一种钢管加工用扩径装置的工作方法

摘要

本发明专利涉及钢管加工技术领域，尤其为一种钢管加工用扩径装置的工作方法，扩经装置包括作业台，所述作业台顶部的左侧栓接有龙门框，所述龙门框的顶部栓接有升降机构，所述升降机构的底部栓接有放置机构，所述升降机构对放置机构进行支撑，所述作业台的右侧栓接有移动机构，所述作业台顶部的右侧滑动连接有滑动框，所述滑动框呈L型，所述滑动框的右侧转动连接有转杆，所述转杆的右端贯穿滑动框的右侧并套接有传动轮；本发明专利既可以减少扩径头与钢管的摩擦，也方便上下料的优点，解决了目前的装置扩径头会与管道内部发生剧烈摩擦，加大了动力装置的负担，而且每次只能上一根钢管，装置作业过程中无法进行上下料作业的问题。

权利要求

1.一种钢管加工用扩径装置的工作方法，所采用的装置具体包括作业台，所述作业台（1）顶部的左侧栓接有龙门框（2），所述龙门框（2）的顶部栓接有升降机构（3），所述升降机构（3）的底部栓接有放置机构（4），所述升降机构（3）对放置机构（4）进行支撑，所述作业台（1）的右侧栓接有移动机构（5），所述作业台（1）顶部的右侧滑动连接有滑动框（6），所述滑动框（6）呈L型，所述滑动框（6）的右侧转动连接有转杆（7），所述转杆（7）的右端贯穿滑动框（6）的右侧并套接有传动轮（8），所述传动轮（8）的表面啮合有主动轮（9），所述主动轮（9）的轴心处套接有第一电机（10），所述第一电机（10）的底部与滑动框（6）的顶部栓接，所述转杆（7）的左端栓接有扩径机构（11），所述扩径机构（11）包括锥形扩径头（1111）和转动柱（1112），所述锥形扩径头（1111）的内部与转动柱（1112）的表面转动连接，所述锥形扩径头（1111）的右侧与转杆（7）的左端栓接；所述放置机构（4）包括支撑板（41），所述支撑板（41）底部的四角均栓接有连接杆（42），所述连接杆（42）表面的底端、中端和顶端之间均栓接有放置杆（43），所述放置杆（43）与外侧两个连接杆（42）之间栓接，所述龙门框（2）内侧前端和后端的底部均栓接有伸缩件（44），所述伸缩件（44）的输出端栓接有夹持板（45）；

该工作方法包括以下步骤：将三根钢管依次放在连接杆之间的放置杆上，启动第二电机，第二电机带动侧齿轮转动，侧齿轮带动螺纹套转动，转动的螺纹套通过内部的螺纹带动螺杆下移，下移的螺杆通过支撑板带动连接杆下移，连接杆通过放置杆带动钢管下移，当钢管与通孔和扩径机构处于同一条线上，启动第三电机，第三电机带动螺纹杆转动，转动的螺纹杆通过移动套带动滑动框向左移动，滑动框通过转杆带动扩径机构抵住钢管，启动伸缩件，伸缩件通过夹持板对钢管进行夹持固定，启动第一电机，第一电机通过主动轮带动传动轮转动，转动的传动轮通过转杆带动扩径机构转动，启动第三电机，第三电机带动扩径机构向左移动进行扩径，扩径过程中转动柱与钢管的内壁直接接触，转动柱开始自转，扩径完成后，反向转动第三电机，扩径机构向右移动，底层的钢管下移，重复上述操作对第二层的钢管进行作业，接着对第三层的钢管进行扩径，这时可以将第一层的钢管取下，并且将新的钢管放入底部的放置杆上，完成上下料，反向转动第二电机，第二电机带动钢管上移，对最底层新更换的钢管进行加工，这时可以更换第二层和第三层的钢管，如此往复。

