CN116550822B - 一种空心钢管弯曲机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空心钢管弯曲机构，属于钢管加工领域。一种空心钢管弯曲机构，包括底板和钢管，所述底板上表面依次固定连接有第一输送机构、第二输送机构和第三输送机构，所述底板上端面中部固定连接有加热箱，所述第二输送机构位于加热箱下方，所述底板上端面右侧固定连接有安装板；本发明通过加热箱、磁力大小不同的第一电磁板和第二电磁板，能够使得钢管悬浮在加热箱内，从而能够对钢管进行全面的预热，并且通过抽气、空心板以及喷气头的设置，能够在钢管的上下部产生两股大小相同方向相反的气流，如此将会推动悬浮的钢管进行转动，如此使得钢管在受热的环境内进行转动，使得钢管侧壁获取均匀的预热效果，进而提高了钢管的折弯质量。

Description

一种空心钢管弯曲机构

技术领域

本发明涉及钢管加工技术领域，尤其涉及一种空心钢管弯曲机构。

背景技术

空心钢管是一种中间为空心的圆形钢管，通常用于水力、建筑、机器制造等领域。空心钢管弯头是一种用于水力输送系统中的管道连接件。它们可以将管道方向转弯，以适应管道布置和流体输送要求。水电用的钢管弯头通常具有高强度、耐腐蚀性和耐磨性等特点，以满足水力输送系统的高强度工作环境，而钢管弯头一般是由直管冲压折弯而成。

公开号为“CN113909348A”的一种钢管生产加工定型用弯曲装置，本发明包括工作台，所述工作台的顶部安装有弯曲机构和传动机构；所述弯曲机构包括定型滚轮、固定板、舵机、定位块轴套、传动轴、连接块、旋转滚轮、圆盘、第一转轴、滑槽、把手、固定块、螺纹杆和调整块，所述传动机构包括支撑板、第二转轴、电机、链轮、齿轮、移动滚轮、安装盒、弹簧、按钮开关和压力板。本发明解决了钢管弯曲不可调整的问题，弯曲机构的螺纹杆和调整块可以调节定型滚轮的外径，适应不同弯曲程度的钢管加工，传动轴和连接块可以调整旋转滚轮的左右位置，从而适应不同类型的钢管，压力板可以在旋转滚轮造成挤压后触碰按钮开关。

针对上述现有技术而言，直接对钢管进行折弯会存在以下缺陷，壁厚变薄：在弯曲的内侧，钢管的壁厚会被拉伸，使其变薄，从而减少了其承受载荷的能力；内部应力：折弯后的钢管内部会受到应力，当这些应力超出其材料极限时，可能会导致裂纹、断裂或失效。从而无法有效保证钢管折弯后的质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中直接对钢管进行折弯会存在一定缺陷，无法有效保证钢管折弯后质量的问题，而提出的一种空心钢管弯曲机构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种空心钢管弯曲机构，包括底板和钢管，所述底板上表面依次固定连接有第一输送机构、第二输送机构和第三输送机构，所述底板上端面中部固定连接有加热箱，所述第二输送机构位于加热箱下方，所述底板上端面右侧固定连接有安装板，所述第三输送机构位于安装板下方，还包括：

预热组件，所述预热组件设置在加热箱内部，预热组件用于将钢管悬浮起来进行均匀预热，所述预热组件包括第一电磁板和第二电磁板，所述第一电磁板和第二电磁板均与加热箱内壁固定连接，所述第一电磁板两侧均固定连接有空心板，两个所述空心板相互靠近的一侧等间距设置有喷气头，所述加热箱顶部固定连接有抽气机，所述抽气机输出端固定连接有多通球，所述多通球两侧均通过第一导管与空心板内腔连通，且所述抽气机输入端与加热箱内腔连通；

