CN116117011A - 管道扩张器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种管道扩张器，包括驱动器、包括多个卡爪的卡盘及传动组件。传动组件包括锥形针、复位机构、销钉、销钉安装座及单向扭矩传递机构。锥形针包括圆锥形部段和圆柱形部段，圆柱形部段设置有导引槽，导引槽包括相对于轴线倾斜延伸的倾斜部段。驱动器构造成驱动锥形针沿轴线朝向卡盘进给以推动卡爪扩张。复位机构构造成使锥形针沿轴线而缩回，使得卡爪复原至收缩状态。销钉与导引槽相配合，使得锥形针在沿轴线运动时绕轴线旋转。单向扭矩传递机构构造成将锥形针沿一个方向旋转产生的扭矩传递至卡盘，并且不能将锥形针沿相反方向旋转产生的扭矩传递至卡盘。本公开提供了一种结构简单紧凑的管道扩张器。

Description

管道扩张器

技术领域

本公开涉及用于管道领域的工具，具体涉及一种管道扩张器。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

在将一个管道与另一管道或者其他设备连接时，经常需要使用管道扩张器来扩张管道的内径。一种常见的管道扩张器包括由若干卡爪组成的卡盘。收缩状态下的卡爪共同限定渐缩的(例如截头圆锥形的)卡盘端部，卡盘端部可以伸入待扩张的管道中。随后，卡盘的各个卡爪可以径向向外扩张，由此扩大管道的内径。为了均匀地扩张管道，在每次扩张后，通常还需要使卡盘收缩并旋转预定角度(例如60°)然后再次进行扩张，直到卡盘旋转360°为止。现有的此类管道扩张器中用于实现卡盘的扩张及旋转运动的机械结构往往较为复杂。

发明内容

本公开的一个目的在于提供一种结构简单紧凑的管道扩张器，减小管道扩张器的体积和重量。

本公开的另一目的在于以简单的机械结构实现管道扩张器的卡盘的扩张及旋转运动。

本公开的一个方面提供了一种管道扩张器。该管道扩张器包括：驱动器；卡盘，该卡盘包括多个卡爪，这些卡爪能够在收缩状态和扩张状态之间运动，在收缩状态下，这些卡爪彼此邻接并且共同限定渐缩的卡盘端部；在扩张状态下，这些卡爪径向向外扩张；传动组件，该传动组件构造成将驱动器的动力传递至卡盘，以驱动多个卡爪扩张以及卡盘绕管道扩张器的轴线旋转。传动组件包括：锥形针，该锥形针包括圆锥形部段和圆柱形部段，圆柱形部段设置有导引槽，导引槽包括相对于轴线倾斜延伸的倾斜部段，驱动器构造成驱动锥形针沿轴线朝向卡盘进给，使得圆锥形部段推动多个卡爪从收缩状态转换至扩张状态；复位机构，该复位机构构造成使锥形针沿轴线远离卡盘而缩回，使得多个卡爪从扩张状态转换至收缩状态；销钉及销钉安装座，销钉设置在销钉安装座中并且销钉的至少一部分被接纳在导引槽中，销钉能够与导引槽的倾斜部段相配合，使得锥形针能够在沿轴线运动的同时绕轴线旋转；以及单向扭矩传递机构，该单向扭矩传递机构构造成将锥形针沿一个方向旋转产生的扭矩传递至卡盘，并且不能将锥形针沿相反方向旋转产生的扭矩传递至卡盘。

在一些实施方式中，单向扭矩传递机构可以包括单向轴承，单向轴承的内圈围绕锥形针的圆柱形部段布置成与锥形针一起旋转，单向轴承的外圈联接至卡盘。单向轴承构造成：在内圈沿一个方向旋转时，内圈与外圈被锁定为一体以将扭矩传递至外圈；当内圈沿相反方向旋转时，内圈相对于外圈自由旋转而不将扭矩传递至外圈。

在一些实施方式中，传动组件可以包括卡盘驱动套筒，该卡盘驱动套筒围绕单向轴承的外圈布置成与外圈一起旋转，卡盘驱动套筒包括端面齿，卡盘驱动套筒的端面齿与卡盘上的端面齿啮合以将扭矩传递至卡盘。

