本實用新型涉及一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓裝備，尤其涉及一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓裝備，用于管端直接旋壓成形各種形式的承頭和插頭。

背景技術(shù)：

隨著城市管網(wǎng)的迅速發(fā)展，大直徑鋼管的規(guī)格越來越大。承插式連接是大直徑鋼管連接的最有效方式之一。目前，承插式接頭鋼管的成形方式，主要有擴(kuò)脹成型、頂鍛成形等方式。

中國專利，申請?zhí)枮椋?0114068.X，公開了一種擴(kuò)脹成型的承插式柔性接口鋼管及其制造方法，通過對鋼管的兩端管壁施加擴(kuò)脹壓力，使其發(fā)生塑性變形，并按模具的尺寸擴(kuò)脹成型。這種成形方式，存在對設(shè)備要求高，擴(kuò)脹成型力大、尺寸精度差、毛坯管局限性大、制造成本高等缺點。

中國專利，申請?zhí)枮椋?2110816.1，公開了一種承插式連接鋼管及其制造方法，通過承頭頂鍛模具對加熱鋼管頭部進(jìn)行頂鍛擴(kuò)徑成形為承頭，插頭則是在加工鋼管的另一端管周上焊接一個擋環(huán)。這種成形方式，存在承頭頂鍛擴(kuò)徑成形力大、接頭需要焊接，焊接變形無法控制，制造工藝復(fù)雜，制造成本高等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

實用新型的目的：為了克服以上不足，本實用新型公開一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，自動化程度高，方法可靠，承、插頭結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)換快捷方便；加工精度和生產(chǎn)效率高，制造成本低。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型公開了一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，包括底座和機架橫梁，所述底座上設(shè)有導(dǎo)軌和數(shù)控旋壓機構(gòu)；所述數(shù)控旋壓機構(gòu)包括：設(shè)于底座一端的固定旋壓機構(gòu)和設(shè)于導(dǎo)軌上的活動旋壓機構(gòu)；所述底座的另一端設(shè)有機架牌坊；所述機架橫梁設(shè)于機架牌坊及數(shù)控旋壓機構(gòu)的上方；所述導(dǎo)軌上還設(shè)有上下料機構(gòu)；所述上下料機構(gòu)設(shè)于固定旋壓機構(gòu)和活動旋壓機構(gòu)之間；所述上下料機構(gòu)之間設(shè)有定位裝夾機構(gòu)；所述數(shù)控旋壓機構(gòu)上設(shè)有輔助機構(gòu)；所述輔助機構(gòu)包括：整圓機構(gòu)和加熱機構(gòu)；所述固定旋壓機構(gòu)與活動旋壓機構(gòu)相向?qū)ΨQ分布。

進(jìn)一步地，本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，所述數(shù)控旋壓機構(gòu)包括：旋壓基座，及設(shè)于旋壓基座上的旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤，及設(shè)于旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤上的外旋輪機構(gòu)，及設(shè)于旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤中心處的內(nèi)旋輪機構(gòu)；所述內(nèi)旋輪機構(gòu)固定設(shè)于內(nèi)旋輪機構(gòu)軸向滑塊上；所述內(nèi)旋輪機構(gòu)軸向滑塊與固定在旋壓基座上的內(nèi)旋輪軸向數(shù)字油缸相連；所述內(nèi)旋輪軸向數(shù)字油缸上設(shè)有與其一體連接的軸向數(shù)字油缸伺服電機；所述內(nèi)旋輪機構(gòu)軸向滑塊內(nèi)部設(shè)有內(nèi)旋輪徑向數(shù)字油缸；所述內(nèi)旋輪徑向數(shù)字油缸與固定在旋壓基座上的徑向數(shù)字油缸伺服電機相連。

進(jìn)一步地，本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，所述外旋輪機構(gòu)包括呈180°對稱分布的兩組外旋輪及與外旋輪相連的外旋輪油缸。

進(jìn)一步地，本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，所述內(nèi)旋輪機構(gòu)包括呈180°對稱分布的兩組內(nèi)旋輪及與內(nèi)旋輪相連的內(nèi)旋輪滑塊；所述內(nèi)旋輪滑塊相對接形成“V”型插口；所述內(nèi)旋輪徑向數(shù)字油缸的活塞桿端部與“V”型插口相匹配；所述內(nèi)旋輪滑塊之間設(shè)有回復(fù)彈簧。

進(jìn)一步地，本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，所述上下料機構(gòu)由并列設(shè)與導(dǎo)軌上的兩個托料架構(gòu)成；所述托料架上設(shè)有傳動機構(gòu)；所述傳動機構(gòu)上設(shè)有均勻分布的V型定位叉。

