CN207952428U - 便携式挤压装置的挤压夹头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式挤压装置的挤压夹头，包括两个半圆环形夹头，半圆环形夹头的两端面分别开设有多个径向夹头槽，径向夹头槽将半圆环形夹头沿径向连通；径向夹头槽沿轴向延伸但轴向不连通；两端面的径向夹头槽间隔交替分布，以使半圆环形夹头在圆周方向形成蛇形弹簧体；两端面的径向夹头槽沿轴向具有共圆部。本实用新型能够在内径变小的过程中对所夹持的金属接头实现360度径向挤压，使金属接头发生永久性塑性变形，从而牢固地固定于金属管的连接端。

Description

便携式挤压装置的挤压夹头

技术领域

本实用新型涉及一种冷加工机械设备，具体涉及一种便携式挤压装置的挤压夹头的挤压夹头座。

背景技术

液压系统中采用管线系统用于液体传输。管线系统由众多不同形状、不同长度和不同功能的金属管连接而成。传统的金属管的连接方式多采用焊接连接。焊接连接方式要求操作人员必须是专业焊接工，动火作业对施工现场的安全防范措施要求较高，焊接后需要射线探伤，并且焊接作业之后管道内部会有焊接残留物。因此，这种管道连接方式的施工效率低、污染排放大、安全隐患多。引发压力管道事故的一个主要原因是由于焊接施工质量不过关造成的。

中国实用新型专利文献CN101625054B公开了一种径向挤压式接头，如图1所示，该接头属于非焊接式金属接头。使用时，将金属接头套设于两个金属管的连接端，然后利用挤压设备对金属接头进行360度径向挤压，就能够实现两金属管之间的固定连接。由于这种径向挤压式接头在安装过程中无需动火焊接，因此特别适应于禁止明火作业的场合。

随着径向挤压式接头的广泛应用，对挤压设备提出了新的要求。由于需要对金属接头进行360度径向挤压，使其在常温条件下发生塑性变形，这就要求挤压设备能够产生足够大的挤压力。现有的挤压设备一般采用扣压机，扣压机的体积较大，安装及运输均不方便，只能放置于固定场所，安装时将金属管运输至该固定场所进行施工作业。由于施工现场有大量的金属管连接部位，将金属管运输至挤压设备所在地，或者将挤压设备运输至不同的金属管连接部位，都需要花费大量的人工工时和运输工时，这极大地影响了施工效率。

并且，扣压机只能用于金属管与软管之间的扣压连接，扣压完成的金属软管承压较低，无法用于高压管道的连接。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便携式挤压装置的挤压夹头，它可以在挤压力的作用下发生显著的弹性变形，在内径变小的过程中使所夹持的金属接头发生塑性变形。

为解决上述技术问题，本实用新型便携式挤压装置的挤压夹头的技术解决方案为：

包括两个半圆环形夹头，半圆环形夹头的两端面3-4、3-5分别开设有多个径向夹头槽3-1、3-2，径向夹头槽3-1、3-2将半圆环形夹头沿径向连通；径向夹头槽3-1、3-2沿轴向延伸但轴向不连通；即径向夹头槽3-1与所在端面3-4连通，而与另一端面3-5不连通，径向夹头槽3-2与所在端面3-5连通，而与另一端面3-4不连通；两端面的径向夹头槽3-1、3-2间隔交替分布，以使半圆环形夹头在圆周方向形成蛇形弹簧体；两端面的径向夹头槽3-1、3-2沿轴向具有共圆部3-3。

本实用新型便携式挤压装置的挤压夹头的技术效果在于：

当挤压夹头受到挤压力时，径向夹头槽的各槽口逐渐收缩闭合，从而使挤压夹头的内径逐渐变小；挤压夹头在内径变小的过程中能够对所夹持的金属接头实现360度径向挤压。

进一步地，所述径向夹头槽共圆部3-3的长度不小于半圆环形夹头轴向长度的一半，以保证半圆环形夹头具有足够的收缩空间。

进一步地，所述两个半圆环形夹头的两端面3-4、3-5分别形成有定位凸肩3-6。位于上方的半圆环形夹头作为挤压夹头3的上瓣通过其两端面的定位凸肩3-6及上压板18连接倒U型座4；位于下方的半圆环形夹头作为挤压夹头3的下瓣通过其两端面的定位凸肩3-6及下压板19连接挤压夹头座2。

