[发明专利]一种胀管机上管端夹紧装置及其夹紧方法

权利要求书

1.一种胀管机上管端夹紧装置，该装置包括套筒、夹头组件、扩口冲头、胀管冲头、套筒安装板、夹头安装板、扩口冲头安装板和胀管冲头安装板，其特征是：

所述的套筒是一个薄壁圆柱筒，夹头组件包括夹头、夹头内圈、夹头外圈和N个球形滚动体，夹头是一个下端有台阶面的薄壁圆柱筒，夹头的外径与套筒的内径相同，夹头套装在套筒筒体的内圆柱面上，夹头下端外表面有一周深度均匀的台阶面，夹头下端内表面也有一周深度均匀的台阶面，在台阶面上设置N个沿圆周方向上均匀分布且贯穿于夹头的球形孔，夹头内圈安装在夹头内表面上的台阶面上，夹头外圈安装在夹头外表面上的台阶面上，夹头内圈和夹头外圈设有与上述球形孔位置对应的限位孔，夹头内圈和夹头外圈上的限位孔的最小直径小于球形滚动体的直径，夹头内圈和夹头外圈上的限位孔将球形滚动体通过间隙配合安装在夹头薄壁上的球形孔里，球形滚动体的直径大于夹头的壁厚，滚动体能够在夹头组件的径向方向上窜动，扩口冲头是一个下端带有一周沿径向方向上的凸台的薄壁圆柱筒，扩口冲头下端凸台的下端带有一周内收的倒斜面，扩口冲头下端凸台的外径小于夹头组件的内径，扩口冲头套装在夹头组件的内圆柱腔里。

2.根据权利要求1所述的一种胀管机上管端夹紧装置，其特征是：所述的套筒上端与套筒安装板固定连接，所述的夹头上端与夹头安装板固定连接，所述的扩口冲头上端与扩口冲头固定板固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种胀管机上管端夹紧装置，其特征是：所述的夹头内圈的内径和夹头的内径相同，所述的夹头外圈的外径和夹头的外径相同。

4.根据权利要求1所述的一种胀管机上管端夹紧装置，其特征是：所述的夹头外圈沿其轴线方向有一条切缝，在切缝的两侧各设有两个沿夹头径向方向贯穿于夹头外圈、夹头和夹头内圈的销钉孔，销钉通过销钉孔将夹头外圈、夹头和夹头内圈三者固定在一起。

5.根据权利要求1所述的一种胀管机上管端夹紧装置，其特征是：所述的球形滚动体的数量与所述的夹头上的球形孔的数量相同。

6.根据权利要求1所述的一种胀管机上管端夹紧装置，其特征是：所述的胀管冲头套装在扩口冲头的内圆柱腔里，胀管冲头的上端与胀管冲头连接板固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种胀管机上管端夹紧装置，其特征是：所述的套筒、夹头组件、扩孔冲头和胀管冲头四者的轴线相重合。

8.一种应用权利要求1所述的胀管机上管端夹紧装置的夹紧方法，包括如下步骤：

①将待胀的管件的上管端朝上固定在竖直方向上，并且使待胀管件的直管端的轴线与夹头组件的轴线重合；

②夹头组件向下移动将待胀管件的上管端套装在夹头组件的内圆柱腔里，球形滚动体的位置完全通过管件的上端口；

③扩口冲头和胀管冲头同时向下移动，扩口冲头向下移动至待胀管件的上端口处时停止向下移动，此时胀管冲头在管件的内腔里继续向下移动直至胀管冲头的冲头完全通过夹头组件的下端口时，将胀管冲头停止向下移动；

④套筒向下移动直至套筒的下端口与夹头组件的下端口在同一位置时，将套筒停止向下移动，此时在套筒内筒面的挤压力的作用下，夹头组件上的所有滚动体在夹头组件的直径方向上向夹头组件的中心移动，在夹头组件的内筒面上形成一周凸起顶住管件的外圆柱面；

⑤扩口冲头在步骤③的位置下继续向下移动，在扩口冲头的倒斜面的作用下，扩口冲头从管件的上端口导入管件的内圆柱面，向下移动至与夹头组件上的球形滚动体形成将管件夹紧的状态后停止移动，此时管件外圆柱面在球形滚动体向内的挤压力和内圆柱面在扩口冲头的倒斜面向外的挤压力的共同作用下将管件夹紧，因为扩口冲头的最大直径大于管件的内径，所以扩口冲头在向下移动的时候是对管件扩口的一个过程；

⑥胀管冲头在步骤③的位置下继续向下移动完成整个胀管过程，由于管件的扩口段与未扩口段之间有一个过渡曲面，夹头组件上的滚动体作用在该曲面上的力在管件轴线方向上有一个向上的分力，即可以保证胀管冲头胀管时管件的整体长度不会发生改变。