在一些实施方式中，单向扭矩传递机构可以包括棘齿盘，该棘齿盘围绕锥形针的圆柱形部段布置成与锥形针一起旋转，棘齿盘通过端面棘齿联接至卡盘，当棘齿盘沿一个方向旋转时，棘齿盘通过端面棘齿将扭矩传递至卡盘；当棘齿盘沿相反方向旋转时，端面棘齿打滑，使得扭矩无法传递至卡盘。

在一些实施方式中，传动组件可以包括卡盘驱动套筒，该卡盘驱动套筒的一侧设置有用于与棘齿盘的端面棘齿相配合的端面棘齿，卡盘驱动套筒的相反侧包括端面齿，卡盘驱动套筒的端面齿与卡盘上的端面齿啮合以将扭矩传递至卡盘。

在一些实施方式中，传动组件可以包括连接至驱动器的输出轴的凸轮或偏心轮，当凸轮或偏心轮旋转时，凸轮或偏心轮周期性地推动锥形针沿轴线朝向卡盘进给。

在一些实施方式中，复位机构可以包括弹簧，弹簧构造成将锥形针朝向凸轮或偏心轮偏置。

在一些实施方式中，导引槽可以贯穿锥形针的圆柱形部段。

在一些实施方式中，销钉安装座可以构造为环绕锥形针的圆柱形部段的套筒，该套筒的筒壁上设置有沿径向方向对准的一对销钉孔，销钉穿过该一对销钉孔及导引槽而固定。

在一些实施方式中，导引槽还可以包括沿轴线延伸的直线部段，直线部段与倾斜部段相连，并且倾斜部段设置在靠近锥形针的圆锥形部段的一侧。

在一些实施方式中，导引槽可以相对于轴线构造为螺旋形。

在一些实施方式中，单向扭矩传递机构可以构造成将锥形针在朝向卡盘进给时的旋转产生的扭矩传递至卡盘，而不将锥形针在远离卡盘缩回时的反向旋转产生的扭矩传递至卡盘。

一方面，根据本公开的管道扩张器中的锥形针设置有倾斜式或者螺旋式的导引槽。通过固定的销钉与导引槽相配合，可以约束锥形针在进行轴向往复运动的同时沿轴线旋转。另一方面，根据本公开的管道扩张器设置有单向扭矩传递机构，由此可以仅在锥形针沿一个方向旋转时(例如锥形针在进给过程中旋转时)产生的扭矩传递至卡盘并驱动卡盘相应旋转。基于这两方面，本公开以简单的机械结构实现管道扩张器的卡盘的扩张及旋转运动，有利于减小管道扩张器的体积、重量和零件数目。

附图说明

以下将参照附图仅以示例方式描述本公开的实施方式。在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示，并且附图不一定按比例绘制。在附图中：

图1示出了根据本公开的第一实施方式的管道扩张器的立体图；

图2示出了沿图1中的轴线A截取的管道扩张器的纵向截面图；

图3和图4示出了从不同角度观察的图1中的管道扩张器的分解视图；

图5示出了图1中的管道扩张器的锥形针的立体图；

图6示出了图1中的管道扩张器的单向轴承的示例性立体图；

图7示出了图6中的单向轴承的中央横截面图；

图8示出了根据本公开的第二实施方式的管道扩张器的立体图；

图9示出了沿图8中的轴线A’截取的管道扩张器的纵向截面图；

图10和图11示出了从不同角度观察的图8中的管道扩张器的分解视图；

图12示出了根据本公开的第三实施方式的管道扩张器的俯视图。

具体实施方式

下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构。

在本公开的实施方式的描述中，所采用的与“上”、“下”相关的方位术语是以附图中所示出的视图的上、下位置来描述的。在实际应用中，本文中所使用的“上”、“下”的位置关系可以根据实际情况限定，这些关系是可以相互颠倒的。

首先结合图1至图7说明根据本公开的一个实施方式的管道扩张器1的结构及工作原理。

图1示出了根据本公开的第一实施方式的管道扩张器1的立体图；图2示出了沿图1中的轴线A截取的管道扩张器1的纵向截面图。图3和图4示出了从不同角度观察的管道扩张器1的分解视图。

