换，节约成本。在其他实施方式中，也可将第一球头与第一过渡板做成一体成型的结构，便于安装。第一过渡板127通过紧固件与上顶液压缸121的活塞杆1211固定连接使得第一球头126、第一过渡板127和上顶液压缸121的活塞杆1211依次固定连接。

当上顶液压缸121驱动上顶夹持座122沿竖直方向移动时，上顶夹持座122自身的重力以及芯模的重力会对上顶液压缸121的活塞杆1211施加压力，由于上顶夹持座122和芯模的重心与活塞杆1211的轴心不位于同一直线上，故上顶夹持座122及芯模对上顶液压缸121的活塞杆1211施加的压力存在偏载，易损坏上顶液压缸121。另外，当上顶夹持座122与两块导向板123连接的两端不在同一水平面上时，上顶夹持座122对上顶液压缸121的活塞杆1211施加的反作用力也会存在偏载。本申请采用第一球头126连接上顶夹持座122和上顶液压缸121的活塞杆1211可吸收第一球头126圆周方向的侧倾，提高了上顶液压缸121的抗偏载能力。

第一过渡板127为矩形板，第一过渡板127的长度大于上顶液压缸121的活塞杆1211的直径，第一压盖128与上顶夹持座122通过紧固件固定连接，第一压盖128包括两个第一压盖板1281，第一压盖板1281的竖直截面呈L形，包括水平板12811和竖直板12812，两个第一压盖板1281相对设置，第一压盖128卡接第一过渡板127超出上顶液压缸121的活塞杆1211的部分，使得上顶液压缸121的活塞杆1211缩回时，第一过渡板127超过上顶液压缸121的活塞杆1211的部分抵接水平板12811从而带动与第一压盖128固定连接的上顶夹持座122向下移动。且第一压盖128与第一过渡板127的接触面处留有间隙，可以保护上顶液压缸121。当上顶夹持座122略微倾斜时，上顶夹持座122对上顶液压缸121的活塞杆1211施加的反作用力存在些许偏载，若未设置间隙，该偏载力直接作用在上顶液压缸121的活塞杆1211上，易致使上顶液压缸121损坏；若设置间隙，随着上顶液压缸121的活塞杆1211带动第一过渡板127做直线运动，通过第一过渡板127与第一压盖128抵接即可使得上顶夹持座122不再倾斜并保持水平，即该间隙可吸收较小的偏载量。另外，若直接将第一过渡板127与上顶夹持座122通过紧固件固定连接，紧固件在牵引力作用下易断裂，而本申请中设置第一压盖128可提高连接的牢固程度。

同时参考图4，下压液压缸125的活塞杆与夹持件124的连接方式与上述上顶液压缸121的活塞杆1211与上顶夹持座122的连接方式一致，即下压液压缸125的活塞杆通过第二过渡板、第二压盖和第二球头与夹持件124相连；第二球头、第二过渡板和下压液压缸125的活塞杆依次固定连接；第二过渡板的长度大于下压液压缸125的活塞杆的直径，第二压盖与夹持件124固定连接且卡接第二过渡板超出下压液压缸125的活塞杆的部分；夹持件124上设置第二凹槽以容纳第二球头，在此不再赘述。

如图6所示，在另一实施方式中，机架110上靠近芯模夹紧装置120的一端还设有辅助脱模装置140，结合图7，辅助脱模装置140包括液压缸141和挡板142，液压缸141的活塞杆与挡板142通过紧固件固定连接以驱动挡板142沿芯模的轴向移动，使得挡板142抵接挡圈131远离管材的一侧，并驱动挡板142带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动。若脱套装置130中驱动机构133的驱动力过小，无法驱动夹持机构132带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动，可增设辅助脱模装置140，辅助脱模装置140的液压缸141可驱动挡板142沿芯模的轴向移动，以驱动挡板142带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动，液压缸141的驱动力较大，足够使管材与芯模解除紧密接触。在本实施方式中，辅助脱模装置140直接作用在挡圈131上，对挡圈131施加的力更加稳定，使得管材更易脱出且不受破坏。在其他实施方式中，也可让辅助脱模装置作用在夹持机构上间接驱动挡圈。

