专利名称：多头螺纹钢筋接头及其制造装置和制造方法
技术领域：
本发明涉及一种螺纹钢筋接头及其加工机械和加工方法。
背景技术：
目前，在国内外的混凝土工程中已普遍采用螺纹接头来连接钢筋，最常用的锥螺纹钢筋接头、镦粗直螺纹钢筋接头和滚轧直螺纹钢筋接头均采用单头螺纹，现场制作钢筋端头螺纹或用连接套对接钢筋时均比较费时。制造钢筋端部螺纹的滚轧机或套丝机(以下均以滚轧机为例说明之)，其核心部分螺纹滚轧机头由切肋机构和滚轧机构组成，切肋机构的刀架、刀片沿圆周四等分布置，刀片固定在刀架内，滚轧机构是在机头或滚轮盒内沿圆周均匀布置滚丝轮，按照滚丝轮的数目(二个、三个或四个)相应的将各滚丝轮沿滚丝轮轴的纵向位置错开1/2、1/3和3/4螺距，各滚丝轮沿轴向相互间的位置有相位差。现有的这种机械装置加工出的钢筋接头，无论是锥螺纹钢筋接头和直螺纹钢筋接头(其中又包括镦粗直螺纹钢筋接头和滚轧直螺纹钢筋接头)，全部钢筋接头均是单头螺纹，单头螺纹的加工和连接速度都比较慢，用扳手连接一个标准型接头，如果每次转动60度，通常要扳70-90次才能连接一根钢筋，若加长型接头，要扳140-180次才能连接一个钢筋接头。
发明内容本发明的目的是提供一种多头螺纹钢筋接头及其制造装置和制造方法，解决钢筋接头加工和连接速度慢的技术问题；并解决滚轮盒滚丝轮轴距调节不方便的问题。
本发明的技术方案这种多头螺纹钢筋接头，其特征在于钢筋端部通过滚轧制作的端头螺纹是多头螺纹，两段钢筋在接头部位由带有内螺纹的多头螺纹套筒连接。
本发明的多头螺纹钢筋接头制造装置，主要包括机座、加工钢筋螺纹的滚轧机头和机头驱动机构；其核心部分是加工钢筋端头螺纹的滚轧机头，它由切肋机构和滚轧机构组成，切肋机构由刀盘、刀架和调刀盘组成，刀架和固定在其中的刀片沿刀盘圆周等分布置，滚轧机构由滚丝轮和蜗轮、蜗杆调节部分组成，其特征在于滚丝轮至少是两个，沿圆周方向均匀布置，滚丝轮倾斜角度与被加工钢筋的螺纹的螺旋升角相一致，滚丝轮沿各自滚丝轮轴方向所处轴向位置相同，无相位差，各滚丝轮与被加工钢筋外圆接触，在钢筋端头轧制出多头螺纹。
上述滚丝轮为两个，是180°相对而布置，两个滚丝轮之间，间隔、对称布置两个较小的定位辅轮，定位辅轮穿在辅轮轴上，辅轮轴端部的辅轮齿轮与蜗轮内齿圈相啮合，两个定位辅轮的倾斜角度也与被加工钢筋螺纹的螺旋升角相一致，而轴向位置则分别与滚丝轮的轴向位置相互错开1/4导程和3/4导程，各滚丝轮与被加工钢筋外圆接触，滚轧出双头螺纹。
上述辅轮齿轮为扇形或圆形。
上述滚丝轮为叁个，是沿圆周方向120°均匀布置，滚丝轮轴向位置相同，无相位差，滚轧出叁头螺纹。
上述滚丝轮为四个，是90°沿圆周均匀布置，四个滚丝轮大小相同，滚丝轮的倾斜角度均与被加工钢筋螺纹的螺旋升角相一致，其中180°相对布置的两个滚丝轮沿各自滚丝轮轴方向所处位置完全相同，无相位差，另一对180°相对布置的两个滚丝轮沿各自滚丝轮轴方向所处位置与第一对滚丝轮轴向位置则相互错开1/4导程和3/4导程，全部滚丝轮轴端部齿轮与蜗轮内齿圈相啮合，各滚丝轮与被加工钢筋外圆接触，滚轧出双头螺纹。
