CN117181927A - 一种数控弯管机芯棒的自润滑结构及自润滑方法 - Google Patents

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徐羽一
李新强
黄若愚
余君
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Abstract

本发明涉及数控弯管机技术领域,具体涉及一种数控弯管机芯棒的自润滑结构及自润滑方法。自润滑结构包括芯棒、沿所述芯棒的轴向设置在所述芯棒上的进油孔、设置在所述芯棒的前端部位且与所述进油孔相连通的出油孔,所述出油孔相对于所述进油孔横向设置,在所述出油孔内设置有单向阀;自润滑方法包括管子及芯棒的装夹、弯管润滑弧长的计算、管子初始位置的设定、喷油自润滑。本发明可有效避免芯棒较长时所出现的喷油装置关闭后出现较长的延迟喷油现象,从而实现润滑油喷油量的精确控制,进而避免喷油过多导致的润滑油滴漏现象。

Description

一种数控弯管机芯棒的自润滑结构及自润滑方法
技术领域
本发明涉及数控弯管机技术领域,具体涉及一种数控弯管机芯棒的自润滑结构及自润滑方法。
背景技术
随着数控弯管技术广泛应用于空调、汽车、航空、船舶等多个领域,弯管在工业发展中占有越来越重要的地位,因此弯管的质量和性能将直接影响工业产品的结构性能。但管件弯曲成型过程中会出现一些缺陷,例如弯曲破裂、压扁等问题。
为了解决管件弯曲时的扁化或开裂问题,一种较好的方法是在管子弯曲时使用芯棒,芯棒是置于管子的内孔中,起到对管子内壁的支撑作用。典型的芯棒是柔性芯轴,其结构是在刚性芯棒的前端依次通过转动副转动连接若干个球形芯头,管子弯曲时球形芯头能够随管子的弯曲而在管子内部自适应移位并支撑住管子的内壁,起到防止管件扁化或开裂的效果。
为了减少球形芯头在管子内部自适应移位的摩擦力,保护管子的内壁,需要在球形芯头与管子内壁之间设置润滑介质。润滑介质一般为润滑油、润滑油脂或润滑油加石墨混合剂。其中,润滑油脂或润滑油加石墨混合剂是采用手工涂抹;润滑油可在弯管是进行喷射润滑。但是上述润滑方式还存在以下不足:
一是采用手工涂抹时,管口及内壁润滑油太多,清洗管路较为麻烦,往往费时费力,导致效率变低、成本增大。
二是采用润滑油喷射润滑时,由于润滑油流动性强,如喷射油量不足,容易导致弯管的时候拉伤管子及芯棒;如喷射油量过多,容易出现较严重的润滑油滴漏现象,从而污染设备场地,并导致管口剩余污油影响后续管子与其它零件的焊接质量。而且,由于喷油润滑时,其润滑油出油存在滞后情况,停止喷油动作后因油路内还存在一定的压力,会导致持续喷油若干秒钟,从而影响润滑油喷油量的精确控制。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种数控弯管机芯棒的自润滑结构及自润滑方法,旨在克服现有芯棒润滑方式中的上述缺点。具体的技术方案如下:
一种数控弯管机芯棒的自润滑结构,包括芯棒、沿所述芯棒的轴向设置在所述芯棒上的进油孔、设置在所述芯棒的前端部位且与所述进油孔相连通的出油孔,所述出油孔相对于所述进油孔横向设置,在所述出油孔内设置有单向阀。
优选的,所述出油孔的数量有多个且沿所述芯棒的周向间隔分散布置。
优选的,所述出油孔的轴线向着所述芯棒的前端方向向前倾斜设置。
更优选的,在所述芯棒的外圆上设置有环形槽,各所述出油孔的喷口与所述环形槽相连通。
本发明中,所述芯棒为前端设置有1~N个球形芯头的柔性芯轴,所述1~N个球形芯头中的第一个球形芯头通过球形转动副与所述芯棒转动连接,所述1~N个球形芯头之间依次通过球形转动副实现转动连接。
一种数控弯管机芯棒的自润滑结构的自润滑方法,包括如下步骤:
(1)管子及芯棒的装夹:在管子内孔中安装芯棒,将管子安装到数控弯管机的伺服小车上,通过伺服小车上的卡盘将管子外圆夹紧,管子的待弯曲部位进入到弯管模具中,芯棒后端固定在数控弯管机上并使得芯棒的进油孔与喷油装置相连接;
(2)弯管润滑弧长的计算:在数控弯管机的控制系统中设置弯管润滑弧长计算模块,弯管润滑弧长计算模块根据管子的弯曲半径和弯曲角度,自动计算需要润滑的弧长L;
(3)管子初始位置的设定:伺服小车夹持管子向后移动,自动把管子向后多拉一段距离A;其中,所述距离A等于管子的起弯点至芯棒出油孔的喷口位置距离;
