一種鋼管壓制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種鋼管壓制裝置，屬于管件成型技術(shù)領(lǐng)域。本鋼管壓制裝置包括：機(jī)架，作為安裝基體；內(nèi)滾輪，可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上且可在機(jī)架上豎直位移，所述內(nèi)滾輪外側(cè)中部開設(shè)有可與鋼管上端外側(cè)面緊貼的環(huán)形第一壓制槽；外滾輪，設(shè)置為兩個(gè)且兩外滾輪分列在內(nèi)滾輪下方兩側(cè)，所述外滾輪可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上，所述外滾輪外側(cè)開設(shè)有可與鋼管下端外側(cè)面緊貼的至少一個(gè)第二壓制槽，且第二壓制槽與鋼管下端外側(cè)面的接觸為面接觸。本鋼管壓制裝置具有工作可靠、外滾輪不易壓傷的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種鋼管壓制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于管件成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋼管壓制裝置，特別是一種適用于將鋼管壓制成型的鋼管壓制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前市場上，機(jī)械設(shè)備尤其是冶金設(shè)備的制作、維修過程中，有大量結(jié)構(gòu)需要甩金屬圓管彎制成帶有圓弧的結(jié)構(gòu)，如礦用液壓支架中就有大量的彎鋼管結(jié)構(gòu)，在這些結(jié)構(gòu)中對彎曲部位都有一定的技術(shù)要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，有人采用熱彎的方式成型加工上述鋼管，如果使用熱彎，加熱過程中管壁容易出現(xiàn)脫皮、氧化等現(xiàn)象，使管壁變薄，對管子機(jī)械性能造成一定的破壞。這就使熱彎的應(yīng)用具有了一定的局限性。為了克服熱彎的缺點(diǎn)，對此也有人采用了如圖1至圖3所示的壓制裝置來壓制成型鋼管結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)滾輪10和兩個(gè)外滾輪20，外滾輪20上設(shè)有環(huán)形凹槽21，壓彎鋼管100時(shí)，鋼管100與外滾輪20的接觸為點(diǎn)接觸且該接觸點(diǎn)為A點(diǎn)(A點(diǎn)位于環(huán)形凹槽21最內(nèi)側(cè)的中部位置，且A點(diǎn)位于外滾輪20中心和內(nèi)滾輪10中心連線上)，導(dǎo)致外滾輪A點(diǎn)處單純點(diǎn)受力進(jìn)而形成應(yīng)力集中，最終外滾輪20內(nèi)側(cè)容易壓傷，導(dǎo)致整體壓制裝置工作不可靠，降低了設(shè)備的使用壽命。
[0004]綜上所述，需要設(shè)計(jì)一種工作可靠、外滾輪不易壓傷的鋼管壓制裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種工作可靠、外滾輪不易壓傷的鋼管壓制裝置。
[0006]本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種鋼管壓制裝置，包括:
[0007]機(jī)架，作為安裝基體；
[0008]內(nèi)滾輪，可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上且可在機(jī)架上豎直位移，所述內(nèi)滾輪外側(cè)中部開設(shè)有可與鋼管上端外側(cè)面緊貼的環(huán)形第一壓制槽；
[0009]外滾輪，設(shè)置為兩個(gè)且兩外滾輪分列在內(nèi)滾輪下方兩側(cè)，所述外滾輪可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上，所述外滾輪外側(cè)開設(shè)有可與鋼管下端外側(cè)面緊貼的至少一個(gè)第二壓制槽，且第二壓制槽與鋼管下端外側(cè)面的接觸為面接觸。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外滾輪通過鉸接軸可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上，所述第二壓制槽設(shè)置為單個(gè)且開設(shè)在外滾輪外側(cè)局部位置，所述外滾輪壓制成型鋼管后在自重作用下回位至初始位置。
