CN117428098B - 一种管件旋压加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管件旋压加工装置及加工方法，涉及管件旋压设备技术领域，采用环绕的多根内扩径辊轴作为管件扩径加工的内支撑，每根内扩径辊轴通过连轴齿轮组件与主动力件的传动主轴传动连接，通过传动主轴同步带动所有内扩径辊轴转动，再通过内扩径辊轴带动毛坯管件进行挤压扩径，同时内扩径辊轴安装盘组件与每根内扩径辊轴通过连轴齿轮组件及扩径连板连接，通过控制内扩径辊轴安装盘组件可以控制所有每根内扩径辊轴同步实现扩径或缩径变化；通过一个环绕可变径的内扩径辊轴组件和环绕可变径的外扩径辊轴组件，对毛坯管件内外进行加压和从内向外的扩张，从而可以高效、精准的对毛坯管件进行扩径加工。

Description

一种管件旋压加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及一种管件旋压设备技术领域，具体涉及一种管件旋压加工装置及加工方法。

背景技术

航空管件旋压技术是一种利用旋压机将金属材料加工成各种形状和尺寸的管件的技术。该技术具有高精度、高效率、低成本等优点，被广泛应用于航空航天领域。

在航空管件旋压技术中，将金属材料切割成所需形状的坯料，然后将坯料固定在芯模上，通过旋压机的旋转力量将坯料加工成管件。旋压过程中，旋轮与坯料接触产生的摩擦力反向被动旋转，沿着预设路径运动，使坯料受到压力而产生连续逐点的塑性变形，最终形成符合要求的管件。航空管件旋压技术可以加工各种形状和尺寸的管件，如圆管、方管、异形管等，并且可以满足不同材料和尺寸的要求。由于该技术具有高精度、高效率、低成本等优点，因此在航空航天领域得到广泛应用。

文献CN103600002A一种大口径钢管通用旋压式管端扩径装置，公开了主机和支撑托辊组成 , 所述主机包括左右对称布置的两部分，其中每一部分均由底座滑轨、驱动辊组件、旋压辊组件、主机框架和主机框架位置调整机构组成，所述底座滑轨固定在水平地面上，所述主机框架与主机框架位置调整机构配装，在主机框架底部设置与底座滑轨配合的导向滑块，所述驱动辊组件、旋压辊组件均安装在主机框架上。该技术存在的主要问题是，无法对加工管道提供安全稳固的支撑，在管道扩径过程，由于壁厚变薄，易导致管道变形，从而无法正常实现管道扩径加工，并且加工效率低，还有存在功能单一，只能实现扩径加工，无法实现管道长度旋压加工，无法适应各种尺寸长度及直径的管道加工，无法满足多样化需求。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术不足，提供一种管件旋压加工装置及加工方法，解决现有管道扩径加工中，无法对管道进行扩径支撑，导致管道变形及加工效率低，以及无法适应各种尺寸长度及直径的管道加工，无法满足多样化需求的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种管件旋压加工装置，包括固定支撑座、滑动支撑座和旋压加工台，在旋压加工台一端固定设有固定支撑座，另一端对应活动设有滑动支撑座，所述固定支撑座和对应滑动支撑座的中部均设有横向主轴台，固定支撑座通过内部设置的电机与插设在主轴台上的传动主轴传动连接，在传动主轴的两端部分别设有内扩径辊轴安装盘组件，两套内扩径辊轴安装盘组件之间通过环绕设置的偶数根内扩径辊轴连接；在内扩径辊轴安装盘组件内侧面上，相邻的两根内扩径辊轴（7），其中一根左端套设有扩径连板（27），右端就套设有连轴齿轮组件（8），另一根左端套设有连轴齿轮组件（8），右端就套设有扩径连板（27）；所述连轴齿轮组件一端与对应内扩径辊轴上的内扩径辊轴齿轮传动连接，另一端与对应传动主轴上的传动主轴齿轮传动连接；当传动主轴转动时，同步带动所有内扩径辊轴转动，同时，通过控制内扩径辊轴安装盘组件使所有内扩径辊轴同步径向移动；

在主轴台上均套设有外扩径辊轴安装盘，在外扩径辊轴安装盘上与内扩径辊轴对应环绕设有多个外扩径辊轴，每根外扩径辊轴对应的外扩径辊轴安装盘上设有扩径推杆，通过扩径推杆控制外扩径辊轴沿径向移动，在旋压加工台至少一侧滑动设有旋压组件，旋压组件上的旋压轮与内扩径辊轴也对应设置，通过旋压组件上的旋压轮对管道进行旋压加工。

本发明一种管件旋压加工装置，通过设置旋压组件，使旋压组件与扩径装置有效配合，在将毛坯管件加工到设置的内径要求后，通过旋压组件对毛坯管件旋压沿长并压薄，可以实现管道件的精准内径及厚度加工，通过本发明可以实现超薄管件的精准加工。