如图1和图2所示，管道扩张器1总体可以包括驱动器10、卡盘20及传动组件30。在本实施方式中，驱动器10为马达。卡盘20可以包括安装环21和沿着安装环21的内周表面联接至安装环21的多个卡爪22(在本实施方式中为六个卡爪22)，每个卡爪具有相同的形状。在其他实施方式中，也可以采用与安装环21不同的结构来联接多个卡爪。图1和图2示出了卡爪22的收缩状态，在该收缩状态下，各个卡爪22彼此邻接，从而共同限定圆柱形部段23和渐缩的卡盘端部24。如图2所示，在收缩状态下，各个卡爪22还共同限定了圆锥形的中空内部腔室25。每个卡爪22能够相对于安装环21径向向外移动至扩张状态(未示出)，在扩张状态下，各个卡爪22彼此分离，使得圆柱形部段23和卡盘端部24径向向外扩张。此外，卡盘20整体能够绕轴线A旋转。传动组件30构造成将驱动器10的动力传递至卡盘20以驱动卡爪22的扩张及卡盘20的旋转。

如图2至图4所示，传动组件30包括锥形针31。图5示出了锥形针31的立体图。锥形针31具有圆锥形部段311和圆柱形部段312。结合图2所示，在卡爪22处于收缩状态时，锥形针31的圆锥形部段311被容置于卡爪22限定的中空内部腔室25中。锥形针31能够沿轴线A移动，当锥形针31朝向卡盘端部24进给时，锥形针31的圆锥形部段311均匀地推动各个卡爪22相对于安装环21径向向外移动；当锥形针31远离卡盘端部24缩回时，各个卡爪22能够复原至收缩状态。如图2所示，在本实施方式中，圆柱形部段312的一部分设置为中空的，由此可以减少锥形针31的材料和重量。在本实施方式中，锥形针31的圆锥形部段311和圆柱形部段312一体形成，但本公开不限于此，在其他实施方式中，锥形针也可以设置为分体式部件。

如图5所示，锥形针31的圆柱形部段312设置有贯穿圆柱形部段312的导引槽313。在本实施方式中，导引槽313包括沿轴向方向延伸的直线部段313a和从直线部段313a相对于轴向方向倾斜延伸的倾斜部段313b，其中倾斜部段313b设置在靠近锥形针31的圆锥形部段311的一侧。如图2和图3所示，传动组件30还可以包括销钉32和销钉安装座33。在本实施方式中，销钉安装座33构造为环绕锥形针31的圆柱形部段312布置的套筒，其筒壁上设置有沿径向方向对准的一对销钉孔331、332。结合图2可以清楚看出，销钉32穿过锥形针31的导引槽313及销钉安装座33的销钉孔331、332而固定，以将锥形针31联接至销钉安装座33。当锥形针31沿轴线A移动时，销钉32和销钉安装座33保持固定，并且锥形针31的导引槽313与销钉32相配合以约束锥形针31的运动。当锥形针31的导引槽313的倾斜部段313b与销钉32接合时，随着锥形针31沿轴线A移动，锥形针31将同时沿轴线A旋转，并且锥形针31朝向卡盘20进给时的旋转方向和锥形针31缩回时的旋转方向相反。在其他实施方式中，也可以设想不同形状的导引槽，例如，可以取消导引槽的直线部段，或者可以设置螺旋形的导引槽。此外，导引槽不必贯穿锥形针的圆柱形部段，例如，可以设想在锥形针的圆柱形部段的一侧或相反两侧设置非贯通式的导引槽，只要使得销钉的至少一部分被接纳在导引槽中即可实现销钉与导引槽相互配合约束锥形针的运动。在其他实施方式中，也可以设置不同形状的销钉安装座并且可以使销钉与销钉安装座一体形成。

如图5所示，在锥形针31的圆柱形部段312上还设置有沿轴线A方向延伸的键槽314。如图2至图4所示，传动组件30还可以包括用于安装在锥形针31的圆柱形部段312上的衬套34。参见图4，在衬套34的内周表面上设置有径向向内突出的键341，键341用于配装在锥形针31的圆柱形部段312上的键槽314中，以便使衬套34随锥形针31一起旋转。在其他实施方式中，衬套34也可以省略。