(4)喷油自润滑:伺服小车夹持管子向后移动一段距离L后,再向前送进一段距离L并在送进的过程中开启喷油装置进行喷油,从而实现管子待弯曲部位的自润滑。
优选方案之一是:所述步骤(4)喷油自润滑中,喷油时间、喷油停止时间由数控弯管机的控制系统进行设定,设定模式包括采用连续喷油或间隙喷油方式实现管子待弯曲部位的自润滑。
优选方案之二是:所述步骤(4)喷油自润滑中,当需要润滑的弧长L≥A时,管子移动至起弯点后开始弯曲,并继续进行喷油直至弯曲完成停止喷油。
优选方案之三是:所述步骤(4)喷油自润滑中,当弧长L<A时,喷油距离等于弧长L时停止喷油,开始弯曲,弯曲时不喷油。
优选方案之四是:考虑喷油可能存在延迟情况,自动计算弧长后,喷油在完成弯管提前X毫米处停止喷油;例如76R171规格的管子弯曲180°弧长L=537毫米,等弯曲至146°(即弯曲至弧长等于537-X毫米)时停止喷油;其中,提前停止喷油的距离X还可根据实际情况人工修整。同理,当弧长L小于尺寸A时,伺服小车夹住管子送进至起弯点同步喷油时,可以提前停止喷油,提前的距离Y人工可设;例如76R141规格的管子弯曲45°,弧长L为110毫米,A为150毫米,则喷油距离为L-Y即可。
优选方案之五是:喷油时间、喷油停止时间均可单独可设定,根据实际润滑情况及时更改,比如喷油0.5秒,停顿2秒的节奏,以精准控制喷油量。
作为本发明的更进一步改进,在所述芯棒、1~N个球形芯头上分别设置有依次相互连通的回油通道,在所述柔性芯轴的所述1~N个球形芯头中的最后一个球形芯头的球面上密布有若干数量与所述回油通道相连通的吸油微孔;所述芯棒上的回油通道后端与负压吸油装置相连接;在所述步骤(4)喷油自润滑中,润滑油喷油完成后,管子内部过量的润滑油在所述负压吸油装置的作用下被最后一个球形芯头上的吸油微孔所吸走并通过所述回油通道向后排出。
优选的,可在润滑油喷油完成、管子弯曲之间将管子往复移动一次,以实现管子内多余润滑油的去除。为避免吸油过多影响润滑,这时所采用的负压为微负压。
优选的,在管子弯制完成后的管子与芯棒分离脱开的过程中,还开启所述负压吸油装置对管子内部进行除油处理。为提高除油效果,这时所采用的负压为高负压。
优选的,所述喷油装置为通过喷油管路连接所述芯棒上进油孔的喷油泵。
优选的,所述负压吸油装置为通过负压管路连接所述芯棒上回油通道的真空发生器。
优选的,在所述第一个球形芯头上位于所述吸油微孔与所述回油通道之间的中心部位设置有滤芯安装孔,所述滤芯安装孔内设置有滤芯。所述滤芯安装孔的孔口安装有可拆卸的滤芯封板,以用于滤芯的更换。
本发明的有益效果是:
第一,本发明的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构及自润滑方法,在所述出油孔内设置有单向阀,喷油时通过油压作用顶开单向阀实现润滑油的喷射,喷油装置关闭后油路内油压降低而使得单向阀复位、喷油停止,可有效避免芯棒较长时所出现的喷油装置关闭后出现较长的延迟喷油现象,从而实现润滑油喷油量的精确控制,进而避免喷油过多导致的润滑油滴漏现象,由此避免了设备场地的润滑油污染,并有利于提高后续管子与其它零件的焊接质量。
第二,本发明的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构及自润滑方法,克服了手工涂抹时,管口及内壁润滑油太多,清洗管路较为麻烦的弊端,提高了生产效率变,降低了生产成本。
第三,本发明的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构及自润滑方法,柔性芯轴的最后一个球形芯头的球面上密布有吸油微孔,可通过负压吸油装置和回油通道将管子内多余的润滑油排出。由此进一步提高了自润滑喷油的工作可靠性。另外,回油通道的设置还有利于球形芯头上转动副的润滑,从而提高球形芯头的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构的示意图;
图2是图1基础上进一步改进的结构示意图;
图3是图2的局部放大视图;
图4是在图3的基础上进一步改进的结构示意图。
图5是本发明的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构的自润滑方法的步骤示意图;
图中:1、芯棒,2、进油孔,3、出油孔,4、单向阀,5、环形槽,6、喷口,7、球形芯头,8、球形转动副,9、管子,10、伺服小车,11、喷油装置,12、吸油微孔,13、回油通道,14、负压吸油装置,15、滤芯,16、滤芯封板。
