CN218395634U - 一种扩管模自动旋转装置及其电动扩管器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动扩管器技术领域，特指一种扩管模自动旋转装置及其电动扩管器，包括：限位座，其内部开设有活动腔；推杆，其活动置于活动腔内，推杆的前端安装顶针；旋转机构，其套设在推杆上，并置于活动腔内，端部活动卡接扩管模；其中，所述推杆外壁上轴对称分布有至少三条滚道，滚道具有弯折段；所述旋转机构的内壁设置有与滚道数量相同的滚珠，且所述滚珠置于对应滚道内；所述推杆在限位座内的往复移动，使得滚珠沿着滚道滚动，滚珠经过所述弯折段并带动旋转机构在限位座内往复转动，实现扩管模的旋转。本发明通过在推杆外壁轴对称分布三条滚道，利用多条滚道与滚珠之间的配合，来保证推杆与单向轴承的同心度，使用起来更稳定且寿命长。

Description

一种扩管模自动旋转装置及其电动扩管器

技术领域

本发明涉及电动扩管器技术领域，特指一种扩管模自动旋转装置及其电动扩管器。

背景技术

扩管器是将管件的一端挤压扩大的设备，管件可以是塑料管或金属薄管。

现有扩管器的设计如中国专利2022205403704，记载了一种复位装置及新型扩管器，其中芯轴的外壁开设一凸轮槽，利用单向轴承和滚珠的配合，使得推杆的伸缩移动，转化成旋转座的转动力，从而带动撑口装置的转动。

由于采用的是单个凸轮槽的设计，在实际使用过程中，会给芯轴一个偏离轴线的外力，使得芯轴抵在单向轴承的内圈后，会产生额外的摩擦力，阻碍芯轴的移动和旋转座的转动，同时影响动力的传输效率，长时间使用后，还会对单向轴承的内圈和芯轴产生额外的磨损，影响设备的正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种扩管模自动旋转装置及其电动扩管器，通过在推杆外壁轴对称分布三条滚道，利用多条滚道与滚珠之间的配合，来保证推杆与单向轴承的同心度，解决现有技术中易磨损、影响转动，传动效率低的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种扩管模自动旋转装置，包括：

限位座，其内部开设有活动腔；

推杆，其活动置于活动腔内，推杆的前端安装顶针；

旋转机构，其套设在推杆上，并置于活动腔内，端部活动卡接扩管模；

其中，所述推杆外壁上轴对称分布有至少三条滚道，滚道具有弯折段；

所述旋转机构的内壁设置有与滚道数量相同的滚珠，且所述滚珠置于对应滚道内；

所述推杆在限位座内的往复移动，使得滚珠沿着滚道滚动，滚珠经过所述弯折段并带动旋转机构在限位座内往复转动，实现扩管模的旋转。

优选地，所述滚道均匀分布在推杆外壁上。

优选地，所述滚道的内壁包括：

第一弧形部，其位于滚道的底部；

两个第二弧形部，其分别位于第一弧形部的两侧；

滚珠置于滚道内时，滚珠外壁活动抵接在第二弧形部，且滚珠与第一弧形部之间存在间隙。

优选地，所述滚道至少具有：

第一直行段，其沿推杆的长度方向分布；

第二直行段，其沿推杆的长度方向分布，且贯穿推杆的前端部

弯折段，其连接第一直行段和第二直行段，使得第一直行段和第二直行段错位分布。

优选地，所述旋转机构至少具有：

旋转导套，其转动设置在限位座内，且旋转导套前端设置有与扩管模配合的凸齿一；

单向轴承，其套设在推杆上，且单向轴承的外圈连接旋转导套，内圈安装有所述滚珠；

所述推杆的转动，通过滚珠和导向轴承的配合，使得旋转导套在限位座内单向转动。

优选地，所述旋转导套前端外壁开设有阻尼槽，阻尼槽内安装有阻尼圈，该阻尼圈的外壁滑动抵接限位座的内壁。

一种电动扩管器，包括：

壳体；

驱动装置，其安装在壳体内；

所述的扩管模自动旋转装置，并连接所述驱动装置。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明设计是在通过在推杆外壁对称分布三条滚道，利用多条滚道与滚珠之间的配合，来保证推杆与单向轴承的同心度，避免对推杆产生额外的偏离轴线的力，减少推杆与单向轴承之间的磨损，保证使用寿命。

