本发明涉及波节管加工,具体为一种波节管的加工装置及工艺。
背景技术:
1、波节管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性壳体,其生产历史已有一百多年。广泛用于矿山、石油、化工、冶金、电力、热力、航海、航天等工程设备中,起到密封、吸振、降噪、储能、热补偿和介质隔离的作用;
2、波节管的生产主要有两种方法,一种是通过焊接来生产,焊接点容易漏,另外一种是通过挤压来生产的,是用可变形胀头在直管内变形对直管壁进行挤压来生产的;
3、现有的波节管生产设备,一是,挤压设备成本较高,生产过程也比较复杂,工作效率低下,二是,在实践操作过程中,发现波节管的节间距、管节大小、形状都需要在特定的机器上才能完成加工。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种波节管的加工装置及工艺,在动力执行结构的作用下,使得螺杆升降架平台、扩撑成型机构先后交替运行,实现了待加工管体逐级成型为若干节状的波节管过程,并在动力执行结构自身结构作用下,可改变传动运动的啮合数,实现扩撑成型量、节间距的调节,提高加工效率和质量的同时,也提高了其适配范围。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种波节管的加工装置,包括:底架,以及与所述底架连接的支撑架体;所述底架的顶部设置有螺杆升降架平台,用于待加工管体放置后的逐级抬升;以及设置在所述支撑架体上的扩撑成型机构,所述扩撑成型机构置于待加工管体的正上方用于待加工管体的节状成型;还包括设置在所述支撑架体中部的动力执行结构,所述动力执行结构用于带动螺杆升降架平台与扩撑成型机构交替运行,当螺杆升降架平台带动待加工管体逐级抬升后,所述扩撑成型机构用于待加工管体逐级成型为若干节状的波节管。
3、优选的,所述支撑架体包括固定在底架四周的支撑柱,设置在所述支撑柱顶部的顶板,以及贯穿底架、顶板中部的通孔。
4、优选的,所述螺杆升降架平台包括两个安装座,其中一个所述安装座通过安装柱转动安装有螺柱,另一个所述安装座通过安装柱固定连接有滑柱,以及螺纹连接在螺柱上的螺套,还包括滑动安装在滑柱上的滑套,所述滑柱与滑套之间横向连接有支撑台,用于待加工管体的垂直放置。
5、优选的,以及分别设置在滑柱与滑套相对面的两组夹持组件,当其相向运行时,用于待加工管体的下部夹持,每组所述夹持组件包括第一电动伸缩杆,以及安装在第一电动伸缩杆输出端的夹板。
6、优选的,所述扩撑成型机构包括固定在顶板内顶部的第二杆体,以及固定在所述第二杆体底部的插接框,所述插接框上环形分布若干传动条,每个所述传动条限位滑动安装在插接框的四周;以及设置在所述插接框内侧的啮合传动组件,用于带动若干传动条同时扩撑或收缩运动;每个所述传动条底部固定连接有第三杆体,设置在所述第三杆体底部的扩撑弧板,当若干传动条同时向内侧收缩时,所述传动条可形成整圆,当若干传动条同时向外侧扩撑时,用于待加工管体的节状成型;所述啮合传动组件包括转动安装在插接框内顶部的若干第四传动齿轮,以及设置在每个传动条侧壁上的第三齿条,所述第三齿条与第四传动齿轮啮合传动,以及转动在插接框内壁上的内齿环,所述内齿环均与每个第四传动齿轮啮合传动,固定在所述内齿环外壁上的连接柱,所述连接柱端部固定连接有外齿环,以及开设在插接框上的通槽,用于连接柱的运行通过。
7、优选的,所述扩撑弧板呈扇形结构,其上表面设置有插接框,以及设置在插接框中部的螺栓柱,用于和第三杆体的底部可拆式装配;以及安装有扩撑弧板弧部可限位滑动的扩撑块,所述扩撑块数量为三个,且相邻之间设置有第二弹簧,且每个所述扩撑块的侧面设置有与扩撑弧板所在斜面平行的端面。
8、优选的,所述动力执行结构包括固定在顶板内顶部的支撑条,以及固定在所述支撑条中部的安装件,所述安装件上通过连接轴安装有可转动的花键轴体,所述花键轴体上、下部分别花键连接有第一啮合筒、第二啮合筒,所述第一啮合筒、第二啮合筒结构相同;所述第一啮合筒包括与花键轴体花键连接的花键轴套,所述花键轴套底部连接有主体传动轴,所述主体传动轴由两个半圆柱组成,其中一个半圆柱呈设置有若干不完全传动齿,所述不完全传动齿由两侧向中部逐级增长;以及固定在支撑条侧壁上的第二电动伸缩杆,所述第二电动伸缩杆的输出端固定有安装环,所述主体传动轴限位转动安装在安装环内部;设置在安装件上的连接件,所述连接件上固定有电机,以及安装在所述电机输出轴端部的驱动齿,以及固定在花键轴体所在连接轴上的第三传动齿轮,所述第三传动齿轮与驱动齿啮合传动;还包括第一传动组件、第二传动组件,所述第一传动组件与第一啮合筒作用,用于带动扩撑成型机构运行,所述第二传动组件与第二啮合筒作用,用于带动螺杆升降架平台运行。