折弯组件，所述折弯组件设置在安装板侧壁，折弯组件用于对钢管进行低损折弯。

为了提高加热箱内的预热效果，优选地，所述加热箱两侧均固定连接有液压伸缩板，所述底板上表面固定连接有密封插槽，且所述液压伸缩板与密封插槽内腔相卡合。

为了能够顺利将钢管进行悬浮，进一步地，所述第一电磁板和第二电磁板分别位于第二输送机构运输面的上方和下方，所述第一电磁板和第二电磁板相互靠近的一侧磁极相反，所述第一电磁板的电磁性大于第二电磁板的电磁性。

为了使得悬浮的钢管转动起来，更进一步地，两侧所述喷气头距离第二输送机构上端面的高度不同，一侧所述喷气头的输出口位于钢管侧壁下部，另一侧所述喷气头的输出口位于钢管侧壁上部，且两侧所述喷气头的输出口至钢管侧壁的距离相同。

为了提高钢管弯折时的稳定性，优选地，所述折弯组件包括双向伸缩气缸，所述双向伸缩气缸与安装板内顶部固定连接，所述双向伸缩气缸两端均固定连接有球阀，所述底板上表面固定连接有液压冲杆，且所述液压冲杆的挤压端位于双向伸缩气缸中部，所述球阀靠近钢管的一侧开设有出气孔，所述球阀远离钢管的一侧均固定连接有第二导管，所述抽气机输出端侧壁固定连接有第三导管，所述第二导管通过三通球与第三导管连通，且所述第二导管内设置有电磁阀。

为了时刻保持对钢管内腔的封堵，进一步地，两侧所述球阀与钢管两端相贴合，且所述球阀侧壁与钢管内壁之间滑动连接。

为了提高钢管的转动速度，优选地，所述安装板内顶部固定连接有活塞盒，所述活塞盒侧壁滑动连接有推块，所述推块与活塞盒内壁之间通过竖板固定连接有复位弹簧，所述活塞盒内壁固定连接有氮气分子膜，所述活塞盒顶部靠近推块的一侧固定连接有吸气管，所述活塞盒顶部远离推块的一侧固定连接有充气管。

为了避免钢管发生高温氧化，进一步地，所述充气管另一端与多通球侧壁固定连接，所述吸气管与充气管内均设置有单向阀，且两个所述单向阀开启方向相反。

为了保持活塞盒内的气压平衡，进一步地，所述复位弹簧回弹推动推块产生的吸力大于吸气管内单向阀打开所需的吸力。

为了方便对钢管所处位置进行控制，优选地，所述第一输送机构、第二输送机构和第三输送机构中部均开设有限位槽，且第一输送机构、第二输送机构和第三输送机构均采用单独的电机驱动。

与现有技术相比，本发明提供了一种空心钢管弯曲机构，具备以下

有益效果：

1、该一种空心钢管弯曲机构，通过加热箱、磁力大小不同的第一电磁板和第二电磁板，能够使得钢管悬浮在加热箱内，从而能够对钢管进行全面的预热，并且通过抽气、空心板以及喷气头的设置，能够在钢管的上下部产生两股大小相同方向相反的气流，如此将会推动悬浮的钢管进行转动，如此使得钢管在受热的环境内进行转动，使得钢管侧壁获取均匀的预热效果，进而提高了钢管的折弯质量。

2、该一种空心钢管弯曲机构，通过双向伸缩气缸、球阀、出气孔、第二导管、抽气机以及第三导管的设置，将会把加热箱内的热气流通过球阀充入钢管内，使得钢管内壁产生向外的柔性膨胀力，以此来有效减弱液压冲杆折弯时产生的冲击力，并且能够使得折弯点的形变产生的更加柔和，有效避免折弯时产生裂纹或断裂的情况，从而进一步确保了钢管折弯时的质量。

