CN211866270U

CN211866270U - 一种方管弯管机构

Info

Publication number: CN211866270U
Application number: CN201922489471.4U
Authority: CN
Inventors: 陈杰; 吴正义; 杨胜华
Original assignee: Ganyeah Holding Group Co ltd
Current assignee: Ganyeah Holding Group Co ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-11-06
Anticipated expiration: 2029-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种方管弯管机构，包括机架、设置在机架上的一组内压轮和一组外压轮、驱动外压轮转动的驱动机构，所述内、外压轮的圆周面上设有与管件的外形匹配的定型凹槽，其特征是，还包括一个可塞入管件内的内撑部件，所述内撑部件包括若干内撑单元和串接绳，所述内撑单元的横截面为与管件内腔适配的方形，在内撑单元的端面中心设有串接通孔，所述串接绳依次穿过各内撑单元的串接通孔，从而将各内撑单元串接成一个内撑部件，所述串接绳的头尾两端分别设有定位结构，从而可使所述内撑单元限位在串接绳首尾两端的定位结构之间。本实用新型既可保证折弯处形状的规整，又可简化加工程序，从而提高加工效率，降低加工成本。

Description

一种方管弯管机构

技术领域

本实用新型涉及管材加工技术领域，具体涉及一种方管弯管机构。

背景技术

现有技术中，人们通常是用弯管机使钢管弧形折弯的，现有的弯管机通常包括机架、设置在机架上的一组外压轮和内压轮，内、外压轮组按照成型后管件的内外侧形状排列。当直管经过内、外压轮组的挤压后，即可弯成所要的弧形。

我们知道，弯折管件时，管件在弧形弯曲时会有一个中性层，该中性层在弯曲时长度不变，而中性层外侧部分长度增加，中性层内侧部分长度变短。也就是说，在弯曲时，中性层外侧部分受拉力，而中性层内侧部分受到挤压作用，而中性层部分不受力。因此，矩形的管件在弧形弯折时，其外侧壁受拉伸而向管件内下凹，从而无法达到与设计尺寸相符的圆弧，内侧壁受挤压而向管件内下凹或向管件外凸起，其两侧的侧壁因为部分受拉伸、部分受挤压而产生褶皱变形。为此，人们通常会将内、外压轮的圆周面设置与管件的外形适配的环形凹槽，环形凹槽的横截面呈U形，以便在弯管时对关键的外侧壁形成支撑，以避免管件的侧壁向外鼓凸。

但是此类弯管机仍然无法避免管件的侧壁向内下凹而产生变形的问题，尤其是，当管件的尺寸较大时，上述变形问题会更加突出。人们通常是通过如下两种方式解决这一技术问题的：第一种就是尽量增大管件弧形弯曲的半径；另一种则是通过多次、逐级折弯的方式解决这一问题。前一种方法限制了管件的折弯形状和尺寸，因而不利于结构设计和具体应用，第二种方法则不利于提升加工效率和降低加工成本。虽然也有人想到在管件内充注高压液体（例如：液压油）以避免管件向内凹陷，但是存在着密封困难、加工程序复杂、成本高等问题，同时，高雅的液体仍然难以彻底解决管件侧壁向内凹陷的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的弯管机构在弯折方管时所存在的折弯处容易产生褶皱、或者无法一次加工完成、从而降低加工效率、提高加工成本的问题，提供一种方管弯管机构，既可保证折弯处形状的规整，又可简化加工程序，从而提高加工效率，降低加工成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种方管弯管机构，包括机架、设置在机架上的一组内压轮和一组外压轮、驱动外压轮转动的驱动机构，所述内、外压轮的圆周面上设有与管件的外形匹配的定型凹槽，其特征是，还包括一个可塞入管件内的内撑部件，所述内撑部件包括若干内撑单元和串接绳，所述内撑单元的横截面为与管件内腔适配的方形，在内撑单元的端面中心设有串接通孔，所述串接绳依次穿过各内撑单元的串接通孔，从而将各内撑单元串接成一个内撑部件，所述串接绳的头尾两端分别设有定位结构，从而可使所述内撑单元限位在串接绳首尾两端的定位结构之间。