进一步地，所述定位凸肩3-6与上压板18或下压板19相配合。以避免挤压夹头挤压变形后与上压板18或下压板19发生干涉。

进一步地，所述半圆环形夹头的材料采用高强度高韧性的弹簧钢，优选为60Si2Mn，以使半圆环形夹头能够在大幅度变形的情况下具备良好的回弹稳定性。

进一步地，所述半圆环形夹头的表面具备大于HRC50的热处理硬度，以保证挤压夹头3在与金属管一起受到挤压后，表面无变形磨损，具备较好的使用寿命。

本实用新型可以达到的技术效果是：

本实用新型能够在内径变小的过程中对所夹持的金属接头实现360度径向挤压，使金属接头发生永久性塑性变形，从而牢固地固定于金属管的连接端。

附图说明

本领域的技术人员应理解，以下说明仅是示意性地说明本实用新型的原理，所述原理可按多种方式应用，以实现许多不同的可替代实施方式。这些说明仅用于示出本实用新型的教导内容的一般原理，不意味着限制在此所公开的实用新型构思。

结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施方式，并且与上文的总体说明和下列附图的详细说明一起用于解释本实用新型的原理。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是现有技术径向挤压式接头的示意图；

图2是本实用新型径向挤压式接头的便携式挤压装置的剖面示意图，此时处于自由状态；

图3是本实用新型便携式挤压装置的挤压夹头座的示意图；

图4是本实用新型的输出活塞杆的局部放大示意图；

图5是图3的A-A剖面示意图，图中的挤压夹头座装配有固定销、弹簧和弹簧座，并与输出活塞杆处于稳定连接状态；

图6是图3的A-A剖面示意图，图中的挤压夹头座装配有固定销、弹簧和弹簧座，且固定销对活塞杆连接轴没有顶出作用，挤压夹头座与输出活塞杆处于可拆卸状态；

图7是图3的A-A剖面示意图；

图8是本实用新型的挤压夹头上瓣的示意图；

图9是本实用新型的侧视图；

图10是本实用新型的正面示意图；

图11是本实用新型处于挤压状态的示意图；

图12是本实用新型的立体示意图。

图中附图标记说明：

1为输出活塞杆， 2为挤压夹头座，

1-1为活塞杆连接轴， 1-2为连接轴凹颈部，

2-1为弧形凹槽的中部， 2-2为弧形凹槽的两翼，

2-3为连接孔， 2-4为固定销定位孔，

2-5为挤压夹头座的限位接触边，

3为挤压夹头， 4为倒U型座，

3-1、3-2为径向夹头槽， 3-3为共圆部，

3-4、3-5为半圆环形夹头的端面， 3-6为定位凸肩，

4-1为倒U型座的限位接触边，

5为缸体， 6为底盖，

5-1为倒U型座连接槽， 6-1为进油孔，

7为初级活塞杆， 8为封盖，

7-1为液压油连通孔，

9为碟簧， 10为密封圈，

11为密封圈， 12为密封圈，

13为密封圈， 14为钢珠紧定螺钉，

15为固定销， 16为弹簧，

15-1为固定销凹颈部，

17为弹簧座， 18为上压板，

19为下压板，

Ⅰ为初级活塞下腔， Ⅱ为初级活塞上腔，

Ⅲ为输出活塞下腔， Ⅳ为输出活塞上腔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图2所示，本实用新型便携式挤压装置的挤压夹头，用于对套设于两个金属管连接端的金属接头进行360度径向挤压，达到以非焊接方式固定连接金属管道的目的；包括液压油缸，液压油缸的输出活塞杆1固定连接挤压夹头座2的底端；

挤压夹头座2的顶端形成有弧形凹槽，挤压夹头3的下瓣设置于弧形凹槽内，挤压夹头3的上瓣设置于倒U型座4内侧的弧形凹槽内；倒U型座4的两翼连接液压油缸的缸体5；

如图3所示，挤压夹头座2的弧形凹槽具有与挤压夹头3下瓣相配合的两个配合部位；弧形凹槽的中部2-1与处于闭合状态的挤压夹头3下瓣相配合，弧形凹槽的两翼2-2与处于自由状态的挤压夹头3下瓣相配合；

同理，倒U型座4的弧形凹槽具有与挤压夹头3上瓣相配合的两个配合部位；弧形凹槽的中部与处于闭合状态的挤压夹头3上瓣相配合，弧形凹槽的两翼与处于自由状态的挤压夹头3上瓣相配合；

与缸体5连接的倒U型座4固定不动，当液压油缸的输出活塞杆1向上伸出时，能够带动挤压夹头座2一起向上运动，使挤压夹头座2靠近倒U型座4，从而将液压油缸的液压力传递至挤压夹头3；

