卧式径向挤压制管机的制作方法

本实用新型涉及金属管件加工设备技术领域，更具体的是涉及一种卧式径向挤压制管机。

背景技术：

立式径向挤压制管机是一种用于高效生产小口径金属管件的机械设备，具有制作周期短、挤压成形力度高、密实度高、机械噪音低等优点，其中包含电机、减速器以及传动轴的动力头部分是整个径向挤压制管装置的重要部件，根据不同的生产要求和不同口径的金属管件的制造方法，动力头部分要实现一定精度和速度的正反转要求，同时保证长轴传动的稳定性。因此动力头的设计要考虑传动的特性以及内外双轴联动的工作特点进行减速和传动的设计，使其达到相应的转速和稳定性的要求，从而生产出高质量的金属管件。

然而在实际操作中，立式径向挤压制管机往往难以保证挤压圆度，反复周向转动金属管件受到单一方向的挤压容易导致定位不稳定，进而导致挤压金属管件在过程中挤压中心发生偏移且偏移逐渐增大的现象，不合格的金属管件反复周向加工，存在加工成型效率低并难以保证成型管材质量的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有金属管件在加工过程中容易出现挤压中心发生不稳定偏移的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种卧式径向挤压制管机，可有效提高金属管件在挤压过程中的定位稳定性以及挤压稳定性，保证加工成型金属管件的径向圆度以及轴向直线度，提高金属管件加工质量。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

卧式径向挤压制管机，包括基座以及设置在基座的定位机构、挤压机构和焊管机构，所述定位机构包括沿待挤压管轴向穿过的转轴、套设在转轴上的锥形轴套以及固定在转轴上的液压驱动组件，所述液压驱动组件用于驱动锥形轴套沿转轴轴向移动而对待挤压管进行顶紧；所述挤压机构包括呈中空设置的环形挤压架，沿所述环形挤压架的侧壁等角度均匀设置的多个挤压动力组件，多个所述挤压动力组件的输出端均连接有挤压头，多个所述挤压动力组件用于驱动对应的挤压头沿待挤压管同一径向平面对其进行挤压；所述基座内设置有用于驱动挤压机构沿待挤压管轴向进行移动挤压的驱动机构a。

可选地，所述转轴的两端均设置有所述锥形轴套和液压驱动组件，且两个锥形轴套靠近所述转轴中心一端为直径较小一端，用于导入至待挤压管件的两端口。从而两个锥形轴套可从待挤压管两端口导入而对待挤压管进行径向支撑，而液压驱动组件和锥形轴套随转轴同步转动，转轴两端的液压驱动组件可在待挤压管径向平面发生挤压变化的时候适应性地驱动锥形轴套沿转轴中部移动，沿径向对待挤压管进行顶紧，避免待挤压管与转轴出现松动的情况，使其形成稳定定位支撑，进而保证待挤压管挤压中心定位的稳定性，完善挤压机构的挤压效果，保证金属管件成型加工质量。

可选地，所述转轴的圆周面上等距离开设有沿转轴轴向延伸的滑轨，所述滑轨的横截面呈燕尾形状，在所述锥形轴套上设置有与所述滑轨相匹配的燕尾形凸起。转轴上的滑轨与锥形轴套上的燕尾形凸起的配合可传递稳定扭矩，以使锥形轴套沿转轴固定滑轨移动，进而保证锥形轴套传动连接的稳定性；另一方面该设计结构也可有效保证液压驱动组件与锥形轴套连接的稳定性，避免锥形轴套沿转轴周向发生错位而导致沿固定方向延伸的液压驱动组件输出轴受损而影响工作性能。

可选地，所述转轴的两端均设置有定位座，且转轴的两端通过顶尖与定位座转动连接，所述定位座上设置有驱动顶尖转动的驱动机构b。由于挤压机构可沿待挤压管件同一径向平面形成一个稳定的挤压圆周面，且驱动机构a可驱动挤压机构沿待挤压管轴向进行移动挤压，从而驱动机构b无需反复周向转动待挤压管件即可挤压满足对加工成型金属管件的径向圆度，而定位机构将待挤压管件定位好后无需反复周向待挤压管件，可避免金属管件在挤压过程中反复周向转动而出现挤压中心跳动偏移的现象，进而保证金属管件挤压中心轴向的直线度。

可选地，所述定位座的底部设置有用于调节定位座沿竖直方向移动的升降机构a，升降机构a的设置可适用于对大口径管道或异形管道进行挤压加工，可用于解决人工调节劳动强度大的问题，具有更好的实用性。