3、该一种空心钢管弯曲机构，通过活塞盒、推块、氮气分子膜、吸气管以及充气管的设置，利用液压冲杆对钢管折弯时产生的挤压力，使得活塞盒内的气体穿过氮气分子膜后从喷气头内排出，如此将会加快喷气头喷出的气流速度，从而加快钢管的转动速度，进而提高了钢管的均匀预热效果，并且通过常温纯氮气体的充入，能够降低加热箱的温度，从而确保了对钢管的预热效果，而且由于向折弯时的钢管内充入了一部分热气流，此时加入纯氮气体还能够降低加热箱内的氧气含量，降低钢管表面发生高温氧化的可能性，从而确保了钢管的折弯质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种空心钢管弯曲机构的主视整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种空心钢管弯曲机构的侧视整体结构示意图；

图3为本发明提出的一种空心钢管弯曲机构的主视局部剖结构示意图；

图4为本发明提出的一种空心钢管弯曲机构的加热箱内部结构示意图；

图5为本发明提出的一种空心钢管弯曲机构的俯视局部剖结构示意图；

图6为本发明提出的一种空心钢管弯曲机构的图5中局部放大结构示意图；

图7为本发明提出的一种空心钢管弯曲机构的活塞盒内部结构示意图；

图8为本发明提出的一种空心钢管弯曲机构的球阀结构示意图。

图中：1、底板；101、第一输送机构；102、第二输送机构；103、第三输送机构；104、限位槽；2、加热箱；21、液压伸缩板；22、密封插槽；3、安装板；4、预热组件；41、第一电磁板；42、第二电磁板；43、空心板；44、喷气头；45、第一导管；5、折弯组件；51、双向伸缩气缸；52、球阀；521、出气孔；522、第二导管；523、三通球；53、液压冲杆；54、活塞盒；541、复位弹簧；542、吸气管；543、充气管；55、推块；56、氮气分子膜；6、抽气机；61、多通球；62、第三导管。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例：

参照图1-图8，一种空心钢管弯曲机构，包括底板1和钢管，底板1上表面依次固定连接有第一输送机构101、第二输送机构102和第三输送机构103，底板1上端面中部固定连接有加热箱2，第二输送机构102位于加热箱2下方，底板1上端面右侧固定连接有安装板3，第三输送机构103位于安装板3下方，还包括：

预热组件4，预热组件4设置在加热箱2内部，预热组件4用于将钢管悬浮起来进行均匀预热，预热组件4包括第一电磁板41和第二电磁板42，第一电磁板41和第二电磁板42均与加热箱2内壁固定连接，第一电磁板41两侧均固定连接有空心板43，两个空心板43相互靠近的一侧等间距设置有喷气头44，加热箱2顶部固定连接有抽气机6，抽气机6输出端固定连接有多通球61，多通球61两侧均通过第一导管45与空心板43内腔连通，且抽气机6输入端与加热箱2内腔连通；

折弯组件5，折弯组件5设置在安装板3侧壁，折弯组件5用于对钢管进行低损折弯；

参照图2、图3，其中，加热箱2两侧均固定连接有液压伸缩板21，底板1上表面固定连接有密封插槽22，且液压伸缩板21与密封插槽22内腔相卡合；

参照图3、图4，其中，第一电磁板41和第二电磁板42分别位于第二输送机构102运输面的上方和下方，第一电磁板41和第二电磁板42相互靠近的一侧磁极相反，第一电磁板41的电磁性大于第二电磁板42的电磁性；

需要说明的是，将第一电磁板41和第二电磁板42通电，根据磁铁异性相吸原理，将会在两者之间产生一个具有的吸力磁场，而由于第一电磁板41的磁性更强，将会使得吸力磁场向上的吸力更大，并以此克服钢管自身重力的影响，而在此吸引力的作用下将会把下方的钢管吸起来，从而实现悬浮的效果；

参照图4，其中，两侧喷气头44距离第二输送机构102上端面的高度不同，一侧喷气头44的输出口位于钢管侧壁下部，另一侧喷气头44的输出口位于钢管侧壁上部，且两侧喷气头44的输出口至钢管侧壁的距离相同；

其中，加热箱2采用的是现有成熟电热管加热方式；第一电磁板41和第二电磁板42通电后获得磁性的技术也是属于现有成型进行，因此也不再进行赘述；第一输送机构101、第二输送机构102和第三输送机构103的输送带均采用的是金属隔热材料制成；