随着液压油缸的输出活塞杆1伸出，挤压夹头座2带动挤压夹头3下瓣向上运动，直至挤压夹头3下瓣与挤压夹头3上瓣相接触；此时挤压夹头座2的弧形凹槽的两翼2-2与挤压夹头3下瓣相配合，倒U型座4的弧形凹槽的两翼与挤压夹头3上瓣相配合；

液压油缸的输出活塞杆1继续伸出，挤压夹头座2和倒U型座4共同对挤压夹头3形成挤压力，从而使挤压夹头3的直径变小；

当挤压夹头座2运动至与倒U型座4相接触，挤压夹头座2到达运动极限位置，挤压夹头3的直径变为最小，完成对金属接头的挤压；此时挤压夹头座2的弧形凹槽的中部2-1与挤压夹头3下瓣相配合，倒U型座4的弧形凹槽的中部与挤压夹头3上瓣相配合，如图11所示。

本实用新型能够将输出活塞杆1的单一方向的线性力转化为环形径向收缩力，利用巨大的液压力实现对金属接头的360度径向挤压，从而使金属接头在常温状态下发生塑性变形。

为便于替换不同的液压油缸，以适应不同的金属接头，本实用新型中液压油缸的输出活塞杆1与挤压夹头座2的固定连接方式采用可拆卸连接方式。

如图4所示，液压油缸的输出活塞杆1的顶部形成有活塞杆连接轴1-1，活塞杆连接轴1-1上形成有凹颈部1-2；凹颈部1-2的截面与固定销15的部分外圆相吻合；

如图3所示，挤压夹头座2的底部开设有沿上下方向延伸的连接孔2-3；连接孔2-3与活塞杆连接轴1-1相配合；活塞杆连接轴1-1能够伸入挤压夹头座2的连接孔2-3；

如图5所示，连接孔2-3的一侧设置有固定销15，固定销15的一端伸出挤压夹头座2，固定销15的另一端连接弹簧16的一端，弹簧16的另一端连接弹簧座17；

固定销15的中部形成有凹颈部15-1；固定销凹颈部15-1的截面与活塞杆连接轴1-1的部分外圆相吻合；

当液压油缸的输出活塞杆1与挤压夹头座2之间处于连接状态时，如图2所示，固定销15的杆部伸入活塞杆连接轴1-1的凹颈部1-2，且固定销凹颈部15-1错开活塞杆连接轴1-1，如图5所示；此时固定销15具有对活塞杆连接轴1-1的顶出作用，挤压夹头座2无法实现与活塞杆连接轴1-1之间的相对运动，从而能够防止输出活塞杆1从挤压夹头座2的连接孔2-3内脱出，以确保输出活塞杆1与挤压夹头座2之间的稳定连接；

需要拆卸时，向内按动固定销15的一端，固定销15能够压缩弹簧16并沿轴向运动，直至固定销凹颈部15-1与活塞杆连接轴1-1的外圆相吻合，如图6所示，此时固定销15失去对活塞杆连接轴1-1的顶出作用，挤压夹头座2能够实现与活塞杆连接轴1-1之间的相对运动，从而能够将输出活塞杆1从挤压夹头座2的连接孔2-3内取出，实现输出活塞杆1与挤压夹头座2之间的快速拆卸。

如图7所示，挤压夹头座2的下部开设有固定销定位孔2-4，固定销定位孔2-4沿前后方向延伸；固定销定位孔2-4位于连接孔2-3的一侧；

固定销定位孔2-4的末端为用于固定连接弹簧座17的螺纹孔，弹簧座17通过螺纹连接挤压夹头座2，以方便固定销15及压缩弹簧16的拆装维修。

如图2所示，挤压夹头3为两瓣式；挤压夹头3包括如图8所示的两个半圆环形夹头，半圆环形夹头的两端面3-4、3-5分别开设有多个径向夹头槽3-1、3-2，径向夹头槽3-1、3-2将半圆环形夹头沿径向连通；

径向夹头槽3-1、3-2沿轴向延伸但轴向不连通；即径向夹头槽3-1与所在端面3-4连通，而与另一端面3-5不连通，径向夹头槽3-2与所在端面3-5连通，而与另一端面3-4不连通；

