一種鋼管壓制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種鋼管壓制裝置，屬于管件成型技術領域。本鋼管壓制裝置包括：機架，作為安裝基體；內滾輪，可轉動地安裝在機架上且可在機架上豎直位移，所述內滾輪外側中部開設有可與鋼管上端外側面緊貼的環形第一壓制槽；外滾輪，設置為兩個且兩外滾輪分列在內滾輪下方兩側，所述外滾輪可轉動地安裝在機架上，所述外滾輪外側開設有可與鋼管下端外側面緊貼的至少一個第二壓制槽，且第二壓制槽與鋼管下端外側面的接觸為面接觸。本鋼管壓制裝置具有工作可靠、外滾輪不易壓傷的優點。
【專利說明】
一種鋼管壓制裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于管件成型技術領域，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】
[0002]在目前市場上，機械設備尤其是冶金設備的制作、維修過程中，有大量結構需要甩金屬圓管彎制成帶有圓弧的結構，如礦用液壓支架中就有大量的彎鋼管結構，在這些結構中對彎曲部位都有一定的技術要求。
[0003]現有技術中，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脫皮、氧化等現象，使管壁變薄，對管子機械性能造成一定的破壞。這就使熱彎的應用具有了一定的局限性。為了克服熱彎的缺點，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構，其包括內滾輪10和兩個外滾輪20，外滾輪20上設有環形凹槽21，壓彎鋼管100時，鋼管100與外滾輪20的接觸為點接觸且該接觸點為A點(A點位于環形凹槽21最內側的中部位置，且A點位于外滾輪20中心和內滾輪10中心連線上)，導致外滾輪A點處單純點受力進而形成應力集中，最終外滾輪20內側容易壓傷，導致整體壓制裝置工作不可靠，降低了設備的使用壽命。
[0004]綜上所述，需要設計一種工作可靠、外滾輪不易壓傷的鋼管壓制裝置。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種工作可靠、外滾輪不易壓傷的鋼管壓制裝置。
[0006]本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現:一種鋼管壓制裝置，包括:
[0007]機架，作為安裝基體；
[0008]內滾輪，可轉動地安裝在機架上且可在機架上豎直位移，所述內滾輪外側中部開設有可與鋼管上端外側面緊貼的環形第一壓制槽；
[0009]外滾輪，設置為兩個且兩外滾輪分列在內滾輪下方兩側，所述外滾輪可轉動地安裝在機架上，所述外滾輪外側開設有可與鋼管下端外側面緊貼的至少一個第二壓制槽，且第二壓制槽與鋼管下端外側面的接觸為面接觸。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述外滾輪通過鉸接軸可轉動地安裝在機架上，所述第二壓制槽設置為單個且開設在外滾輪外側局部位置，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]作為本實用新型的更進一步改進，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]作為本實用新型的又一種改進，所述內滾輪向下位移到底后其外周側面所在環形面與外滾輪外周側面所在環形面相接觸。
[0013]作為本實用新型的又一種改進，在機架上還設置有用于檢測鋼管壓縮率的檢測機構，所述檢測機構通過預設壓縮率計算公式P1 = L1Z^3IRWAeo)計算鋼管的最大壓縮率，所述預設壓縮率計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構成，其中L1 =(R-Ri) *α，所述R1為鋼管的內側彎曲半徑。
[0014]作為本實用新型的又一種改進，所述檢測機構還可通過預設延伸率計算公式P2=L2/(2JiR*a/360)計算鋼管的最大延伸率，所述預設延伸率計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構成，其中L2 = jt*(R2-R)/2，所述R2為鋼管的外側彎曲半徑。