可选地，所述焊管机构包括焊枪、调节焊枪沿竖直方向移动的驱动组件升降机构b和驱动焊枪沿水平方向移动的驱动机构c。可在挤压机构对待挤压管件挤压成型后直接利用焊管机构对成型管件的缝隙进行移动焊接，避免从新移动至焊接工位定位焊接，较小劳动强度，提高成型管件的加工效率，且升降机构b可适应性调节焊枪焊接的高度位置，具有更好的实用性。

可选地，所述环形挤压架上设置有用于检测每个挤压头沿环形挤压架中心方向移动位移的检测部件；检测部件包括非接触位移传感器和控制器，所述非接触位移传感器连接于所述控制器，所述控制器的信号输出端与多个所述挤压动力组件连接。用于精确控制对待挤压管件的挤压移动位移，而每个挤压头的移动方向均沿环形挤压架径向，从而只需要先将待挤压管件的中心定在与环形挤压架中心重合的位置，便可对待挤压管件进行周向精确挤压，保证对金属管件的挤压精度。

可选地，所述环形挤压架上设置有多个沿环形挤压架中心方向延伸的限位轨道，每个所述挤压头与对应挤压动力组件之间设置有滑动连接于限位轨道内的移动块，所述移动块上设有与所述非接触位移传感器相配合的检测标记。为提高挤压头的移动精确度，避免在移动过程中出现偏移的现象，在环形挤压架预设沿环形挤压架中心方向的限位轨道，有利于增加挤压头的移动稳定性及精确度；而本技术方案可将挤压头与移动块可拆卸连接，可选锁紧套连接或开设螺纹孔连接；移动块与限位轨道的配合设计一方面有助于连接挤压动力组件和挤压头，相对于挤压头直接连接挤压动力组件可更好地限制挤压头的移动；另一方面便于检测标记以及对应检测部件的设计，设计巧妙合理。

可选地，所述移动块上设置有与其移动方向相垂直的检测标杆，所述限位轨道上设有供检测标杆穿过的条形通孔，所述检测标记位于检测标杆的端部，所述非接触位移传感器对应设于限位轨道外侧。具体地，非接触位移传感器设于检测标杆的上方，可有效将对应检测标记的位移信息输出至控制器并不影响移动块的移动。

可选地，所述环形挤压架为呈中空结构的环形六面体，所述环形六面体在对应的每个面上均设置有挤压动力组件。环形六面体的环形挤压架可便于在每个平面上安装挤压动力组件，沿待挤压管件同一径向平面形成一个稳定的挤压圆周面，利于提高挤压成型效率。

如上所述，本实用新型至少具有如下有益效果：

1.本实用新型径向挤压制管机对待加工管件采用卧式定位，适用于多种长度和口径的金属管件的定位加工，且避免挤压机构克服重力作用对待挤压管进行径向挤压，且本实用新型中的挤压机构可沿待挤压管件径向多个角度对金属管件进行挤压，无需反复周向转动待挤压管件便可完善金属管件的挤压成型效率；并可有效避免现有金属管件挤压过程中反复周向转动出现挤压中心偏心且偏移逐渐增大的现象，保证金属管件成型加工质量。

2.本实用新型制管机设计的定位机构可对待挤压管两个端口进行径向支撑，并可在待挤压管径向平面发生挤压变化的时候适应性地推动锥形轴套沿转轴中部移动，沿径向对待挤压管进行顶紧，避免待挤压管与转轴出现松动的情况，保证待挤压管中心轴向线定位的稳定性，进而保证挤压机构沿预设路径对其进行加工的精确度，适用于对异形管件的精加工。

3.本实用新型设有用于检测每个挤压头沿环形挤压架中心方向移动位移的非接触位移探头以及控制器组件，可精确保证每个挤压头的移动挤压位移，进而避免出现挤压过度或挤压不充分的现象，自动化程度高，金属管件成型速度快；且挤压机构沿竖直方向可调，以配合不同管径的待加工管件调节环形挤压架的高度，适用于待加工管件与环形挤压架具有较好的定心效果，具有更好的实用性。

4.本实用新型制管机的焊管机构设有调节焊枪沿竖直方向移动的驱动组件升降机构b以及驱动焊枪沿水平方向移动的驱动机构c，满足对不同口径的管道不同高度的焊接，且避免传统手动焊接从新移动至焊接工位进行定位焊接，较小劳动强度，提高成型管件的加工效率。

