CN204019994U - 一种塑料管焊接的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塑料管焊接的辅助装置，属于焊接装置技术领域，用于解决现有的焊接方法不能控制塑料管焊接质量的问题。本实用新型的塑料管焊接的辅助装置，用于将待焊接的塑料管一和塑料管二同轴对接，包括：通过导杆连接的固定管卡组件和移动管卡组件，移动管卡组件连接有一液压驱动装置，塑料管一的一端固定于所述固定管卡组件上，塑料管二的一端固定于移动管卡组件上，移动管卡组件能够在液压驱动装置的作用下带动塑料管二沿导杆滑动。本实用新型的塑料管焊接的辅助装置，通过设置液压驱动装置代替人工施加相向的压力，不仅能够控制塑料管管口对接焊接时压紧压力的大小，而且能够保证压力的均匀性，从而有效控制塑料管的焊接质量。

Description

一种塑料管焊接的辅助装置

技术领域

本实用新型属于焊接装置技术领域，尤其涉及一种塑料管焊接的辅助装置。

背景技术

目前，塑料管管口之间的焊接，大多采用塑料管热熔对接的方法，将两根塑料管的焊接界面用加热板加热到粘流态后，移开加热板；再人工给两根塑料管施加相向的压力，并在此压力状态下冷却固化，形成牢固的连接。通常还会将该焊接完成的塑料管中通入加压水来检测管子的焊接质量。塑料管对接焊接工艺的关键在于对接过程中温度、时间、压力三个参数的调节，只有把焊接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及环境条件等因素一起考虑，才能实现可靠的熔焊。然而，采用人工给焊接界面施加压力，无法控制用力大小，且会造成用力不均匀。这样不仅不能保证塑料管口的焊接质量，而且当通入加压水进行塑料管焊接质量检测时，一旦出现泄露，需要重新将塑料管进行焊接，不仅会影响工期，而且返修也相当困难。因此，亟需提供一种塑料管焊接辅助装置以控制塑料管的焊接质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种塑料管道焊接的辅助装置，以解决现有的焊接方法不能控制塑料管焊接质量的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种塑料管焊接的辅助装置，用于将待焊接的塑料管一和塑料管二同轴对接，包括：通过导杆连接的固定管卡组件和移动管卡组件，所述移动管卡组件连接有一液压驱动装置，所述塑料管一的一端固定于所述固定管卡组件上，所述塑料管二的一端固定于所述移动管卡组件上，所述移动管卡组件能够在所述液压驱动装置的作用下带动所述塑料管二沿所述导杆滑动。

进一步地，所述固定管卡组件包括底座、固定于所述底座上的至少一个管卡一，以及设置于所述管卡一两侧且与其轴线平行的导杆，所述导杆的一端固定连接在所述管卡一上，所述导杆的另一端固定于所述底座的凸耳上。

进一步地，所述移动管卡组件包括两个管卡二，两个所述管卡二分别固定于所述液压驱动装置的液压缸的两端。

进一步地，所述液压驱动装置包括至少一个套设于所述导杆上的液压缸，所述液压缸通过两个输油管与油泵连接，它还包括设置于所述移动管卡组件上的压力传感器，以及与所述压力传感器电连接的控制器，所述控制器与所述油泵电连接。

进一步地，所述液压缸包括缸套和位于所述缸套内的柱塞，所述柱塞固定于所述导杆上，所述柱塞将所述缸套的内腔分隔为密闭的高压进油腔室和低压出油腔室，所述高压进油腔室和低压出油腔室分别通过所述输油管与所述油泵连通。

进一步地，所述控制器包括依次电连接的AD转换器和单片机。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型的塑料管焊接的辅助装置，通过设置液压驱动装置代替人工施加相向的压力，不仅能够控制塑料管管口对接焊接时压紧压力的大小，而且能够保证压力的均匀性，从而有效控制塑料管的焊接质量。此外，通过智能控制两根塑料管对接焊接的压紧压力大小，保证压力的均匀性，合理控制焊接过程中的温度、时间和压力三个参数，还能有效提高塑料管的焊接效率。

2、本实用新型的塑料管焊接的辅助装置，操作简便，仅需按照焊接的工艺参数，在焊接时外部提供加热板加热预定时间，将待焊接的塑料管焊接界面熔融；另外在切换时间内，通过调节控制器来控制压力大小，使得两个待焊接的塑料管焊接界面紧密贴合，然后冷却预定时间即可。通过使用该装置，与传统塑料管焊接相比，焊接一次合格率达到99.5％，与传统焊接合格率95％相比，该使用方法提高了约5％；而且焊接效率提高了20％。

附图说明

本实用新型的塑料管焊接的辅助装置由以下的实施例及附图给出。

图1是本实用新型一实施例塑料管焊接的辅助装置的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例塑料管焊接辅助装置中液压驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型塑料管焊接的辅助装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“左侧”、“右侧”与附图的左、右的方向一致，但这不能成为本实用新型技术方案的限制。