和现有技术相类似地，本实用新型包括机架、设置在机架上的一组外压轮和一组内压轮、以及驱动外压轮转动的驱动机构，需要弯管时，可将管件放置到机架上外压轮组和内压轮组之间的空隙内，驱动机构带动外压轮转动，从而依靠外压轮与管件之间的摩擦力带动管件向前移动。由于外压轮组和内压轮组之间的空隙即为管件需要压弯的弧形，因此，管件在内压轮组的抵靠、外压轮组的挤压下弯曲成所需的弧形，从而完成弯管作业。可以理解的是，压轮的圆周面上设有与管件的外形匹配的横截面呈U形的定型凹槽，因此可避免管件的侧壁向外鼓凸胀开而变形。

如前所述，由于侧壁受力的严重不均匀，因此，侧壁在折弯时会产生凹凸褶皱，当定型凹槽限定管件的外形、从而使侧壁无法向外鼓凸胀开的前提下，侧壁会产生不同深度的下凹褶皱。为此，本实用新型在弯折管件前，可先将由若干内撑单元串联而成的内撑部件放进管件内，由于内撑单元的横截面为与管件内腔适配的方形，因此内撑部件可对管件的内侧壁形成良好的支撑，从而避免管件侧壁产生内凹，确保折弯后管件外形的规整。

特别是内撑部件是由一根串接绳将若干内撑单元串联而成的，因此，相邻的两个内撑单元之间可形成相对转动。当弯折管件时，其内部的内撑部件会跟随管件弯折，此时的内撑部件形成类似链条的结构，在对管件内侧壁可靠支撑的前提下，还可方便地跟随管件弧形弯折。当然，我们可根据管件的弯曲半件确定内撑单元的长度，以有利于内撑部件跟随管件弯折。

此外，串接绳首尾两端的定位结构可方便地确定内撑部件的总长度，在内撑单元数量确定的前提下，可通过调整内撑部件的长度，改变相邻两个内撑单元之间的间距，从而避免内撑部件在跟随管件弯折时相邻两个内撑单元的端面之间产生干涉。

作为优选，所述内撑单元的前后两端均包括两个倾斜面，两个倾斜面相交形成中间高、两侧低的V形连接端。

由于内撑单元的两端为V形连接端，因此，内撑单元的两端具有两个倾斜面，并且两个倾斜面相交成一条凸起的棱线。当内撑单元用串接绳相互串接在一起时，相邻两个内撑单元之间通过棱线抵靠在一起。当弯折管件时，相邻的内撑单元之间可方便地相对转动一个角度，从而避免相互之间产生干涉，同时可确保支撑部件的总长度保持固定不变，并且相邻两个内撑单元之间可始终抵靠在一起。

此外，V形连接端时内撑部件可在两个方向上弯曲，在放进管件内后，管件可在两个方向上弧形弯折，从而增加弯管时的便利性。

作为优选，所述V形连接端两个倾斜面之间的夹角为α，并且150°≤α≤175°。

我们可通过合理地控制V形连接端两个倾斜面之间的夹角，从而确保弯折管件时相邻两个内撑单元之间不会发生干涉，并且尽量减小弯折后内撑部件外侧的两个内撑单元之间的间隙，从而有效地避免管件的外侧壁产生内凹。

作为优选，所述内撑单元的一个V形连接端的一个倾斜面上设有沿串接通孔径向延伸、并贯通内撑单元外侧壁的定位插槽，内撑单元另一个V形连接端对应一侧的倾斜面上设有可适配在定位插槽内的定位凸片。

当内撑单元串联成内撑部件时，相邻两个内撑单元中，一个内撑单元的定位凸片插接在另一个内撑单元的定位插槽内，一方面可确保所有的内撑单元处于相同的方向，从而确保相邻两个内撑单元之间以V形连接端的棱线相互抵靠，便于内撑部件的弯曲；另一方面，弯折管件时，设置定位插槽和定位凸片一侧位于外侧，既可避免产生相互干涉，又可填补相邻两个内撑单元之间的空隙，对管件的外侧壁形成更好的支撑。

作为优选，所述内撑单元的一端为轴线垂直于内撑单元中心线的圆柱面，在圆柱面上设有与圆柱面的轴线垂直并贯通内撑单元两个外侧壁的矩形插槽，所述内撑单元的另一端设有矩形插片，矩形插片的端部呈圆弧形，在相邻二个内撑单元之间，一个内撑单元的矩形插片适配在另一个内撑单元的矩形插槽内，并且矩形插片端部的半径与圆柱面的半径相匹配。