2.根据权利要求1所述的一种钢管加工用扩径装置的工作方法，其特征在于：所述升降机构（3）包括螺杆（31），所述螺杆（31）的底端与支撑板（41）顶部的中间栓接，所述螺杆（31）的顶端贯穿龙门框（2）的顶部，所述螺杆（31）的表面螺纹连接有螺纹套（32），所述螺纹套（32）表面的底端套接有轴承（33），所述轴承（33）的表面套接有固定框（34），所述固定框（34）的底部与龙门框（2）的顶部栓接，所述螺纹套（32）表面的顶端啮合有侧齿轮（35），所述侧齿轮（35）的轴心处套接有第二电机（36），所述第二电机（36）的底部与龙门框（2）顶部的前侧栓接。

3.根据权利要求1所述的一种钢管加工用扩径装置的工作方法，其特征在于：所述移动机构（5）包括第三电机（51），所述第三电机（51）的左侧与作业台（1）的右侧栓接，所述第三电机（51）的输出端连接有螺纹杆（52），所述螺纹杆（52）的两端均与作业台（1）的内部转动连接，所述螺纹杆（52）的表面螺纹连接有移动套（53），所述移动套（53）的表面与作业台（1）的内侧滑动连接，所述移动套（53）的顶部与滑动框（6）的底部栓接。

4.根据权利要求1所述的一种钢管加工用扩径装置的工作方法，其特征在于：所述扩径机构（11）由扩径件（1121）、调节槽（1122）、调节块（1123）和转动辊（1124）构成，所述调节槽（1122）开设于扩径件（1121）的顶部和底部，所述调节槽（1122）的内部表面放置有调节块（1123），所述调节块（1123）的外侧转动连接有转动辊（1124），所述调节块（1123）和扩径件（1121）栓接，所述扩径件（1121）的内部呈等腰三角形，所述扩径件（1121）的右侧与转杆（7）的左端栓接。

5.根据权利要求1所述的一种钢管加工用扩径装置的工作方法，其特征在于：所述支撑板（41）顶部的两侧均栓接有引导杆（12），所述引导杆（12）的表面滑动连接有引导套（14），所述引导套（14）的表面与龙门框（2）外侧的顶部栓接。

6.根据权利要求1所述的一种钢管加工用扩径装置的工作方法，其特征在于：所述作业台（1）的顶部并位于龙门框（2）的左侧栓接有受力块（14），所述受力块（14）的内部开设有通孔（15）。

7.根据权利要求1所述的一种钢管加工用扩径装置的工作方法，其特征在于：所述支撑板（41）前侧和后侧的中部均栓接有稳定件（18），所述稳定件（18）远离支撑板（41）的一侧与龙门框（2）的内侧滑动连接。

说明书

一种钢管加工用扩径装置的工作方法

技术领域

[0001] 本发明专利涉及钢管加工技术领域，具体为一种钢管加工用扩径装置的工作方法。

背景技术

[0002] 管端扩径是一种对粗成型的钢管管端进行机械加工的工艺，通过对管端施加一定的径向力，使管端产生合适的塑性变形，达到工艺要求的直径和圆度，同时消除部分钢管内
应力

[0003] 专利一，专利号为CN191710494147.9的专利公开的一种用于加工扩缩管的扩管装置，属于机械技术领域。它解决了现有技术中工作效率低的问题。本用于加工扩缩管的扩管
装置，包括工作台，工作台上固定有支架，支架上设有能对钢管进行扩管的扩管机构，扩管
机构包括压紧底座和压紧顶座，工作台上固定有固定座，压紧底座固定在固定座上，固定座
具有与钢管相配的弧线凹槽一，支架上固定有横板，横板上固定有气缸一，气缸一的活塞杆
竖直向下且与压紧顶座相固定，压紧顶座能够在气缸一的活塞杆向外推出后与压紧底座相
抵靠，支架的一侧固定有安装块。本发明具有提高工作效率的优点。

