[实用新型]一种异型截面螺旋管的成型设备

说明书

技术领域

本发明涉及机加工领域，具体涉及一种异型截面螺旋管的成型设备及成型方法。

背景技术

螺旋管的成型技术一直是一个技术难题。专利CN2858096公布了一种采用轮滚压成型螺旋管的设备和技术，成型的材料仅限于薄壁的不锈钢管，由于缺少支撑轮同步推进技术，各轮在高压下不能同步挤压，不适合厚壁螺旋管的精确成型，适用范围受限。  

另外专利CN100535443公布了一种全金属螺杆泵定子采用外高压的成型方法，由于成型压力达到400MPa，国内的高压泵和密封设备都难以承受如此高的压力，成型难度较大。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的提供一种异型截面螺旋管的成型设备及成型方法，来解决现有螺旋管加工工艺中出现的螺距不均和截面成型较差、截面精确度较差等问题。

以下首先提供一种异型截面螺旋管的成型设备，其包括机架以及其两端分别设有的主轴箱和管端顶紧座、中部设有的滑轨；所述的主轴箱上安装卡盘；所述的滑轨上安装可沿其往复移动的滑板，所述的滑板上安装轴向推进机构、管体加热器以及径向压紧机构；所述的径向压紧机构上安装成型辊；所述轴向推进机构推进时产生的轴向作用力作用于径向压紧机构时，能够转化为成型辊合拢的径向力；所述的主轴箱、轴向推进机构、径向压紧机构以及管端顶紧座依次排列，且主轴箱、成型辊中心以及管端顶紧座位于同一轴线。

上述方案可进一步改进为：

所述的轴向推进机构为螺旋推进机构或者液压推进机构；比如若选择螺旋推进机构，其设计包括安装在轴承座上的外筒以及其内部通过螺纹连接的周向固定的內筒，所述的外筒由电动机以及减速机构驱动旋转，所述的內筒与主轴箱、成型辊中心，管端顶紧座位于同一轴线，且內筒的一端为径向压紧机构提供轴向作用力。

所述的管体加热器包括壳体以及其内部套装的隔热筒，所述的壳体与隔热筒之间安装加热丝，所述壳体的两端分别设有隔热板。所述的加热丝可以为电阻丝或者中频加热线圈。

所述的径向压紧机构包括支架及其四周安装的多个导槽、后侧圆周均布多个长导槽的导板；每个导槽内均安装上楔形块，每个长导槽内安装与其滑动配合的成辊支架，成辊支架上侧固定下楔形块、下侧安装成型辊；所述的上楔形块的一侧均固定在推板上且上楔形块的凸形斜面与下楔形块的凹形斜面嵌入配合；所述的推板用于承受来自于轴向推进机构的轴向作用力。 

所述管端顶紧座包括固定在支架上的前导板，其上固定有导向筒；导向筒内安装能够沿其滑动的支杆，支杆的前端通过轴承安装顶锥，顶锥和支架之间的支杆上安装压紧弹簧，支杆的后端用螺母紧固。

所述的管体加热器安装在轴向推进机构和径向压紧机构之间，且所述管体加热器的壳体一端与螺旋推进机构的内筒连接、另一端与径向压紧机构的推板连接。

所述的减速机构为蜗轮—蜗杆减速器，且电动机通过联轴器与蜗轮—蜗杆减速器的蜗杆连接，所述的联轴器上安装扭矩采集器。

接着提供上述异型截面螺旋管的成型设备的成型方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）、制造与异型截面螺旋管截面相吻合的成型辊，将其安装在对应的成型辊架上；

（2）、计算异型截面螺旋管的截面形状和尺寸，选取周长相近的圆管作为原料，并用车床对圆管表面加工，然后将圆管两端分别用卡盘和管端顶紧座固定；

（3）、启动管体加热器对圆管加热到成型温度时，启动滑板上的电动机，将圆管截面压制为要求的截面；

（4）、启动主轴箱带动圆管旋转的同时，滑板沿滑轨前移，将圆管成型为异型截面的螺旋管。

本发明提供了一种异型截面螺旋管成型的设备和方法，能够生产不同截面形状的螺旋管，解决了冷轧和热轧螺旋管中出现的螺距不均和截面成型较差、截面精确度较差等问题。设备可在现有机床上改造完成，投资相对较小，具有较强的实用价值。

附图说明

图1为异型截面螺旋管成型设备结构示意图

图2为轴向推进机构的结构示意图

图3为管体加热器的结构示意图

图4为径向压紧机构的结构示意图

图5为不同的螺旋管截面型状示意图

图6为成型的异型截面螺旋管结构示意图