图中:L为需要润滑的弧长,A为管子的起弯点至芯棒出油孔的喷口位置的距离。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1:
如图1至5所示为本发明的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构的实施例,包括芯棒1、沿所述芯棒1的轴向设置在所述芯棒1上的进油孔2、设置在所述芯棒1的前端部位且与所述进油孔2相连通的出油孔3,所述出油孔3相对于所述进油孔2横向设置,在所述出油孔3内设置有单向阀4。
优选的,所述出油孔3的数量有多个且沿所述芯棒1的周向间隔分散布置。
优选的,所述出油孔3的轴线向着所述芯棒1的前端方向向前倾斜设置。
更优选的,在所述芯棒1的外圆上设置有环形槽5,各所述出油孔3的喷口6与所述环形槽5相连通。
本实施例中,所述芯棒1为前端设置有1~N个球形芯头7的柔性芯轴,所述1~N个球形芯头7中的第一个球形芯头通过球形转动副8与所述芯棒1转动连接,所述1~N个球形芯头7之间依次通过球形转动副8实现转动连接。
实施例2:
一种采用实施例1的数控弯管机芯棒的自润滑结构的自润滑方法,包括如下步骤:
(1)管子及芯棒的装夹:在管子9内孔中安装芯棒1,将管子1安装到数控弯管机的伺服小车10上,通过伺服小车10上的卡盘将管子9外圆夹紧,管子9的待弯曲部位进入到弯管模具中,芯棒1后端固定在数控弯管机上并使得芯棒1的进油孔2与喷油装置11相连接;
(2)弯管润滑弧长的计算:在数控弯管机的控制系统中设置弯管润滑弧长计算模块,弯管润滑弧长计算模块根据管子9的弯曲半径和弯曲角度,自动计算需要润滑的弧长L;
(3)管子初始位置的设定:伺服小车10夹持管子向后移动,自动把管子9向后多拉一段距离A;其中,所述距离A等于管子9的起弯点至芯棒出油孔3的喷口6位置距离;
(4)喷油自润滑:伺服小车10夹持管子9向后移动一段距离L后,再向前送进一段距离L并在送进的过程中开启喷油装置11进行喷油,从而实现管子9待弯曲部位的自润滑。
优选方案之一是:所述步骤(4)喷油自润滑中,喷油时间、喷油停止时间由数控弯管机的控制系统进行设定,设定模式包括采用连续喷油或间隙喷油方式实现管子待弯曲部位的自润滑。
优选方案之二是:所述步骤(4)喷油自润滑中,当需要润滑的弧长L≥A时,管子9移动至起弯点后开始弯曲,并继续进行喷油直至弯曲完成停止喷油。
优选方案之三是:所述步骤(4)喷油自润滑中,当弧长L<A时,喷油距离等于弧长L时停止喷油,开始弯曲,弯曲时不喷油。
优选方案之四是:考虑喷油可能存在延迟情况,自动计算弧长后,喷油在完成弯管提前X毫米处停止喷油;例如76R171规格的管子9弯曲180°弧长L=537毫米,等弯曲至146°(即弯曲至弧长等于537-X毫米)时停止喷油;其中,提前停止喷油的距离X还可根据实际情况人工修整。同理,当弧长L小于尺寸A时,伺服小车10夹住管子9送进至起弯点同步喷油时,可以提前停止喷油,提前的距离Y人工可设;例如76R141规格的管子弯曲45°,弧长L为110毫米,A为150毫米,则喷油距离为L-Y即可。
优选方案之五是:喷油时间、喷油停止时间均可单独可设定,根据实际润滑情况及时更改,比如喷油0.5秒,停顿2秒的节奏,以精准控制喷油量。
作为本实施例的更进一步改进,在所述芯棒、1~N个球形芯头7上分别设置有依次相互连通的回油通道13,在所述柔性芯轴的所述1~N个球形芯头7中的最后一个球形芯头7的球面上密布有若干数量与所述回油通道13相连通的吸油微孔12;所述芯棒1上的回油通道13后端与负压吸油装置14相连接;在所述步骤(4)喷油自润滑中,润滑油喷油完成后,管子9内部过量的润滑油在所述负压吸油装置14的作用下被最后一个球形芯头7上的吸油微孔12所吸走并通过所述回油通道13向后排出。
优选的,可在润滑油喷油完成、管子9弯曲之间将管子9往复移动一次,以实现管子9内多余润滑油的去除。为避免吸油过多影响润滑,这时所采用的负压为微负压。
优选的,在管子9弯制完成后的管子9与芯棒1分离脱开的过程中,还开启所述负压吸油装置14对管子9内部进行除油处理。为提高除油效果,这时所采用的负压为高负压。
优选的,所述喷油装置11为通过喷油管路连接所述芯棒1上进油孔2的喷油泵。
优选的,所述负压吸油装置14为通过负压管路连接所述芯棒1上回油通道13的真空发生器。
