可调式弹性管材扩管装置的制作方法

本发明涉及管材扩管设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种可调式弹性管材扩管装置。

背景技术：

在现在生活中，随着建筑业的发展，弹性管材的需求越来越高，随着环保要求越来越严格，弹性管材必将取代钢管成为主要的管路材料。

现在的弹性管材采用流水线的生产方式，根据所生产管径的不同，采用不同的扩管头进行扩管，同一条流水线上对不同尺寸的弹性管材进行扩管作业前，需要根据成品管的直径尺寸要求对扩管头进行更换，扩管头的更换操作繁琐。另外，一条流水线需要配备多个扩管头，这样会降低扩管头的使用率。

综上所述，如何对扩管头进行结构优化从而解决传统扩管流水线存在的扩管头更换操作繁琐的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够简化扩管头更换操作的管材扩管设备。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可调式弹性管材扩管装置，包括有扩管筒，其中，所述扩管筒由至少两个结构相同的扩充壁组成；

还包括有设置于所述扩管筒内用于对扩充壁的移动进行控制的扩充组件，所述扩充组件包括有与所述扩管筒同轴设置的中心骨架、调节座、调节螺母、调节臂以及导向组件，所述导向组件包括有导向调节筒以及与所述导向调节筒滑动配合的导向调节杆；

所述中心骨架的一端为头端，所述中心骨架的头端设置有导向锥，所述中心骨架的另一端为尾端，所述中心骨架的尾端设置有固定板；

所述导向调节杆固定设置于所述中心骨架上，所述导向调节筒固定设置于所述扩充壁的内侧面上；

所述调节座套设于所述中心骨架上并与所述中心骨架滑动配合；

所述调节螺母套设于所述中心骨架上并与所述中心骨架螺纹配合，所述调节座的一端朝向所述导向调节杆，所述调节座的另一端与所述调节螺母相抵；

所述调节臂的一端与所述扩充壁的内侧面或所述导向调节筒铰接，所述调节臂的另一端与所述调节座铰接，所述调节臂以及所述导向组件形成有一个角架式调节单元，所述扩充壁至少设置有一组与对其对应的所述角架式调节单元。

优选地，于所述中心骨架上设置有安装台，所述安装台为与所述中心骨架中心设置的环形安装台；所述导向调节杆固定设置于所述安装台的下侧。

优选地，所述调节杆为板式结构，于所述调节杆上设置有耳轴，所述耳轴以两个为一组，沿所述调节杆的长度方向、同一组所述耳轴中的两个所述耳轴对称分设于调节杆的两侧，所述耳轴设置有两组并分别靠近所述调节杆的两端设置；于所述导向调节筒靠近所述扩充壁的一端并位于所述导向调节筒的外侧面上开设有与所述耳轴铰接配合的第一铰接孔；于所述调节座上并位于所述调节座的外侧面上开设有与所述耳轴铰接配合的第二铰接孔。

优选地，所述第一铰接孔为长圆孔，所述第二铰接孔为圆孔。

优选地，于所述安装台与所述调节座之间设置有复位弹簧，所述复位弹簧套设于所述中心骨架上。

优选地，所述导向调节杆的杆轴线与所述中心骨架的中心轴线垂直。

优选地，所述扩充壁设置有四个；所述角架式调节单元设置有四个并与所述扩充壁一一对应设置。

优选地，所述导向调节筒的端部设置于所述扩充壁的内侧面的形心上。

优选地，所述安装台设置于所述中心骨架上并与所述中心骨架成一体式结构。

优选地，所述扩充壁的外缘为倒角外缘。

通过上述结构设计，在本发明提供的可调式弹性管材扩管装置中，其包括有与扩管筒同轴设置的中心骨架、调节座、调节螺母、调节臂以及导向组件，由扩充壁组成一个圆筒形状，在其中间设置中心骨架、调节臂以及导向组件，在中心骨架上设置调节座以及调节螺母。工作时，本发明通过固定板固定安装在原料管扩管中心线上，原料管通过本发明时进行扩管。扩充壁能够在调节座的作用下沿导向调节杆移动，从而使得扩管筒直径变化，在一定尺寸范围内，可以对不同尺寸的弹性管材进行扩管作业。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明一实施例中扩充组件的局部结构示意图；