上述滚丝轮的齿形是三角形齿、矩形齿或圆弧形齿。
上述滚丝轮外缘沿轴向由二段至三段组成，一端或二端是坡度为10～18度的过渡段，中间是标准齿形的工作段。
本发明的多头螺纹钢筋接头的制造方法，其特征在于有以下步骤(1)、先由切肋机构将钢筋表面的纵、横肋切掉，切肋机构的刀架、刀片沿圆周等分布置在机头前端，刀片固定在刀架上；(2)、用加工钢筋螺纹的滚丝轮在钢筋端头轧制出双头或三头螺纹，加工钢筋螺纹的滚丝轮是二至四个，各滚丝轮沿各滚丝轮轴的轴向位置根据滚丝轮个数而定，相互错开0导程或1/3、3/4导程，其各滚丝轮同步与被加工钢筋外圆接触。
上述步骤(1)省略，去除切肋机构、仅用滚轧机构滚丝，轧制出双头或叁头螺纹。
有益效果本发明是一种能显著提高工效的多头螺纹钢筋接头，以及在钢筋端部制造多头螺纹钢筋的制造装置。本发明是在钢筋端部用滚轧方法制造出多头螺纹的钢筋丝头，连接两个钢筋丝头的连接套筒也具有多头内螺纹，连接套或钢筋每旋转一圈可前进二个或三个螺距(对应于双头或三头螺纹)；实施多头螺纹钢筋接头的制造装置本发明用切肋和滚轧的方法，改进滚轧机头内滚丝轮的布置和轴向位置，在钢筋端部滚轧出两头或三头螺纹，可将目前市场上广为采用的镦粗直螺纹钢筋接头和滚轧直螺纹钢筋接头的现场加工速度和钢筋连接速度双双提高近一倍。即利用本发明不仅可将连接速度加快一倍，钢筋丝头的现场加工速度也可提高近一倍，而钢筋接头的强度可保持与钢筋母材等强度。
滚丝轮和定位辅轮的轴距可通过轴端的滚丝轮齿轮和蜗轮、蜗杆进行方便、同步调节，使滚丝轮轴距满足工件要求。
图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明中滚轧机头的结构示意图；图3是图2的右视图。
图4是双头滚轧螺纹的滚丝轮布置示意图；图5是图4的A-A剖面图；图6是图4的B-B剖面图；图7是图5的C-C剖面图；图8是图6的D-D剖面图。
图9是滚丝轮与定位辅轮相对位置的示意图；图10是图9中E处的放大图。
图11是三头螺纹的滚丝轮布置示意图；图12是滚丝轮的形状示意图；图13是两段钢筋在接头部位由带有内螺纹的多头螺纹套筒连接的示意图；图14是钢筋端头多头螺纹的形状示意图；图15是图14的左视图。
具体实施方式
具体实施例一参见图1，多头螺纹钢筋接头制造装置主要包括机座18、加工钢筋螺纹的滚轧机头10和机头驱动机构19。
核心部分滚轧机头10参见图2，由切肋机构1和包括滚轮盒3的滚轧机构2组成。参见图3，切肋机构的刀架5、刀片6沿圆周四等分布置，四把刀片位于工件需要的位置，转动调刀盘4可调整刀架和刀片的径向位置，待机头旋转时即可将钢筋的纵肋和横肋切至所需的直径。
参见图4、5、6，滚轧机头的滚轧机构是在滚轮盒一端固定有蜗轮8、蜗杆7，蜗轮8的外齿圈与蜗杆7啮合，蜗轮8的内齿圈与均匀布置的两个滚丝轮轴12端部的滚丝轮齿轮13啮合，两个滚丝轮11相隔180°相对布置。为定位准确，两个滚丝轮11的间隔中置有两个较小的定位辅轮14，定位辅轮14穿在辅轮轴15上，轴的一端安有齿轮16，滚丝轮11和定位辅轮14双双相对布置，而两滚丝轮11的轴向位置无相位差；用于滚轧钢筋端头双头螺纹。