通过上述结构的设置，利用第一电磁板41和第二电磁板42对钢管产生的两股不同吸引力，使得钢管悬浮在加热箱2内，从而能够使得钢管受到全面的预热，然后通过两个喷气头44吹出的相向气流，使得热量向钢管侧壁汇聚，使得钢管侧壁更快速的进行预热，并且相向吹动的两股热气流将会推动悬浮的钢管进行转动，如此使得钢管在受热的环境内进行转动，使得钢管侧壁获取均匀的预热效果，从而可以使钢管材料变得更加柔软，减少其折弯受力时产生的内部应力，提高其塑性和韧性，并且有助于保持钢管截面的形状和尺寸不变，进而提高了钢管的折弯质量。

参照图5-图8，其中，折弯组件5包括双向伸缩气缸51，双向伸缩气缸51与安装板3内顶部固定连接，双向伸缩气缸51两端均固定连接有球阀52，底板1上表面固定连接有液压冲杆53，且液压冲杆53的挤压端位于双向伸缩气缸51中部，球阀52靠近钢管的一侧开设有出气孔521，球阀52远离钢管的一侧均固定连接有第二导管522，抽气机6输出端侧壁固定连接有第三导管62，第二导管522通过三通球523与第三导管62连通，且第二导管522内设置有电磁阀；

参照图7、图8，其中，两侧球阀52与钢管两端相贴合，且球阀52侧壁与钢管内壁之间滑动连接；

通过上述结构的设置，在液压冲杆53对钢管侧壁进行挤压折弯时，第二导管522内设置的电磁阀将会打开，如此抽气机6将会把加热箱2内的热气流通过球阀52充入钢管内，使得钢管内壁产生向外的柔性膨胀力，以此来有效减弱液压冲杆53折弯时产生的冲击力，并且能够使得折弯点的形变产生的更加柔和，有效避免折弯时产生裂纹或断裂的情况，从而进一步确保了钢管折弯时的质量。

参照图5-图7，其中，安装板3内顶部固定连接有活塞盒54，活塞盒54侧壁滑动连接有推块55，推块55与活塞盒54内壁之间通过竖板固定连接有复位弹簧541，活塞盒54内壁固定连接有氮气分子膜56，活塞盒54顶部靠近推块55的一侧固定连接有吸气管542，活塞盒54顶部远离推块55的一侧固定连接有充气管543；

参照图1-图3，其中，充气管543另一端与多通球61侧壁固定连接，吸气管542与充气管543内均设置有单向阀，且两个单向阀开启方向相反；

其中，复位弹簧541回弹推动推块55产生的吸力大于吸气管542内单向阀打开所需的吸力；

通过上述结构的设置，在液压冲杆53对钢管进行折弯时，钢管侧壁将会对推块55进行挤压，如此将会对活塞盒54内的气体产生挤压作用，使得气体穿过氮气分子膜56后通过充气管543充入多通球61内，并从两侧的喷气头44内排出，如此将会加快喷气头44喷出的气流速度，从而加快钢管的转动速度，进而提高了钢管的均匀预热效果，并且通过常温纯氮气体的充入，能够降低加热箱2的温度，避免加热箱2长期工作导致其内部温度过高的情况，使得温度一直保持在设定阈值内，从而确保了对钢管的预热效果，并且由于向折弯时的钢管内充入了一部分热气流，此时加入纯氮气体还能够降低加热箱2内的氧气含量，降低钢管表面发生高温氧化的可能性，从而确保了钢管的折弯质量。

参照图1、图2，其中，第一输送机构101、第二输送机构102和第三输送机构103中部均开设有限位槽104，且第一输送机构101、第二输送机构102和第三输送机构103均采用单独的电机驱动；

需要说明的是，通过限位槽104的设置，能够对钢管进行限位，避免钢管在移动的过程中发生偏移，其次第一输送机构101、第二输送机构102和第三输送机构103均采用单独的电机驱动，能够更加方便对整个折弯流程进行控制，方便工作人员进行管理。