如图2至图4所示，传动组件30还可以包括单向轴承35及卡盘驱动套筒36。如图3和图4所示，卡盘驱动套筒36的朝向卡盘端部24的端面上设置有端面齿361，卡盘20的每个卡爪22的朝向卡盘驱动套筒36的端面上设置有端面齿221。卡盘驱动套筒36的端面齿361与卡盘20的卡爪22的端面齿221啮合以将扭矩从卡盘驱动套筒36传递至卡盘20。在其他实施方式中，也可以省略卡盘驱动套筒36或者将卡盘驱动套筒36与卡盘20一体形成。如图2所示，单向轴承35布置在衬套34与卡盘驱动套筒36之间，即，单向轴承35的内圈围绕锥形针31及衬套34布置，卡盘驱动套筒36围绕单向轴承35的外圈布置。单向轴承35的内圈能够与锥形针31及衬套34一起旋转，单向轴承35的外圈能够与卡盘驱动套筒36一起旋转，并且单向轴承35仅能将单方向的扭矩从内圈传递至外圈。当单向轴承35的内圈沿一个方向旋转时，内圈和外圈被锁定为一体，使得扭矩能够从内圈传递至外圈，外圈能够随内圈一起旋转；当单向轴承35的内圈沿相反方向旋转时，内圈能够相对于外圈自由旋转，从而不能将扭矩从内圈传递至外圈。因此，通过单向轴承35，可以仅在锥形针31及衬套34沿一个方向旋转时驱动卡盘驱动套筒36旋转，进而驱动卡盘20旋转。在本实施方式中，单向轴承35优选安装成仅在锥形针31朝向卡盘20进给并旋转时驱动卡盘驱动套筒36及卡盘20旋转。在其他实施方式中，也可以将单向轴承35反向安装，即，在锥形针31缩回并旋转时驱动卡盘驱动套筒36及卡盘20旋转。

在本实施方式中，单向轴承35为单向滚针轴承。图6示出了单向轴承35的示例性立体图，图7示出了单向轴承35的中央横截面图。如图6和图7所示，在单向轴承35的内圈351和外圈352之间均匀地布置有多个滚针353、簧片354及楔形块355，每个滚针353及位于滚针353一侧的簧片354被夹置在两个相邻的楔形块355之间，簧片354将滚针353朝向楔形块355偏置。在图示实施方式中，每个簧片354布置在每个滚针353的顺时针侧。当单向轴承35的内圈351相对于外圈352沿使簧片354压缩的方向(在图7中为顺时针方向)旋转时，内圈351能够相对于外圈352自由旋转，内圈351不会将扭矩传递至外圈。当单向轴承35的内圈351沿相反方向(在图7中为逆时针方向)旋转时，簧片354将滚针353抵靠楔形块355锁紧，由此将单向轴承35的内圈351、外圈352和滚针353锁定为一体，此时内圈351能够将扭矩传递至外圈352。在其他实施方式中，也可以采用任何其他合适类型的单向轴承。

如图2至图4所示，在卡盘驱动套筒36与卡盘20的安装环21之间，还可以根据需要设置支承套筒37或者其他支承件或连接件。

在本实施方式中，驱动器10通过凸轮机构来周期性地驱动锥形针31轴向进给。如图1至图4所示，传动组件30还可以包括凸轮38、与凸轮38配合的滚筒39、滚筒轴41、滚筒轴安装座42、壳体43和弹簧44。凸轮38通过其上的安装孔381连接至驱动器10的输出轴11，从而能够随输出轴11旋转。如图3所示，滚筒轴安装座42包括板状的本体421，在本体421的一侧具有一对相对设置的凸耳422，每个凸耳422上设置有孔423。滚筒轴41穿过孔423及滚筒39，以将滚筒39联接在两个凸耳422之间。如图4所示，滚筒轴安装座42的本体421的相反侧设置有筒形部424，筒形部424构造成用于接纳锥形针31的圆柱形部段312的端部。在筒形部424的筒壁上设置有一对相对的孔425。相应地，参见图2至图5，在锥形针31的圆柱形部段312的端部附近设置有环形槽315，销钉45可以穿过筒形部424上的孔425并伸入环形槽315中，由此可以将锥形针31联接至滚筒轴安装座42，并且允许锥形针31相对于滚筒轴安装座42旋转。

参见图3及图4，壳体43大致呈筒形，并且限定有沿轴线A的方向延伸的两个导向槽431，这两个导向槽431分别用于接纳并导引滚筒轴41的两个端部。如图2所示，在组装状态下，滚筒39、滚筒轴41、滚筒轴安装座42及锥形针31的一部分被接纳在壳体43中，壳体43抵靠销钉安装座33固定，并且弹簧44在壳体43中布置于滚筒轴安装座42与销钉安装座33之间。弹簧44迫压滚筒轴安装座42以及相连接的滚筒39抵靠凸轮38。