当脱套装置130中的驱动机构133可以驱动夹持机构132带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动时，辅助脱模装置140不运行，即液压缸141的活塞杆不伸出，挡板142位于初始位置保持不动；当脱套装置130中的驱动机构133驱动夹持机构132对挡圈131施加作用力，依旧不能使管材与芯模解除紧密接触后，此时夹持机构132松开挡圈131，驱动机构133驱动夹持机构132向远离芯模夹紧装置120的方向移动一定距离，移动的距离满足驱动机构133和夹持机构132不影响辅助脱模装置140的运行即可，具体距离不作限制。驱动机构133和夹持机构132移动到位后，辅助脱模装置140开始运行，液压缸141的活塞杆驱动挡板142沿芯模的轴向移动，使得挡板142抵接挡圈131远离管材的一侧，并驱动挡板142带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动使得管材与芯模解除紧密接触。

在本实施方式中，液压缸141设置有两个，沿芯模的径向分别位于芯模夹紧装置120的两侧。相比于一个液压缸，两个液压缸141的设置使得其对挡板142施加的力更加均匀稳定，管材两边的受力也更趋于一致，使得管材更易脱出。

在其他实施方式中，不限制液压缸的位置及数量，只要能驱动挡板沿芯模的轴向移动即可。

挡板142上设置凹槽以容纳芯模，挡板142上的凹槽的尺寸可略大于芯模的尺寸以适配不同尺寸的芯模，只要挡板142可与挡圈131抵接，挡板142上的凹槽不能供挡圈131穿过即可。且挡板142上设置与机架110上的滑轨相匹配的滑块，便于挡板142在机架110上沿芯模的轴向移动，挡板142与机架110上的滑轨相连可起导向作用，避免了挡板142的偏移。液压缸141的活塞杆与挡板142通过紧固件固定连接，便于挡板142的安装更换。

本申请的管材脱套设备100既可用于将管材套设在芯模外周，还可以用于脱除芯模外周的管材，其中将管材套设在芯模外周的运作过程包括：

S1：用芯模夹紧装置120将芯模的一端固定。

具体地，在一实施方式中，上顶液压缸121的活塞杆1211沿竖直方向伸出，驱动与其连接的上顶夹持座122在两块导向板123之间沿竖直方向向上移动直至放置在上顶夹持座122上的凹槽中的芯模轴头抵接夹持件124上的凹槽顶部，从而完成芯模的夹紧。在另一实施方式中，上顶液压缸121的活塞杆1211沿竖直方向伸出，驱动与其连接的上顶夹持座122在两块导向板123之间沿竖直方向向上移动，和/或，下压液压缸125的活塞杆沿竖直方向伸出，驱动与其连接的夹持件124在两块导向板123之间沿竖直方向向下移动，直至放置在上顶夹持座122上的凹槽中的芯模轴头抵接夹持件124上的凹槽顶部，从而完成芯模的夹紧过程。

芯模夹紧装置120不局限于这一种，现有技术中的芯模夹紧装置均可适用该方法。

S2：移动管材并将管材套设在芯模的外周。

采用人工搬运、行车吊运或其他设备将管材套设在芯模的外周。

S3：将脱套装置130移动至芯模远离芯模夹紧装置120的一端，将挡圈131套设于芯模远离芯模夹紧装置120的一端，并使挡圈131抵接管材远离芯模夹紧装置120的一端。

S4：夹持机构132夹紧挡圈131，驱动机构133驱动夹持机构132在机架110上沿芯模的轴向向靠近芯模夹紧装置120的方向移动，从而带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向向靠近芯模夹紧装置120的方向移动，使管材紧密套设在芯模外周。

具体地，夹持电机驱动两个抱爪支撑架1322沿芯模的径向相向移动，使得两个抱爪1321夹紧挡圈131，驱动机构133驱动底座1323在机架110上沿芯模的轴向向靠近芯模夹紧装置120的方向移动，使得夹持机构132沿芯模的轴向向靠近芯模夹紧装置120的方向移动，从而带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向向靠近芯模夹紧装置120的方向移动，使得管材紧密套设在芯模外周。

在另一实施方式中，本申请的管材脱套设备100脱除芯模外周的管材的运作过程包括：

S1：将挡圈131套设于芯模的一端，使挡圈131抵接管材的一端。

S2：用芯模夹紧装置120将芯模套设有挡圈131的一端固定。

芯模夹紧装置120固定芯模的方法与上述将管材套设在芯模外周的运作过程中的芯模夹紧装置120固定芯模的方法一致，在此不再赘述。

在另一实施方式中，若挡圈131为分体结构，也可先用芯模夹紧装置120将芯模固定，再将挡圈131套设在芯模靠近芯模夹紧装置120的一端，视具体情况而定。

S3：将脱套装置130移动至芯模靠近芯模夹紧装置120的一端，夹持机构132夹紧挡圈131，驱动机构133驱动夹持机构132在机架110上沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动，从而带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动，使管材与芯模解除紧密接触。