[0011]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋼管為圓筒形管材，所述第二壓制槽的橫截面為半圓形，且該半圓形的半徑略大于或等于鋼管的半徑。
[0012]作為本實(shí)用新型的又一種改進(jìn)，所述內(nèi)滾輪向下位移到底后其外周側(cè)面所在環(huán)形面與外滾輪外周側(cè)面所在環(huán)形面相接觸。
[0013]作為本實(shí)用新型的又一種改進(jìn)，在機(jī)架上還設(shè)置有用于檢測鋼管壓縮率的檢測機(jī)構(gòu)，所述檢測機(jī)構(gòu)通過預(yù)設(shè)壓縮率計(jì)算公式P1 = L1Z^3IRWAeo)計(jì)算鋼管的最大壓縮率，所述預(yù)設(shè)壓縮率計(jì)算公式由最大收縮量1^、中心層彎曲半徑R以及彎曲角度α構(gòu)成，其中L1 =(R-Ri) *α，所述R1為鋼管的內(nèi)側(cè)彎曲半徑。
[0014]作為本實(shí)用新型的又一種改進(jìn)，所述檢測機(jī)構(gòu)還可通過預(yù)設(shè)延伸率計(jì)算公式P2=L2/(2JiR*a/360)計(jì)算鋼管的最大延伸率，所述預(yù)設(shè)延伸率計(jì)算公式由最大延伸量L2、中心層彎曲半徑R以及彎曲角度a構(gòu)成，其中L2 = jt*(R2-R)/2，所述R2為鋼管的外側(cè)彎曲半徑。
[0015]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果:整體壓制裝置結(jié)構(gòu)布局緊湊，采用圍彎方式彎曲鋼管，外滾輪始終與鋼管保持面接觸的連接關(guān)系，壓彎鋼管時(shí)，上面用帶第一壓制槽的內(nèi)滾輪施加彎矩，下面用帶第二壓制槽的外滾輪支撐，并且各滾輪均可以轉(zhuǎn)動，保證了鋼管在一定范圍內(nèi)均勻受力，彎曲過程中施加彎矩時(shí)避免了單純點(diǎn)受力而形成應(yīng)力集中，工作可靠，外滾輪不易壓傷，避免造成變形部位局部過量變形而形成裂紋、褶皺、凹陷等缺陷。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中壓制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中外滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是圖2另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例壓制前的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例壓制成型時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中外滾輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7是圖6另一視角的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0024]圖中，10、內(nèi)滾輪；11、第一壓制槽;20、外滾輪;21、環(huán)形凹槽;22、第二壓制槽;30、鉸接軸;100、鋼管。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0026]本實(shí)用新型保護(hù)一種鋼管壓制裝置，用于壓制成型的鋼管100，該鋼管100適用于礦用液壓支架中，也可適用于其他應(yīng)用設(shè)備中。
[0027]現(xiàn)有技術(shù)中的壓制裝置包括內(nèi)滾輪10和兩個(gè)外滾輪20，外滾輪20上設(shè)有環(huán)形凹槽21，壓彎鋼管100時(shí)，鋼管100與外滾輪20的接觸為點(diǎn)接觸且該接觸點(diǎn)為A點(diǎn)(A點(diǎn)位于環(huán)形凹槽21最內(nèi)側(cè)的中部位置，且A點(diǎn)位于外滾輪20中心和內(nèi)滾輪10中心連線上)，導(dǎo)致外滾輪20A點(diǎn)處單純點(diǎn)受力進(jìn)而形成應(yīng)力集中，最終外滾輪20內(nèi)側(cè)容易壓傷，導(dǎo)致整體壓制裝置工作不可靠，降低了設(shè)備的使用壽命。因此，設(shè)計(jì)一種比較合理的鋼管壓制裝置是很有必要的。
[0028]下面結(jié)合圖4至圖7對本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。
[0029]如圖4至圖7所示，本鋼管壓制裝置包括:
[0030]機(jī)架(圖中未示出)，作為安裝基體；
[0031]內(nèi)滾輪10，可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上且可在機(jī)架上豎直位移，內(nèi)滾輪10外側(cè)中部開設(shè)有可與鋼管100上端外側(cè)面緊貼的環(huán)形第一壓制槽11;
