管件夹紧装置的制作方法

本发明涉及一种管件夹紧装置。

背景技术：

现实生活中，对钢管（管件）的很多处理和操作都需要对钢管夹紧。尤其是在液压站装配和拆卸的过程中会遇到无缝钢管与卡套式接头需要用螺纹连接，管径较大的钢管需要切割，无论是拧紧螺纹、拆卸螺纹还是钢管切割在操作过程中都需要先夹紧钢管再实施拧、拆、切割动作，现有的技术一般通过人工将钢管夹紧，不能实自动夹紧，对于大管径需要很大的夹紧力，这样一方面会花费很多时间，另一方面夹紧力也不易控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种可以自动夹紧钢管且夹紧力可以自动控制的管件夹紧装置。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：一种管件夹紧装置，包括磁环、传感器、张紧电机、主控制器、电机驱动器、芯轴、胀紧块安装座、胀紧块机构、拉簧、机架、丝杆、第一开关和第二开关；

所述张紧电机的机体和胀紧块安装座均固定连接在机架上，张紧电机的输出轴与丝杆的一端传动连接；所述芯轴滑动连接在胀紧块安装座上，芯轴的中心设有轴向贯通的螺纹孔，且芯轴的轴向设有若干个锥体部；所述丝杆的另一端部与芯轴的螺纹孔螺纹连接；所述胀紧块安装座设有若干组沿径向的滑槽，每组沿径向的滑槽包括若干个滑槽；所述胀紧块机构包括若干个径向滑块和若干个沿周向布置的胀紧块，且胀紧块与径向滑块固定连接，径向滑块滑动连接在胀紧块安装座的滑槽中，且径向滑块上设有锥面，径向滑块的锥面与芯轴的锥体部相配合；所述磁环固定连接在张紧电机的输出轴上；所述传感器固定连接在张紧电机的机体上且与磁环相对应；所述拉簧连接在相邻的胀紧块之间；所述传感器、电机驱动器、第一开关和第二开关均与主控制器电连接或无线通讯连接；所述张紧电机与电机驱动器电连接或无线通讯连接；当第一开关接通时，由主控制器通过电机驱动器控制张紧电机的输出轴开始正转；当传感器检测到的转速值小于主控制器中的设定转速值时，由主控制器通过电机驱动器控制张紧电机的输出轴停止旋转；当第二开关接通时，由主控制器通过电机驱动器控制张紧电机的输出轴开始反转且主控制器中的计时器开始计时，当主控制器中的计时器的时间达到主控制器中的设定时间时，由主控制器通过电机驱动器控制张紧电机的输出轴停止旋转。

所述胀紧块通过螺钉与径向滑块固定连接。

还包括传感器支架；所述传感器通过传感器支架固定连接在张紧电机的机体上。

还包括联轴器；所述张紧电机的输出轴通过联轴器与丝杆的一端传动连接。

本发明具有如下积极效果：（1）由于本发明的张紧电机的输出轴与丝杆的一端传动连接；芯轴滑动连接在胀紧块安装座上，芯轴的轴向设有若干个锥体部；丝杆的另一端部与芯轴的螺纹孔螺纹连接；胀紧块安装座设有若干组沿径向的滑槽，每组沿径向的滑槽包括若干个滑槽；胀紧块机构包括若干个径向滑块和若干个沿周向布置的胀紧块，径向滑块滑动连接在胀紧块安装座的滑槽中，且径向滑块上设有锥面，径向滑块的锥面与芯轴的锥体部相配合；磁环固定连接在张紧电机3的输出轴上；传感器固定连接在张紧电机的机体上且与磁环相对应；传感器、电机驱动器、第一开关和第二开关均与主控制器电连接或无线通讯连接；张紧电机与电机驱动器电连接或无线通讯连接；当第一开关接通时，由主控制器通过电机驱动器控制张紧电机的输出轴开始正转；当传感器检测到的转速值小于主控制器中的设定转速值时，由主控制器通过电机驱动器控制张紧电机的输出轴停止旋转，因而当需要夹紧管件时，使第一开关接通，由主控制器控制张紧电机的输出轴开始正转，丝杆随张紧电机的输出轴同步正转，丝杆正转会带动芯轴向右移动，由芯轴的锥体部推动径向滑块沿胀紧块安装座的滑槽径向向外移动，当胀紧块接触到管件的内孔后，胀紧块向管件的内孔继续扩张时阻力就会加大，会使张紧电机的输出轴和丝杆的转速降低，当传感器检测的转速值小于主控制器中的设定转速值时，由主控制器控制张紧电机的输出轴停止旋转，丝杆不再正转，与丝杆螺纹连接的芯轴不再向右移动，径向滑块也不再径向向外移动，这时胀紧块胀紧在需要夹紧管件的内孔中，即可以自夹紧管件，且夹紧力的大小也不再变化，即夹紧力的大小可自动控制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的a-a剖示示意图；