進(jìn)一步地，本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，所述托料架內(nèi)部設(shè)有升降定位裝置。

進(jìn)一步地，本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，所述定位裝夾機構(gòu)由一組對稱分布的同步壓爪組成。

進(jìn)一步地，本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，所述整圓機構(gòu)由一組圓周向均勻分布的油缸壓塊構(gòu)成。

上述技術(shù)方案可以看出，本實用新型具有如下有益效果：

1、本實用新型自動化程度高，方法可靠，承插頭結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)換快捷方便；加工精度和生產(chǎn)效率高，制造成本低；

2、本實用新型所述的旋壓設(shè)備采用數(shù)控系統(tǒng)控制，自動化程度高，加工精度高成品具有很高的一致性，生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型所述上下料機構(gòu)及定位裝夾機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型所述數(shù)控旋壓機構(gòu)的側(cè)視圖；

圖4為本實用新型所述數(shù)控旋壓機構(gòu)的剖視圖；

圖中：

1-底座；

2-機架橫梁；

3-數(shù)控旋壓機構(gòu)、30-旋壓基座、31-旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤、32-外旋輪機構(gòu)、33-內(nèi)旋輪機構(gòu)、34-內(nèi)旋輪機構(gòu)軸向滑塊、35-內(nèi)旋輪軸向數(shù)字油缸、36-軸向數(shù)字油缸伺服電機、37-內(nèi)旋輪徑向數(shù)字油缸、38-徑向數(shù)字油缸伺服電機、321-外旋輪、322-外旋輪油缸、331-內(nèi)旋輪、332-內(nèi)旋輪滑塊、333-回復(fù)彈簧；

4-導(dǎo)軌；

5-機架牌坊；

6-上下料機構(gòu)、61-托料架、62-傳動機構(gòu)、63-V型定位叉；

7-定位裝夾機構(gòu)、71-同步壓爪；

8-整圓機構(gòu)、81-油缸壓塊；

9-加熱機構(gòu)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)的描述。

實施例：

本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，如圖1所示，包括：底座1和機架橫梁2，所述底座1上設(shè)有導(dǎo)軌4和數(shù)控旋壓機構(gòu)3；所述數(shù)控旋壓機構(gòu)3包括：設(shè)于底座1一端的固定旋壓機構(gòu)和設(shè)于導(dǎo)軌4上的活動旋壓機構(gòu)；所述底座1的另一端設(shè)有機架牌坊5；所述機架橫梁2設(shè)于機架牌坊5及數(shù)控旋壓機構(gòu)3的上方；所述導(dǎo)軌4上還設(shè)有上下料機構(gòu)6；所述上下料機構(gòu)6設(shè)于固定旋壓機構(gòu)和活動旋壓機構(gòu)之間；所述上下料機構(gòu)6之間設(shè)有定位裝夾機構(gòu)7；所述數(shù)控旋壓機構(gòu)3上設(shè)有輔助機構(gòu)；所述輔助機構(gòu)包括：整圓機構(gòu)8和加熱機構(gòu)9；所述固定旋壓機構(gòu)與活動旋壓機構(gòu)相向?qū)ΨQ分布；如圖3、圖4所示，數(shù)控旋壓機構(gòu)3包括：旋壓基座30，及設(shè)于旋壓基座30上的旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤31，及設(shè)于旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤31上的外旋輪機構(gòu)32，及設(shè)于旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤31中心處的內(nèi)旋輪機構(gòu)33；所述內(nèi)旋輪機構(gòu)33固定設(shè)于內(nèi)旋輪機構(gòu)軸向滑塊34上；所述內(nèi)旋輪機構(gòu)軸向滑塊34與固定在旋壓基座30上的內(nèi)旋輪軸向數(shù)字油缸35相連；所述內(nèi)旋輪軸向數(shù)字油缸35上設(shè)有與其一體連接的軸向數(shù)字油缸伺服電機36；所述內(nèi)旋輪機構(gòu)軸向滑塊34內(nèi)部設(shè)有內(nèi)旋輪徑向數(shù)字油缸37；所述內(nèi)旋輪徑向數(shù)字油缸37與固定在旋壓基座30上的徑向數(shù)字油缸伺服電機38相連。旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤31轉(zhuǎn)動時帶動內(nèi)外旋輪沿鋼管毛坯圓周作同軸旋轉(zhuǎn)，同時數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令給內(nèi)外旋輪執(zhí)行機構(gòu)，旋輪執(zhí)行機構(gòu)按照數(shù)控系統(tǒng)預(yù)制旋壓程序?qū)γ鞴茏舆M(jìn)行旋壓成型。