[0004] 专利二，专利号为CN191710790104.5的专利公开的一种可变交错角的热轧钢管旋扩机，包括两轧辊装置、导向装置及顶头；轧辊装置包括驱动机构和轧辊，驱动轧辊进行轴
向往复运动、周向转动并以一竖直中心线为中心进行摆动；轧辊包括轧辊头；导向装置包括
上导板及下导板；上导板、下导板及两轧辊头围合形成扩径通道，顶头设于扩径通道的内
部。本发明通过驱动机构驱动轧辊进行沿其轴向的往复运动、以其轴线为中心轴的周向转
动以及以一竖直中心线为中心的摆动，能对轧辊进行调整，从而与具有多种不同尺寸的原
料管相匹配，如此能有效降低生产工具准备费用，降低生产成本，同时在对不同尺寸的原料
管进行扩径的过程中能有效减少轧辊的更换次数，提高生产效率。

[0005] 专利三，专利号为CN191710618184.1的专利公开的一种液压直动式钢管管端扩径机，包括扩径头、扩径机机架、钢管输送系统、液压控制系统及电气控制系统，扩径头包括扩
径头机架、若干直动液压缸和若干扩径模具，若干直动液压缸沿扩径头机架周向固定在其
外壁上，扩径模具一端面与直动液压缸固定，扩径模具的另一端面为弧面，扩径头机架固定
在扩径机机架一侧，扩径机机架固定扩径头机架侧还设置有钢管输送系统，若干直动液压
缸均与液压控制系统电连接，液压控制系统及钢管输送系统均通过电气控制系统与外部电
源电连接，摒弃了传统的锥体斜面结构，采用直动液压缸直接产生径向扩径力，避免了造价
昂贵的锥体和斜块的加工，大幅降低设备成本。

[0006] 但是，上述专利存在以下问题；第一、扩径头会与管道内部发生剧烈摩擦，加大了动力装置的负担，影响扩径头使用寿命，第二、每次只能上一根钢管，装置作业过程中无法
进行上下料作业，第三、夹持钢管的方式复杂，操作不便。

[0007] 发明专利内容

[0008] 本发明专利的目的在于提供一种钢管加工用扩径装置，具备既可以减少扩径头与钢管的摩擦，也方便上下料的优点，解决了目前的装置扩径头会与管道内部发生剧烈摩擦，
加大了动力装置的负担，影响扩径头使用寿命，而且每次只能上一根钢管，装置作业过程中
无法进行上下料作业的问题。

[0009] 1．为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：该工作方法包括以下步骤：将三根钢管依次放在连接杆之间的放置杆上，启动第二电机，第二电机带动侧齿轮转动，侧齿
轮带动螺纹套转动，转动的螺纹套通过内部的螺纹带动螺杆下移，下移的螺杆通过支撑板
带动连接杆下移，连接杆通过放置杆带动钢管下移，当钢管与通孔和扩径机构处于同一条
线上，启动第三电机，第三电机带动螺纹杆转动，转动的螺纹杆通过移动套带动滑动框向左
移动，滑动框通过转杆带动扩径机构抵住钢管，启动伸缩件，伸缩件通过夹持板对钢管进行
夹持固定，启动第一电机，第一电机通过主动轮带动传动轮转动，转动的传动轮通过转杆带
动扩径机构转动，启动第三电机，第三电机带动扩径机构向左移动进行扩径，扩径过程中转
动柱与钢管的内壁直接接触，转动柱开始自转，扩径完成后，反向转动第三电机，扩径机构
向右移动，底层的钢管下移，重复上述操作对第二层的钢管进行作业，接着对第三层的钢管
进行扩径，这时可以将第一层的钢管取下，并且将新的钢管放入底部的放置杆上，完成上下
料，反向转动第二电机，第二电机带动钢管上移，对最底层新更换的钢管进行加工，这时可
以更换第二层和第三层的钢管，如此往复。