同时减小摩擦，保证运动的稳定。

2、本发明中第二弧形部的设计可以支撑起滚珠，使得滚珠在滚道内的滚动更稳定，能避免出现滚珠在滚道内左右晃动的情况，进一步减少磨损，同时运行时能更稳定。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构示意图。

图2为本发明实施例1的整体剖视图。

图3为本发明实施例1的隐藏壳体和部分驱动装置后的结构示意图。

图4为图3的剖视图。

图5为本发明实施例1的推杆和单向轴承的部分结构示意图。

图6为本发明实施例1的推杆和钢珠的结构示意图。

图7为图6的B-B的剖视图。

图8为图7的A区域放大示意图。

图9为本发明实施例1的隐藏限位座后的部分结构示意图。

附图标记：

1、壳体；

2、驱动装置；21、电机；22、减速器；23、凸轮一；24、电池；

3、扩管模自动旋转装置；31、限位座；311、活动腔；32、推杆；321、顶针；322、连接柱；323、连接孔；324、弹性圆柱销；33、旋转机构；331、旋转导套；332、单向轴承；333、阻尼圈；34、滚道；341、第一弧形部；342、第二弧形部；343、第一直行段；344、第二直行段；345、弯折段；35、滚珠；

4、扩管模；41、锁帽；42、锥爪；43、收紧件；

5、弹性复位机构；51、弹簧一；52、弹簧座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

【实施例1】

如图1-2所示，一种电动扩管器，包括有壳体1、驱动装置2、扩管模自动旋转装置3和扩管模4，驱动装置2和扩管模自动旋转装置3安装在壳体1内，扩管模4安装在前端，并与扩管模自动旋转装置3前端活动卡接；

驱动装置2用于提供动力，驱动装置2的输出轴竖直设置的(输出轴的安装方向不唯一，本实施例是以竖直方向安装来展开)，在输出轴上安装有凸轮一23，通过输出轴来带动凸轮一23在壳体1内转动。

如图3-图4所示，扩管模自动旋转装置3主要包括限位座31、推杆32和旋转机构33，旋转机构33内安装有多个滚珠35。

结合图2，限位座31水平安装在壳体1内，限位座31上开设有活动腔311，活动腔311贯穿限位座31的前后端，旋转机构33安装在活动腔311的的前端部，推杆32水平置于活动腔311内，且穿设在旋转机构33内，推杆32的前端安装有顶针321，顶针321伸入扩管模4内，推杆32的后端抵在凸轮一23的外壁上，凸轮一23的转动会推动推杆32移动，为了保证伸缩移动，推杆32上还设置有弹性复位机构5。

如图5-图7所示，在推杆32的外壁上成型有三条滚道34，滚道34是推杆32的轴线对称分布在推杆32上(即第一条滚道34与推杆32的轴线的连线C、第三条滚道34与推杆32的轴线的连线D，C和D的夹角α一定小于180度)，最优的方案是均匀分布在推杆32的外壁上。

滚珠35的数量与滚道34的数量相等，且滚珠35置于对应的滚道34内，推杆32的移动，一方面使得顶针321撑开扩管模4，同时又通过旋转机构33来带动扩管模4转动。

这样设计的扩管器可以保证管件内壁的平整性，扩管模4不会在管件的内壁留下痕迹，影响后续的接管等。

本发明通过滚珠35和滚道34的约束，可以使得推杆32与旋转机构33之间始终同心，同时推杆与单向轴承之间只通过滚珠来接触，这样在推杆32移动时，能避免对推杆32产生额外的偏离轴线的力，减少推杆32与单向轴承332之间的磨损，保证使用寿命。