其中，外旋輪機構(gòu)32包括呈180°對稱分布的兩組外旋輪321及與外旋輪321相連的外旋輪油缸322，外旋輪油缸322可實現(xiàn)對外旋輪321徑向方向上的進(jìn)給；內(nèi)旋輪機構(gòu)33包括呈180°對稱分布的兩組內(nèi)旋輪331及與內(nèi)旋輪331相連的內(nèi)旋輪滑塊332；所述內(nèi)旋輪滑塊332相對接形成“V”型插口；所述內(nèi)旋輪徑向數(shù)字油缸37的活塞桿端部與“V”型插口相匹配；所述內(nèi)旋輪滑塊332之間設(shè)有回復(fù)彈簧333。

另外，本實用新型所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備，如圖2所示，上下料機構(gòu)6由并列設(shè)與導(dǎo)軌4上的兩個托料架61構(gòu)成；所述托料架61上設(shè)有傳動機構(gòu)62；所述傳動機構(gòu)62上設(shè)有均勻分布的V型定位叉63；托料架61內(nèi)部設(shè)有升降定位裝置，方便將鋼管提升至旋壓所需的高度；所述定位裝夾機構(gòu)7由一組對稱分布的同步壓爪71組成，通過同步壓爪71抱住感官四周，避免在旋壓的過程中出現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動。所述整圓機構(gòu)8由一組圓周向均勻分布的油缸壓塊81構(gòu)成，優(yōu)選地，油缸壓塊81設(shè)有8-12個，在液壓的作用下，使鋼管管端接近于正圓形。其中，傳動機構(gòu)62包括特種輸送鏈，傳動動力源，輸送軌道和控制系統(tǒng)等。管子毛坯上料以及管子成型后均由此機構(gòu)轉(zhuǎn)運至所需位置。

其中，本實用新型所述的加熱機構(gòu)9可將毛坯鋼管管端預(yù)加熱至1000℃以內(nèi)，并且內(nèi)設(shè)有恒溫保溫機構(gòu)，保溫機構(gòu)可有效避免鋼管毛坯溫度流失，保證管坯加工所需要的溫度范圍。

另外本實施例所述的一種大直徑鋼管承插式接頭的旋壓設(shè)備的旋壓方法，包括以下幾個步驟：

①上料：

將毛坯鋼管推送至上下料機構(gòu)6側(cè)面，滾動毛坯鋼管托料架61上，并通過V型定位叉63限位，然后通過傳動機構(gòu)62將毛坯鋼管傳送至設(shè)備中軸線處，實現(xiàn)上料；

②定位、固定：

通過托料架61內(nèi)的升降定位裝置將毛坯鋼管升高至加工所需的高度，然后通過同步壓爪71實現(xiàn)圓周抱壓；

③整圓、加熱：

通過位移執(zhí)行機構(gòu)沿導(dǎo)軌4將毛坯鋼管的一端移動至固定旋壓機構(gòu)內(nèi)，然后活動旋壓機構(gòu)通過位移執(zhí)行機構(gòu)移動至毛坯鋼管的另一端；然后通過整圓機構(gòu)8對毛坯鋼管的橢圓度進(jìn)行整圓，并且通過加熱機構(gòu)9進(jìn)行加熱；

④承、插頭旋壓：

旋轉(zhuǎn)大轉(zhuǎn)盤31在電機帶動下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動外旋輪機構(gòu)32和內(nèi)旋輪機構(gòu)33實現(xiàn)圓周旋轉(zhuǎn)，對毛坯鋼管進(jìn)行切削；同時在軸向、徑向方向上進(jìn)給，進(jìn)而將毛坯鋼管的一端旋壓成承頭，另一端旋壓成插頭；

⑤下料：

承、插頭旋壓結(jié)束后，活動旋壓機構(gòu)在位移執(zhí)行機構(gòu)的作用下從成型鋼管端撤離，同時上下料機構(gòu)6及定位裝夾機構(gòu)7在位移執(zhí)行機構(gòu)的作用下從固定旋壓機構(gòu)中撤離，托料架61內(nèi)的升降定位裝置下降至原位，然后成型鋼管在傳動機構(gòu)62的帶動下從設(shè)備的另一側(cè)下料；

⑥依次重復(fù)步驟①～⑤，完成剩余毛坯鋼管的旋壓。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。