[0032]外滾輪20，設(shè)置為兩個(gè)且兩外滾輪20分列在內(nèi)滾輪10下方兩側(cè)，外滾輪20可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上，外滾輪20外側(cè)開設(shè)有可與鋼管100下端外側(cè)面緊貼的至少一個(gè)第二壓制槽22，且第二壓制槽22與鋼管100下端外側(cè)面的接觸為面接觸。
[0033]本鋼管壓制裝置在初始狀態(tài)下，鋼管100放置在外滾輪20上，此時(shí)第二壓制槽22的整個(gè)內(nèi)端面與鋼管100下端的外側(cè)面緊貼(整個(gè)內(nèi)端面與鋼管100外側(cè)面的接觸為面接觸)，內(nèi)滾輪10抵靠在鋼管100需要壓彎的部位中部，此時(shí)第一壓制槽11的局部與鋼管100上端的外側(cè)面接觸;壓制成型時(shí)，內(nèi)滾輪10下移并向下逐漸壓彎鋼管100，同時(shí)外滾輪20隨鋼管100逐漸向內(nèi)轉(zhuǎn)動，第二壓制槽22與鋼管100緊貼的位置和面積不斷變化，在壓制過程中，鋼管100壓彎部分中部向下凸起形成拱形結(jié)構(gòu)，而拱形結(jié)構(gòu)下端兩側(cè)的外側(cè)面依舊與第二壓制槽22保持面接觸狀態(tài)，此時(shí)的面接觸為靠外的局部第二壓制槽22和鋼管100外側(cè)面形成。
[0034]進(jìn)一步的，第一壓制槽11和第二壓制槽22具有限制和引導(dǎo)鋼管100變形的作用，使得成型后的鋼管100橢圓度符合技術(shù)要求;外滾輪20具有施加壓力和約束變形的雙重作用。
[0035]本實(shí)用新型中，整體壓制裝置結(jié)構(gòu)布局緊湊，外滾輪20始終與鋼管100保持面接觸的連接關(guān)系，采用圍彎方式彎曲鋼管100，壓彎鋼管100時(shí)，上面用帶第一壓制槽11的內(nèi)滾輪10施加彎矩，下面用帶第二壓制槽22的外滾輪20支撐，并且各滾輪均可以轉(zhuǎn)動，保證了鋼管100在一定范圍內(nèi)均勻受力，彎曲過程中施加彎矩時(shí)避免了單純點(diǎn)受力而形成應(yīng)力集中，工作可靠，外滾輪20不易壓傷，避免造成變形部位局部過量變形而形成裂紋、褶皺、凹陷等缺陷。
[0036]作為一種優(yōu)選或可選的實(shí)施方式，外滾輪20通過鉸接軸30可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上，第二壓制槽22設(shè)置為單個(gè)且開設(shè)在外滾輪20外側(cè)局部位置，外滾輪20壓制成型鋼管100后在自重作用下回位至初始位置。
[0037]在本實(shí)用新型中，第二壓制槽22設(shè)置為一個(gè)且優(yōu)選第二壓制槽22的橫截面為半圓形，且外滾輪20壓制作業(yè)后會在自重作用下回位，進(jìn)一步保證了工作的連續(xù)性和可靠性。初始狀態(tài)下，第二壓制槽22水平設(shè)置，此時(shí)鋼管100平擺在外滾輪20上，壓制鋼管100時(shí)，外滾輪20向內(nèi)轉(zhuǎn)動使得第二壓制槽22朝內(nèi)傾斜，在鋼管100壓制完畢并將其取下后，外滾輪20回位至初始位置(即第二壓制槽22水平設(shè)置位置)。
[0038]具體的，外滾輪20回位的工作原理如下:由于第二壓制槽22僅設(shè)置為一個(gè)且開設(shè)在外滾輪20外側(cè)局部位置，使得外滾輪20形成上輕下重的結(jié)構(gòu)，在壓制鋼管100時(shí)，外滾輪20向內(nèi)轉(zhuǎn)動使得第二壓制槽22處于內(nèi)側(cè)(亦即內(nèi)滾輪10下方)，此時(shí)外滾輪20靠外的一側(cè)重于靠內(nèi)一側(cè)，且外滾輪20通過軸鉸接于機(jī)架上，在卸下鋼管100后，外滾輪20靠外的一側(cè)即在自重作用下帶動靠內(nèi)的一側(cè)向外轉(zhuǎn)動，即外滾輪20在自重作用下回位至初始位置，具有第二壓制槽22的外滾輪20與鉸接軸30通過重心位移、鉸接等連接方式緊密地配合，使得本案中的壓制裝置工作更可靠。
[0039]此處，值得一提的是:由于其是鉸接在機(jī)架上的，即使外滾輪20回位時(shí)第二壓制槽22未回復(fù)至完全的水平狀態(tài)或者有些許擺動，也不會影響鋼管100裝入外滾輪20。
[0040]為使得上述外滾輪20與鋼管100的面接觸連接更加可靠，保證成型效果，優(yōu)選鋼管100為圓筒形管材，即本壓制裝置優(yōu)選用于壓制成型礦用液壓支架的圓筒形鋼管100;第二壓制槽22的橫截面為半圓形，且該半圓形的半徑略大于或等于鋼管100的半徑。