进一步地，所述连轴齿轮组件包括第一连板架、第二连板架和传动齿轮，所述第一连板架内端与第二连板架内端通过扩径铰轴铰接，在扩径铰轴上设有传动齿轮，在第一连板架和第二连板架中部也均设有多个传动齿轮，相邻的传动齿轮啮合传动连接，所述第一连板架外端套设在内扩径辊轴上，且第一连板架外端部设置的传动齿轮与内扩径辊轴齿轮传动连接；第二连板架外端套设在传动主轴上，且第二连板架外端部设置的传动齿轮与传动主轴齿轮传动连接，通过控制扩径铰轴改变第一连板架和第二连板架之间的展开角度，从而控制内扩径辊轴沿径向移动。

进一步地，所述内扩径辊轴安装盘组件包括固定内扩径辊轴安装盘和转动内扩径辊轴安装盘，固定内扩径辊轴安装盘和转动内扩径辊轴安装盘均套设在传动主轴上，所述转动内扩径辊轴安装盘贴合在固定内扩径辊轴安装盘外侧，所述固定内扩径辊轴安装盘外盘面上与每根内扩径辊轴对应设有多个外径向腰孔，内扩径辊轴端部插设在外径向腰孔内，在固定内扩径辊轴安装盘中盘面上与连轴齿轮组件对应设有固定弧形倾斜孔，所述转动内扩径辊轴安装盘上与固定弧形倾斜孔对应设有铰轴孔，转动内扩径辊轴安装盘外侧面设有环齿轮，所述连轴齿轮组件上的扩径铰轴插设在固定弧形倾斜孔和铰轴孔内，所述环齿轮对应的固定支撑座和滑动支撑座上设有调节齿轮，通过控制转动调节齿轮带动环齿轮转动，进而控制转动内扩径辊轴安装盘转动。

进一步地，所述固定内扩径辊轴安装盘上两个固定弧形倾斜孔之间，且与内扩径辊轴对应处设有内径向调节孔，与内径向调节孔对应的转动内扩径辊轴安装盘上设有转动弧形倾斜孔。

进一步地，所述扩径连板一端套设在对应内扩径辊轴端部，另一端设有限位轴，所述限位轴插设在内径向调节孔和转动弧形倾斜孔上，当转动内扩径辊轴安装盘转动时，带动扩径连板沿径向移动。

进一步地，所述固定支撑座一侧的固定内扩径辊轴安装盘与外扩径辊轴安装盘结构匹配，在该固定内扩径辊轴安装盘上与外扩径辊轴对应设有外扩径辊轴腰形插孔。

进一步地，所述旋压组件包括旋压支撑架，所述旋压支撑架滑动设置在旋压加工台上，在旋压支撑架上横向设有丝杠，在丝杠上套设有旋压轮件，丝杠上还设有丝杆齿轮，所述丝杆齿轮与旋压支撑架上的丝杆电机传动连接。

进一步地，所述旋压轮件包括旋压轮和丝杆套，所述旋压轮滑动套在丝杆套上，所述丝杆套与丝杠螺纹连接。

本发明通过下述另一技术方案实现：

一种管件旋压加工方法，包括步骤：

S1、同步控制固定支撑座和滑动支撑座上的调节齿轮，使环绕的内扩径辊轴缩径调节与毛坯管件内径匹配，通过扩径推杆使外扩径辊轴扩径展开调节，移动滑动支撑座与传动主轴、外扩径辊轴以及转动内扩径辊轴安装盘分离，旋压组件移动到旋压加工台外侧；

S2、吊装毛坯管件套设在内扩径辊轴上，再控制滑动支撑座与传动主轴、外扩径辊轴以及转动内扩径辊轴安装盘对接；

S3、通过控制调节齿轮，使内扩径辊轴扩径展开挤压在毛坯管件上，通过扩径推杆使外扩径辊轴挤压在毛坯管件上，启动传动主轴转动，开始毛坯管件扩径加工；

S4、在管道扩径加工过程中，逐步控制调节齿轮使内扩径辊轴扩径展开挤压在毛坯管件上，同步控制扩径推杆使外扩径辊轴扩径展开，每次内扩径辊轴扩径展开量大于外扩径辊轴扩径展开量；