参照图1-图8，本发明中，在使用时将钢管按照一定间隔依次放置在第一输送机构101的限位槽104内，此时第一输送机构101会将钢管传动至第二输送机构102上，当钢管移动至第二输送机构102中心时，停止第一输送机构101和第二输送机构102的移动，此时加热箱2两侧的液压伸缩板21向下推动，以此将加热箱2内腔进行密封，随后加热箱2开始预热工作，并在此时给第一电磁板41和第二电磁板42通电，如此将会在钢管的上下产生两股强度不同的相斥力，从而将钢管向上抬升悬浮起来，同时抽气机6也将会开始工作，将会把加热箱2内的空气抽出，并重新从喷气头44处排出，如此将会使得热量向钢管侧壁汇聚，使得钢管侧壁更快速的进行预热，并且相向吹动的两股热气流将会推动悬浮的钢管进行转动，如此使得钢管在受热的环境内进行转动，使得钢管侧壁获取均匀的预热效果，从而可以使钢管材料变得更加柔软，减少其折弯受力时产生的内部应力，提高其塑性和韧性，并且有助于保持钢管截面的形状和尺寸不变；

待钢管预热完成后，第一输送机构101、第二输送机构102和第三输送机构103同时移动，预热后钢管将会进入安装板3下方，而未预热的钢管将会再次进入加热箱2内进行预热，此时预热后钢管的折弯处将会刚好移动至液压冲杆53处，首先双向伸缩气缸51将会收缩，使得两端的球阀52与预热后钢管两端紧密贴合，此时液压冲杆53将会对钢管侧壁进行挤压折弯，同时在进行折弯时第二导管522内设置的电磁阀将会打开，如此抽气机6将会把加热箱2内的热气流通过球阀52充入钢管内，使得钢管内壁产生向外的柔性膨胀力，以此来有效减弱液压冲杆53折弯时产生的冲击力，并且能够使得折弯点的形变产生的更加柔和，有效避免折弯时产生裂纹或断裂的情况；

与此同时，在液压冲杆53对钢管进行折弯时，钢管侧壁将会对推块55进行挤压，从而使得推块55向活塞盒54内移动，如此将会对活塞盒54内的气体产生挤压作用，首先将会使得气体穿过氮气分子膜56，隔离空气之中的氧气分子，其次挤压作用将会打开充气管543内的单向阀，从而将氮气通过充气管543内充入多通球61内，并从两侧的喷气头44内排出，如此将会加快喷气头44喷出的气流速度，从而加快钢管的转动速度，进而提高了钢管的均匀预热效果，并且通过常温纯氮气体的充入，首先能够降低加热箱2的温度，避免加热箱2长期工作导致其内部温度过高的情况，使得温度一直保持在设定阈值内，其次由于向折弯时的钢管内充入了一部分热气流，此时加入纯氮气体还能够降低加热箱2内的氧气含量，降低钢管表面发生高温氧化的可能性；随后当折弯完成，液压冲杆53复位时，在复位弹簧541的回弹作用下，将会在活塞盒54内产生一定吸力作用，如此将会打开吸气管542内的单向阀，以此从外界向活塞盒54内补充新鲜的常温气流，确保后续工作的顺利反复运转，并且能够将折弯后的钢管重新推回第三输送机构103中部，如此方便将其向外进行输送。

需要说明的是，电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空心钢管弯曲机构，包括底板（1）和钢管，所述底板（1）上表面依次固定连接有第一输送机构（101）、第二输送机构（102）和第三输送机构（103），其特征在于，所述底板（1）上端面中部固定连接有加热箱（2），所述第二输送机构（102）位于加热箱（2）下方，所述底板（1）上端面右侧固定连接有安装板（3），所述第三输送机构（103）位于安装板（3）下方，还包括：