[0010] 与现有技术相比，本发明专利的有益效果如下：

[0011] （1）通过扩径机构的结构设计可以减少扩径机构与管道之间的摩擦，减少扩径过程中钢管的磨损。

[0012] （2）通过使用者可以一次性放入三个钢管，并且作业过程中使用者可以对完成作业的钢管进行下料，下料完成后还可以继续上料，减少了不必要的时间花费。

[0013] （3）通过伸缩件和宽大的夹持板可以对钢管进行有效的固定，而且不影响放置机构的上下移动，也不影响上下料作业。

附图说明

[0014] 图1为本发明专利结构示意图；

[0015] 图2为本发明专利放置机构右视结构示意图；

[0016] 图3为本发明专利结构俯视示意图；

[0017] 图4为本发明专利放置机构立体示意图；

[0018] 图5为本发明专利图1中A处局部放大示意图；

[0019] 图6为本发明专利实施例一放大示意图；

[0020] 图7为本发明专利实施例二结构示意图；

[0021] 图8为本发明专利实施例二爆炸示意图。

[0022] 图中：1、作业台；2、龙门框；3、升降机构；31、螺杆；32、螺纹套；33、轴承；34、固定框；35、侧齿轮；36、第二电机；4、放置机构；41、支撑板；42、连接杆；43、放置杆；44、伸缩件；
45、夹持板；5、移动机构；51、第三电机；52、螺纹杆；53、移动套；6、滑动框；7、转杆；8、传动
轮；9、主动轮；10、第一电机；11、扩径机构；1111、锥形扩径头；1112、转动柱；1121、扩径件；
1122、调节槽；1123、调节块；1124、转动辊；12、引导杆；13、引导套；14、受力块；15、通孔；16、
下移口；17、限位块；18、稳定件；19、支撑腿。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

[0024] 请参阅图1‑8，一种钢管加工用扩径装置，包括作业台1，作业台1顶部的左侧栓接有龙门框2，龙门框2的顶部栓接有升降机构3，升降机构3的底部栓接有放置机构4，升降机
构3对放置机构4进行支撑，作业台1的右侧栓接有移动机构5，作业台1顶部的右侧滑动连接
有滑动框6，滑动框6呈L型，滑动框6的右侧转动连接有转杆7，转杆7的右端贯穿滑动框6的
右侧并套接有传动轮8，传动轮8的表面啮合有主动轮9，主动轮9的轴心处套接有第一电机
10，第一电机10的底部与滑动框6的顶部栓接，转杆7的左端栓接有扩径机构11，扩径机构11
包括锥形扩径头1111和转动柱1112，锥形扩径头1111的内部与转动柱1112的表面转动连
接，锥形扩径头1111的右侧与转杆7的左端栓接。

[0025] 本实施例中，放置机构4包括支撑板41，支撑板41底部的四角均栓接有连接杆42，连接杆42表面的底端、中端和顶端之间均栓接有放置杆43，放置杆43与外侧两个连接杆42
之间栓接，龙门框2内侧前端和后端的底部均栓接有伸缩件44，伸缩件44的输出端栓接有夹
持板45，通过设置放置机构4可以放入多个钢管，方便进行上下料。

[0026] 本实施例中，升降机构3包括螺杆31，螺杆31的底端与支撑板41顶部的中间栓接，螺杆31的顶端贯穿龙门框2的顶部，螺杆31的表面螺纹连接有螺纹套32，螺纹套32表面的底
端套接有轴承33，轴承33的表面套接有固定框34，固定框34的底部与龙门框2的顶部栓接，
螺纹套32表面的顶端啮合有侧齿轮35，侧齿轮35的轴心处套接有第二电机36，第二电机36
的底部与龙门框2顶部的前侧栓接，通过设置升降机构3可以带动放置机构4上下移动，增加
上下料的便捷性，并且升降机构3可以对放置机构4进行支撑。

