1显示了根据本发明的一种管径膨胀装置100的结构。如图1所示，管径膨胀装置100包括柱形座2，用于承受推动力的弹性件4和用于实施膨胀的膨胀锥7。其中，在柱形座2的第一端设置有受力槽101，在第二端设置有承载部102 ;弹性件4安装在受力槽101内；膨胀锥7安装在承载部102内。在一个实施例中，弹性件4为螺旋弹簧或弹簧片。应理解地是，膨胀锥7的直径大于待膨胀的管材9的内径。如图1所示，承载部102可实施或构造为直角台肩，膨胀锥7为中空结构以套设在直角台肩上并由能拆卸地安装在承载部102上的锁紧套8锁紧。在一个实施例中，锁紧套8与承载部102之间为螺纹连接，以便于拆装锁紧套8。
[0037]在使用管径膨胀装置100对管材9进行管径膨胀时，可向弹性件4施加推力以推动柱形座2朝向管材9内运动，与此同时会迫使膨胀锥7进入到管材9内，从而将管材9的内径胀大。弹性件4在受到瞬间加载的推力时会收缩而吸收该推力，随后弹性件4才驱动柱形座2运动。这样，在施加了推力后才发现管径膨胀装置100设置为与管材9不同轴的情况下，可以及时卸载推力并将管径膨胀装置100和管材9调整为同轴，这就避免了现有技术中瞬时加载推力，管径膨胀装置100就同时进行膨胀加工而造成的将管材9胀偏并难以校正的问题。优选地，柱形座2构造为筒状，在该筒内设置有引导柱形座2运动的导向轴1，以使得柱形座2能够沿着导向柱I运动，避免将管材9胀偏。
[0038]为了能方便地施加推力，在柱形座2的第一端上轴向滑动式套装有施力套3。如图1所示，在施力套3的外表面上构造有施力台阶103。还优选地是，施力套3朝向柱形座2的第二端延伸并越过受力槽101，这样施力套3就覆盖在弹性件4上，对其产生保护作用。在施力套3上还设置有沿轴向的条形孔104，限位销钉5穿过条形孔104与柱形座2固定相连。限位销钉5可防止将施力套3从柱形座2的第一端拉下来，而且限位销钉5能保证施力套3仅能轴向滑动，并且在施力套3的滑动期间进行限位，这方便了使用者的使用。
[0039]还如图1所示，在柱形座2上构造有过流槽6。过流槽6包括从柱形座2的第二端的端面开始沿轴向延伸的横向段105，和径向贯穿式延伸到柱形座2的周向表面的径向段106，并且径向段106与横向段105连通。这样，当管材9的一端为封闭时，在管材9内被封闭的气体或其他流体能够经过流槽6流到外界环境中，管径膨胀装置100的运动阻力也因此大幅减小，有利于对管材9的膨胀加工。在一个优选的实施例中，过流槽6的横向段105为构造在柱形座2的第二端的表面的沟槽。更优选地，沟槽延伸穿过承载部102，如图1所示。由此，使用者在安装膨胀锥7时能够方便地观察沟槽105是否畅通，方便了使用者使用和维护管径膨胀装置100。
[0040]图2显示了根据本发明的另一种膨胀锥7a，其用于膨胀管材的管径。图3显示了使用这种膨胀锥7a的管径膨胀装置100a。膨胀锥7a包括前引导斜面107、后引导斜面108以及处于两者之间的平直部109。这两种引导斜面的外径朝向相应端部逐渐缩小，而平直部109的直径不变并且具有一定宽度。平直部109还是膨胀锥7a的直径最大的区域，其决定了膨胀锥7a或管径膨胀装置10a所能达到的最大膨胀直径。通过设置前引导斜面107和后引导斜面108，能够降低膨胀锥7a在管材内的运动的阻力，方便了使用。
[0041]还如图2所示，在前引导斜面107和后引导斜面108上设置有沿轴向分布的多条狭缝110。通过设置狭缝110，在膨胀锥7a在管材内运动时，前引导斜面107和后引导斜面108的直径可进一步缩小，进一步降低了膨胀锥7a在管材内的运动阻力。
[0042]优选地，还如图2所示，在平直部107的内表面上设置有将前引导斜面107的狭缝和后引导斜面108的狭缝连通的凹槽111。这样，对于一端封闭的管材而言，前引导斜面107的狭缝、凹槽111和后引导斜面108的狭缝也形成了将管材的封闭区与外界环境连通的通道，这方便了该封闭区域内的流体流出。
[0043]图4示意性地显示了根据本发明的另一种膨胀锥7b，其同样用于膨胀管材的管径。图6显示了使用这种膨胀锥7b的管径膨胀装置100b。
[0044]膨胀锥7b的结构与膨胀锥7a的结构大体相同，不同之处仅在于平直部109的结构。如图4和图5所示，在平直部109上沿周向能拆卸地设置有凸出到平直部109之外的多个膨胀块12。这些膨胀块12成为实际上实施膨胀的部件，为了降低膨胀锥7b在管材内的运动阻力，在膨胀块12的表面上构造有降低摩擦力的涂层。构造这种涂层的成本较高，由于仅需要在膨胀块12上构造这种涂层而不是膨胀锥7b的整个表面上，因此可大大降低了膨胀锥7b的生产成本。