预热组件（4），所述预热组件（4）设置在加热箱（2）内部，预热组件（4）用于将钢管悬浮起来进行均匀预热，所述预热组件（4）包括第一电磁板（41）和第二电磁板（42），所述第一电磁板（41）和第二电磁板（42）均与加热箱（2）内壁固定连接，所述第一电磁板（41）和第二电磁板（42）分别位于第二输送机构（102）运输面的上方和下方，所述第一电磁板（41）和第二电磁板（42）相互靠近的一侧磁极相反，所述第一电磁板（41）的电磁性大于第二电磁板（42）的电磁性，所述第一电磁板（41）两侧均固定连接有空心板（43），两个所述空心板（43）相互靠近的一侧等间距设置有喷气头（44），所述加热箱（2）顶部固定连接有抽气机（6），所述抽气机（6）输出端固定连接有多通球（61），所述多通球（61）两侧均通过第一导管（45）与空心板（43）内腔连通，且所述抽气机（6）输入端与加热箱（2）内腔连通，两侧所述喷气头（44）距离第二输送机构（102）上端面的高度不同，一侧所述喷气头（44）的输出口位于钢管侧壁下部，另一侧所述喷气头（44）的输出口位于钢管侧壁上部，且两侧所述喷气头（44）的输出口至钢管侧壁的距离相同；

折弯组件（5），所述折弯组件（5）设置在安装板（3）侧壁，折弯组件（5）用于对钢管进行低损折弯。

2.根据权利要求1所述的一种空心钢管弯曲机构，其特征在于，所述加热箱（2）两侧均固定连接有液压伸缩板（21），所述底板（1）上表面固定连接有密封插槽（22），且所述液压伸缩板（21）与密封插槽（22）内腔相卡合。

3.根据权利要求1所述的一种空心钢管弯曲机构，其特征在于，所述折弯组件（5）包括双向伸缩气缸（51），所述双向伸缩气缸（51）与安装板（3）内顶部固定连接，所述双向伸缩气缸（51）两端均固定连接有球阀（52），所述底板（1）上表面固定连接有液压冲杆（53），且所述液压冲杆（53）的挤压端位于双向伸缩气缸（51）中部，所述球阀（52）靠近钢管的一侧开设有出气孔（521），所述球阀（52）远离钢管的一侧均固定连接有第二导管（522），所述抽气机（6）输出端侧壁固定连接有第三导管（62），所述第二导管（522）通过三通球（523）与第三导管（62）连通，且所述第二导管（522）内设置有电磁阀。

4.根据权利要求3所述的一种空心钢管弯曲机构，其特征在于，两侧所述球阀（52）与钢管两端相贴合，且所述球阀（52）侧壁与钢管内壁之间滑动连接。

5.根据权利要求3所述的一种空心钢管弯曲机构，其特征在于，所述安装板（3）内顶部固定连接有活塞盒（54），所述活塞盒（54）侧壁滑动连接有推块（55），所述推块（55）与活塞盒（54）内壁之间通过竖板固定连接有复位弹簧（541），所述活塞盒（54）内壁固定连接有氮气分子膜（56），所述活塞盒（54）顶部靠近推块（55）的一侧固定连接有吸气管（542），所述活塞盒（54）顶部远离推块（55）的一侧固定连接有充气管（543）。

6.根据权利要求5所述的一种空心钢管弯曲机构，其特征在于，所述充气管（543）另一端与多通球（61）侧壁固定连接，所述吸气管（542）与充气管（543）内均设置有单向阀，且两个所述单向阀开启方向相反。

7.根据权利要求6所述的一种空心钢管弯曲机构，其特征在于，所述复位弹簧（541）回弹推动推块（55）产生的吸力大于吸气管（542）内单向阀打开所需的吸力。

8.根据权利要求1所述的一种空心钢管弯曲机构，其特征在于，所述第一输送机构（101）、第二输送机构（102）和第三输送机构（103）中部均开设有限位槽（104），且第一输送机构（101）、第二输送机构（102）和第三输送机构（103）均采用单独的电机驱动。