通过矩形插槽和矩形插片的插接配合，既可使相邻两个内撑单元跟随管件相对转动，又可避免两个内撑单元在轴向上形成错位。特别是，内撑单元的一端为圆柱面，因此，当内撑部件跟随管件弧形弯折时，相邻两个内撑单元之间可相对转动，并确保始终为线接触，此时矩形插片也可在矩形插槽内转动并且不会产生干涉，同时确保矩形插片抵靠矩形插槽的底部。

因此，本实用新型具有如下有益效果：既可保证折弯处形状的规整，又可简化加工程序，从而提高加工效率，降低加工成本。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是外压轮和驱动机构的一种连接结构示意图。

图3是内撑部件的一种结构示意图。

图4是图3中内撑部件的一种使用状态结构示意图。

图5是图3中内撑部件的一种局部放大结构示意图。

图6是内撑部件的另一种结构示意图。

图7是图6中内撑部件的一种局部放大结构示意图。

图中：1、机架 11、内压轮 111、定位凹槽 12、外压轮 2、电机 21、减速器22、驱动齿轮 23、被动齿轮 24、过渡齿轮 3、内撑部件 4、内撑单元 41、串接通孔42、V形连接端 43、定位插槽 44、定位凸片 45、圆柱面 46、矩形插槽 47、矩形插片5、串接绳 51、定位结构 511、压块 6、管件。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种方管弯管机构，包括机架1、设置在机架上且包括若干个内压轮11的一组内压轮和包括若干个外压轮12的一组外压轮、驱动外压轮转动的驱动机构。需要弯管时，可将直的管件放置到机架上外压轮组和内压轮组之间的空隙内，管件外侧贴靠外压轮，内侧贴靠内压轮，从而在管件和内、外压轮之间产生摩擦力，驱动机构带动外压轮转动，进而依靠外压轮与管件之间的摩擦力带动管件向前移动，内压轮则跟随管件转动。此时内压轮组抵靠在管件的内侧，管件在外压轮组的挤压下弯曲成所需的弧形，从而完成弯管作业。

优选地，如图2所示，驱动机构可包括电机2、与电机相连的减速器21、与减速器相连的驱动齿轮22，每个外压轮的转动轴上设置一个被动齿轮23，驱动齿轮与第一个外压轮的被动齿轮啮合，相邻两个外压轮的被动齿轮之间设置一个过渡齿轮24，该过渡齿轮同时与两个相邻外压轮的被动齿轮啮合。当电机通过减速器带动驱动齿轮转动时，即可带动第一个外压轮转动，与此同时，第一个外压轮通过过渡齿轮带动第二个外压轮转动，第二个外压轮通过过渡齿轮带动第三个外压轮转动……以此类推，一个电机即可带动全部的外压轮以相同的转速转动，从而拉动管件匀速前移。

另外，我们需要在内、外压轮的圆周面上设置与管件的外形匹配的定型凹槽111，即横截面呈U形的定型凹槽，使管件在弧形折弯时避免管件的外形向外鼓凸胀开而变形。当然，相邻的内压轮以及相邻的外压轮之间应尽量靠近设置，以缩小相邻的内压轮或外压轮与管件的接触点之间的间距，并且内压轮和外压轮在管件的弧形弯曲中心线方向错位排列。优选地，当管件弧形折弯处的中心线半等于300mm、管件的规格为60×60mm、内压轮的定型凹槽的底部直径为50mm时，外压轮的定型凹槽的底部直径d2可取75mm，以便使相邻两个外压轮所对应的圆心角与相邻二个内压轮所对应的圆心角相一致，以确保内压轮和外压轮在管件的弧形弯曲中心线方向错位排列，最大限度地对管件形外形形成支撑，避免其弯曲使产生变形。

或者，我们可将驱动机构设置成可驱动外压轮向着内压轮横向移动并靠近，当直的管件放置到机架上外压轮组和内压轮组之间的空隙内，驱动机构驱动外压轮靠近内压轮，从而将管件弯折成L形。