如图1所示，一种塑料管焊接辅助装置，用于将待焊接的塑料管一1和塑料管二2同轴对接，包括：通过导杆3连接的固定管卡组件40和移动管卡组件50，移动管卡组件50连接有一液压驱动装置60，塑料管一1的一端固定于固定管卡组件40上，塑料管二2的一端固定于移动管卡组件50上，移动管卡组件50能够在液压驱动装置60的作用下带动塑料管二2沿导杆3滑动。

具体来说，塑料管一1固定于固定管卡组件40上，并与固定管卡组件40保持相对静止；塑料管二2固定于移动管卡组件50上，塑料管二2可以随着移动管卡组件50在导杆3上滑动。首先将待焊接的塑料管一1和塑料管二2水平放置，并各自固定，且使得塑料管一1和塑料管二2管口之间保持较近的距离，以方便后续焊接工序的正常进行。

固定管卡组件40包括底座41、固定于底座41上的至少一个管卡一42，以及设置于管卡一42两侧且与其轴线平行的导杆3，导杆3的一端固定连接在管卡一42上，导杆3的另一端固定于底座41的凸耳44上。当然，为了防止塑料管一1产生轴线方向的位移，还可以另外沿轴线设置一个管卡一43，且管卡一(42、43)之间通过连接件45固定连接。

固定管卡组件40将塑料管一1固定，使得塑料管一1与导杆3保持相对静止，当塑料管一1和塑料管二2对接时，仅需移动塑料管二2使之靠近塑料管一1即可。此时，导杆3可以作为塑料管二2向塑料管一1滑动的轨道。

特别地，移动管卡组件50包括两个管卡二(51、52)，两个管卡二(51、52)分别固定于液压驱动装置60的液压缸的两端。

当启动液压驱动装置60时，两个管卡二(51、52)能够在液压驱动装置60的作用下沿着导杆3滑动，从而带动与管卡二(51、52)固定连接的塑料管二2沿着轴线方向滑动，根据实际焊接工艺要求，远离或靠近塑料管一1。

具体来说，液压驱动装置60包括至少一个套设于导杆3上的液压缸，液压缸通过两个输油管与油泵连接，它还包括设置于移动管卡组件50上的压力传感器(图中未示出)。当然，也可以在塑料管二2轴线的两侧平行设置两个液压缸，以使得塑料管二2受力更加平衡。

当需要沿轴线方向移动塑料管二2并使之与塑料管一1靠近时，开启液压驱动装置60，根据焊接工艺的要求，设置压力大小，从而在压力传感器的作用下通过控制器控制油泵的进油，从而保证塑料管二2和塑料管一1管口的间距符合焊接条件。控制器包括依次电连接的AD转换器和单片机(图中未示出)。

具体来说，如图2所示，液压驱动装置60的液压缸包括缸套61和位于缸套61内的柱塞62，柱塞62固定于导杆3上，柱塞62将缸套61的内腔分隔为密闭的高压进油腔室63和低压出油腔室64，高压进油腔室63和低压出油腔室64分别通过输油管与油泵连通。当然，由于每个腔室都连接有进出油的输油管，进入高压进油腔室63和从低压出油腔室64流出来的油是可以循环利用的，当需要缸套61沿轴线向左侧运动时，此时，左侧的腔室注入油为高压进油腔室63，右侧的出油的腔室即为低压出油腔室64。相反，当需要缸套61沿轴线向右侧运动时，此时，右侧的腔室注入油为高压进油腔室63，左侧的出油的腔室即为低压出油腔室64。高压进油腔室63进油后，该腔室内油压增大，为了使得该腔室保持平衡受力，缸套61将向远离低压出油腔室64的方向移动。这样，塑料管二2就会随着移动管卡组件50在缸套61的带动下沿导杆3滑动。

继续参考图1和图2，本实施例塑料管焊接辅助装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：提供塑料管焊接辅助装置和切削完成的塑料管一1、塑料管二2，固定管卡组件40固定塑料管一1，移动管卡组件50夹紧塑料管二2，并使得塑料管二2与塑料管一1保持一定的间隙。

此时，切削塑料管一1和塑料管二2焊接界面的杂质和氧化层，保证两者对接的焊接界面平整光洁。而且，两者对接焊接界面的错边应越小越好，如果错边大，会导致应力集中，该错边不应超过塑料管管壁厚的10％。另外，使得塑料管一1和塑料管二2管口之间的间距大小保持在适宜的范围，以方便后续对接焊接工艺，略宽于后续用到的加热板的厚度为佳。

步骤二：在步骤一所述的间隙中插入一未通电的加热板，并使得所述加热板的两个侧面分别与所述塑料管一1和所述塑料管二2贴合。

由于采用热熔对接焊接的方法，焊接之前需要将待焊接的塑料管一1和塑料管二2的管口焊接界面加热。此时，要保证有足够的熔融料，以备熔融对接时分子相互扩散。通过外部提供加热板，使得焊接界面熔融，以满足对接焊接的工艺要求。