[0015]基于上述技術方案，本實用新型實施例至少可以產生如下技術效果:整體壓制裝置結構布局緊湊，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系，壓彎鋼管時，上面用帶第一壓制槽的內滾輪施加彎矩，下面用帶第二壓制槽的外滾輪支撐，并且各滾輪均可以轉動，保證了鋼管在一定范圍內均勻受力，彎曲過程中施加彎矩時避免了單純點受力而形成應力集中，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]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，其中:
[0017]圖1是現有技術中壓制裝置的結構示意圖。
[0018]圖2是現有技術中外滾輪的結構示意圖。
[0019]圖3是圖2另一視角的結構示意圖。
[0020]圖4是本實用新型一較佳實施例壓制前的結構示意圖。
[0021]圖5是本實用新型一較佳實施例壓制成型時的結構示意圖。
[0022]圖6是本實用新型一較佳實施例中外滾輪的結構示意圖。
[0023]圖7是圖6另一視角的結構不意圖。
[0024]圖中，10、內滾輪；11、第一壓制槽;20、外滾輪;21、環形凹槽;22、第二壓制槽;30、鉸接軸;100、鋼管。
【具體實施方式】
[0025]以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
[0026]本實用新型保護一種鋼管壓制裝置，用于壓制成型的鋼管100，該鋼管100適用于礦用液壓支架中，也可適用于其他應用設備中。
[0027]現有技術中的壓制裝置包括內滾輪10和兩個外滾輪20，外滾輪20上設有環形凹槽21，壓彎鋼管100時，鋼管100與外滾輪20的接觸為點接觸且該接觸點為A點(A點位于環形凹槽21最內側的中部位置，且A點位于外滾輪20中心和內滾輪10中心連線上)，導致外滾輪20A點處單純點受力進而形成應力集中，最終外滾輪20內側容易壓傷，導致整體壓制裝置工作不可靠，降低了設備的使用壽命。因此，設計一種比較合理的鋼管壓制裝置是很有必要的。
[0028]下面結合圖4至圖7對本實用新型提供的技術方案進行更為詳細的闡述。
[0029]如圖4至圖7所示，本鋼管壓制裝置包括:
[0030]機架(圖中未示出)，作為安裝基體；
[0031]內滾輪10，可轉動地安裝在機架上且可在機架上豎直位移，內滾輪10外側中部開設有可與鋼管100上端外側面緊貼的環形第一壓制槽11;
[0032]外滾輪20，設置為兩個且兩外滾輪20分列在內滾輪10下方兩側，外滾輪20可轉動地安裝在機架上，外滾輪20外側開設有可與鋼管100下端外側面緊貼的至少一個第二壓制槽22，且第二壓制槽22與鋼管100下端外側面的接觸為面接觸。
[0033]本鋼管壓制裝置在初始狀態下，鋼管100放置在外滾輪20上，此時第二壓制槽22的整個內端面與鋼管100下端的外側面緊貼(整個內端面與鋼管100外側面的接觸為面接觸)，內滾輪10抵靠在鋼管100需要壓彎的部位中部，此時第一壓制槽11的局部與鋼管100上端的外側面接觸;壓制成型時，內滾輪10下移并向下逐漸壓彎鋼管100，同時外滾輪20隨鋼管100逐漸向內轉動，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構，而拱形結構下端兩側的外側面依舊與第二壓制槽22保持面接觸狀態，此時的面接觸為靠外的局部第二壓制槽22和鋼管100外側面形成。
[0034]進一步的，第一壓制槽11和第二壓制槽22具有限制和引導鋼管100變形的作用，使得成型后的鋼管100橢圓度符合技術要求;外滾輪20具有施加壓力和約束變形的雙重作用。
[0035]本實用新型中，整體壓制裝置結構布局緊湊，外滾輪20始終與鋼管100保持面接觸的連接關系，采用圍彎方式彎曲鋼管100，壓彎鋼管100時，上面用帶第一壓制槽11的內滾輪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動，保證了鋼管100在一定范圍內均勻受力，彎曲過程中施加彎矩時避免了單純點受力而形成應力集中，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]作為一種優選或可選的實施方式，外滾輪20通過鉸接軸30可轉動地安裝在機架上，第二壓制槽22設置為單個且開設在外滾輪20外側局部位置，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]在本實用新型中，第二壓制槽22設置為一個且優選第二壓制槽22的橫截面為半圓形，且外滾輪20壓制作業后會在自重作用下回位，進一步保證了工作的連續性和可靠性。