5.本实用新型制管机的定位机构设有用于调节定位座沿竖直方向移动的升降机构a，可配合不同管径的待加工管件调节挤压机构的高度，使得待加工管件与环形挤压架的定心过程具有更好的调节自由度，满足不同管径加工的需求，可用于解决人工调节劳动强度大的问题，具有更好的实用性。

附图说明

图1是根据本实用新型一种卧式径向挤压制管机的示意图；

图2是图1中定位机构的示意图；

图3是图2中转轴、锥形轴套以及待挤压管配合连接的剖视示意图；

图4是图1中升降机构a的剖视示意图；

图5是图1中挤压机构的示意图；

图6是图5中a部的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：1-基座、2-定位机构、21-转轴、22-锥形轴套、23-液压驱动组件、24-滑轨、25-燕尾形凸起、26-定位座、27-顶尖、3-挤压机构、31-环形挤压架、32-挤压动力组件、33-挤压头、34-限位轨道、35-检测标记、36-检测标杆、37-条形通孔、38-非接触位移传感器、39-移动块、40-移动座、4-驱动机构a、41-第一驱动电机、42-传动带、43-第一丝杠、5-驱动机构b、51-第二驱动电机、52-主动齿轮、53-从动齿轮、6-升降机构a、61-固定座、62-水平腔室、63-楔形块、64-第三驱动电机、65-螺杆、66-螺纹深孔、67-拧紧螺钉、7-焊管机构、71-焊枪、72-导轨、73-第二丝杠、74-移动箱、75-移动板、76-气缸、77-第四驱动电机、8-待挤压管件。

实施列1

实施例基本如图1和图2所示：本实施例提供一种卧式径向挤压制管机，可对粗加工金属管件进行精加工，包括基座1以及设置在基座1的定位机构2、挤压机构3和焊管机构7，定位机构2包括沿待挤压管轴向穿过的转轴21、套设在转轴21上的锥形轴套22以及固定在转轴21上的液压驱动组件23，液压驱动组件23用于驱动锥形轴套22沿转轴21轴向移动而对待挤压管进行顶紧；具体地，转轴21的两端均设置有锥形轴套22和液压驱动组件23，且两个锥形轴套22靠近转轴21中心一端为直径较小一端，用于导入至待挤压管件8的两端口。

如图3所示，液压驱动组件23优选套设在转轴21上的转盘以及沿转盘径向平面等角度均匀设置的三个液压油缸，三个油缸的输出轴均沿转轴21轴向延伸并与锥形轴套22直径较大一端连接，且油缸与转轴21间的距离相同，转盘通过螺栓沿转轴21径向进行锁紧，油缸本体通过螺栓沿转盘径向平面进行锁紧，具体将油缸沿转盘靠近转轴21一侧安装，避免离心力多大；油缸具有结构紧凑，安装方便，输出功率大的优点，可稳定地驱动锥形轴套22沿转轴21移动；油缸型号规格等均根据现有油缸的规格等进行选型，选型方法属于现有技术中的选型方法，本申请未对该选型方法进行改进，故不再赘述。

为使得锥形轴套22与转轴21滑动连接稳定，转轴21的圆周面上等距离开设有沿转轴21轴向延伸的滑轨24，滑轨24的横截面呈燕尾形状，在锥形轴套22上设置有与滑轨24相匹配的燕尾形凸起25，转轴21上的滑轨24与锥形轴套22上的燕尾形凸起25的配合可用于传递扭矩，以使锥形轴套22沿转轴21固定滑轨24移动，进而保证锥形轴套22传动连接的稳定性；另一方面该设计结构也可有效保证液压驱动组件23与锥形轴套22连接的稳定性，避免锥形轴套22沿转轴21周向发生错位而导致沿固定方向延伸的液压驱动组件23输出轴受损而影响工作性能，本实施例中锥形轴套22可沿转轴21两端滑动而将锥形轴套22从转轴21上取出。

转轴21的两端均设置有定位座26，定位座26通过螺栓固定在基座1上，基座1沿水平方向上呈列阵设置有多个用于固定定位座26的螺纹孔，调节两个定位座26之间的移动位移，转轴21的两端通过顶尖27与定位座26转动连接，顶尖27的一端通过轴承与定位座26转动连接，顶尖27的另一端沿转轴21的中心轴向线方向插入至转轴21端部的轴孔内，可调节定位座26的水平位置进而对转轴21轴向进行定位。