图2为本发明一实施例中扩充组件的主视图；

图3为本发明一实施例中扩充组件的俯视图；

图4为本发明一实施例中可调式弹性管材扩管装置的三视图；

图5为图4中可调式弹性管材扩管装置变换角度后的三视图；

图6为本发明一实施例中可调式弹性管材扩管装置的主视图；

图7为本发明一实施例中可调式弹性管材扩管装置的俯视图；

附图标记说明：

扩充壁1、中心骨架2、调节座3、调节螺母4、调节臂5、导向调节筒6、导向调节杆7、导向锥8、固定板9、安装台10、复位弹簧11。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1至图7，其中，图1为本发明一实施例中扩充组件的局部结构示意图；图2为本发明一实施例中扩充组件的主视图；图3为本发明一实施例中扩充组件的俯视图；图4为本发明一实施例中可调式弹性管材扩管装置的三视图；图5为图4中可调式弹性管材扩管装置变换角度后的三视图；图6为本发明一实施例中可调式弹性管材扩管装置的主视图；图7为本发明一实施例中可调式弹性管材扩管装置的俯视图。

pvc坯管经挤出机挤出后经定径冷却由一级牵引机将坯管传送入加热设备后由加热设备进行加热，坯管受热后在高弹态下被二级牵引机牵引完整的包裹通过扩张模具(扩管筒)即完成了对pvc管材的双向拉伸，拉伸后的管材后在冷却设备的快速冷却下定型。在现有技术中，扩管筒的管壁为一体式结构，这样在对原料管进行不同尺寸管径扩张作业时，就需要对扩管筒进行更换。为了解决扩管筒更换操作繁琐的问题，本发明提供了一种可调式弹性管材扩管装置，能够安装到pvc-o管材生产线上，用于实现管材的扩管。

本发明对扩管筒进行结构优化：首先，将扩管筒设计成分体式结构，即将原扩管筒剖分成至少两个分割单元，即本发明中的扩充壁1，每一个扩充壁1的结构相同。

在本发明中，该可调式弹性管材扩管装置包括有扩管筒，需要进行扩管的原料管在生产线首先被加热，然后再从扩管筒的外侧通过，扩管筒的直径大于原料管的直径(等于扩管后管材直径尺寸)，这样原料管在扩管筒的作用下实现管径扩张。

在本发明的一个具体实施方式中，扩充壁1设置有四个，这样扩管筒直径变大时，扩充壁1向外扩充，扩管筒的外部轮廓与正圆形的尺寸偏差较小，同时，四个扩充壁1两两对称，还能够提高本发明内部组件受力平衡，同时，还能够保证本发明结构较为精简。

原料管在进行管径扩张时，其内侧面与扩管筒的外面紧密接触，为了避免扩管筒对原料管的内侧面造成划伤问题的出现，本发明将扩充壁1的外侧面设计为平整光滑的曲面结构，并且，通过打磨工艺将扩充壁1的外缘设计成为倒角外缘。

在扩管筒的内部设置了扩充组件，扩充组件设置于扩管筒内并用于对扩充壁1的移动进行控制，扩充组件能够对构成扩管筒的多个扩充壁1进行同时控制，从而使得全部的扩充壁1进行等距移动。

具体地，扩充组件包括有与扩管筒同轴设置的中心骨架2、调节座3、调节螺母4、调节臂5以及导向组件。

中心骨架2优选采用金属材料制造而成，这样能够保证中心骨架2具有较高的结构强度。中心骨架2整体为一根类似轴的部件，中心骨架2与扩管筒同轴设置，中心骨架2设置在扩管筒内，其头端通过螺纹安装的方式固定设置有一个导向锥8，其尾端的横截面采用规则的非圆形结构设计。

在本发明中，中心骨架2的尾端，其横截面可以为椭圆形、三角形、正方形或者是其他规则的多边形结构，这样可以通过形状限位固定安装一个固定板9。

中心骨架2的一端为头端，中心骨架2的头端设置有导向锥8，中心骨架2的另一端为尾端，中心骨架2的尾端设置有固定板9，导向锥8为硬质材料一体成型，其可以采用金属材料制造而成，也可以采用陶瓷材料制造而成。导向锥8的外侧面为平滑的锥形曲面，导向锥8通过螺纹连接的方式安装到中心骨架2的头端。固定板9为本发明安装到流水线上的安装基础，因此，为了提高固定板9的结构强度，固定板9采用金属材料一体成型，同时还可以采用增加其整体厚度以及设置加强筋的方式进一步增加其结构强度。

在中心骨架2的中部设置有一个与其同轴设置的、圆环型结构或者圆台形结构的安装台10，安装台10与中心骨架2可以采用分体结构，安装台10与中心骨架2螺纹连接，安装台10还可以直接成型在中心骨架2上，安装台10与中心骨架2为一体式结构。在本发明中，安装台10与中心骨架2之间优先采用分体式结构设计，这样便于零件的生产制造，同时如果零部件损坏还便于零件的更换。

在中心骨架2上并位于安装台10与其尾端之间的部分(局部)设置有外螺纹，在中心骨架2设置有外螺纹的部分螺纹配合连接有调节螺母4，通过旋转调节螺母4可以使其在中心骨架2上沿中心骨架2的轴线方向进行移动。调节螺母4为一体式结构，其可以采用金属材料制造而成，也可以采用硬质塑料制造而成。

在安装台10与调节螺母4之间设置有调节座3，调节座3套装在中心骨架2上并与中心骨架2滑动配合。具体地，中心骨架2上用于与调节套滑动配合的部分采用平滑光面结构设计，其横截面可以为圆形、椭圆形或者正多边形。中心骨架2用于调节套滑动的部分，其横截面在采用椭圆形或者正多边形结构设计时，通过形状限位能够避免调节套出现旋转运动，其可以提高本发明整体使用的稳定性。