具体地，夹持电机驱动两个抱爪支撑架1322沿芯模的径向相向移动，使得两个抱爪1321夹紧挡圈131，驱动机构133驱动底座1323在机架110上沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动，使得夹持机构132沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动，从而带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动，使管材与芯模解除紧密接触。

S4：移动管材使管材与芯模完全脱离。

具体地，管材与芯模解除紧密接触后，对管材施加相对较小的牵引力即可使管材在芯模上自由移动，此时可采用人工搬运、行车吊运或其他设备将管材与芯模完全脱离。

在另一种实施方式中，管材脱套设备100包括辅助脱模装置140，此时管材脱套设备100脱除芯模外周的管材的运作过程包括：

S1：将挡圈131套设于芯模的一端，使挡圈131抵接管材的一端。

S2：用芯模夹紧装置120将芯模套设有挡圈131的一端固定。

芯模夹紧装置120固定芯模的方法与上述将管材套设在芯模外周的运作过程中的芯模夹紧装置120固定芯模的方法一致，在此不再赘述。

在另一实施方式中，若挡圈131为分体结构，也可先用芯模夹紧装置120将芯模固定，再将挡圈131套设在芯模上靠近芯模夹紧装置120的一端，视具体情况而定。

S3：将脱套装置130移动至芯模靠近芯模夹紧装置120的一端，夹持机构132夹紧挡圈131，驱动机构133驱动夹持机构132在机架110上沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动。

具体地，夹持电机驱动两个抱爪支撑架1322沿芯模的径向相向移动，使得两个抱爪1321夹紧挡圈131，驱动机构133驱动底座1323在机架110上沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动，使得夹持机构132沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动。

S4：夹持机构132松开挡圈131，驱动机构133驱动夹持机构132在机架110上沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动。

夹持机构132移动的距离满足驱动机构133和夹持机构132不影响辅助脱模装置140的运行即可，具体距离不做限制。

S5：液压缸141驱动挡板142沿芯模的轴向移动，使挡板142抵接挡圈131远离管材的一侧，并驱动挡板142带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动，使管材与芯模解除紧密接触。

驱动机构133的驱动力过小，无法驱动夹持机构132带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动，此时液压缸141伸出活塞杆驱动挡板142带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动。

若实施步骤S3后，夹持机构132能够带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向向远离芯模夹紧装置120的方向移动，从而管材与芯模之间能够解除紧密接触，则步骤S4和步骤S5可省略，即辅助脱模装置140不运行，液压缸141的活塞杆不伸出，挡板142位于初始位置保持不动；若实施步骤S3后，管材与芯模之间仍不能解除紧密接触，则进行步骤S4和步骤S5。

S6：移动管材，使管材与芯模完全脱离。

具体地，管材与芯模接触紧密接触后，对管材施加相对较小的牵引力即可使管材在芯模上自由移动，此时可采用人工搬运、行车吊运或其他设备将管材与芯模完全脱离。

本申请的有益效果是：本申请设置可套设在芯模外周并抵接管材端部的挡圈131，采用夹持机构132夹紧挡圈131，驱动机构133驱动夹持机构132在机架110上沿芯模的轴向移动，从而带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动，通过夹紧挡圈131并驱动挡圈131移动从而带动管材移动可避免直接夹持管材所造成的管材破裂，且脱套装置130可在机架110上移动，同时满足了套模和脱模两种需求，成本低，适用范围广。

同时本申请中的上顶液压缸121的活塞杆1211通过第一过渡板127、第一压盖128和第一球头126与上顶夹持座122相连，避免了上顶液压缸121的活塞杆1211在伸出或缩回的过程中上顶夹持座122出现侧倾使得其对上顶液压缸121的活塞杆1211施加的作用力存在偏载，从而影响上顶液压缸121中轴向密封件的密封效果，引起上顶液压缸121漏油、渗油，造成生产事故。

另外本申请还公开了辅助脱模装置140，若脱套装置130中驱动机构133的驱动力过小，无法驱动夹持机构132带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动，可增设辅助脱模装置140，辅助脱模装置140的液压缸141可驱动挡板142沿芯模的轴向移动，以驱动挡板142带动挡圈131和与挡圈131抵接的管材沿芯模的轴向移动，液压缸141的驱动力较大，足够使管材与芯模解除紧密接触。