[0027] 本实施例中，移动机构5包括第三电机51，第三电机51的左侧与作业台1的右侧栓接，第三电机51的输出端连接有螺纹杆52，螺纹杆52的两端均与作业台1的内部转动连接，
螺纹杆52的表面螺纹连接有移动套53，移动套53的表面与作业台1的内侧滑动连接，移动套
53的顶部与滑动框6的底部栓接，通过设置移动机构5可以带动扩径机构11移动，方便进行
扩径作业。

[0028] 本实施例中，支撑板41顶部的两侧均栓接有引导杆12，引导杆12的表面滑动连接有引导套13，引导套13的表面与龙门框2外侧的顶部栓接，引导杆12和引导套13可以对支撑
板41起到稳定平衡作用，避免钢管偏移。

[0029] 本实施例中，作业台1的顶部并位于龙门框2的左侧栓接有受力块14，受力块14的内部开设有通孔15，受力块14可以对钢管进行固定，避免作业过程中钢管位移。

[0030] 本实施例中，作业台1的顶部并位于放置机构4的底部开设有下移口16，下移口16的大小与放置机构4相适应，下移口16可以方便放置机构4下移。

[0031] 本实施例中，螺杆31的顶端栓接有限位块17，限位块17的直径是螺杆31的两倍，限位块17可以对螺杆31进行限位，避免螺杆31脱位。

[0032] 本实施例中，支撑板41前侧和后侧的中部均栓接有稳定件18，稳定件18远离支撑板41的一侧与龙门框2的内侧滑动连接，稳定件18可以对放置机构4进行稳定。

[0033] 本实施例中，作业台1底部的四角均栓接有支撑腿19，支撑腿19由钢铁制成，支撑腿19可以支撑起作业台1，方便放置机构4下移。

[0034] 工作原理：实施例一：将三根钢管依次放在连接杆42之间的放置杆43上，启动第二电机36，第二电机36带动侧齿轮35转动，侧齿轮35带动螺纹套32转动，转动的螺纹套32通过
内部的螺纹带动螺杆31下移，下移的螺杆31通过支撑板41带动连接杆42下移，连接杆42通
过放置杆43带动钢管下移，当钢管与通孔15和扩径机构11处于同一条线上，启动第三电机
51，第三电机51带动螺纹杆52转动，转动的螺纹杆52通过移动套53带动滑动框6向左移动，
滑动框6通过转杆7带动扩径机构11抵住钢管，启动伸缩件44，伸缩件44通过夹持板45对钢
管进行夹持固定，启动第一电机10，第一电机10通过主动轮9带动传动轮8转动，转动的传动
轮8通过转杆7带动扩径机构11转动，启动第三电机51，第三电机51带动扩径机构11向左移
动进行扩径，扩径过程中转动柱1112与钢管的内壁直接接触，转动柱1112开始自转，减少了
摩擦，扩径完成后，反向转动第三电机51，扩径机构11向右移动，底层的钢管下移，重复上述
操作对第二层的钢管进行作业，接着对第三层的钢管进行扩径，这时可以将第一层的钢管
取下，并且将新的钢管放入底部的放置杆43上，完成上下料，反向转动第二电机36，第二电
机36带动钢管上移，对最底层新更换的钢管进行加工，这时可以更换第二层和第三层的钢
管，如此往复。

[0035] 实施例二：将调节块1123放入扩径件1121内部的调节槽1122，由于扩径件1121的结构，调节块1123靠近调节槽1122的右侧则扩径机构11的直径最大，如果调节块1123靠近
调节槽1122的左侧则扩径机构11的直径最小，当调节好调节块1123后，通过螺栓对调节块
1123与扩径件1121进行固定，扩径过程中转动辊1124与钢管内壁接触开始自转，抵消摩擦，
相比较于实施例一。实施例二可以调节扩径机构11的半径。

[0036] 尽管已经示出和描述了本发明专利的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明专利的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修
改、替换和变型，本发明专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。