两端面的径向夹头槽3-1、3-2间隔交替分布；以使半圆环形夹头在圆周方向形成蛇形弹簧体；

两端面的径向夹头槽3-1、3-2沿轴向具有共圆部3-3，且径向夹头槽共圆部3-3的长度不小于半圆环形夹头轴向长度的一半，以保证挤压夹头3具有足够的收缩空间。

在挤压夹头座2靠近倒U型座4的过程中，挤压夹头3受挤压夹头座2和倒U型座4的挤压力，径向夹头槽3-1、3-2的槽口逐渐收缩闭合，从而使挤压夹头3的内径逐渐变小；挤压夹头3在内径变小的过程中能够对所夹持的金属接头实现360度径向挤压；

倒U型座4的弧形凹槽的两侧形成有限位接触边4-1，挤压夹头座2的两侧分别形成有限位接触边2-5，挤压夹头座2的限位接触边2-5的形状与倒U型座4的限位接触边4-1相吻合；当挤压夹头座2运动至其两侧的限位接触边2-5与倒U型座的限位接触边4-1相接触时，挤压夹头座2到达限位不再上升，此时挤压夹头3的内径缩小至最小值，金属接头挤压到设计尺寸，挤压完成。

为进一步提高挤压夹头3的弹性，使之能够发生弹性变形，挤压夹头3的材料可以采用高强度高韧性的弹簧钢(60Si2Mn)，这种材料能够在大幅度变形的情况下具备良好的回弹稳定性。

挤压夹头3的表面具备大于HRC50的热处理硬度，以保证挤压夹头3在与金属管一起受到挤压后，表面无变形磨损，具备较好的使用寿命。

挤压夹头座2位于倒U型座4所形成的内部空间内，挤压夹头座2在输出活塞杆1的带动下能够在倒U型座4的内部空间上下运动；倒U型座4的内侧凹槽能够起到对挤压夹头座2的导向作用；

为防止倒U型座4在安装后脱落，挤压夹头座2的两侧分别通过钢珠紧定螺钉14连接倒U型座4的内侧凹槽。

在挤压过程中，倒U型座4需要经常拆卸安装；而挤压夹头座2对不同规格尺寸的金属接头进行挤压时，也需要拆卸更换，为了简化拆卸安装流程，如图9、图10所示，挤压夹头座2的前后两端分别通过螺钉固定连接下压板19，挤压夹头3的下瓣通过设置于两端面的定位凸肩3-6及下压板19连接挤压夹头座2；下压板19能够将挤压夹头3下瓣的前后两端挡住，从而防止挤压夹头3下瓣从挤压夹头座2的弧形凹槽内掉出。在挤压同一种规格尺寸的金属接头时，只需更换倒U型座4，即可实现连续工作。

同理，倒U型座4的前后两端分别通过螺钉固定连接上压板18，挤压夹头3的上瓣通过设置于两端面的定位凸肩3-6及上压板18连接倒U型座4；上压板18能够将挤压夹头3上瓣的前后两端挡住，从而防止挤压夹头3上瓣从倒U型座4的弧形凹槽内掉出。

上压板18和下压板19的内侧分别开设有铣槽，以保证挤压过程中挤压夹头3的定位凸肩3-6不会卡到上压板18或下压板19。

如图2所示，液压油缸包括缸体5，缸体5的上部两侧分别开设有倒U型座连接槽5-1，倒U型座4的两翼固定设置于缸体5的倒U型座连接槽5-1内；

缸体5的底部通过螺纹固定连接底盖6，底盖6形成有初级活塞腔，初级活塞腔内活动设置有初级活塞杆7；初级活塞杆7将初级活塞腔分隔为初级活塞上腔Ⅱ和初级活塞下腔Ⅰ；

缸体5内固定设置有封盖8，封盖8上方的缸体5内腔形成输出活塞腔；

初级活塞杆7的上端穿设于封盖8的内孔，初级活塞杆7的上方活动设置有输出活塞杆1，输出活塞杆1位于输出活塞腔内；输出活塞杆1将输出活塞腔分隔为输出活塞上腔Ⅳ和输出活塞下腔Ⅲ；

封盖8与缸体5内壁之间设置有密封圈12，且封盖8与初级活塞杆7之间设置有密封圈11，以使初级活塞上腔Ⅱ与输出活塞下腔Ⅲ隔绝；

初级活塞杆7与底盖6内壁之间设置有密封圈10，以使初级活塞上腔Ⅱ与初级活塞下腔Ⅰ隔绝；

输出活塞杆1与缸体5内壁之间设置有密封圈13，以使输出活塞上腔Ⅳ与输出活塞下腔Ⅲ隔绝；

输出活塞上腔Ⅳ设置有碟簧9；当输出活塞杆1向上运动时，能够压缩碟簧9实现储能；完成挤压后，碟簧9卸力反弹，带动挤压夹头座2向下运动，使输出活塞杆1和初级活塞杆7复位；