由于弯管机本身属于现有技术，具体可参见中国专利文献CN108620458A、CN108787818A等。因此，本实施例中对内、外压轮、驱动机构等如何实现弯管的结构和原理不做详细的描述。可以理解的是，通过内、外压轮、驱动机构等实现弯管也仅仅只是其中的一种实施方式，我们可以采用现有技术其他的结构和原理。

需要说明的是，本实施例中以管件弧形弯折后的形状确定其内外方向，将弯折后半径较大一侧称为外侧，将半径较小一侧称为内侧。

此外，如图3、图4、图5所示，本实用新型还包括一个可塞入管件内的内撑部件3，内撑部件包括若干内撑单元4和可弯折的串接绳5，内撑单元的横截面为与管件内腔适配的方形，在内撑单元的端面中心处设置贯通前后两端的串接通孔41，串接绳依次穿过各内撑单元的串接通孔，从而将各内撑单元串接成一个可方便弯折的内撑部件。当然，串接绳的头尾两端应分别设置定位结构51，以便使内撑单元限位在串接绳首尾两端的定位结构之间，避免内撑单元从串接绳上脱出。

具体地，串接绳可为钢丝绳，定位结构则包括两个相对设置的压块511，压块相对的一侧设置半圆形凹槽，当两个压块套设在串接绳上时，利用螺钉将两个压块相互固结，从而将串接绳可靠地压接在两个半圆形凹槽之间。当然，我们应使半圆形凹槽的深度小于串接绳的半径。

需要弯管时，可先将由若干内撑单元串联而成的内撑部件放进直的管件6内，然后将管件放置到机架上进行折弯加工。由于内撑单元的横截面为与管件内腔适配的方形，因此，内撑部件可对管件的内侧壁形成良好的支撑，从而避免管件在折弯时侧壁产生内凹，确保折弯后管件外形的规整。可以理解的是，内撑部件可跟随管件弧形弯曲，并且内撑部件在弯曲时只是串接绳的弯曲，其所需的弯曲扭矩极小，因而不会影响管件的折弯。

需要说明的是，我们可在相邻的内撑单元之间预留适当的间隙，以便在内撑部件跟随管件弧形弯曲时，相邻两个内撑单元的端面之间不会发生干涉。或者，我们也可采用具有较好弹性的串接绳，以便在内撑部件跟随管件弧形弯曲时，串接绳可相应地延伸变长，避免相邻两个内撑单元的端面之间发生干涉。

可以理解的是，管件在弧形弯曲时，中心层外侧部分的两个侧壁是承受拉力，因此其不会向内部凹陷，只有外壁升到拉力后会向内凹陷；中心层内侧部分的两个侧壁以及内壁是承受压力，其容易向内部凹陷。因此，当内撑部件跟随管件弯曲时，相邻两个内撑单元内侧的倾斜面之间的间距极小，从而可有效地避免管件的两个内侧壁以及内壁向内凹陷；而相邻两个内撑单元外侧的倾斜面之间的间距相对较大，但不会影响对管件两个侧壁以及外壁的支撑，因而可有效地保证弧形折弯后管件外形的规整。

作为一种优选方案，内撑单元的前后两端均包括两个倾斜面，两个倾斜面相交形成中间高、两侧低的V形连接端42，V形连接端的最高处为凸起的棱线。这样，相邻两个内撑单元之间通过棱线抵靠在一起，并可围绕棱线摆动一个角度，之间两个内撑单元端部的倾斜面相互贴合在一起。

当弯折管件时，先将内撑部件放进管件内，并确保棱线与管件的弯曲后的圆弧中心线相平行。此时相邻的内撑单元之间可方便地相对转动一个角度，从而避免相互之间产生干涉，同时可确保支撑部件的总长度保持固定不变，并且相邻两个内撑单元之间可始终抵靠在一起。

优选地，我们可将V形连接端两个倾斜面之间的夹角α控制在如下范围：150°≤α≤175°，从而确保弯折管件时相邻两个内撑单元之间不会发生干涉，并且尽量减小弯折后内撑部件外侧的两个内撑单元之间的间隙，从而有效地避免管件的外侧壁产生内凹。