如图1和图2所示，在初始位置，滚筒39与凸轮38的最凹点相接触，销钉32位于锥形针31的导引槽313的倾斜部段313b的前端处，卡盘20的卡爪22处于收缩状态。此时，可以将渐缩的卡盘端部24伸入待扩张的管道中。

随着驱动器10驱动凸轮38旋转，凸轮38与滚筒39的接触点从凸轮的最凹点逐渐过渡到凸轮的最凸点，在壳体43的导向槽431对滚筒轴41的约束下，凸轮38推动滚筒39及滚筒轴安装座42沿轴线A的方向朝向卡盘20运动。进而，滚筒轴安装座42克服弹簧44的弹力并推动锥形针31沿轴线A的方向朝向卡盘20运动。由于锥形针31的导引槽313的倾斜部段313b以及穿过导引槽313的销钉32的约束，锥形针31在开始朝向卡盘20轴向进给时绕轴线A旋转并带动衬套34旋转。单向轴承35将衬套34的扭矩传递至卡盘驱动套筒36并进而传递至卡盘20，由此使卡盘20旋转预定角度。随后，锥形针31继续向前推进，当锥形针31的导引槽313的直线部段313a开始与销钉32配合时，锥形针31仅轴向进给而不发生旋转，锥形针31的圆锥形部段311推动卡盘20的各个卡爪22相对于安装环21径向向外扩张，由此使套在卡盘端部24上的管道扩张。

随后，驱动器10继续驱动凸轮38旋转，凸轮38与滚筒39的接触点从凸轮的最凸点快速转变至凸轮的最凹点，弹簧44将滚筒轴安装座42以及相连接的锥形针31朝向凸轮38偏置回到初始位置。锥形针31在缩回的过程中反向旋转，但单向轴承35不会将该反向旋转传递至卡盘20。也就是说，在本实施方式中，卡盘20仅在锥形针31轴向进给的初期(即，锥形针31的导引槽313的倾斜部段313b与销钉32配合时)旋转预定角度；在锥形针31轴向进给的后期(即，锥形针31的导引槽313的直线部段313a与销钉32配合时)以及锥形针31轴向缩回的期间，卡盘20均不发生旋转。由此，可以使卡盘20在卡爪22基本处于收缩状态时先旋转预定角度，随后再进行扩张。使卡爪22在基本处于收缩状态下时旋转可以有利地避免待扩张的管道的摩擦力阻碍卡爪22的旋转。

随后，重复上述过程，直到卡盘20旋转360°为止，以便均匀地扩大管道的内径。

本公开还包括对根据前述第一实施方式的管道扩张器1的进一步变型。

图8至图11示出了根据本公开的第二实施方式的管道扩张器1’，其中图8示出了管道扩张器1’的立体图，图9示出了沿图8中的轴线A’截取的管道扩张器1’的纵向截面图，图10和图11示出了从不同角度观察的管道扩张器1’的分解视图。

本实施方式与第一实施方式的主要区别在于，在第一实施方式中采用单向轴承35实现锥形针与卡盘之间的单向扭矩传递，而本实施方式中采用棘齿盘35’来替换单向轴承35作为锥形针与卡盘之间的单向扭矩传递机构。