在使用状态下，调节螺母4的下端与调节座3的上端相抵，通过调节螺母4对调节座3施加作用力从而使得调节座3受力平衡保持状态稳定。因此，本发明将调节螺母4的下端部分设计为圆柱体结构，该结构设计能够增加其与调节座3之间的接触面积，达到降低单位面积受力、提高部件之间接触稳定性的目的。

导向组件与调节臂5配合，用于实现调节座3对扩充壁1的控制。具体地，导向组件包括有导向调节筒6以及与导向调节筒6滑动配合的导向调节杆7，导向调节筒6开设有一个圆柱滑槽，导向调节杆7的横截面与圆柱滑槽的横截面结构吻合，导向调节杆7能够插入至圆柱滑槽并与导向调节筒6滑动配合。

导向调节杆7固定设置于中心骨架2上，具体地是安装在安装台10的下侧。为了提高导向调节杆7在中心骨架2上设置的连接强度，导向调节杆7的端部与中心骨架2固定连接后，其上侧面与安装台10连接。

导向调节筒6采用金属材料制造而成，其为一体式结构设计。导向调节筒6采用焊接连接的方式固定设置到扩充壁1的内侧面上。

调节臂5是本发明中主要的受力部件，其设置在扩充壁1与调节座3之间，同时受到扩充壁1与调节座3的作用力。为了提高调节臂5的结构强度，降低其受力变形的几率，在本发明中，调节臂5采用金属材料一体成型，其主体为板式结构，在调节臂5的两侧面上并靠近其外缘的位置设置有与其主体结构垂直的加强翼缘，加强翼缘与调节臂5主体结构一体成型，这样能够有效增加调节臂5的结构强度。

具体地，调节臂5的一端与扩充壁1的内侧面或导向调节筒6铰接，调节臂5的另一端与调节座3铰接，调节臂5以及导向组件形成有一个角架式调节单元，扩充壁1至少设置有一组与对其对应的角架式调节单元。

调节杆采用铰接方式安装在扩充壁1与调节座3之间，具体地，调节杆为板式结构，于调节杆上设置有耳轴，耳轴以两个为一组，沿调节杆的长度方向、同一组耳轴中的两个耳轴对称分设于调节杆的两侧，耳轴设置有两组并分别靠近调节杆的两端设置。在导向调节筒6靠近扩充壁1的一端并位于导向调节筒6的外侧面上开设有与耳轴铰接配合的第一铰接孔；于调节座3上并位于调节座3的外侧面上开设有与耳轴铰接配合的第二铰接孔。具体地，第一铰接孔为长圆孔，第二铰接孔为圆孔。将第一铰接孔设计为长圆孔，该结构设计能够使得调节杆滑动初期具有一个移动余量，在扩充壁1收缩复位的过程中，能够使得调节螺母4的起始旋转动作顺利进行。

具体地，于安装台10与调节座3之间设置有复位弹簧11，复位弹簧11套设于中心骨架2上。

在此限定：导向调节杆7的杆轴线与中心骨架2的中心轴线垂直。

当然，导向调节杆7还可以与中心骨架2之间具有一定的夹角，即导向调节杆7的一端与中心骨架2连接，导向调节杆7的另一端朝向中心骨架2的头端方向倾斜，其倾斜角度不宜超过10°。

具体地，扩充壁1设置有四个；角架式调节单元设置有四个并与扩充壁1一一对应设置。

在本实施例中，导向调节筒6的端部设置于扩充壁1的内侧面的形心上，这样可以提高扩充壁1受力的平衡性。

通过上述结构设计，在本发明提供的可调式弹性管材扩管装置中，其包括有与扩管筒同轴设置的中心骨架2、调节座3、调节螺母4、调节臂5以及导向组件，由扩充壁1组成一个圆筒形状，在其中间设置中心骨架2、调节臂5以及导向组件，在中心骨架2上设置调节座3以及调节螺母4。工作时，本发明通过固定板9固定安装在原料管扩管中心线上，原料管通过本发明时进行扩管。扩充壁1能够在调节座3的作用下沿导向调节杆7移动，从而使得扩管筒直径变化，在一定尺寸范围内，可以对不同尺寸的弹性管材进行扩管作业。

本发明操作步骤如下：步骤一、将四个扩充壁1通过调节臂5以及导向组件连接在中心骨架2上，并围为一个圆筒形状的扩管筒；步骤二、将复位弹簧11、调节座3、调节螺母4安装在中心骨架2上；步骤三、旋转调节螺母4，通过调节螺母4推动调节座3在中心骨架2上移动，从而对扩管筒的直径进行调整，然后在中心骨架2的头端安装导向锥8；步骤四、对原料管进行扩管作业。

与现有技术相比，本发明具有如下结构特点：结构简单、调整灵活、组装与拆卸操作简单快捷、工作效率高、可以满足各种扩管作业要求。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。