优选的,在所述第一个球形芯头7上位于所述吸油微孔12与所述回油通道13之间的中心部位设置有滤芯安装孔,所述滤芯安装孔内设置有滤芯15。所述滤芯安装孔的孔口安装有可拆卸的滤芯封板16,以用于滤芯15的更换。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控弯管机芯棒的自润滑结构,其特征在于,包括芯棒、沿所述芯棒的轴向设置在所述芯棒上的进油孔、设置在所述芯棒的前端部位且与所述进油孔相连通的出油孔,所述出油孔相对于所述进油孔横向设置,在所述出油孔内设置有单向阀。
2.根据权利要求1所述的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构,其特征在于,所述出油孔的数量有多个且沿所述芯棒的周向间隔分散布置。
3.根据权利要求1所述的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构,其特征在于,所述出油孔的轴线向着所述芯棒的前端方向向前倾斜设置。
4.根据权利要求2所述的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构,其特征在于,在所述芯棒的外圆上设置有环形槽,各所述出油孔的喷口与所述环形槽相连通。
5.根据权利要求1所述的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构,其特征在于,所述芯棒为前端设置有1~N个球形芯头的柔性芯轴,所述1~N个球形芯头中的第一个球形芯头通过球形转动副与所述芯棒转动连接,所述1~N个球形芯头之间依次通过球形转动副实现转动连接。
6.一种采用权利要求1至5中任一项所述的数控弯管机芯棒的自润滑结构的自润滑方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)管子及芯棒的装夹:在管子内孔中安装芯棒,将管子安装到数控弯管机的伺服小车上,通过伺服小车上的卡盘将管子外圆夹紧,管子的待弯曲部位进入到弯管模具中,芯棒后端固定在数控弯管机上并使得芯棒的进油孔与喷油装置相连接;
(2)弯管润滑弧长的计算:在数控弯管机的控制系统中设置弯管润滑弧长计算模块,弯管润滑弧长计算模块根据管子的弯曲半径和弯曲角度,自动计算需要润滑的弧长L;
(3)管子初始位置的设定:伺服小车夹持管子向后移动,自动把管子向后多拉一段距离A;其中,所述距离A等于管子的起弯点至芯棒出油孔的喷口位置距离;
(4)喷油自润滑:伺服小车夹持管子向后移动一段距离L后,再向前送进一段距离L并在送进的过程中开启喷油装置进行喷油,从而实现管子待弯曲部位的自润滑。
7.根据权利要求6所述的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构的自润滑方法,其特征在于,所述步骤(4)喷油自润滑中,喷油时间、喷油停止时间由数控弯管机的控制系统进行设定,设定模式包括采用连续喷油或间隙喷油方式实现管子待弯曲部位的自润滑。
8.根据权利要求6所述的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构的自润滑方法,其特征在于,所述步骤(4)喷油自润滑中,当需要润滑的弧长L≥A时,管子移动至起弯点后开始弯曲,并继续进行喷油直至弯曲完成停止喷油。
9.根据权利要求6所述的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构的自润滑方法,其特征在于,所述步骤(4)喷油自润滑中,当弧长L<A时,喷油距离等于弧长L时停止喷油,开始弯曲,弯曲时不喷油。
10.根据权利要求6所述的一种数控弯管机芯棒的自润滑结构的自润滑方法,其特征在于,在所述芯棒、1~N个球形芯头上分别设置有依次相互连通的回油通道,在所述柔性芯轴的所述1~N个球形芯头中的最后一个球形芯头的球面上密布有若干数量与所述回油通道相连通的吸油微孔;所述芯棒上的回油通道后端与负压吸油装置相连接;在所述步骤(4)喷油自润滑中,润滑油喷油完成后,管子内部过量的润滑油在所述负压吸油装置的作用下被最后一个球形芯头上的吸油微孔所吸走并通过所述回油通道向后排出。
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