滚丝轮和定位辅轮的轴距可通过轴端的齿轮13、16和蜗轮8、蜗杆7调节，同时利用滚丝轮轴端的齿轮进行同步调节，使滚丝轮轴距满足工件要求。当滚轮盒3绕钢筋转动时，滚丝轮11自转并绕被加工钢筋端头9公转，即可滚轧出所要求的双头螺纹。当滚丝轮11具有不同齿形时，例如三角形齿、矩形齿和圆弧形齿，均可按照上述原理滚轧出不同齿形的双头螺纹。
参见图7，滚丝轮轴12的倾斜角度θ1与被加工钢筋的双头螺纹的螺旋升角相一致，参见图8，定位辅轮14的倾斜角度θ也与加工钢筋的双头螺纹的螺旋升角相一致，参见图9、10，定位辅轮14沿轴向位置则分别按1/4导程(双头螺纹的导程等于2p，p为螺距)和3/4导程与滚丝轮11的轴向位置相互错开。
实施例二参见图11，在滚轮盒3中，蜗轮8的外齿圈与蜗杆7啮合，蜗轮8的内齿圈与均匀布置的三个滚丝轮11轴的端部齿轮13啮合，三个滚丝轮11相隔120°均匀布置，沿滚丝轮轴的轴向位置相同，无相位差，无定位辅轮，用于被加工钢筋端头9三头螺纹的滚轧，其余机构及原理均与双头螺纹时相同。
参见图12，本发明中的滚丝轮11由L1、L2和L3三段组成，L1和L3为滚丝轮螺纹的过渡段，L2为滚丝轮螺纹的成型段。滚丝轮也可由单侧L1和L2两段组成，由三段组成的滚丝轮可在一端磨损后调头使用，以提高使用寿命。滚丝轮螺纹过渡段的坡度应比单头螺纹的坡度小，本发明的坡度角θ2的范围可为6-18度。
实施例三参见图4、6，在滚轮盒3中的定位辅轮14改为与滚丝轮11相同大小的滚丝轮，而沿轴向所处位置保持与原辅轮位置相同，即与第一对滚丝轮沿轴向分别错开1/4导程和3/4导程，其他机构与实施例一相同，滚轧双头螺纹。实施例三的缺点是四个滚丝轮直径相同，当滚轧直径较小的工件时，滚丝轮会相互干扰。
在使用中，按加工需要，本发明也可不将带肋钢筋端部的纵肋和横肋切掉。
参见图13，两段钢筋在接头部位由带有内螺纹的多头螺纹套筒17连接。
双头螺纹钢筋端部的形状参见图14、图15，S1和S2表示双头螺纹起始端。
权利要求
1.一种多头螺纹钢筋接头，其特征在于钢筋端部通过滚轧制作的端头螺纹是多头螺纹，两段钢筋在接头部位由带有内螺纹的多头螺纹套筒连接。
2.一种多头螺纹钢筋接头制造装置，主要包括机座、加工钢筋螺纹的滚轧机头和机头驱动机构；其核心部分是加工钢筋端头螺纹的滚轧机头，它由切肋机构和滚轧机构组成，切肋机构由刀盘、刀架和调刀盘组成，刀架和固定在其中的刀片沿刀盘圆周等分布置，滚轧机构由滚丝轮和蜗轮、蜗杆调节部分组成，其特征在于滚丝轮至少是两个，沿圆周方向均匀布置，滚丝轮倾斜角度与被加工钢筋的螺纹的螺旋升角相一致，滚丝轮沿各自滚丝轮轴方向所处轴向位置相同，无相位差，各滚丝轮与被加工钢筋外圆接触，在钢筋端头轧制出多头螺纹。