S5、直至毛坯管件的内径达到设计加工管道内径尺寸；

S6、移动旋压组件，使旋压轮挤压在毛坯管件上，启动丝杆电机对毛坯管件进行旋压加工；

S7、旋压轮对毛坯管件每旋压一个循环后，调节旋压支撑架，调节一个进给量，直至毛坯管件被旋压到设计厚度；

S8、停止旋压加工，移动滑动支撑座，取出加工完成的管件，准备下根毛坯管件加工。

本发明一种管件旋压加工方法，通过设置旋压组件，使旋压组件与扩径装置有效配合，在将毛坯管件加工到设置的内径要求后，通过旋压组件对毛坯管件旋压沿长并压薄，可以实现管道件的精准内径及厚度加工，通过本发明可以实现超薄管件的精准加工。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种管件旋压加工装置及加工方法，采用环绕的多根内扩径辊轴作为管件扩径加工的内支撑，每根内扩径辊轴通过连轴齿轮组件与主动力件的传动主轴传动连接，通过传动主轴同步带动所有内扩径辊轴转动，再通过内扩径辊轴带动毛坯管件进行挤压扩径，同时内扩径辊轴安装盘组件与每根内扩径辊轴通过连轴齿轮组件及扩径连板连接，通过控制内扩径辊轴安装盘组件可以控制所有每根内扩径辊轴同步实现扩径或缩径变化；通过一个环绕可变径的内扩径辊轴组件和环绕可变径的外扩径辊轴组件，对毛坯管件内外进行加压和从内向外的扩张，从而可以高效、精准的对毛坯管件进行扩径加工。

2、本发明一种管件旋压加工装置及加工方法，通过设置旋压组件，使旋压组件与扩径装置有效配合，在将毛坯管件加工到设置的内径要求后，通过旋压组件对毛坯管件旋压沿长并压薄，可以实现管道件的精准内径及厚度加工，通过本发明可以实现超薄管件的精准加工。

3、本发明一种管件旋压加工装置及加工方法，连轴齿轮组件的设置，连轴齿轮组件既可以启动实现轴与轴之间的传动连接作用，还可以通过连轴齿轮组件实现对内扩径辊轴径向变化调节；

在内扩径辊轴安装盘组件内侧面上，与一根内扩径辊轴对应，并每间隔一根内扩径辊轴匹配设有一件连轴齿轮组件；由于连轴齿轮组件的结构占用空间比较大，相互结构干涉，而内扩径辊轴的设置至少要有一定数量才能起到扩径支撑效果，所以每根内扩径辊轴一端根本无法设置一件连轴齿轮组件配套传动连接，本发明巧妙的在每根内扩径辊轴只一端设置连轴齿轮组件，另外一端通过扩径连板与内扩径辊轴安装盘组件配合实现扩径功能即可，从而完美解决无法设置问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种管件旋压加工装置结构示意图。

图2为本发明移动开滑动支撑座后的结构示意图1。

图3为本发明移动开滑动支撑座后的结构示意图2。

图4为本发明固定内扩径辊轴安装盘显示状态结构示意图。

图5为本发明连轴齿轮组件和扩径连板布置结构示意图。

图6为本发明连轴齿轮组件上的传动齿轮与内扩径辊轴齿轮及传动主轴齿轮传动连接的结构示意图。

图7为本发明旋压加工台的结构示意图。

图8为本发明连轴齿轮组件的结构示意图。

图9为本发明固定内扩径辊轴安装盘的结构示意图。

图10为本发明实施例4的固定内扩径辊轴安装盘结构示意图。

图11为本发明外扩径辊轴安装盘的结构示意图。

图12为本发明转动内扩径辊轴安装盘的结构示意图。

图13为本发明扩径连板的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

固定支撑座，2-滑动支撑座，3-旋压加工台，4-旋压组件，5-主轴台，6-传动主轴，7-内扩径辊轴，8-连轴齿轮组件，9-内扩径辊轴齿轮，10-外扩径辊轴安装盘，11-外扩径辊轴，12-扩径推杆，13-旋压轮，14-第一连板架，15-第二连板架，16-传动齿轮，17-扩径铰轴，18-固定内扩径辊轴安装盘，19-转动内扩径辊轴安装盘，20-外径向腰孔，21-固定弧形倾斜孔，22-铰轴孔，23-环齿轮，24-调节齿轮，25-内径向调节孔，26-转动弧形倾斜孔，27-扩径连板，28-限位轴，29-外扩径辊轴腰形插孔，30-旋压支撑架，31-丝杠，32-旋压轮件，33-丝杆齿轮，34-丝杆电机，35-丝杆套，36-管件，37-传动主轴齿轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

如图1-13所示，本发明一种管件旋压加工装置，如图1-7所示，包括固定支撑座1、滑动支撑座2和旋压加工台3，固定支撑座1和滑动支撑座2就是一个长方体结构，用于安装驱动装置，以及起到支撑作用，在旋压加工台3一端固定设有固定支撑座1，另一端对应活动设有滑动支撑座2，固定支撑座1可以时一个台面或者一个底架结构，起到固定支撑作用，在旋压加工台3上设有纵横的滑轨用于与滑动支撑座2及旋压组件4配合，滑动支撑座2通过电机等动力装置驱动在旋压加工台3上横向移动；所述固定支撑座1和对应滑动支撑座2的中部均设有横向主轴台5，滑动支撑座2上的主轴台5轴孔做倒角处理，便于传动主轴6对接插入；主轴台5是不转动的，主要是为了安装外扩径辊轴安装盘10，固定支撑座1通过内部设置的电机与插设在主轴台5上的传动主轴6传动连接，传动主轴6是本发明的主要动力结构和主要支撑结构，结构强度对本发明的实施尤为重要，传动主轴6是通过固定支撑座1内部设置的电机驱动。