如图6所示，进一步设置，所述滚道34至少具有三段，分别为：

第一直行段343，其沿推杆32的长度方向分布；

第二直行段344，也是沿推杆32的长度方向分布，且贯穿推杆32的前端部

弯折段345，其两端连接第一直行段343和第二直行段344，在形成完整连贯的滚道34的同时，又使得第一直行段343和第二直行段344错位分布。

第二直行段344贯穿推杆32的前端部的设计，是方便滚珠35和单向轴承332在推杆32上的安装。

直行段用于推杆32的伸缩移动，实现顶针321撑开扩管模4。

这样设计后在推杆32的伸缩运动下，滚珠35在经过弯折段345处时，会带动旋转机构33转动，从而带动扩管模4转动，完成旋转扩管动作。

如图8所示，同时滚道34的每一段的内壁均包括：第一弧形部341和两个第二弧形部342；

第一弧形部341位于滚道34的底部；

两个第二弧形部342分别位于第一弧形部341的两侧；

当滚珠35置于滚道34内时，滚珠35外壁时抵接在第二弧形部342上，不与第一弧形部341接触，滚珠35与第一弧形部341之间会存在间隙。

本发明中第二弧形部342的设计可以支撑起滚珠35，减少接触，就能减少磨损，同时也使得滚珠35在滚道34内的滚动更稳定，能避免出现滚珠35在滚道34内左右晃动的情况，运行时能更稳定、更顺滑，减少卡顿现象。

如图9和图4所示，所述旋转机构33包括：旋转导套331和单向轴承332；

旋转导套331安装在限位座31内，由于限位座31内有凸台一，旋转导套331外有凸台二，凸台一和凸台二会抵接，所以旋转导套331不会从前端脱离限位座31；旋转导套331前端周向成型有若干凸齿一，扩管模4后端周向成型有凸齿二，凸齿一和凸齿二在弹性复位机构5的作用下可以相互卡接。

旋转导套331的内部成型有凸台三，单向轴承332安装在旋转导套331内，并前端抵接凸台三，由于弹性复位机构5始终抵在旋转导套331的后端，所以单向轴承332不会脱离旋转导套331。

单向轴承332的外圈连接旋转导套331，可以采用过盈配合的方式实现与旋转导套331的连接固定，单向轴承332的内圈开设若干个用于容纳滚珠35的凹槽，凹槽的数量可以多余滚珠35的数量，使用时只需装配对应的滚珠35即可，多余的凹槽可以用于后续的替换使用。

所述推杆32的转动，通过滚珠35和单向轴承332的配合，使得旋转导套331在限位座31内单向转动。

如图9所示，进一步设置，在旋转导套331前端外壁开设有阻尼槽，阻尼槽内安装有阻尼圈333，该阻尼圈333的外壁滑动抵接限位座31的内壁，同时还能起到密封缝隙的作用。

阻尼圈333可以O形圈，通过O形圈来起到阻尼的作用，保证使用的稳定性。

顶针321的前端时锥形设计，后端凸出有连接柱322，在推杆32的前端面内凹一连接孔323，连接柱322插入连接孔323内，之后再通过弹性圆柱销324来实现顶针321与推杆32之间的连接。

这样分体设计后，便于加工，同时可以方便更换顶针321，避免浪费。

如图4所示，扩管模4的结构如下：

所述扩管模4包括锁帽41、锥爪42和一个收紧件43；

锁帽41结构与螺母类似，两端贯穿且内部成型螺纹，锥爪42设置有若干个，其周向安装在锁帽41内，形成圆柱形，锥爪42外壁阶梯状设计，锥爪42形成锥形的外壁，同时在内部形成锥形的空间，用于供顶针321插入，在锥爪42的后端外壁成型凸边，凸边端部成型凹槽，收紧件43安装在凹槽内，从而将若干个锥爪42约束固定，使锥爪42具有内缩的趋势。

收紧件43可以收尾连接的弹簧。

随着顶针321的插入，克服收紧件43的弹力，使得锥爪42之间彼此分离，从而使锥爪42包围的外径扩大，实现扩管的目的。

如图5所示，弹性复位机构5的结构如下：

弹性复位机构5包括弹簧座52和弹簧一51；弹簧一51套在推杆32上，且后端抵在推杆32的后端，弹簧座52安装在推杆32上，且端面抵在旋转导套331的后端。

当扩管模4的撑开力不够，撑不开较厚壁厚的管件时时，由于推杆32是始终克服弹簧一51的弹力前后移动的，此时旋转导套331由于滚道和滚珠的作用还是转动的，在凸齿一和凸齿二的影响下，旋转导套331整体退回，起到类似离合的作用，避免发生内部结构损坏的情况。

如图2所示，驱动装置2包括：电机21、减速器22和输出轴，壳体1下端安装有电池24，减速器22安装在电机21的输出端，输出轴连接减速器22，具体方案可以参考专利2022205403704，就不赘述。