步骤三：所述加热板通电加热预定时间。

根据塑料管焊接工艺，塑料管的外径不同，塑料管的管壁厚不同，所需要的加热时间以及冷却时间也不同。塑料管的外径、塑料管的管壁厚与加热时间、冷却时间的关系如表一所示：

表一：

管外径(mm)	管壁厚(mm)	加热时间(s)	切换时间(s)	冷却时间(s)
					16	2.0	5	4	5
20	2.5	5	4	5
					25	2.7	7	4	7
32	3.0	8	4	8
					40	3.7	12	4	12
50	4.6	18	5	18
					63	5.1	24	5	24
75	6.3	30	5	30
					90	7.0	40	6	40
110	11.4	50	6	50

步骤四：抽离加热板，在预定的切换时间内，启动液压驱动装置60，通过调节控制器中的压力大小，将塑料管二2向塑料管一1的方向推近并使得二者的焊接界面紧密贴合，然后，冷却预定时间，直至完成焊接。冷却时间与管外径、管壁厚的关系如表一。

从加热结束到熔融对接开始这段时间为切换时间，为保证熔融对接质量，切换时间越短越好。具体的切换时间参考表一。特别地，塑料材料导热性差，冷却速度相应缓慢，焊缝材料的收缩、结构的形成速度也比较缓慢，因此，焊缝的冷却必须在一定的压力下进行。

进一步地，压力传感器将液压缸内的油压信号转化成模拟信号，再经过AD转换器转化成数字信号，最后由单片机进行数据处理。控制器是以单片机为主的压力控制系统，由键盘、AD转换器、数码显示和控制部分等组成。工作过程如下：液压缸的输油管通过油泵进油时，液压缸内的油压产生变化，压力传感器在接受到油压信号后，即把变化量转化成电压信号；该信号经过运算放大电路放大后变成标准电压信号，再经过AD转换器把模拟信号变成数字信号，由单片机进行实时数据采集，并进行处理，根据设定要求控制输出，同时数码显示压力大小。通过键盘设置压力大小，可以控制油泵的进油量，从而控制塑料管二2的位移，进一步控制塑料管一1和塑料管二2焊接界面压紧压力的大小，还能够保证压力的均匀性，从而保证塑料管一1和塑料管二2的焊接质量。

综上所述，本实用新型的塑料管焊接辅助装置，通过设置液压驱动装置代替人工施加相向的压力，不仅能够控制塑料管管口对接焊接时压紧压力的大小，而且能够保证压力的均匀性，从而有效控制塑料管的焊接质量。此外，通过智能控制两根塑料管对接焊接的压紧压力大小，保证压力的均匀性，合理控制焊接过程中的温度、时间和压力三个参数，还能有效提高塑料管的焊接效率。使用该装置对接焊接塑料管时，仅需按照焊接的工艺参数，在焊接时外部提供加热板加热预定时间，将待焊接的塑料管焊接界面熔融；另外在切换时间内，通过调节控制器来控制压力大小，使得两个待焊接的塑料管焊接界面紧密贴合，然后冷却预定时间即可。通过使用该装置，与传统塑料管焊接相比，焊接一次合格率达到99.5％，与传统焊接合格率95％相比，该使用方法提高了约5％；而且焊接效率提高了20％。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定。本领域的技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种塑料管焊接的辅助装置，用于将待焊接的塑料管一和塑料管二同轴对接，其特征在于，包括：通过导杆连接的固定管卡组件和移动管卡组件，所述移动管卡组件连接有一液压驱动装置，所述塑料管一的一端固定于所述固定管卡组件上，所述塑料管二的一端固定于所述移动管卡组件上，所述移动管卡组件能够在所述液压驱动装置的作用下带动所述塑料管二沿所述导杆滑动，所述液压驱动装置包括至少一个套设于所述导杆上的液压缸，所述液压缸通过两个输油管与油泵连接，它还包括设置于所述移动管卡组件上的压力传感器，以及与所述压力传感器电连接的控制器，所述控制器与所述油泵电连接。 

2.根据权利要求1所述的塑料管焊接的辅助装置，其特征在于，所述固定管卡组件包括底座、固定于所述底座上的至少一个管卡一，以及设置于所述管卡一两侧且与其轴线平行的导杆，所述导杆的一端固定连接在所述管卡一上，所述导杆的另一端固定于所述底座的凸耳上。 

3.根据权利要求1所述的塑料管焊接的辅助装置，其特征在于,所述移动管卡组件包括两个管卡二，两个所述管卡二分别固定于所述液压驱动装置的液压缸的两端。 

4.根据权利要求3所述的塑料管焊接的辅助装置，其特征在于,所述液压缸包括缸套和位于所述缸套内的柱塞，所述柱塞固定于所述导杆上，所述柱塞将所述缸套的内腔分隔为密闭的高压进油腔室和低压出油腔室，所述高压进油腔室和低压出油腔室分别通过所述输油管与所述油泵连通。 

5.根据权利要求4所述的塑料管焊接的辅助装置，其特征在于,所述控制器包括依次电连接的AD转换器和单片机。