3.根据权利要求2所述的多头螺纹钢筋接头制造装置，其特征在于所述滚丝轮为两个，是180°相对而布置，两个滚丝轮之间，间隔、对称布置两个较小的定位辅轮，定位辅轮穿在辅轮轴上，辅轮轴端部的辅轮齿轮与蜗轮内齿圈相啮合，两个定位辅轮的倾斜角度也与被加工钢筋螺纹的螺旋升角相一致，而轴向位置则分别与滚丝轮的轴向位置相互错开1/4导程和3/4导程，各滚丝轮与被加工钢筋外圆接触，滚轧出双头螺纹。
4.根据权利要求2或3所述的多头螺纹钢筋接头制造装置，其特征在于所述辅轮齿轮为扇形或圆形。
5.根据权利要求2所述的多头螺纹钢筋接头制造装置，其特征在于所述滚丝轮为叁个，是沿圆周方向120°均匀布置，滚丝轮轴向位置相同，无相位差，滚轧出叁头螺纹。
6.根据权利要求2所述的多头螺纹钢筋接头制造装置，其特征在于所述滚丝轮为四个，是90°沿圆周均匀布置，四个滚丝轮大小相同，滚丝轮的倾斜角度均与被加工钢筋螺纹的螺旋升角相一致，其中180°相对布置的两个滚丝轮沿各自滚丝轮轴方向所处位置完全相同，无相位差，另一对180°相对布置的两个滚丝轮沿各自滚丝轮轴方向所处位置与第一对滚丝轮轴向位置则相互错开1/4导程和3/4导程，全部滚丝轮轴端部齿轮与蜗轮内齿圈相啮合，各滚丝轮与被加工钢筋外圆接触，滚轧出双头螺纹。
7.根据权利要求3或5或6所述的多头螺纹钢筋接头制造装置，其特征在于所述滚丝轮的齿形是三角形齿、矩形齿或圆弧形齿。
8.根据权利要求3或5或6所述的多头螺纹钢筋接头制造装置，其特征在于所述滚丝轮外缘沿轴向由二段至三段组成，一端或二端是坡度为10～18度的过渡段，中间是标准齿形的工作段。
9.一种多头螺纹钢筋接头的制造方法，其特征在于有以下步骤(1)、先由切肋机构将钢筋表面的纵、横肋切掉，切肋机构的刀架、刀片沿圆周等分布置在机头前端，刀片固定在刀架上；(2)、用加工钢筋螺纹的滚丝轮在钢筋端头轧制出双头或三头螺纹，加工钢筋螺纹的滚丝轮是二至四个，各滚丝轮沿各滚丝轮轴的轴向位置根据滚丝轮个数而定，相互错开0导程或1/3、3/4导程，其各滚丝轮同步与被加工钢筋外圆接触。
10.根据权利要求8所述的多头螺纹钢筋接头的制造方法，其特征在于所述步骤(1)省略，去除切肋机构、仅用滚轧机构滚丝，轧制出双头或叁头螺纹。
全文摘要
一种多头螺纹钢筋接头及其制造装置和制造方法，钢筋端部通过滚轧制作的端头螺纹是多头螺纹，两段钢筋在接头部位由带有内螺纹的多头螺纹套筒连接。这种多头螺纹钢筋接头制造装置，其核心部分是加工钢筋端头螺纹的滚轧机头，它由切肋机构和滚轧机构组成，滚轧机构由滚丝轮和蜗轮、蜗杆调节部分组成，滚丝轮至少是两个，沿圆周方向均匀布置，滚丝轮倾斜角度与被加工钢筋的螺纹的螺旋升角相一致，滚丝轮沿各自滚丝轮轴方向所处轴向位置相同，无相位差，各滚丝轮与被加工钢筋外圆接触，在钢筋端头轧制出多头螺纹。本发明保持了钢筋接头与钢筋母材等强度，并可将钢筋接头的现场加工速度和钢筋连接速度双双提高近一倍。
文档编号B21H3/00GK1584247SQ20041004790
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月10日 优先权日2004年6月10日
发明者丁方儒, 刘永颐 申请人:丁方儒