初始狀態下，第二壓制槽22水平設置，此時鋼管100平擺在外滾輪20上，壓制鋼管100時，外滾輪20向內轉動使得第二壓制槽22朝內傾斜，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僅設置為一個且開設在外滾輪20外側局部位置，使得外滾輪20形成上輕下重的結構，在壓制鋼管100時，外滾輪20向內轉動使得第二壓制槽22處于內側(亦即內滾輪10下方)，此時外滾輪20靠外的一側重于靠內一側，且外滾輪20通過軸鉸接于機架上，在卸下鋼管100后，外滾輪20靠外的一側即在自重作用下帶動靠內的一側向外轉動，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:由于其是鉸接在機架上的，即使外滾輪20回位時第二壓制槽22未回復至完全的水平狀態或者有些許擺動，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，優選鋼管100為圓筒形管材，即本壓制裝置優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，優選地，結合圖5所示，內滾輪10向下位移到底后其外周側面所在環形面與外滾輪20外周側面所在環形面相接觸。這樣的結構設計，保證了布局的緊湊性，使得鋼管100周側面受力均勻，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不同鋼管100產品的規格和材料實時對輥輪進行調整，提高工作的可靠性和成品率，優選在機架上還設置有用于檢測鋼管100壓縮率和延伸率的檢測機構，檢測機構通過預設壓縮率計算公計算鋼管100的最大壓縮率，預設壓縮率計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構成，其中L1 = (R-Ri) *α，R1為鋼管10的內側彎曲半徑。
[0043]進一步的，檢測機構還可通過預設延伸率計算公式P2 = L2/(23iR*a/360)計算鋼管100的最大延伸率，預設延伸率計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構成，其中L2 = 3i*(R2-R)/2，R2為鋼管100的外側彎曲半徑。
[0044]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【主權項】
1.一種鋼管壓制裝置，其特征在于:包括: 機架，作為安裝基體； 內滾輪，可轉動地安裝在機架上且可在機架上豎直位移，所述內滾輪外側中部開設有可與鋼管上端外側面緊貼的環形第一壓制槽； 外滾輪，設置為兩個且兩外滾輪分列在內滾輪下方兩側，所述外滾輪可轉動地安裝在機架上，所述外滾輪外側開設有可與鋼管下端外側面緊貼的至少一個第二壓制槽，且第二壓制槽與鋼管下端外側面的接觸為面接觸。2.根據權利要求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動地安裝在機架上，所述第二壓制槽設置為單個且開設在外滾輪外側局部位置，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.根據權利要求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.根據權利要求1或2所述的一種鋼管壓制裝置，其特征在于:所述內滾輪向下位移到底后其外周側面所在環形面與外滾輪外周側面所在環形面相接觸。5.根據權利要求1或2所述的一種鋼管壓制裝置，其特征在于:在機架上還設置有用于檢測鋼管壓縮率的檢測機構，所述檢測機構通過預設壓縮率計算公式P1 = L1ZO3IRW7^eo)計算鋼管的最大壓縮率，所述預設壓縮率計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構成，其中U=( R-Ri) *α，所述R1為鋼管的內側彎曲半徑。6.根據權利要求5所述的一種鋼管壓制裝置，其特征在于:所述檢測機構還可通過預設延伸率計算公式P2 = L2/(23iR*a/360)計算鋼管的最大延伸率，所述預設延伸率計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構成，其中L2 = jt*(R2-R)/2，所述R2為鋼管的外側彎曲半徑。
【文檔編號】B21D7/08GK205436716SQ201521130605
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月30日
【發明人】應永華, 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