如图2所示，在传动主轴6的两端部分别设有内扩径辊轴安装盘组件，本实施例中，两套内扩径辊轴安装盘组件之间通过环绕设置的八根内扩径辊轴7连接；在内扩径辊轴安装盘组件内侧面上，与一根内扩径辊轴7对应，并每间隔一根内扩径辊轴7匹配设有一件连轴齿轮组件8；所述连轴齿轮组件8一端与对应内扩径辊轴7上的内扩径辊轴齿轮9传动连接，另一端与对应传动主轴6上的传动主轴齿轮37传动连接；一根内扩径辊轴7只有一端设有连轴齿轮组件8传动连接，当传动主轴6转动时，同步带动所有内扩径辊轴7转动，同时，通过控制内扩径辊轴安装盘组件使所有内扩径辊轴7同步径向移动。

如图3所示，在主轴台5上均套设有外扩径辊轴安装盘10，在外扩径辊轴安装盘10上与内扩径辊轴7对应环绕设有多个外扩径辊轴11，外扩径辊轴11插设在外扩径辊轴安装盘10的外径向腰孔20上，每根外扩径辊轴11对应的外扩径辊轴安装盘10上设有扩径推杆12，扩径推杆12可以采用电动、气动或液压动力的推杆装置，扩径推杆12伸缩杆端头设有一个套环，套环套在外扩径辊轴11端部，套环可在外径向腰孔20内沿径向滑动，从而通过扩径推杆12控制外扩径辊轴11沿径向移动，在旋压加工台3至少一侧滑动设有旋压组件4，根据加工效率需要，一把两侧都设有，在对应管件加工时，可以根据需求使用，旋压组件4上的旋压轮13与内扩径辊轴7也对应设置，通过旋压组件4上的旋压轮13对管道进行旋压加工。

本发明进一步实施时，添加的辅助设备，在吊装毛坯管件时，可以在旋压加工台3与对应的内扩径辊轴7之间设有滑动支架，当滑动支撑座2移动与内扩径辊轴7、外扩径辊轴11以及转动内扩径辊轴安装盘19分离后，通过滑动支架对内扩径辊轴7进行支撑。放置旋压加工装置一端悬空导致设备不稳定，也可以通过设置传动主轴6、内扩径辊轴7和外扩径辊轴11的结构强度解决。

移动滑动支撑座2上的外扩径辊轴安装盘10与传动主轴6、外扩径辊轴11以及转动内扩径辊轴安装盘19是活动连接，通过控制移动移动滑动支撑座2实现对接和分离，在外扩径辊轴安装盘10对接口上做倒角处理，便于精准对接。

本发明一种管件旋压加工装置，对管件的加工，同步控制固定支撑座1和滑动支撑座2上的调节齿轮24，使环绕的内扩径辊轴7缩径调节与毛坯管件内径匹配，通过扩径推杆12使外扩径辊轴11扩径展开调节，移动滑动支撑座2与传动主轴6、外扩径辊轴11以及转动内扩径辊轴安装盘19分离，旋压组件4移动到旋压加工台3外侧；吊装毛坯管件套设在内扩径辊轴7上；再控制滑动支撑座2与传动主轴6、外扩径辊轴11以及转动内扩径辊轴安装盘19对接，通过控制调节齿轮24，使内扩径辊轴7扩径展开挤压在毛坯管件上，通过扩径推杆12使外扩径辊轴11挤压在毛坯管件上，启动传动主轴6转动，开始毛坯管件扩径加工；在管道扩径加工过程中，逐步控制调节齿轮24使内扩径辊轴7扩径展开挤压在毛坯管件上，同步控制扩径推杆12使外扩径辊轴11扩径展开，每次内扩径辊轴7扩径展开量大于外扩径辊轴11扩径展开量；直至毛坯管件的内径达到设计加工管道内径尺寸；移动旋压组件4，使旋压轮13挤压在毛坯管件上，启动丝杆电机34对毛坯管件进行旋压加工；旋压轮13对毛坯管件每旋压一个循环后，调节旋压支撑架30，调节一个进给量，直至毛坯管件被旋压到设计厚度；停止旋压加工，移动滑动支撑座2，取出加工完成的管件，准备下根毛坯管件加工。