如图9至图11所示，棘齿盘35’大致呈环形并且设置在销钉安装座33’与卡盘驱动套筒36’之间，棘齿盘35’在弹簧46’的迫压下抵靠卡盘驱动套筒36’。棘齿盘35’围绕锥形针31’的圆柱形部段312’布置，并且例如通过键-槽配合结构联接至锥形针31’的圆柱形部段312’从而能够随锥形针31’一起旋转。与前述实施方式类似，如图10和图11所示，卡盘驱动套筒36’及卡盘20’的彼此相对的端面上分别设置有端面齿361’和端面齿221’，端面齿361’和端面齿221’相互啮合以将扭矩从卡盘驱动套筒36’传递至卡盘20’。此外，如图10所示，棘齿盘35’的面向卡盘驱动套筒36’的一侧设置有端面棘齿351’。相应地，如图11所示，卡盘驱动套筒36’的面向棘齿盘35’的一侧设置有端面棘齿362’。当棘齿盘35’相对于卡盘驱动套筒36’沿一个方向旋转时(例如当锥形针31’轴向进给并旋转时)，棘齿盘35’的端面棘齿351’与卡盘驱动套筒36’的端面棘齿362’彼此啮合，使得扭矩能够从棘齿盘35’传递至卡盘驱动套筒36’，进而驱动卡盘20’旋转；当棘齿盘35’相对于卡盘驱动套筒36’沿相反方向旋转时(例如当锥形针31’轴向缩回并旋转时)，棘齿盘35’的端面棘齿351’与卡盘驱动套筒36’的端面棘齿362’彼此打滑，使得扭矩无法从棘齿盘35’传递至卡盘驱动套筒36’，卡盘20’不旋转。在其他实施方式中，也可以取消卡盘驱动套筒36’，而使棘齿盘35’直接与设置在卡盘上的端面棘齿相配合。本实施方式的其他方面可以与第一实施方式相同或类似，此处不再赘述。在其他实施方式中，也可以采用其他替代性的单向扭矩传递机构来实现锥形针与卡盘之间的单向扭矩传递。

图12示出了根据本公开的第三实施方式的管道扩张器1”的俯视图，为清楚起见，图12中未示出与第一实施方式中的壳体43及销钉安装座33类似的部件。该实施方式与第一实施方式的主要区别在于，采用偏心轮38”替代第一实施方式中的凸轮38来周期性地推动锥形针轴向进给。在本实施方式中，锥形针31”的圆柱形部段312”的端部设置有板状件316”，弹簧44”设置在板状件316”与销钉安装座(未示出)之间。驱动器10”驱动偏心轮38”旋转，当偏心轮38”与板状件316”的接触点从偏心轮38”的近端周缘逐渐过渡到偏心轮38”的远端周缘时，偏心轮38”通过板状件316”推动锥形针31”轴向进给。随着偏心轮38”进一步旋转，偏心轮38”与板状件316”的接触点从偏心轮38”的远端周缘逐渐过渡到偏心轮38”的近端周缘，弹簧44”将板状件316”朝向偏心轮38”偏置，由此使锥形针31”缩回。本实施方式的其他方面可以与前述实施方式相同或类似，此处不再赘述。

此外，在前述实施方式中使用弹簧作为使锥形针缩回的复位机构，但本公开不限于此。在其他实施方式中也可以设置其他任何合适类型的复位机构。例如，可以沿着凸轮或偏心轮的周缘设置一圈T形槽，通过一端被卡在T形槽内并且能够在T形槽中自由滑动的销钉来直接连接凸轮或偏心轮与锥形针。例如，还可以采用磁吸式复位机构。

本公开提供了一种结构简单紧凑的管道扩张器，该管道扩张器包括带有倾斜或螺旋式的导引槽的锥形针以及单向扭矩传递装置，由此通过简单的机械结构实现了管道扩张器的卡盘的扩张及旋转运动。优选地，单向扭矩传递装置设置成仅将锥形针向前进给时的旋转传递至卡盘，使得卡盘先在卡爪基本处于收缩状态下时旋转随后再扩张，由此可以有效地避免管道对卡盘端部的摩擦作用阻碍卡盘旋转，并且有利于实现对管道的均匀扩张。

在此，已详细描述了根据本公开的管道扩张器的示例性实施方式，但是应该理解的是，本公开并不局限于上文详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离本公开的主旨和范围的情况下，本领域的技术人员能够对本公开进行各种变型和变体。所有这些变型和变体都落入本公开的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (12)

1.一种管道扩张器，包括：

驱动器；

卡盘，所述卡盘包括多个卡爪，所述多个卡爪能够在收缩状态和扩张状态之间运动，在所述收缩状态下，所述多个卡爪彼此邻接并且共同限定渐缩的卡盘端部；在所述扩张状态下，所述多个卡爪径向向外扩张；

传动组件，所述传动组件构造成将所述驱动器的动力传递至所述卡盘，以驱动所述多个卡爪扩张以及所述卡盘绕所述管道扩张器的轴线旋转，

其特征在于，所述传动组件包括：

锥形针，所述锥形针包括圆锥形部段和圆柱形部段，所述圆柱形部段设置有导引槽，所述导引槽包括相对于所述轴线倾斜延伸的倾斜部段，所述驱动器构造成驱动所述锥形针沿所述轴线朝向所述卡盘进给，使得所述圆锥形部段推动所述多个卡爪从所述收缩状态转换至所述扩张状态；