9、优选的,所述第一传动组件包括固定在顶板内顶部的第一杆体,以及与第一杆体底部呈垂直设置的滑轨,所述滑轨内部滑动安装有滑块,所述滑块与滑轨端部之间设置有第一弹簧,以及固定在滑块侧壁上的第一齿条,所述第一齿条与第一啮合筒所在的不完全传动齿啮合传动,以及固定在滑块顶部的第一连接杆,所述第一连接杆顶部横向连接有第二连接杆,所述第二连接杆的侧壁安装有第二齿条,所述第二齿条与外齿环啮合传动;所述第二传动组件包括转动安装在底架上的第二传动齿轮,以及固定在安装柱外壁上的第一传动齿轮,所述第二传动齿轮分别与第二啮合筒所在的不完全传动齿、安装柱所在的第一传动齿轮啮合传动。
10、优选的,所述螺杆升降架平台、扩撑成型机构设置有三组,并分布在所述动力执行结构四周,且三组扩撑成型机构所在的扩撑块的弧部截面可为半圆形、矩形、梯形,且每组第一传动组件所在第一齿条对应在第一啮合筒所在不完全传动齿的不同高度位置上。
11、一种加工工艺,应用前述的一种波节管的加工装置,所述加工工艺包括:
12、s1:确定扩撑块的弧部截面可为半圆形、矩形、梯形的其中一种,进行选择不同截面形状的波节管;
13、s2:确定扩撑块的弧部截面可为半圆形、矩形、梯形的其中一种,进行选择不同截面形状的波节管;
14、s3:利用不完全传动齿的结构设置,可改变不完全传动齿的啮合数,即进行加工前扩撑成型量、节间距的调节;
15、s4:在动力执行结构的作用下,由于主体传动轴由两个半圆柱组成,不完全传动齿只设计在其中一个半圆柱上,使得螺杆升降架平台、扩撑成型机构先后交替运行,进行待加工管体逐级成型为若干节状的波节管过程。
16、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
17、1、本发明在动力执行结构的作用下,二者交替配合,即螺杆升降架平台作为带动待加工管体逐级抬升的支撑平台,在待加工管体每抬升一次后,扩撑成型机构对应扩撑完成一次节状成型,依次连续运行,即可在待加工管体上逐级成型为若干节状的波节管,在动力执行结构自身结构作用下,可改变传动运动的啮合数,实现扩撑成型量、节间距的调节,提高加工效率和质量的同时,也提高了其适配范围。
18、2、本发明利用齿轮传动转化为螺杆传动方式,进而带动待加工管体的逐级升降具有更高的精准度,即对应待加工管体的节间距。
19、3、作为本发明的其他实施方式,在扩撑块进一步设计下,由于扩撑弧板弧部限位滑动有三个扩撑块,中部的扩撑块受力保持平衡,两侧的扩撑块在第二弹簧的作用下,向相邻扩撑弧板延伸来弥补产生的间距,从而使得扩撑块弧边扩撑时均匀的作用在待加工管体的内壁上,进一步提高了待加工管体的节状成型质量。
20、4、本发明通过动力执行结构的一点设计,在于不完全传动齿由两侧向中部逐级增长,即当对应位置的主体传动轴相对于第一传动组件、第二传动组件位置发生变化,可改变不完全传动齿的啮合数,实现扩撑成型量、节间距的调节。
21、5、本发明通过动力执行结构的另一点设计,在于主体传动轴由两个半圆柱组成,不完全传动齿只设计在其中一个半圆柱上,因此在该机械结构下,无论怎么调节扩撑成型量、节间距,都会保证使得螺杆升降架平台、扩撑成型机构先后交替运行,从而有效降低了不良品的出现。
22、6、作为本发明的其他实施方式,将动力执行结构作为中心,螺杆升降架平台、扩撑成型机构设置有三组并分布在动力执行结构四周,当动力执行结构所在的不完全传动齿与对应位置的传动件啮合时,即可完成该位置的加工工艺,一种是:设定三组扩撑成型机构所在的扩撑块的弧部截面可为半圆形、矩形、梯形,在同一驱动源作用下,即可生产出具有不同截面形状的波节管,另一种是:设定每组第一传动组件所在第一齿条对应在第一啮合筒所在不完全传动齿的不同高度位置上,对应不同的扩撑量,即同一驱动源作用下,可生产出不同大小尺寸的波节管。