初级活塞杆7开设有液压油连通孔7-1；液压油连通孔7-1的一端与初级活塞下腔Ⅰ连通，液压油连通孔7-1的另一端与输出活塞下腔Ⅲ连通；

底盖6开设有进油孔6-1，进油孔6-1通过转接头与电动泵相连；电动泵输入的液压油分别推动初级活塞杆7和输出活塞杆1，使输出活塞杆1能够同时受两级液压力的作用，因此本实用新型的液压油缸的输出力高达360KN。

本实用新型的工作原理如下：

将套设于两个金属管连接端的金属接头穿设于挤压夹头3的内孔；然后通过电动泵向液压油缸输入液压油；

液压油经进油孔6-1进入初级活塞下腔Ⅰ，推动初级活塞杆7向上运动；与此同时，电动泵泵入的液压油经液压油连通孔7-1进入输出活塞下腔Ⅲ，推动输出活塞杆1向上运动；初级活塞杆7在向上运动的过程中推动输出活塞杆1向上运动；输出活塞杆1带动挤压夹头座2一起向上运动，使挤压夹头座2靠近倒U型座4，从而将液压油缸的液压力传递至挤压夹头3；挤压夹头3受力后将线性力转换为径向收缩力，挤压夹头3的直径变小，从而对金属接头施加360度径向挤压力，使金属接头发生塑性变形，并挤压金属管的连接端，从而将金属接头紧固于两个金属管的连接端；

输出活塞杆1向上运动的同时压缩碟簧9；完成挤压后，电动泵停止输油，碟簧9卸力反弹，输出活塞杆1和初级活塞杆7复位，带动挤压夹头座2向下运动，挤压夹头3复位。

本实用新型能够完成管件与挤压接头的快速成型连接，挤压完成的接头承压高，连接稳定可靠，且具备非焊管道连接的一切优点，只需完成金属管前期的去毛刺、划线等简单预处理工序，即可直接挤压连接，安装简便，施工效率高。由于前期预处理准备时间短，施工迅速，且在管道现场施工，安装空间要求不大。

本实用新型的液压油缸为两级输出，能够在较小的外形尺寸条件下(长度尺寸不超过15CM，宽度尺寸则更小)提供足够大的液压力(360KN)，从而实现便携使用。

本实用新型的液压油缸省去了专门的导向机构，能够保证活塞顺畅无泄漏运行。

本实用新型的倒U型座4与液压油缸的缸体5之间采用卡槽式连接结构，即倒U型座4的两翼与缸体5的倒U型座连接槽5-1配合连接，既保证了倒U型座4与缸体5之间的顺畅装配，又能够使装配间隙足够小。

本实用新型应用于海洋船舶、工程机械等领域的金属管道连接，适用于高低压的水管、空气管、油管的连接。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (7)

1.一种便携式挤压装置的挤压夹头，其特征在于：包括两个半圆环形夹头，半圆环形夹头的两端面(3-4、3-5)分别开设有多个径向夹头槽(3-1、3-2)，径向夹头槽(3-1、3-2)将半圆环形夹头沿径向连通；

径向夹头槽(3-1、3-2)沿轴向延伸但轴向不连通；两端面的径向夹头槽(3-1、3-2)间隔交替分布，以使半圆环形夹头在圆周方向形成蛇形弹簧体；

两端面的径向夹头槽(3-1、3-2)沿轴向具有共圆部(3-3)。

2.根据权利要求1所述的便携式挤压装置的挤压夹头，其特征在于：所述径向夹头槽共圆部(3-3)的长度不小于半圆环形夹头轴向长度的一半。

3.根据权利要求1所述的便携式挤压装置的挤压夹头，其特征在于：所述两个半圆环形夹头的两端面(3-4、3-5)分别形成有定位凸肩(3-6)。

4.根据权利要求3所述的便携式挤压装置的挤压夹头，其特征在于：所述定位凸肩(3-6)与上压板(18)或下压板(19)相配合。

5.根据权利要求1所述的便携式挤压装置的挤压夹头，其特征在于：所述半圆环形夹头的材料采用高强度高韧性的弹簧钢。

6.根据权利要求1所述的便携式挤压装置的挤压夹头，其特征在于：所述半圆环形夹头的材料采用60Si2Mn。

7.根据权利要求1所述的便携式挤压装置的挤压夹头，其特征在于：所述半圆环形夹头的表面具备大于HRC50的热处理硬度。