至少在其中一个定位座26内设置用于驱动顶尖27转动的驱动机构b5，本实施例中驱动机构b5安装在基座1右端的定位座26上，驱动机构b5包括第二驱动电机51、与第二驱动电机51输出轴连接的主动齿轮52以及套设在顶尖27端部的从动齿轮53，第二驱动电机51经齿轮机构的传动作用驱动顶尖27转动，进而驱动两个顶尖27之间夹紧的转轴21进行转动，齿轮机构传动稳定，使得转轴21在挤压过程中转动稳定。

如图5所示，挤压机构3包括呈中空设置的环形挤压架31，沿环形挤压架31的侧壁等角度均匀设置的多个挤压动力组件32，本实施例优选六个挤压动力组件32，六个挤压动力组件32的输出端均连接有挤压头33，六个挤压动力组件32用于驱动对应的挤压头33沿待挤压管同一径向平面对其进行挤压；环形挤压架31的底部焊接有支座，支座通过螺栓安装在移动座40上，在基座1内设置有用于驱动移动座40沿待挤压管轴向进行移动挤压的驱动机构a4，驱动机构a4包括第一驱动电机41、传动带42和第一丝杠43，第一丝杠43两端的端部均通过轴承安装在基座1的两侧内壁上，第一丝杠43右端延伸出基座1经传动带42与第一驱动电机41的输出轴传动连接，移动座40的下端套设在第一丝杠43上并与其螺纹连接，通过驱动机构a4可带动移动座40以及设置在移动座40上的挤压机构3对待挤压管进行移动挤压，提高金属管加工成型效率。

为便于调节转轴21在竖直方向上的定位位置，在两个定位座26的底部均设置有用于调节定位座26沿竖直方向移动的升降机构a6，如图4所示，升降机构a6包括固定座61、位于固定座61内的水平腔室62、楔形块63以及驱动楔形块63沿水平腔室62移动的第三驱动电机64以及与第三驱动电机64输出端连接的螺杆65，楔形块63上设置有与螺杆65连接的螺纹深孔66，第三驱动电机64用于驱动螺杆65转动而推动楔形块63沿其倾斜向下一侧水平移动，定位座26的下端沿竖直方向延伸至水平腔体内，且在定位座26的底部设置有与楔形块63的倾斜面相适配的下表面；该设计结构巧妙合理；可有效限制定位座26以及设置在定位座26上的转轴21沿竖直方向移动而不发生水平错位；且楔形块63的设计可分解沿竖直方向的作用力，驱动省力便捷。

为使得定位座26升降调节后定位更加稳定，固定座61上设置有沿螺杆65径向对其进行锁紧的顶紧件，顶紧件为拧紧螺钉67，沿螺杆65径向设计拧紧螺钉67，可防止加工过程中与螺杆65连接的楔形块63发生移位，用于提高对待挤压管件8高度定位的稳定性。

为便于挤压机构3精确控制对待挤压管件8的挤压移动位移，在环形挤压架31上设置有用于检测每个挤压头33沿环形挤压架31中心方向移动位移的检测部件；如图6所示，检测部件包括非接触位移传感器38和控制器(未示出),非接触位移传感器38连接于控制器，且控制器的信号输出端可分别电连接六个挤压动力组件32，非接触位移传感器38具体可选择光谱共焦传感器，光谱共焦传感器安装在非接触位移探头上，对应在每个挤压头33上均设置有与光谱共焦传感器对应的检测标记35，光谱共焦传感器的工作原理是利用发射的一束白光经过棱镜，其中一个特定波长的单色光聚焦在标检测标记35表面，这束单色光通过针孔滤波光谱仪发射回光学系统，通过控制器分析其单色光的颜色便可精确计算物体位置；在首先在控制器内预设检测标记35的移动范围值，便可精确控制对待挤压管件8的挤压移动位移，而每个挤压头33的移动方向均沿环形挤压架31径向，从而只需要通过定位机构2将待挤压管件8定位稳定，测算挤压头33沿待挤压管径向移动位移，便可对待挤压管件8进行周向精确挤压，本实施例优选将待挤压管的中心轴向线沿环形挤压架31中心线位置穿设进行定位，精确调节挤压头33的移动过位移可用于解决现有挤压金属管件过程中容易出现挤压过度或挤压不充分的问题，金属管件成型质量好。本技术方案中光谱共焦传感器型号规格等均根据现有光谱共焦传感器的规格等进行选型，选型方法属于现有技术中的选型方法，本申请未对该选型方法进行改进，故不再赘述。