【实施例2】

本实施例与实施例1的方案基本相同，不同点在于：滚道34的数量可以是均匀设置的四个或五个或更多的数量。

【实施例3】

本实施例与实施例1的方案基本相同，不同点在于：所述的限位座31可以壳体1的一部分，不是单独的零件。

工作原理：

初始状态为，旋转机构33置于推杆32的第二直行段344处，之后启动电机21，在凸轮一23的作用下，推杆32向前伸出，撑开扩管模4，在伸出过程中，滚珠35经过弯折段345，此时在单向轴承332的作用下，会带动旋转导套331旋转一定的角度，因为凸齿一和凸齿二时啮合的状态，所以带动扩管模4叶旋转特点的角度，直至滚珠35移动到第一直行段343上，结束旋转导套331的旋转，凸轮一23持续转动，不给推杆32向前的推力，推杆32在弹簧一51的作用下会回到第二直行段344处，再经过弯折处时，由于单向轴承332的缘故，允许旋转导套331不随单向轴承332内环的转动而转动，此时完成一次扩管作业，后续会重复刚才的动作，连续多次的对关键进行扩管，每扩管一次，都可以将扩管模4外壁阶梯伸入到管件内一阶，直至达到想要的扩管尺寸。

其中扩管模4的转动动作是在接触管子内壁之间就已经完成了转动的动作，之后再跟管子内壁抵接进行扩管。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种扩管模自动旋转装置，其特征在于，包括：

限位座(31)，其内部开设有活动腔(311)；

推杆(32)，其活动置于活动腔(311)内，推杆(32)的前端安装顶针(321)；

旋转机构(33)，其套设在推杆(32)上，并置于活动腔(311)内，端部活动卡接扩管模(4)；

弹性复位机构(5)，其套设在推杆(32)，且端部抵接旋转机构(33)，用于推杆的复位；

其中，所述推杆(32)外壁上轴对称分布有至少三条滚道(34)，滚道(34)具有弯折段(345)；

所述旋转机构(33)的内壁设置有与滚道(34)数量相同的滚珠(35)，且所述滚珠(35)置于对应滚道(34)内；

所述推杆(32)在限位座(31)内的往复移动，使得滚珠(35)沿着滚道(34)滚动，滚珠(35)经过所述弯折段(345)并带动旋转机构(33)在限位座(31)内往复转动，实现扩管模(4)的旋转。

2.根据权利要求1所述的扩管模自动旋转装置，其特征在于：

所述滚道(34)均匀分布在推杆(32)外壁上。

3.根据权利要求1或2所述的扩管模自动旋转装置，其特征在于：

所述滚道(34)的内壁包括：

第一弧形部(341)，其位于滚道(34)的底部；

两个第二弧形部(342)，其分别位于第一弧形部(341)的两侧；

滚珠(35)置于滚道(34)内时，滚珠(35)外壁活动抵接在第二弧形部(342)，且滚珠(35)与第一弧形部(341)之间存在间隙。

4.根据权利要求3所述的扩管模自动旋转装置，其特征在于：

所述滚道(34)至少具有：

第一直行段(343)，其沿推杆(32)的长度方向分布；

第二直行段(344)，其沿推杆(32)的长度方向分布，且贯穿推杆(32)的前端部

弯折段(345)，其连接第一直行段(343)和第二直行段(344)，使得第一直行段(343)和第二直行段(344)错位分布。

5.根据权利要求1或2所述的扩管模自动旋转装置，其特征在于：

所述旋转机构(33)至少具有：

旋转导套(331)，其转动设置在限位座(31)内，且旋转导套(331)前端设置有与扩管模(4)配合的凸齿一；

单向轴承(332)，其套设在推杆(32)上，且单向轴承(332)的外圈连接旋转导套(331)，内圈安装有所述滚珠(35)；

所述推杆(32)的转动，通过滚珠(35)和单向轴承(332)的配合，使得旋转导套(331)在限位座(31)内单向转动。

6.根据权利要求5所述的扩管模自动旋转装置，其特征在于：

所述旋转导套(331)前端外壁开设有阻尼槽，阻尼槽内安装有阻尼圈(333)，该阻尼圈(333)的外壁滑动抵接限位座(31)的内壁。

7.一种电动扩管器，其特征在于，包括：

壳体(1)；

驱动装置(2)，其安装在壳体(1)内；

如权利要求1-6任一项所述的扩管模自动旋转装置(3)，并连接所述驱动装置(2)。

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