1.一种波节管的加工装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:所述支撑架体包括固定在底架(1)四周的支撑柱(102),设置在所述支撑柱(102)顶部的顶板(103),以及贯穿底架(1)、顶板(103)中部的通孔(101)。
3.根据权利要求1所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:所述螺杆升降架平台包括两个安装座(210),其中一个所述安装座(210)通过安装柱(205)转动安装有螺柱(201),另一个所述安装座(210)通过安装柱(205)固定连接有滑柱(202),以及螺纹连接在螺柱(201)上的螺套(204),还包括滑动安装在滑柱(202)上的滑套(203),所述滑柱(202)与滑套(203)之间横向连接有支撑台(209),用于待加工管体(3)的垂直放置。
4.根据权利要求1所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:以及分别设置在滑柱(202)与滑套(203)相对面的两组夹持组件,当其相向运行时,用于待加工管体(3)的下部夹持,每组所述夹持组件包括第一电动伸缩杆(208),以及安装在第一电动伸缩杆(208)输出端的夹板(207)。
5.根据权利要求1所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:所述扩撑成型机构包括固定在顶板(103)内顶部的第二杆体(601),以及固定在所述第二杆体(601)底部的插接框(612),所述插接框(612)上环形分布若干传动条(607),每个所述传动条(607)限位滑动安装在插接框(612)的四周;
6.根据权利要求5所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:所述扩撑弧板(609)呈扇形结构,其上表面设置有插接框(612),以及设置在插接框(612)中部的螺栓柱(613),用于和第三杆体(602)的底部可拆式装配;以及安装有扩撑弧板(609)弧部可限位滑动的扩撑块(610),所述扩撑块(610)数量为三个,且相邻之间设置有第二弹簧(611),且每个所述扩撑块(610)的侧面设置有与扩撑弧板(609)所在斜面平行的端面。
7.根据权利要求1所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:所述动力执行结构包括固定在顶板(103)内顶部的支撑条(412),以及固定在所述支撑条(412)中部的安装件(401),所述安装件(401)上通过连接轴安装有可转动的花键轴体(405),所述花键轴体(405)上、下部分别花键连接有第一啮合筒、第二啮合筒,所述第一啮合筒、第二啮合筒结构相同;
8.根据权利要求7所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:所述第一传动组件包括固定在顶板(103)内顶部的第一杆体(501),以及与第一杆体(501)底部呈垂直设置的滑轨(502),所述滑轨(502)内部滑动安装有滑块(504),所述滑块(504)与滑轨(502)端部之间设置有第一弹簧(503),以及固定在滑块(504)侧壁上的第一齿条(505),所述第一齿条(505)与第一啮合筒所在的不完全传动齿(402)啮合传动,以及固定在滑块(504)顶部的第一连接杆(506),所述第一连接杆(506)顶部横向连接有第二连接杆(507),所述第二连接杆(507)的侧壁安装有第二齿条(508),所述第二齿条(508)与外齿环(509)啮合传动;
9.根据权利要求1所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:所述螺杆升降架平台、扩撑成型机构设置有三组,并分布在所述动力执行结构四周,且三组扩撑成型机构所在的扩撑块(610)的弧部截面可为半圆形、矩形、梯形,且每组第一传动组件所在第一齿条(505)对应在第一啮合筒所在不完全传动齿(402)的不同高度位置上。
10.一种加工工艺,应用与1-9所述的一种波节管的加工装置,其特征在于:所述加工工艺包括:
