一种导管扩口装置的制作方法

本实用新型涉及扩口设备技术领域，尤其涉及一种导管扩口装置。

背景技术：

导管，泛指做疏导用的管子，在导管装配中，为了便于导管与导管之间的连接，需要用导管扩口装置对导管的管口进行扩口操作。授权公告号为cn201313141y的中国实用新型专利公开了一种立式管子扩口装置，具体包括立式台架，台架上设置有气缸和产品固定座，具体的，在气缸的活塞杆上装一个三爪夹头，三爪夹头与气缸活塞杆过盈配合，在三爪夹头上安装有扩口针（即冲头）；工作时，利用紧固开关固定产品，气缸工作带动三爪夹头上的扩口针运动，使针头插入管口定位，然后扩口针继续运动，扩口针的扩口锥工作从而挤压管口，扩口成型。

但是，现有扩口装置中的扩口针（即冲头）是通过三爪夹头进行装夹的，并且三爪夹头上一次只能装夹一个冲头，当工件的扩口变形量比较大时，如果采用一次扩口成型，很容易使工件变形过度而产生裂纹，如果采用多次扩口，就需要更换不同尺寸的冲头或者将工件取下装入另一台扩口设备上，不仅操作比较繁琐，而且扩口效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种导管扩口装置，以解决现有技术中在多次扩口时需要更换冲头或扩口设备而导致操作繁琐的问题。

为实现上述目的，本实用新型导管扩口装置的技术方案为：

一种导管扩口装置，包括主体支架，主体支架上设置有用于夹紧导管的导管夹紧结构以及用于安装冲头的冲头安装件，冲头安装件转动配置在主体支架上且与主体支架上下导向移动配合，冲头安装件包括至少两个冲头安装部位，各冲头安装部位随着冲头安装件的转动而依次与导管夹紧结构对应以使冲头安装部位上的冲头对导管进行扩口，主体支架上设置有用于在各冲头安装部位转动到与导管夹紧结构对应时对冲头安装件进行周向定位的定位结构。

本实用新型的有益效果：当导管的扩口变形量较大时，可以通过旋转冲头安装件使各冲头安装部位随着冲头安装件的转动而依次与导管夹紧结构对应，并用定位结构实现对冲头安装件的周向定位，冲头安装件与主体支架上下导向移动配合，从而使冲头安装部位上的冲头依次对导管进行扩口，实现多次扩口操作；由于冲头安装件上包括至少两个冲头安装部位，需要不同的冲头时仅需要冲头安装件的旋转就能够实现，无需像现有技术那样先将三爪夹头上的冲头拆掉，然后再更换另一个冲头，或者将工件取下装入另一台扩口设备中。因此，本实用新型的操作更加简单方便。

进一步的，所述冲头安装件包括冲头安装板和与冲头安装板固定相连的转动杆，所述冲头安装部位设置在冲头安装板上，转动杆与主体支架转动且上下导向移动配合。

有益效果：使冲头安装件的结构形式更加简单。

进一步的，转动杆与主体支架的其中一个上设置有至少两条上下延伸的长条形凹槽、另一个上通过顶压弹性件连接有定位球，定位球具有在受径向挤压时压缩顶压弹性件而回缩以供转动杆旋转的旋转工位，定位球还具有在转动杆旋转到位时弹出并与长条形凹槽在周向上止转的止转工位，定位球处于止转工位时与长条形凹槽在上下方向上导向配合，冲头安装板与主体支架之间设置有在冲头安装板下移时发生弹性变形以对冲头安装板的上移提供复位动力的复位弹性件。

有益效果：使冲头安装件的周向旋转与周向定位方式更加简单，并且，在定位球处于止转工位时能够同时方便的实现转动杆相对于主体支架上下方向上导向配合。

进一步的，长条形凹槽设置在转动杆上，定位球和顶压弹性件设置在主体支架上，转动杆上于各长条形凹槽的底部还设置有与各长条形凹槽连通的环形凹槽，所述复位弹性件在冲头安装板未下移时处于预变形状态，以对冲头安装板施加向上的作用力，使定位球嵌入环形凹槽中并与长条形凹槽止转配合。

有益效果：方便转动杆的转动，使冲头安装件上的冲头安装部位之间的转换更加方便。

进一步的，所述复位弹性件为套设在转动杆外部的弹簧。

有益效果：复位弹性件的结构更加简单。

进一步的，所述导管夹紧结构包括设置在主体支架上的动力机构、固定夹紧臂以及铰接在主体支架上的活动夹紧臂，活动夹紧臂具有用于与固定夹紧臂配合以夹紧导管的夹紧端以及受动力机构作用而转动的受力端，活动夹紧臂的与主体支架铰接相连的铰接部位位于夹紧端和受力端之间以形成杠杆结构。

有益效果：通过动力机构为活动夹紧臂施加动力，使活动夹紧臂能够与固定夹紧臂配合而夹紧导管，夹紧形式更加简单。

进一步的，所述固定夹紧臂和活动夹紧臂上分别可拆连接有夹紧块，夹紧块上设置有用于夹紧导管的凹槽。

有益效果：当对不同尺寸导管进行扩口时，只需更换固定夹紧臂和活动夹紧臂上固定的夹紧块即可，方便适应不同尺寸导管的扩口需要。

进一步的，凹槽的槽壁上设置有防护层。

有益效果：在对夹紧的导管进行防护的同时提高了夹紧效果。

进一步的，所述动力机构有两个，分别是设置在受力端两侧的第一动力机构和第二动力机构，第一动力机构和第二动力机构中的至少一个与受力端相连，以使一个动力机构对受力端施加拉力、另一个动力机构对受力端施加推力。

有益效果：由于设置有两个动力机构，两个动力机构分别位于受力端的两侧，并且至少有一个动力机构与受力端连接，从而一个动力机构对受力端施加拉力、另一个动力机构对受力端施加推力，相当于双倍的作用力，因此可以产生更大的夹紧力，满足各种夹紧需要，进而保证导管的扩口质量。

进一步的，所述受力端与第一动力机构之间通过螺栓连接，受力端上设置有供螺栓的杆部穿过以与第一动力机构螺纹连接的穿过口，受力端上还设有与螺栓的头部挡止配合的挡止面，以通过螺栓的头部拉动受力端移动。

有益效果：能够更加简单的实现受力端与第一动力机构的连接、受力端与第二动力机构的顶推。

附图说明

图1为本实用新型中导管扩口装置的一个视角的立体图；

图2为本实用新型中导管扩口装置的另一个视角的立体图；

图3为本实用新型中导管扩口装置的又一个视角的立体图；

图4为本实用新型中导管扩口装置的主视图；

图5为本实用新型中导管扩口装置的后视图；

图6为本实用新型中导管扩口装置的左视图；

图7为本实用新型中导管扩口装置的俯视图；

图8为图1~图7中主体支架的一个视角的立体图；

图9为图1~图7中主体支架的另一个视角的立体图；

图10为图1~图7中主体支架的又一个视角的立体图；

图11为图1~图7中的活动夹紧臂与气缸和活动夹紧块的连接结构图；

图12为图1~图7中活动夹紧臂的结构图；

图13为图6中的局部剖视图；

图14为图1~图6、图13中转动杆的结构图；

图15为图2和图3中活动夹紧块和固定夹紧块的结构图；

图16为图15的俯视图。

图中：1-底板，2-立板，3-冲头安装板，4-冲头，5-转动杆，51-长条形凹槽，52-环形凹槽，6-复位弹簧，7-固定夹紧臂，8-活动夹紧臂，81-铰接通槽，82-铰接孔；83-沉槽，84-固定孔，85-穿过口，9-固定夹紧块，91-固定孔，10-连接螺栓，11-第一动力机构，12-第二动力机构，13-加强筋板，14-左固定板，15-右固定板，16-上安装凸台，17-第一推杆；18-第二推杆；19-活动夹紧块；191-螺纹孔；20-下安装凸台；21-穿孔；22-连接筋；23-铰接凸台；24-钢球；25-顶紧螺栓；26-顶紧弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型中导管扩口装置的一个实施例如图1~图7所示，包括主体支架，主体支架包括底板1和固定在底板1上的立板2，定义图1和图4中立板2的板厚方向为前后方向，立板2前侧面的顶部垂直固定有两个固定板，分别是左固定板14和右固定板15。两个固定板的内侧分别通过螺栓固定有动力机构，具体是与左固定板14固定连接的第一动力机构11、与右固定板15固定连接的第二动力机构12，本实施例中的两个动力机构均为气缸，并且第一动力机构11具有可左右伸缩移动的第一推杆17，第二动力机构12具有可左右伸缩移动的第二推杆18。

为保证主体支架的结构强度，在底板1和立板2之间设置有加强筋板13，并且在安装完两个动力机构之后或者在安装之前，在左固定板14和右固定板15上焊接固定连接筋22加以固定。

主体支架上设置有用于安装冲头的冲头安装件，冲头安装件为组件形式，包括冲头安装板3和与冲头安装板3固定连接的转动杆5，冲头安装板3上具有四个冲头安装部位，具体是四个圆周均布的分支板，各分支板上固定安装有冲头4。如图2、3、9和10所示，立板2的后侧面上沿上下方向间隔设置有上安装凸台16和下安装凸台20，转动杆5与上安装凸台16和下安装凸台20转动且上下导向移动配合，其中转动杆5与下安装凸台20之间为光面配合，转动杆5可相对于下安装凸台20转动和上下移动。

转动杆5与上安装凸台16的配合关系如图13和图14所示，转动杆5的外周面上设置有四条上下延伸的长条形凹槽51，四条长条形凹槽51圆周均布且与四个冲头安装部位的位置相对应，转动杆5的外周面上于四条长条形凹槽51的底部设置有与各长条形凹槽51连通的环形凹槽52。上安装凸台16内设置有凹腔，凹腔中由内至外依次设置有顶紧弹簧26、顶紧螺栓25和钢球24，当钢球24受到径向挤压力时，会通过顶紧螺栓25压缩顶紧弹簧26，从而向凹腔中回缩。

转动杆5的外部套设有复位弹簧6，复位弹簧6顶装在冲头安装板3和上安装凸台16之间，自然状态下，复位弹簧6处于预压缩状态，会对冲头安装板3施加向上的作用力，使冲头安装板3保持在靠上的极限位置，此时钢球24嵌入环形凹槽52中，同时钢球24还有部分嵌入长条形凹槽51中，从而能够与长条形凹槽51在周向上止转配合，防止转动杆5转动。此时，当冲头安装板3向下移动时，钢球24在长条形凹槽51中移动，从而对转动杆的上下移动进行导向。

当旋转冲头安装板3时，转动杆5有旋转的趋势，从而挤压钢球24，当挤压力足够大时，钢球回缩，这样转动杆就可以顺利转动，钢球在环形凹槽52中移动，当转动到与下一个长条形凹槽51对应时，钢球弹出卡入该长条形凹槽51中，从而与转动杆在周向上再次实现止转配合。环形凹槽52的设置，相当于给钢球提供了一个弧形的容纳轨道，这样转动杆在旋转时，钢球的回缩量不需要太大，进而顶紧弹簧26的压缩量不是很大，这样也就不会产生很大的反力，再加上环形凹槽52的弧面与钢球接触，这样就可以减小转动杆在旋转时的摩擦力，从而方便切换不同的冲头。

主体支架上设置有用于夹紧导管的导管夹紧结构，具体的，导管夹紧结构包括固定夹紧臂7和活动夹紧臂8，如图2、3、8、9和10所示，固定夹紧臂7固定在立板2的后侧面上，固定夹紧臂7上设置有用于铰接活动夹紧臂8的铰接凸台23，铰接凸台23上设置有上下贯通的铰接孔。

立板2上设置有供活动夹紧臂8穿过的穿孔21，立板2穿过穿孔21并铰接在铰接凸台23上，具体的，如图11和图12所示，活动夹紧臂8上设置有与铰接凸台23铰接的铰接通槽81，铰接通槽81即为活动夹紧臂8上的铰接部位，铰接凸台23伸入铰接通槽81内，铰接通槽81的上下两侧均设置有与铰接凸台23上的铰接孔对应的铰接孔，通过穿装销轴实现二者之间的铰接。

活动夹紧臂8的位于立板2前侧的一端为受力端、位于立板2后侧的一端为夹紧端，受力端和夹紧端以铰接部位为支点形成杠杆结构。活动夹紧臂8的夹紧端上设置有用于安装活动夹紧块19的安装槽，安装槽的槽底设置有固定孔84。活动夹紧块19和固定夹紧块9的结构如图15和图16所示，活动夹紧块19上设置有与固定孔84对应的螺纹孔191，通过螺钉将活动夹紧块19可拆连接在活动夹紧臂上。此外，固定夹紧臂7上也设置有安装槽，固定夹紧块9安装在安装槽上，固定夹紧块9上设置有固定孔91，固定夹紧臂7上也设置有相对应的固定孔，同样通过螺钉将固定夹紧块9可拆连接在固定夹紧臂7上。

活动夹紧块19和固定夹紧块9上均设置有半圆形的夹紧凹槽，夹紧凹槽上下延伸，用于夹紧导管的外壁。另外，对夹紧的导管进行防护，同时为了增大夹紧力，保证夹紧效果，在夹紧凹槽的槽壁上设置有防护层，本实施例中的防护层为硫化在槽壁上的一层橡胶，橡胶能够对导管起到防护作用，避免导管被夹变形，同时橡胶的摩擦系数比较大，与导管之间的静摩擦力相对较大，能够满足对导管的夹紧要求。由于夹紧凹槽的尺寸是固定的，最适合某一种特定外径的导管，所以当扩口不同尺寸的导管时，可以将活动夹紧块19和固定夹紧块9拆卸下来，更换另一套具有合适夹紧凹槽的活动夹紧块和固定夹紧块。

如图11所示，活动夹紧臂8的受力端通过连接螺栓10与第一动力机构11的第一推杆17螺纹连接，连接螺栓10包括头部和杆部，如图12所示，受力端上设置有供连接螺栓10的杆部穿过以与第一推杆17螺纹连接的穿过口85，受力端上还设置有供连接螺栓10的头部沉入的沉槽83，连接螺栓10的头部与沉槽83的槽底面挡止配合，槽底面也即为挡止面，这样当第一推杆17收缩时，即可通过连接螺栓10的头部拉动受力端移动，进而使活动夹紧臂8转动并夹紧导管。

第二动力机构12的第二推杆18与连接螺栓10的头部顶推配合，当第一推杆17收缩并通过连接螺栓10的头部拉动受力端移动时，第二推杆18同步伸出对连接螺栓10的头部施加推力，受力端受到双倍的作用力，因此可以产生更大的夹紧力。并且，活动夹紧臂的受力端到铰接部位所形成的动力臂大于夹紧端到铰接部位所形成的阻力臂，这样就形成了省力杠杆，因此在配置同样型号气缸的情况下，如果气缸的输出力固定，那么省力杠杆就可以获得更大的夹紧力。或者说，当需要的夹紧力一定时，省力杠杆可以降低气缸的配置要求，从而降低成本。

第二推杆18与连接螺栓10的头部直接顶推配合，而不连接，这样可以方便装配。当受力端需要反向运动以松开导管或者活动夹紧块和固定夹紧块需要分开以装入导管时，第二推杆18缩回，第一推杆17的端面顶推受力端的端面，使受力端移动。

连接螺栓10的头部沉入沉槽83内，这样可以缩短两个动力机构之间的间距，进而减小整个装置的横向尺寸。而由于第二推杆18与连接螺栓10的头部直接顶推配合，所以沉槽83的尺寸大于第二推杆18的外径。此外，沉槽83和穿过口85均为一侧敞口的u形结构，具体的，均为前侧敞口，这样在安装时，可以先装活动夹紧臂，并将连接螺栓10与第一推杆17螺纹连接，然后将第一动力机构11连带连接螺栓10由前向后移动到左固定板14的内侧，并使连接螺栓10直接卡入沉槽83和穿过口85中，方便固定和装配。或者是，先将连接螺栓10与第一推杆17螺纹连接，然后将第一动力机构11连带连接螺栓10固定在左固定板上，再安装活动夹紧臂，此时可以将活动夹紧臂直接由后向前穿过穿孔21，并使沉槽83和穿过口85卡在连接螺栓10上。

本实用新型中导管扩口装置的工作原理是：

使用时，将导管扩口装置放置在压力机的工作台上，根据扩口需要，在冲头安装板3上依次安装不同扩口直径的冲头4，然后控制两个动力机构使活动夹紧臂张开，将导管放置在固定夹紧块和活动夹紧块之间，然后再控制两个动力机构使活动夹紧臂闭合并将导管夹紧。转动冲头安装板3，使合适尺寸的冲头4转动到导管的上方，在此过程中，钢球24首先回缩，然后相对于环形凹槽移动，当钢球与下一个长条形凹槽对应时，也即与下一个冲头对应时，钢球24弹出卡入长条形凹槽中对转动杆5进行周向定位。启动压力机，使压力机的压头向下移动并对冲头安装板3施加向下的作用力，使冲头4向下运动对导管进行扩口，在此过程中，复位弹簧6被压缩。当该冲头4对导管扩口完成后，控制压力机的压头复位，冲头安装板3在复位弹簧6的作用下实现复位，从而带着冲头4向上运动。

然后转动冲头安装板3，使下一个合适尺寸的冲头4转动到导管的上方，重复以上操作，即可对导管进行二次扩口。这样，当导管的扩口变形量较大时，需要经过多个冲头4的扩口，变形量逐次累加，每个冲头4的扩口变形量可以比较小，避免了对导管的一次扩口变形量较大导致导管产生裂纹的问题。

本实用新型采用双动力机构提供双倍动力，并采用省力杠杆，可以提供更大的夹紧力，能够适应各种导管的夹紧需求，保证扩口质量。另外，由于冲头安装件上包括至少两个冲头安装部位，需要不同的冲头时仅需要冲头安装件的旋转就能够实现，操作简单方便；并且，当导管的扩口变形量较大时，可以通过旋转冲头安装件使各冲头安装部位随着冲头安装件的旋转而一次与导管夹紧结构对应，并用定位结构实现对冲头安装件的周向定位，冲头安装件与主体支架上下导向移动配合，从而使冲头安装部位上的冲头依次对导管进行扩口，实现对导管的多次扩口操作。

本实施例中，冲头安装件包括冲头安装板和转动杆，并且，转动杆固定连接在冲头安装板上，且转动杆与固定凸台转动配合，其他实施例中，转动杆也可以固定在固定凸台上，使冲头安装板与转动杆转动配合，顶压弹性件和定位球设置在冲头安装板内，这时，转动杆上端从冲头安装板中穿出，且转动杆的上端设置有用于限制冲头安装板向上运动的限位杆，冲头安装板与固定凸台之间设置有复位弹簧，此时，外部压力机上用于对冲头安装板施加向下作用力的压头也应适应性的替换为中空结构，以对冲头安装板的外圈施加向下压力，而在冲头安装板的中间供转动杆穿过的位置不施加向下作用力；或者在其他实施例中，使冲头安装板与转动杆之间通过轴承安装配合，此时，固定凸台上设置有供转动杆上下导向移动穿过的穿孔，并且在固定凸台与冲头安装板之间设置有复位弹簧，这时，冲头安装板能够在外部压力机的作用下实现与转动杆一起向下运动，并且还能够实现相对于转动杆的转动，为了实现对冲头安装板在周向上的定位，在固定凸台上设置有下部定位孔，并且，在冲头安装板周向间隔设置有上部定位孔，当冲头安装板上的冲头与导管对齐时，用定位导杆穿过冲头安装板上的上部定位孔以及固定凸台上对应的下部定位孔，从而实现对冲头安装板的周向定位。

本实施例中，转动杆上设置有长条形凹槽，主体支架上设置有定位球和顶压弹性件，其他实施例中，可以在转动杆的周向间隔设置沿上下方向延伸的导向长孔，并在固定凸台的周向上开设定位孔，当冲头对准导管时，转动杆上的导向长孔与固定凸台上的定位孔对准，用销轴穿过定位孔与导向长孔，从而实现对转动杆的周向定位，当需要转动冲头安装板时，取下销轴，再次旋转冲头安装板，当下一个需要的冲头对准导管时，转动杆上的导向长孔与固定凸台上的定位孔对准，然后再用销轴穿过定位孔与导向长孔；或者在其他实施例中，在转动杆周向间隔设置沿上下方向延伸的导向长孔，固定凸台上设置有具有一定弹性的用于卡在导向长孔中并对转动杆进行周向定位的弹性杆，弹性杆的长度较短，且弹性杆的端部为球头结构，当转动冲头安装板时，转动杆挤压球头，球头发生变形，使球头从一个导向长孔中脱出然后进入到另一个导向长孔中，再次实现对转动杆的周向定位。

本实施例中，长条形凹槽设置在转动杆上，定位球和顶压弹性件设置在主体支架上；将定位球和顶压弹性件设置在转动杆上，将长条形凹槽设置在主体支架上。

本实施例中，复位弹性件为套设在转动杆外部的复位弹簧，其他实施例中，复位弹性件还可以为设置在冲头安装板和上安装凸台之间的橡胶垫。

本实施例中，复位弹性件为套设在转动杆外部的复位弹簧，复位弹簧顶装在冲头安装板和上安装凸台之间，自然状态下，复位弹簧处于预压缩状态，会对冲头安装板施加向上的作用力，使冲头安装板保持在靠上的极限位置，其他实施例中，复位弹簧还可以为向上提拉冲头安装板的拉簧，此时，主体支架上设置固定拉簧上端的固定杆，拉簧的另一端固定在冲头安装板上，拉簧的处于预拉伸状态，会对冲头安装板施加向上的作用力，使冲头安装板保持在靠上的极限位置。

本实施例中，冲头安装板与主体支架之间设置有在冲头安装板下移时发生弹性变形以对冲头安装板的上移提供复位动力的复位弹性件，其他实施例中，也可以不设置复位弹簧，冲头安装板可以直接与压力机的压头连接，随着压头的上下移动而移动。

本实施例中，转动杆上于各长条形凹槽的底部还设置有与各长条形凹槽连通的环形凹槽，所述复位弹性件在冲头安装板未下移时处于预变形状态，以对冲头安装板施加向上的作用力，使定位球嵌入环形凹槽中并与长条形凹槽止转配合，其他实施例中，转动杆上于各长条形凹槽的底部也可以不设置与各长条形凹槽连通的环形凹槽。

本实施例中，所述导管夹紧结构包括设置在主体支架上的动力机构、固定夹紧臂以及铰接在主体支架上的活动夹紧臂，活动夹紧臂具有用于与固定夹紧臂配合以夹紧导管的夹紧端以及受动力机构作用而转动的受力端，活动夹紧臂的与主体支架铰接相连的铰接部位位于夹紧端和受力端之间以形成杠杆结构，其他实施例中，活动夹紧臂可以为直动式的运动形式，即活动夹紧臂的受力端与施力端同时向靠近固定夹紧臂的方向运动，或者同时向远离固定夹紧臂的方向运动。

在导管扩口装置的其他实施例中，夹紧块和对应夹紧臂之间也可以焊接固定，而不能更换；当然，夹紧臂上也可以不固定夹紧块，而是直接在夹紧臂上设置用于夹紧导管的凹槽。

在导管扩口装置的其他实施例中，夹紧块的凹槽槽壁上所设置的防护层还可以为粘接固定在槽壁上的具有一定厚度的棉布，当夹紧导管时，棉布不但能够防护导管，而且与导管之间的静摩擦力相对较大，能够满足对导管的夹紧要求；当然，槽壁上也可以不设置防护层。

在导管扩口装置的其他实施例中，第一动力机构也可以对受力端施加推力，对应的第二动力机构对受力端施加拉力，此时固定夹紧臂和活动夹紧臂的相对位置需要变换一下，以满足在第一动力机构施加推力、第二动力机构施加拉力时能够夹紧导管。

在导管扩口装置的其他实施例中，第二动力机构的推杆也可以与螺栓的头部固定连接，此时两个动力机构均通过螺栓与受力端相连。

在导管扩口装置的其他实施例中，受力端与第一动力机构之间也可以不是通过螺栓连接，例如可以在第一动力机构的推杆端部设置上下贯通的铰接孔，对应的在受力端上设置上下贯通的铰接孔，通过轴线沿上下方向延伸的销轴实现推杆和受力端之间的铰接。

在导管扩口装置的其他实施例中，两个动力机构也可以是液压缸或者电动推杆，或者其他的能够输出直线动作的动力机构，例如丝杠螺母机构。

本实施例中，冲头安装板上设置有四个冲头安装部位，其他实施例中，冲头安装板上的冲头安装部位也可以为两个、三个、五个、六个。