图3是图1的b-b剖示示意图；

图4是本发明的控制原理图；

图5是本发明在夹紧管件时的示意图。

上述附图中的附图标记如下：磁环1、传感器2、张紧电机3、主控制器4、电机驱动器5、芯轴6、锥体部6-1、胀紧块安装座7、滑槽7-1、胀紧块机构8、拉簧9、机架10、丝杆11、第一开关12、第二开关13、传感器支架14、联轴器15、滑块16、径向滑块81、锥面81-1、胀紧块82、管件100。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明。

如图1至图4所示，一种管件夹紧装置，包括磁环1、传感器2、张紧电机3、主控制器4、电机驱动器5、芯轴6、胀紧块安装座7、胀紧块机构8、拉簧9、机架10、丝杆11、第一开关12和第二开关13；本实施例中磁环1选用江苏新旭磁电科技有限公司生产的两对极磁环。传感器2选用型号为mt4401的霍尔传感器。张紧电机3选用型号为tlsm04-m00330的伺服电机。主控制器4为plc可编程控制器，选用三菱fx2nc-plc可编程控制器，电机驱动器5选用型号为lmd18200t的直流电机驱动板。第一开关12和第二开关13均为复位按钮开关。

如图1所示，所述张紧电机3的机体和胀紧块安装座7均固定连接在机架10上，张紧电机3的输出轴与丝杆11的一端传动连接；当张紧电机3的输出轴旋转时，丝杆11随张紧电机3的输出轴同步旋转。如图1和图3所示，所述芯轴6通过焊接连接在胀紧块安装座7上的滑块16滑动连接在胀紧块安装座7上，芯轴6的中心设有轴向贯通的螺纹孔，且芯轴6的轴向设有若干个锥体部6-1；本实施例中，芯轴6的轴向设有两个锥体部6-1。所述丝杆11的另一端部与芯轴6的螺纹孔螺纹连接；如图1和图2所示，所述胀紧块安装座7设有若干组沿径向的滑槽；本实施例中，胀紧块安装座7设有两组沿径向的滑槽，每组沿径向的滑槽包括四个滑槽7-1。所述胀紧块机构8包括若干个径向滑块81和若干个沿周向布置的胀紧块82；本实施例中，胀紧块机构8包括八个径向滑块81和四个沿周向均布的胀紧块82。胀紧块82与径向滑块81固定连接，本实施例中，胀紧块82通过紧固件与径向滑块81固定连接。径向滑块81滑动连接在胀紧块安装座7的滑槽7-1中，且径向滑块81上设有锥面81-1，径向滑块81的锥面81-1与芯轴6的锥体部6-1相配合；当芯轴6向右移动时，在锥体部6-1和锥面81-1的共同作用下，径向滑块81径向向外滑移。所述磁环1固定连接在张紧电机3的输出轴上；本实施例中磁环1粘接在张紧电机3的输出轴上，张紧电机3的输出轴旋转时，磁环1可以同步旋转。所述传感器2固定连接在张紧电机3的机体上且与磁环1相对应；所述拉簧9连接在相邻的胀紧块82之间；本实施例中，共设有4个拉簧9。如图4所示，所述传感器2、电机驱动器5、第一开关12和第二开关13均与主控制器4电连接或无线通讯连接；所述张紧电机3与电机驱动器5电连接或无线通讯连接；当第一开关12接通时，由主控制器4通过电机驱动器5控制张紧电机3的输出轴开始正转；当传感器2检测到的转速值小于主控制器4中的设定转速值时，由主控制器4通过电机驱动器5控制张紧电机3的输出轴停止旋转；当第二开关13接通时，由主控制器4通过电机驱动器5控制张紧电机3的输出轴开始反转且主控制器4中的计时器开始计时，当主控制器4中的计时器的时间达到主控制器4中的设定时间时，由主控制器4通过电机驱动器5控制张紧电机3的输出轴停止旋转。如图5所示，当胀紧块82接触到管件100的内孔后，胀紧块82径向向外运动的阻力就会加大，张紧电机3的输出轴和丝杆11继续旋转的转速就会降低，主控制器4中的设定转速值为经试验得到的胀紧块82胀紧在需要夹紧的管件100的内孔中，且胀紧块82的胀紧力不会造成管件100变形过大，也不会因胀紧力不够而造成管件100松动时，由传感器2检测到的张紧电机3的输出轴的转速值。也就是说，当传感器2的转速值小于主控制器4中的设定转速值时，这时胀紧块82已胀紧在需要夹紧的管件100的内孔中且能夹紧管件100。主控制器4中的设定时间为经试验得到的从张紧电机3的输出轴开始反转至张紧电机3反转后使芯轴6的锥体部6-1离开滑块81的锥面81-1的时间。也就是说张紧电机3的输出轴开始反转后，会带动芯轴6向左移动，当芯轴6的锥体部6-1离开滑块81的锥面81-1时，这时主控制器4中的计时器的时间已达到主控制器4中的设定时间，由主控制器4通过电机驱动器5控制张紧电机3的输出轴停止旋转。