本发明一种管件旋压加工装置采用环绕的多根内扩径辊轴7作为管件扩径加工的内支撑，每根内扩径辊轴7通过连轴齿轮组件8与主动力件的传动主轴6传动连接，通过传动主轴6同步带动所有内扩径辊轴7转动，再通过内扩径辊轴7带动毛坯管件进行挤压扩径，同时内扩径辊轴安装盘组件与每根内扩径辊轴7通过连轴齿轮组件8及扩径连板27连接，通过控制内扩径辊轴安装盘组件可以控制所有每根内扩径辊轴7同步实现扩径或缩径变化；通过一个环绕可变径的内扩径辊轴7组件和环绕可变径的外扩径辊轴11组件，对毛坯管件内外进行加压和从内向外的扩张，从而可以高效、精准的对毛坯管件进行扩径加工。通过设置旋压组件4，使旋压组件4与扩径装置有效配合，在将毛坯管件加工到设置的内径要求后，通过旋压组件4对毛坯管件旋压沿长并压薄，可以实现管道件的精准内径及厚度加工，通过本发明可以实现超薄管件的精准加工。

连轴齿轮组件8的设置，连轴齿轮组件8既可以启动实现轴与轴之间的传动连接作用，还可以通过连轴齿轮组件8实现对内扩径辊轴7径向变化调节；

在内扩径辊轴安装盘组件内侧面上，与一根内扩径辊轴7对应，并每间隔一根内扩径辊轴7匹配设有一件连轴齿轮组件8；由于连轴齿轮组件8的结构占用空间比较大，相互结构干涉，而内扩径辊轴7的设置至少要有一定数量才能起到扩径支撑效果，所以每根内扩径辊轴7一端根本无法设置一件连轴齿轮组件8配套传动连接，本发明巧妙的在每根内扩径辊轴7只一端设置连轴齿轮组件8，另外一端通过扩径连板27与内扩径辊轴安装盘组件配合实现扩径功能即可，从而完美解决无法设置问题。

实施例2

如图1-13所示，本发明一种管件旋压加工装置，在上述实施例的基础上，如图8所示，连轴齿轮组件8是一件可伸展伸缩的结构，展开时，两端之间的距离变成，缩合时，两端之间的距离变小，同时内部设置的齿轮组啮合转动不变，连轴齿轮组件8包括第一连板架14、第二连板架15和传动齿轮16，第一连板架14、第二连板架15均是由两块连接板之间通过转轴连接而成，转轴上设有齿轮。

具体为第一连板架14内端与第二连板架15内端通过扩径铰轴17铰接，扩径铰轴17就是连轴齿轮组件8的活动关节，在扩径铰轴17上设有传动齿轮16，在第一连板架14和第二连板架15中部也均设有多个传动齿轮16，相邻的传动齿轮16啮合传动连接，所述第一连板架14外端套设在内扩径辊轴7上，且第一连板架14外端部设置的传动齿轮16与内扩径辊轴齿轮9传动连接；第二连板架15外端套设在传动主轴6上，且第二连板架15外端部设置的传动齿轮16与传动主轴齿轮37传动连接，通过控制扩径铰轴17改变第一连板架14和第二连板架15之间的展开角度，从而控制内扩径辊轴7沿径向移动。

内扩径辊轴安装盘组件包括固定内扩径辊轴安装盘18和转动内扩径辊轴安装盘19，内扩径辊轴安装盘组件通过固定内扩径辊轴安装盘18和转动内扩径辊轴安装盘19的巧妙结构配合，即解决了轴与轴之间的传动配合难题，又解决了同步控制所有内扩径辊轴7沿径向移动，固定内扩径辊轴安装盘18和转动内扩径辊轴安装盘19均套设在传动主轴6上，所述转动内扩径辊轴安装盘19贴合在固定内扩径辊轴安装盘18外侧，所述固定内扩径辊轴安装盘18外盘面上与每根内扩径辊轴7对应设有多个外径向腰孔20，内扩径辊轴7端部插设在外径向腰孔20内，在固定内扩径辊轴安装盘18中盘面上与连轴齿轮组件8对应设有固定弧形倾斜孔21，所述转动内扩径辊轴安装盘19上与固定弧形倾斜孔21对应设有铰轴孔22，转动内扩径辊轴安装盘19外侧面设有环齿轮23，所述连轴齿轮组件8上的扩径铰轴17插设在固定弧形倾斜孔21和铰轴孔22内，所述环齿轮23对应的固定支撑座1和滑动支撑座2上设有调节齿轮24，通过控制转动调节齿轮24带动环齿轮23转动，进而控制转动内扩径辊轴安装盘19转动。调节齿轮24由对应设置在固定支撑座1和滑动支撑座2内的伺服电机驱动连接，通过控制伺服电机控制调节齿轮24转动。