本申请的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种管材脱套设备，用于将管材套设在芯模外周或脱除所述芯模外周的所述管材，其特征在于：包括机架、芯模夹紧装置和脱套装置；

所述芯模夹紧装置设置于所述机架的端部用于夹持固定所述芯模的端部；所述脱套装置设置于所述机架上，包括挡圈、夹持机构和驱动机构，所述挡圈呈环状，套设在所述芯模外周并抵接所述管材的端部，所述夹持机构夹紧所述挡圈，所述驱动机构驱动所述夹持机构在所述机架上沿所述芯模的轴向移动，从而带动所述挡圈和与所述挡圈抵接的所述管材沿所述芯模的轴向移动；

所述机架上靠近所述芯模夹紧装置的一端还设有辅助脱模装置，所述辅助脱模装置包括液压缸和挡板，所述挡板上设置凹槽以容纳所述芯模，所述液压缸的活塞杆与所述挡板固定连接以驱动所述挡板沿所述芯模的轴向移动，使得所述挡板抵接所述挡圈远离所述管材的一侧，并驱动所述挡板带动所述挡圈和与所述挡圈抵接的所述管材沿所述芯模的轴向移动。

2.如权利要求1所述的管材脱套设备，其特征在于：所述夹持机构包括两个可沿所述芯模的径向移动的抱爪，夹持电机驱动两个所述抱爪夹紧或放松所述挡圈。

3.如权利要求1所述的管材脱套设备，其特征在于：所述芯模夹紧装置包括上顶液压缸、上顶夹持座和竖直设置的两块导向板、设置于所述上顶夹持座上方的夹持件，两块所述导向板相互平行，所述上顶夹持座与两块所述导向板滑动连接，所述上顶液压缸的活塞杆与所述上顶夹持座固定连接以驱动所述上顶夹持座在两块所述导向板之间移动并使所述芯模抵接所述夹持件。

4.如权利要求3所述的管材脱套设备，其特征在于：所述芯模夹紧装置还包括下压液压缸，所述下压液压缸的活塞杆与所述夹持件固定连接以驱动所述夹持件在两块所述导向板之间移动，使得所述上顶夹持座与所述夹持件配合夹紧所述芯模。

5.如权利要求3所述的管材脱套设备，其特征在于：所述上顶液压缸的活塞杆通过第一过渡板、第一压盖和第一球头与所述上顶夹持座相连；

所述第一球头、所述第一过渡板和所述上顶液压缸的活塞杆依次固定连接；

所述第一过渡板的长度大于所述上顶液压缸的活塞杆的直径，所述第一压盖与所述上顶夹持座固定连接且卡接所述第一过渡板超出所述上顶液压缸的活塞杆的部分；

所述上顶夹持座上设置第一凹槽以容纳所述第一球头。

6.如权利要求1所述的管材脱套设备，其特征在于：所述液压缸设置有两个，沿所述芯模的径向分别位于所述芯模夹紧装置的两侧。

7.一种管材的脱模方法，使用如权利要求1所述的管材脱套设备，其特征在于包括以下步骤：

S1：将所述挡圈套设于所述芯模的一端，使所述挡圈抵接所述管材的一端；

S2：用所述芯模夹紧装置将所述芯模套设有所述挡圈的一端固定；

S3：将所述脱套装置移动至所述芯模靠近所述芯模夹紧装置的一端，所述夹持机构夹紧所述挡圈，所述驱动机构驱动所述夹持机构在所述机架上沿所述芯模的轴向向远离所述芯模夹紧装置的方向移动；

S4：所述夹持机构松开所述挡圈，所述驱动机构驱动所述夹持机构在所述机架上沿所述芯模的轴向向远离所述芯模夹紧装置的方向移动；

S5：所述液压缸驱动所述挡板沿所述芯模的轴向移动，使所述挡板抵接所述挡圈远离所述管材的一侧，并驱动所述挡板带动所述挡圈和与所述挡圈抵接的所述管材沿所述芯模的轴向向远离所述芯模夹紧装置的方向移动，使所述管材与所述芯模解除紧密接触；

S6：移动所述管材，使所述管材与所述芯模完全脱离；

若实施所述步骤S3后，所述夹持机构能够带动所述挡圈和与所述挡圈抵接的所述管材沿所述芯模的轴向向远离所述芯模夹紧装置的方向移动，从而所述管材与所述芯模之间能够解除紧密接触，则所述步骤S4和所述步骤S5省略；若实施所述步骤S3后，所述管材与所述芯模之间仍不能解除紧密接触，则执行所述步骤S4和所述步骤S5。