进一步地，内撑单元的一个V形连接端的一个倾斜面上可设置沿串接通孔径向延伸、并贯通内撑单元外侧壁的定位插槽43，内撑单元另一个V形连接端对应一侧的倾斜面上设置可适配在定位插槽内的定位凸片44。当内撑单元串联成内撑部件时，相邻两个内撑单元中，一个内撑单元的定位凸片插接在另一个内撑单元的定位插槽内，一方面可确保所有的内撑单元处于相同的方向，从而确保相邻两个内撑单元之间以V形连接端的棱线相互抵靠，便于内撑部件的弯曲；另一方面，弯折管件时，我们应使设置定位插槽和定位凸片一侧位于外侧，既可避免产生相互干涉，又可填补相邻两个内撑单元之间的空隙，对管件的外壁形成更好的支撑。

作为另一种优选方案，如图6、图7所示，内撑单元的一端为外凸的圆柱面45，并且圆柱面的轴线垂直于内撑单元的中心线。在圆柱面上设置两个与圆柱面的轴线垂直并贯通内撑单元两个外侧壁的矩形插槽46，两个矩形插槽对称地位于串接通孔的两侧。内撑单元的另一端则设置两片矩形插片47，矩形插片的端部呈圆弧形，两片矩形插片对称地位于串接通孔的两侧。当内撑单元串接成内撑部件时，在相邻二个内撑单元之间，一个内撑单元的矩形插片适配在另一个内撑单元的矩形插槽内，既可使相邻两个内撑单元跟随管件相对转动，又可避免两个内撑单元在周向上形成错位。并且一个内撑单元的圆柱面抵靠另一个内撑单元的端面而形成线接触。当内撑部件跟随管件弧形弯折时，相邻两个内撑单元之间可相对转动，并确保始终为线接触，此时矩形插片也可在矩形插槽内转动并且不会产生干涉，同时确保矩形插片抵靠矩形插槽的底部。

当一个内撑单元的圆柱面抵靠另一个内撑单元的端面而形成线接触时，矩形插片端部与矩形插槽的底部之间可预留一个间隙，以避免内撑部件转动时矩形插片端部与矩形插槽的底部之间产生干涉。

优选地，我们可使矩形插片端部的半径与圆柱面的半径相匹配，以确保内撑部件转动时矩形插片端部与矩形插槽的底部之间不会产生干涉，同时可使矩形插片端部与矩形插槽的底部保持接触而形成支撑。

Claims

1.一种方管弯管机构，包括机架、设置在机架上的一组内压轮和一组外压轮、驱动外压轮转动的驱动机构，所述内、外压轮的圆周面上设有与管件的外形匹配的定型凹槽，其特征是，还包括一个可塞入管件内的内撑部件，所述内撑部件包括若干内撑单元和串接绳，所述内撑单元的横截面为与管件内腔适配的方形，在内撑单元的端面中心设有串接通孔，所述串接绳依次穿过各内撑单元的串接通孔，从而将各内撑单元串接成一个内撑部件，所述串接绳的头尾两端分别设有定位结构，从而可使所述内撑单元限位在串接绳首尾两端的定位结构之间。

2.根据权利要求1所述的一种方管弯管机构，其特征是，所述内撑单元的前后两端均包括两个倾斜面，两个倾斜面相交形成中间高、两侧低的V形连接端。

3.根据权利要求2所述的一种方管弯管机构，其特征是，所述V形连接端两个倾斜面之间的夹角为α，并且150°≤α≤175°。

4.根据权利要求2所述的一种方管弯管机构，其特征是，所述内撑单元的一个V形连接端的一个倾斜面上设有沿串接通孔径向延伸、并贯通内撑单元外侧壁的定位插槽，内撑单元另一个V形连接端对应一侧的倾斜面上设有可适配在定位插槽内的定位凸片。

5.根据权利要求1所述的一种方管弯管机构，其特征是，所述内撑单元的一端为轴线垂直于内撑单元中心线的圆柱面，在圆柱面上设有与圆柱面的轴线垂直并贯通内撑单元两个外侧壁的矩形插槽，所述内撑单元的另一端设有矩形插片，矩形插片的端部呈圆弧形，在相邻二个内撑单元之间，一个内撑单元的矩形插片适配在另一个内撑单元的矩形插槽内，并且矩形插片端部的半径与圆柱面的半径相匹配。