为提高挤压头33的移动精确度，在环形挤压架31上对应每个挤压头33设置有六个沿环形挤压架31中心方向延伸的限位轨道3434，每个挤压头33与对应挤压动力组件32之间设置有滑动连接于限位轨道3434内的移动块39，检测标记35设于移动块39上；挤压动力组件32可选液压缸，移动块39与液压缸的输出轴连接一端设置有螺纹孔，液压缸输出轴的端部开设有外螺纹，从而实现移动块39与液压缸输出轴螺纹固定连接，并便于拆卸；而移动块39与挤压头33连接的一端采用锁紧套连接进行限位，锁紧套固定在移动块39延伸出限位轨道3434一端，挤压头33与锁紧套固定连接，便于挤压头33拆卸更换。

本实施例在环形挤压架31预设沿环形挤压架31中心方向的限位轨道3434，有利于增加挤压头33的移动稳定性及精确度；移动块39与滑块配合的设计方案一方面有助于连接液压缸和挤压头33，相对于挤压头33直接连接液压缸可更好地限制挤压头33的移动；另一方面便于检测标记35以及对应检测部件的设计，设计巧妙合理。

在移动块39上设置有与其移动方向相垂直的检测标杆36，限位轨道3434上设有供检测标杆36穿过的条形通孔37，检测标杆36一端延伸至移动块39内并与其螺纹连接，检测标记35位于检测标杆36沿移动块39及限位轨道3434外侧延伸的端部，条形通孔37的宽度与检测标杆36的直径尺寸相适配，进而可进一步限定移动块39沿限位轨道3434水平移动的稳定性，避免出现高度跳动；非接触位移传感器38对应设于限位轨道3434外侧。具体地，非接触位移传感器38通过安装在限位轨道3434外侧的门型支架设于检测标杆36的上方，将对应检测标记35的位移信息输出至控制器，控制器显示的信号随检测标记35沿环形挤压架31中心方向移动呈先减小后增大的函数抛物状。

环形挤压架31为呈中空结构的环形六面体，六个液压缸对应设置在环形挤压架31的六个面上；为便于在环形挤压架31的每个平面上安装液压缸，液压杆具体安装在环形挤压架31的外侧，且六个液压杆均通过螺栓将其固定压紧在环形挤压架31上，六个液压缸驱动对应的挤压头33沿待挤压管件8同一径向平面形成一个稳定的挤压圆周面，利于提高挤压成型效率。

本实施例的具体实施方式为：利用制管机对金属管件进行加工，通过升降机构a6调节转轴21的挤压高度，通过定位机构2对待加工管件的轴向及径向进行定位，将待加工管件的中心轴向线沿环形挤压架31中心位置水平穿过；待加工管件定位好后，利用挤压机构3对待加工管件进行周向挤压，并利用驱动机构a4驱动挤压机构3沿待加工管件轴向移动进行全面挤压，每个挤压头33的挤压方向均沿环形挤压架31以及待挤压管件8同一径向平面，可进一步克服挤压金属管件过程中容易出现挤压中心出现偏移或偏移增大的现象，提高金属管道挤压成型效率；挤压完成后利用焊管机构7进行焊接，完成待挤压管件8的加工成型。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：如图1所示，焊管机构7包括焊枪71、调节焊枪71沿竖直方向移动的驱动组件升降机构b和驱动焊枪71沿水平方向移动的驱动机构c。具体地，升降机构b包括第四驱动电机77、导轨72、第二丝杠73和用于安装焊枪71的移动箱74，第二丝杠73的下端通过轴承座固定在基座1上，第二丝杠73的上端通过机架与导轨72连接，第四驱动电机77通过螺栓安装在机架上，且第四驱动电机77的输出轴与第二丝杠73连接，移动箱74套设在导轨72与第二丝杠73上并与第二丝杠73螺纹连接，且升降机构b可适应性调节焊枪71焊接的高度位置，具有更好的实用性。

驱动机构c为安装在移动箱74体右端的气缸76，气缸76的输出轴与水平设置的移动板75连接，焊枪71设置在移动板75的左端，气缸76用于驱动焊枪71随移动板75沿移动箱74体伸出而对其下方的待加工管件进行焊缝；可在挤压机构3对待挤压管件8挤压成型后直接利用焊管机构7对成型管件的缝隙进行移动焊接，避免从新移动至焊接工位定位焊接，较小劳动强度，提高成型管件的加工效率。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。