复位机构，所述复位机构构造成使所述锥形针沿所述轴线远离所述卡盘而缩回，使得所述多个卡爪从所述扩张状态转换至所述收缩状态；

销钉及销钉安装座，所述销钉设置在所述销钉安装座中并且所述销钉的至少一部分被接纳在所述导引槽中，所述销钉能够与所述导引槽的所述倾斜部段相配合，使得所述锥形针能够在沿所述轴线运动的同时绕所述轴线旋转；以及

单向扭矩传递机构，所述单向扭矩传递机构构造成将所述锥形针沿一个方向旋转产生的扭矩传递至所述卡盘，并且不能将所述锥形针沿相反方向旋转产生的扭矩传递至所述卡盘。

2.根据权利要求1所述的管道扩张器，其特征在于，所述单向扭矩传递机构包括单向轴承，所述单向轴承的内圈围绕所述锥形针的所述圆柱形部段布置成与所述锥形针一起旋转，所述单向轴承的外圈联接至所述卡盘，所述单向轴承构造成：在所述内圈沿一个方向旋转时，所述内圈与所述外圈被锁定为一体以将扭矩传递至所述外圈；当所述内圈沿相反方向旋转时，所述内圈相对于所述外圈自由旋转而不将扭矩传递至所述外圈。

3.根据权利要求2所述的管道扩张器，其特征在于，所述传动组件包括卡盘驱动套筒，所述卡盘驱动套筒围绕所述单向轴承的所述外圈布置成与所述外圈一起旋转，所述卡盘驱动套筒包括端面齿，所述卡盘驱动套筒的端面齿与所述卡盘上的端面齿啮合以将扭矩传递至所述卡盘。

4.根据权利要求1所述的管道扩张器，其特征在于，所述单向扭矩传递机构包括棘齿盘，所述棘齿盘围绕所述锥形针的所述圆柱形部段布置成与所述锥形针一起旋转，所述棘齿盘通过端面棘齿联接至所述卡盘，当所述棘齿盘沿一个方向旋转时，所述棘齿盘通过所述端面棘齿将扭矩传递至所述卡盘；当所述棘齿盘沿相反方向旋转时，所述端面棘齿打滑，使得扭矩无法传递至所述卡盘。

5.根据权利要求4所述的管道扩张器，其特征在于，所述传动组件包括卡盘驱动套筒，所述卡盘驱动套筒的一侧设置有用于与所述棘齿盘的端面棘齿相配合的端面棘齿，所述卡盘驱动套筒的相反侧包括端面齿，所述卡盘驱动套筒的端面齿与所述卡盘上的端面齿啮合以将扭矩传递至所述卡盘。

6.根据权利要求1所述的管道扩张器，其特征在于，所述传动组件包括连接至所述驱动器的输出轴的凸轮或偏心轮，当所述凸轮或偏心轮旋转时，所述凸轮或偏心轮周期性地推动所述锥形针沿所述轴线朝向所述卡盘进给。

7.根据权利要求6所述的管道扩张器，其特征在于，所述复位机构包括弹簧，所述弹簧构造成将所述锥形针朝向所述凸轮或偏心轮偏置。

8.根据权利要求1所述的管道扩张器，其特征在于，所述导引槽贯穿所述锥形针的所述圆柱形部段。

9.根据权利要求8所述的管道扩张器，其特征在于，所述销钉安装座构造为环绕所述锥形针的所述圆柱形部段的套筒，所述套筒的筒壁上设置有沿径向方向对准的一对销钉孔，所述销钉穿过所述一对销钉孔及所述导引槽而固定。

10.根据权利要求1所述的管道扩张器，其特征在于，所述导引槽还包括沿所述轴线延伸的直线部段，所述直线部段与所述倾斜部段相连，并且所述倾斜部段设置在靠近所述锥形针的所述圆锥形部段的一侧。

11.根据权利要求1所述的管道扩张器，其特征在于，所述导引槽相对于所述轴线构造为螺旋形。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的管道扩张器，其特征在于，所述单向扭矩传递机构构造成将所述锥形针在朝向所述卡盘进给时的旋转产生的扭矩传递至所述卡盘，而不将所述锥形针在远离所述卡盘缩回时的反向旋转产生的扭矩传递至所述卡盘。

Images