固定内扩径辊轴安装盘18和转动内扩径辊轴安装盘19配合使用，固定内扩径辊轴安装盘18上的固定弧形倾斜孔21与转动内扩径辊轴安装盘19上的铰轴孔22配合，通过扩径铰轴17控制连轴齿轮组件8的伸展，从而控制对应的内扩径辊轴7变径移动。

实施例3

如图1-13所示，本发明一种管件旋压加工装置，在上述实施例的基础上，如图9-12所示，固定内扩径辊轴安装盘18上两个固定弧形倾斜孔21之间，且与内扩径辊轴7对应处设有内径向调节孔25，与内径向调节孔25对应的转动内扩径辊轴安装盘19上设有转动弧形倾斜孔26。

在没有连接连轴齿轮组件8的内扩径辊轴7上套设有扩径连板27，所述扩径连板27一端套设在对应内扩径辊轴7端部，另一端设有限位轴28，所述限位轴28插设在内径向调节孔25和转动弧形倾斜孔26上，当转动内扩径辊轴安装盘19转动时，带动扩径连板27沿径向移动。

固定内扩径辊轴安装盘18和转动内扩径辊轴安装盘19配合使用，固定内扩径辊轴安装盘18上的内径向调节孔25与转动内扩径辊轴安装盘19上的转动弧形倾斜孔26配合，通过限位轴28控制扩径连板27的伸缩，从而控制对应的内扩径辊轴7变径移动。转动弧形倾斜孔26和固定弧形倾斜孔21结构原理相同，都是在盘面上一端孔位置半径短，另一端孔位置半径长的弧形孔结构。

本实施例和实施例3共同操作控制所有内扩径辊轴7变径移动，从而实现内扩径辊轴7同步做扩径移动，包括环绕半径变小及变大，对应对毛坯管件进行扩径加工。

实施例4

如图1-13所示，本发明一种管件旋压加工装置，在上述实施例的基础上，如图9-12所示，固定支撑座1一侧的固定内扩径辊轴安装盘18与外扩径辊轴安装盘10结构匹配，在该固定内扩径辊轴安装盘18上与外扩径辊轴11对应设有外扩径辊轴腰形插孔29。

本实施例中，固定内扩径辊轴安装盘18的结构改变，主要是通过该处的固定内扩径辊轴安装盘18与外扩径辊轴安装盘10结构配合对外扩径辊轴11形成支撑作用，便于整个装置的结构稳定性。

实施例5

如图1-13所示，本发明一种管件旋压加工装置，在上述实施例的基础上，如图3所示，所述旋压组件4包括旋压支撑架30，所述旋压支撑架30滑动设置在旋压加工台3上，在旋压支撑架30上横向设有丝杠31，在丝杠31上套设有旋压轮件32，丝杠31上还设有丝杆齿轮33，所述丝杆齿轮33与旋压支撑架30上的丝杆电机34传动连接。

旋压轮件32包括旋压轮13和丝杆套35，所述旋压轮13滑动套在丝杆套35上，旋压轮13在丝杆套35上可以自由转动，当进行旋压作业时，旋压轮13挤压在管件36上，由管件36带动旋转，所述丝杆套35与丝杠31螺纹连接，通过丝杠31的转动带动旋压轮件32在做横向移动进行旋压作业。

实施例6

如图1-13所示，本发明一种管件旋压加工方法，包括步骤：

S1、同步控制固定支撑座1和滑动支撑座2上的调节齿轮24，使环绕的内扩径辊轴7缩径调节与毛坯管件内径匹配，通过扩径推杆12使外扩径辊轴11扩径展开调节，移动滑动支撑座2与传动主轴6、外扩径辊轴11以及转动内扩径辊轴安装盘19分离，旋压组件4移动到旋压加工台3外侧；

S2、吊装毛坯管件套设在内扩径辊轴7上，再控制滑动支撑座2与传动主轴6、外扩径辊轴11以及转动内扩径辊轴安装盘19对接；

S3、通过控制调节齿轮24，使内扩径辊轴7扩径展开挤压在毛坯管件上，通过扩径推杆12使外扩径辊轴11挤压在毛坯管件上，启动传动主轴6转动，开始毛坯管件扩径加工；

S4、在管道扩径加工过程中，逐步控制调节齿轮24使内扩径辊轴7扩径展开挤压在毛坯管件上，同步控制扩径推杆12使外扩径辊轴11扩径展开，每次内扩径辊轴7扩径展开量大于外扩径辊轴11扩径展开量；就是内扩径辊轴7扩径展开的径向距离大于外扩径辊轴11扩径展开的径向距离，如果加工成内孔直径110mm，壁厚为0.7-0.8mm的管件，每次内扩径辊轴7进给量在0.5mm左右，外扩径辊轴11扩径展开尺寸在0.3mm左右，这样管件的内直径每次就扩大1mm左右，壁厚就减小0.2mm左右，依次循环扩径加工。