如图2所示，所述胀紧块82通过螺钉与径向滑块81固定连接。这样夹紧不同内径的管件100的内孔时，只要换上尺寸合适的胀紧块82即可。

如图1所示，还包括传感器支架14；所述传感器2通过传感器支架14固定连接在张紧电机3的机体上。本实施例中，传感器2通过紧固件固定连接在传感器支架14上，传感器支架14通过紧固件固定连接在张紧电机3的机体上。

还包括联轴器15；所述张紧电机3的输出轴通过联轴器15与丝杆11的一端传动连接。联轴器15通过紧定螺钉与张紧电机3的输出轴和丝杆11的一端10轴向定位。

如图5所示，本发明在使用时，当需要夹紧管件100时，将管件100的内孔套设在胀紧块82的外周。

如图1至图的5所示，本发明的工作原理如下：当需要夹紧管件100时，按下第一开关12的按钮，使第一开关12接通，由主控制器4控制张紧电机3的输出轴开始正转，丝杆11随张紧电机3的输出轴同步正转，由于所述丝杆11的另一端部与芯轴6的螺纹孔螺纹连接；所述芯轴6滑动连接在胀紧块安装座7上，且芯轴6的轴向设有锥体部6-1，因而丝杆11正转会带动芯轴6向右移动，在锥体部6-1及锥面81-1共同作用下，由芯轴6的锥体部6-1推动径向滑块81沿胀紧块安装座7的滑槽7-1径向向外移动，从而使与径向滑块81固定连接的胀紧块82向管件100的内孔扩张，当胀紧块82接触到管件100的内孔后，胀紧块82向管件100的内孔继续扩张时阻力就会加大，会使张紧电机3的输出轴和丝杆11的转速降低，当传感器2检测的转速值小于主控制器4中的设定转速值时，由主控制器4控制张紧电机3的输出轴停止旋转，这时丝杆11不再正转，与丝杆11螺纹连接的芯轴6不再向右移动，芯轴6的锥体部6-1不再推动径向滑块81沿胀紧块安装座7的滑槽7-1径向向外移动，这时胀紧块82胀紧在需要夹紧管件100的内孔中，即可以自夹紧管件100，且夹紧力的大小也不再变化，夹紧力的大小既不会造成管件100变形过大，也不会因夹紧力不够而造成管件100松动，即夹紧力的大小可自动控制。

当需要松开管件100时，只需按下第二开关13的按钮，使第二开关13接通，由主控制器4控制张紧电机3的输出轴开始反转，丝杆11随张紧电机3的输出轴同步反转，丝杆11反转会带动芯轴6向左移动，在拉簧9的作用下，径向滑块81沿胀紧块安装座7的滑槽7-1径向向内移动，从而使胀紧块82复位。当芯轴6的锥体部6-1离开滑块81的锥面81-1时，由主控制器4通过电机驱动器5控制张紧电机3的输出轴停止旋转。