[0045]膨胀块12可构造为不同的规格，以便于根据实际情况进行更换并达到改变平直部109的外径的目的。在一个实施例中，在平直部109内间隔设置有多个用于安装膨胀块12的贯穿的安装孔113，并且安装孔113的外部开口尺寸小于内部开口尺寸。在一个具体的实施例中，安装孔113为台阶孔，如图5所示。这样，仅能从膨胀锥7b的内部安装和拆卸膨胀块12，避免了在膨胀锥7b在管材内运动期间膨胀块12脱落的风险。在另一个实施例中，如图4和6所示，多个膨胀块12包括至少两组，其中同组的膨胀块沿同一圆周间隔式布置，所有膨胀块的轴向投影为完整的圆。即，所有膨胀块为交错布置并且在空间上有重叠部分。这样布置的膨胀块12能够独立安装和更换，从而大大方便了膨胀块12和膨胀锥7b的加工和装配。
[0046]图6显示了使用膨胀锥7b的管径膨胀装置100b。管径膨胀装置10b与图1所示的管径膨胀装置100类似，包括有柱形座114。柱形座114的第一端115为受力端，在第二端116设置有用于承载膨胀锥7b的承载部117。在柱形座114上构造有从柱形座114的第二端116的端面贯穿式延伸到在第二端114之前的区域的过流槽118。过流槽118包括构造在第二端的表面的横向段119和径向贯穿式延伸到柱形座114的周向表面的径向段120，并且径向段120与横向段118连通。这样，对于一端封闭的管材而言，过流槽118就形成了将管材的封闭区与外界环境连通的另一通道。优选地，横向段119延伸穿过承载部117，这与图1所示的管径膨胀装置100类似。
[0047]虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【主权项】
1.一种管径膨胀装置，包括: 柱形座，在所述柱形座的第一端设置有受力槽，在第二端设置有承载部， 安装在所述受力槽内的弹性件，所述弹性件能够接受推力并由此驱动所述柱形座运动， 安装在所述承载部内的膨胀锥， 其中，所述弹性件能吸收瞬间加载的推力，然后才驱动所述柱形座运动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述柱形座的第一端上轴向滑动式套装有对所述弹性件施加推力的施力套。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述施力套朝向柱形座的第二端延伸并越过所述受力槽。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述施力套上设置有沿轴向的条形孔，限位销钉穿过所述条形孔与所述柱形座固定相连。5.根据权利要求1到4中任一项所述的装置，其特征在于，在所述柱形座上构造有从所述柱形座的第二端的端面贯穿式延伸到所述柱形座的在第二端之前的区域的过流槽。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述过流槽包括从所述柱形座的第二端的端面开始沿轴向延伸的横向段，和与所述横向段连通的径向贯穿式延伸到所述柱形座的周向表面的径向段。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述过流槽的横向段为构造在所述柱形座的第二端的表面的沟槽。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述沟槽延伸穿过承载部。9.根据权利要求1到8中任一项所述的装置，其特征在于，还包括能拆卸地安装在所述承载部上的锁紧套以将所述膨胀锥锁紧。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述锁紧套与所述承载部之间为螺纹连接。
【专利摘要】本发明涉及一种管径膨胀装置。该管径膨胀装置包括：柱形座，在所述柱形座的第一端设置有受力槽，在第二端设置有承载部，安装在所述受力槽内的弹性件，所述弹性件能够接受推力并由此驱动所述柱形座运动，安装在所述承载部内的膨胀锥。弹性件能吸收瞬间加载的推力，然后才驱动所述柱形座运动。在使用这种管径膨胀装置对管材进行膨胀的初始阶段时，管径膨胀装置是平缓运动而非瞬间加速，从而有利于及时调节管径膨胀装置和校正管径膨胀装置的位置。
【IPC分类】B21D39/08
【公开号】CN105618600
【申请号】CN201410589519
【发明人】刘明, 谷磊, 郭朝辉, 邵志香, 李夯, 赵聪, 陈浩
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月28日