S5、直至毛坯管件的内径达到设计加工管道内径尺寸；

S6、移动旋压组件4，使旋压轮13挤压在毛坯管件上，启动丝杆电机34对毛坯管件进行旋压加工；

S7、旋压轮13对毛坯管件每旋压一个循环后，调节旋压支撑架30，调节一个进给量，这个进给量在每循环0.6mm左右，直至毛坯管件被旋压到设计厚度；

S8、停止旋压加工，移动滑动支撑座2，取出加工完成的管件，准备下根毛坯管件加工。加工完成的管件内径和厚度符合加工尺寸，长度一般会长于设计尺寸，后续会根据实际长度对加工的管件进行截取符合设计尺寸。

本发明一种管件旋压加工方法，采用环绕的多根内扩径辊轴7作为管件扩径加工的内支撑，每根内扩径辊轴7通过连轴齿轮组件8与主动力件的传动主轴6传动连接，通过传动主轴6同步带动所有内扩径辊轴7转动，再通过内扩径辊轴7带动毛坯管件进行挤压扩径，同时内扩径辊轴安装盘组件与每根内扩径辊轴7通过连轴齿轮组件8及扩径连板27连接，通过控制内扩径辊轴安装盘组件可以控制所有每根内扩径辊轴7同步实现扩径或缩径变化；通过一个环绕可变径的内扩径辊轴7组件和环绕可变径的外扩径辊轴11组件，对毛坯管件内外进行加压和从内向外的扩张，从而可以高效、精准的对毛坯管件进行扩径加工。

通过设置旋压组件4，使旋压组件4与扩径装置有效配合，在将毛坯管件加工到设置的内径要求后，通过旋压组件4对毛坯管件旋压沿长并压薄，可以实现管道件的精准内径及厚度加工，通过本发明可以实现超薄管件的精准加工。

连轴齿轮组件8的设置，连轴齿轮组件8既可以启动实现轴与轴之间的传动连接作用，还可以通过连轴齿轮组件8实现对内扩径辊轴7径向变化调节；在内扩径辊轴安装盘组件内侧面上，与一根内扩径辊轴7对应，并每间隔一根内扩径辊轴7匹配设有一件连轴齿轮组件8；由于连轴齿轮组件8的结构占用空间比较大，相互结构干涉，而内扩径辊轴7的设置至少要有一定数量才能起到扩径支撑效果，所以每根内扩径辊轴7一端根本无法设置一件连轴齿轮组件8配套传动连接，本发明巧妙的在每根内扩径辊轴7只一端设置连轴齿轮组件8，另外一端通过扩径连板27与内扩径辊轴安装盘组件配合实现扩径功能即可，从而完美解决无法设置问题。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种管件旋压加工装置，包括固定支撑座（1）、滑动支撑座（2）和旋压加工台（3），其特征在于：在旋压加工台（3）一端固定设有固定支撑座（1），另一端对应活动设有滑动支撑座（2），所述固定支撑座（1）和对应滑动支撑座（2）的中部均设有横向主轴台（5），固定支撑座（1）通过内部设置的电机与插设在主轴台（5）上的传动主轴（6）传动连接，在传动主轴（6）的两端部分别设有内扩径辊轴安装盘组件，两套内扩径辊轴安装盘组件之间通过环绕设置的偶数根内扩径辊轴（7）连接；在内扩径辊轴安装盘组件内侧面上，相邻的两根内扩径辊轴（7），其中一根左端套设有扩径连板（27），右端就套设有连轴齿轮组件（8），另一根左端套设有连轴齿轮组件（8），右端就套设有扩径连板（27）；所述连轴齿轮组件（8）一端与对应内扩径辊轴（7）上的内扩径辊轴齿轮（9）传动连接，另一端与对应传动主轴（6）上的传动主轴齿轮（37）传动连接；

在主轴台（5）上均套设有外扩径辊轴安装盘（10），在外扩径辊轴安装盘（10）上与内扩径辊轴（7）对应环绕设有多个外扩径辊轴（11），通过扩径推杆（12）控制外扩径辊轴（11）沿径向移动，在旋压加工台（3）至少一侧滑动设有旋压组件（4），通过旋压组件（4）上的旋压轮（13）对管道进行旋压加工；

所述连轴齿轮组件（8）包括第一连板架（14）、第二连板架（15）和传动齿轮（16），所述第一连板架（14）内端与第二连板架（15）内端通过扩径铰轴（17）铰接，在扩径铰轴（17）上设有传动齿轮（16），在第一连板架（14）和第二连板架（15）中部也均设有多个传动齿轮（16），相邻的传动齿轮（16）啮合传动连接，所述第一连板架（14）外端套设在内扩径辊轴（7）上，且第一连板架（14）外端部设置的传动齿轮（16）与内扩径辊轴齿轮（9）传动连接；第二连板架（15）外端套设在传动主轴（6）上，且第二连板架（15）外端部设置的传动齿轮（16）与传动主轴齿轮（37）传动连接；