[0041]為使得鋼管100壓制成型效果更佳，各滾輪配合更加緊密，優(yōu)選地，結(jié)合圖5所示，內(nèi)滾輪10向下位移到底后其外周側(cè)面所在環(huán)形面與外滾輪20外周側(cè)面所在環(huán)形面相接觸。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了布局的緊湊性，使得鋼管100周側(cè)面受力均勻，也提高了鋼管100的成型效果。
[0042]在本案中，為使得壓制裝置可以根據(jù)不同鋼管100產(chǎn)品的規(guī)格和材料實(shí)時(shí)對輥輪進(jìn)行調(diào)整，提高工作的可靠性和成品率，優(yōu)選在機(jī)架上還設(shè)置有用于檢測鋼管100壓縮率和延伸率的檢測機(jī)構(gòu)，檢測機(jī)構(gòu)通過預(yù)設(shè)壓縮率計(jì)算公計(jì)算鋼管100的最大壓縮率，預(yù)設(shè)壓縮率計(jì)算公式由最大收縮量L1、中心層彎曲半徑R以及彎曲角度α構(gòu)成，其中L1 = (R-Ri) *α，R1為鋼管10的內(nèi)側(cè)彎曲半徑。
[0043]進(jìn)一步的，檢測機(jī)構(gòu)還可通過預(yù)設(shè)延伸率計(jì)算公式P2 = L2/(23iR*a/360)計(jì)算鋼管100的最大延伸率，預(yù)設(shè)延伸率計(jì)算公式由最大延伸量L2、中心層彎曲半徑R以及彎曲角度a構(gòu)成，其中L2 = 3i*(R2-R)/2，R2為鋼管100的外側(cè)彎曲半徑。
[0044]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼管壓制裝置，其特征在于:包括: 機(jī)架，作為安裝基體； 內(nèi)滾輪，可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上且可在機(jī)架上豎直位移，所述內(nèi)滾輪外側(cè)中部開設(shè)有可與鋼管上端外側(cè)面緊貼的環(huán)形第一壓制槽； 外滾輪，設(shè)置為兩個(gè)且兩外滾輪分列在內(nèi)滾輪下方兩側(cè)，所述外滾輪可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上，所述外滾輪外側(cè)開設(shè)有可與鋼管下端外側(cè)面緊貼的至少一個(gè)第二壓制槽，且第二壓制槽與鋼管下端外側(cè)面的接觸為面接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼管壓制裝置，其特征在于:所述外滾輪通過鉸接軸可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架上，所述第二壓制槽設(shè)置為單個(gè)且開設(shè)在外滾輪外側(cè)局部位置，所述外滾輪壓制成型鋼管后在自重作用下回位至初始位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼管壓制裝置，其特征在于:所述鋼管為圓筒形管材，所述第二壓制槽的橫截面為半圓形，且該半圓形的半徑略大于或等于鋼管的半徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼管壓制裝置，其特征在于:所述內(nèi)滾輪向下位移到底后其外周側(cè)面所在環(huán)形面與外滾輪外周側(cè)面所在環(huán)形面相接觸。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼管壓制裝置，其特征在于:在機(jī)架上還設(shè)置有用于檢測鋼管壓縮率的檢測機(jī)構(gòu)，所述檢測機(jī)構(gòu)通過預(yù)設(shè)壓縮率計(jì)算公式P1 = L1ZO3IRW7^eo)計(jì)算鋼管的最大壓縮率，所述預(yù)設(shè)壓縮率計(jì)算公式由最大收縮量U、中心層彎曲半徑R以及彎曲角度α構(gòu)成，其中U=( R-Ri) *α，所述R1為鋼管的內(nèi)側(cè)彎曲半徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋼管壓制裝置，其特征在于:所述檢測機(jī)構(gòu)還可通過預(yù)設(shè)延伸率計(jì)算公式P2 = L2/(23iR*a/360)計(jì)算鋼管的最大延伸率，所述預(yù)設(shè)延伸率計(jì)算公式由最大延伸量L2、中心層彎曲半徑R以及彎曲角度a構(gòu)成，其中L2 = jt*(R2-R)/2，所述R2為鋼管的外側(cè)彎曲半徑。
【文檔編號】B21D7/08GK205436716SQ201521130605
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月30日
【發(fā)明人】應(yīng)永華, 宋北方, 葉拾儭, 余庭
【申請人】寧波長壁流體動力科技有限公司