所述内扩径辊轴安装盘组件包括固定内扩径辊轴安装盘（18）和转动内扩径辊轴安装盘（19），固定内扩径辊轴安装盘（18）和转动内扩径辊轴安装盘（19）均套设在传动主轴（6）上，所述转动内扩径辊轴安装盘（19）贴合在固定内扩径辊轴安装盘（18）外侧，所述固定内扩径辊轴安装盘（18）外盘面上与每根内扩径辊轴（7）对应设有多个外径向腰孔（20），内扩径辊轴（7）端部插设在外径向腰孔（20）内，在固定内扩径辊轴安装盘（18）中盘面上与连轴齿轮组件（8）对应设有固定弧形倾斜孔（21），所述转动内扩径辊轴安装盘（19）上与固定弧形倾斜孔（21）对应设有铰轴孔（22），转动内扩径辊轴安装盘（19）外侧面设有环齿轮（23），所述连轴齿轮组件（8）上的扩径铰轴（17）插设在固定弧形倾斜孔（21）和铰轴孔（22）内，所述环齿轮（23）对应的固定支撑座（1）和滑动支撑座（2）上设有调节齿轮（24）；

所述固定内扩径辊轴安装盘（18）上两个固定弧形倾斜孔（21）之间，且与内扩径辊轴（7）对应处设有内径向调节孔（25），与内径向调节孔（25）对应的转动内扩径辊轴安装盘（19）上设有转动弧形倾斜孔（26）；

所述扩径连板（27）一端套设在对应内扩径辊轴（7）端部，另一端设有限位轴（28），所述限位轴（28）插设在内径向调节孔（25）和转动弧形倾斜孔（26）上。

2.根据权利要求1所述的一种管件旋压加工装置，其特征在于：所述固定支撑座（1）一侧的固定内扩径辊轴安装盘（18）与外扩径辊轴安装盘（10）结构匹配，在该固定内扩径辊轴安装盘（18）上与外扩径辊轴（11）对应设有外扩径辊轴腰形插孔（29）。

3.根据权利要求1所述的一种管件旋压加工装置，其特征在于：所述旋压组件（4）包括旋压支撑架（30），所述旋压支撑架（30）滑动设置在旋压加工台（3）上，在旋压支撑架（30）上横向设有丝杠（31），在丝杠（31）上套设有旋压轮件（32），丝杠（31）上还设有丝杆齿轮（33），所述丝杆齿轮（33）与旋压支撑架（30）上的丝杆电机（34）传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种管件旋压加工装置，其特征在于：所述旋压轮件（32）包括旋压轮（13）和丝杆套（35），所述旋压轮（13）滑动套在丝杆套（35）上，所述丝杆套（35）与丝杠（31）螺纹连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述一种管件旋压加工装置的加工方法，其特征在于，包括步骤：

S1、同步控制固定支撑座（1）和滑动支撑座（2）上的调节齿轮（24），使环绕的内扩径辊轴（7）缩径调节与毛坯管件内径匹配，通过扩径推杆（12）使外扩径辊轴（11）扩径展开调节，移动滑动支撑座（2）与传动主轴（6）、外扩径辊轴（11）以及转动内扩径辊轴安装盘（19）分离，旋压组件（4）移动到旋压加工台（3）外侧；

S2、吊装毛坯管件套设在内扩径辊轴（7）上，再控制滑动支撑座（2）与传动主轴（6）、外扩径辊轴（11）以及转动内扩径辊轴安装盘（19）对接；

S3、通过控制调节齿轮（24），使内扩径辊轴（7）扩径展开挤压在毛坯管件上，通过扩径推杆（12）使外扩径辊轴（11）挤压在毛坯管件上，启动传动主轴（6）转动，开始毛坯管件扩径加工；

S4、在管道扩径加工过程中，逐步控制调节齿轮（24）使内扩径辊轴（7）扩径展开挤压在毛坯管件上，同步控制扩径推杆（12）使外扩径辊轴（11）扩径展开，每次内扩径辊轴（7）扩径展开量大于外扩径辊轴（11）扩径展开量；

S5、直至毛坯管件的内径达到设计加工管道内径尺寸；

S6、移动旋压组件（4），使旋压轮（13）挤压在毛坯管件上，启动丝杆电机（34）对毛坯管件进行旋压加工；

S7、旋压轮（13）对毛坯管件每旋压一个循环后，调节旋压支撑架（30），调节一个进给量，直至毛坯管件被旋压到设计厚度；

S8、停止旋压加工，移动滑动支撑座（2），取出加工完成的管件，准备下根毛坯管件加工。