一种无厚度限制快速制槽机的制作方法

1.本实用新型属于管道沟槽连接技术领域，尤其涉及一种无厚度限制快速制槽机。


背景技术：

2.在大型中央空调系统中，通常采用管道与管道之间焊接方式或者是法兰连接方式，当然随着技术更新越来越多的项目上使用了沟槽式连接技术来连接管道，而沟槽连接技术最关键的就是制槽。
3.现在最常见的制槽技术是滚槽技术，即在管道上利用机器内液压等压力，利用滚轮在管道壁(dn300以下厚度通常不大于6mm，dn300以上厚度通常不大于10mm)压制一定深度、宽度的沟槽。也还有切槽技术，即在管道表面切削出一定深度、宽度的沟槽。
4.滚槽技术加工速度快，但是因为管道通常壁厚不均匀，且达不到绝对圆形，所以会导致压槽均匀度不够，沟槽的深度不统一，所以会导致后期沟槽密封性不足从而引发漏水、连接点断裂等隐患。
5.切槽技术先对管道外径进行校准加工，使管道被加工至标准圆形，再进行切槽处理，保证沟槽深度一致，从而保证沟槽密封和连接的稳定性。
6.数据参考：
7.一般大型中央空调水系统采用的钢管壁厚：
8.口径外径*壁厚口径外径*壁厚口径外径*壁厚dn125133*4dn150159*4.5dn200219*6dn250273*8dn300325*8dn350377*9dn400426*9dn450478*11dn500529*11dn600630*12dn700720*14dn800820*14
9.滚槽基本尺寸表：
[0010][0011]
钢管切槽基本尺寸表：
[0012][0013]
切槽后钢管最小厚度：
[0014][0015][0016]
现有技术存在的缺点：以dn450为例，项目通常使用的钢管厚度为11mm，而滚槽最大厚度一般不超过10mm，而切槽最低厚度为11.6mm；这时既无法使用滚槽技术也不能使用切槽技术，只能通过增加钢管厚度或者减小钢管厚度的方式来实现制槽。
[0017]
因此，基于这些问题，提供一种能突破厚度要求，适应各种厚度的钢管，节省投资，不需要额外购买厚度很厚的钢管，可实现厚度调整，速度快、精确度高，能最大限度减少施工时间，保障项目工期的无厚度限制快速制槽机，具有重要的现实意义。


技术实现要素：

[0018]
本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种能突破厚度要求，适应各种厚度的钢管，节省投资，不需要额外购买厚度很厚的钢管，可实现厚度调整，速度快、精确度高，能最大限度减少施工时间，保障项目工期的无厚度限制快速制槽机。
[0019]
本实用新型为解决这一问题所采取的技术方案是：
[0020]
一种无厚度限制快速制槽机，包括：
[0021]
滚动动力结构，其输出端装配有滚槽模具、和/或切削模具；
[0022]
沟槽模具，其数量至少为一个，所述沟槽模具与滚槽模具配合构成滚槽模块，所述
沟槽模具与切削模具配合构成切槽模块，所述沟槽模具与模具驱动结构相连；
[0023]
管体支撑结构，其用于支撑管体使管体的待制槽部位伸入到滚槽模块、和/或切槽模块内，所述管体支撑结构支撑并辅助滚槽模具/切削模具带动管体随之滚动。
[0024]
优选的，还包括主体支撑结构，其包括依次连接的支撑底座、支撑竖板以及支撑横板，所述滚动动力结构设置在支撑底座上，所述滚动动力结构的输出端贯穿支撑竖板与动力装配件相连。
[0025]
进一步优选的，所述沟槽模具包括辅助滚轮和至少一条沿辅助滚轮的周向凸起形成的滚槽凸起，所述辅助滚轮转动装配在滚轮支撑架上，所述模具驱动结构包括装配在支撑横板上的第一液压模块，所述第一液压模块的液压杆的自由端与滚轮支撑架相连。
[0026]
进一步优选的，所述滚槽模具包括第一支撑滚轮和至少一条沿第一支撑滚轮的周向内凹形成的沟槽凹环，所述沟槽凹环与滚槽凸起形状适配，所述沟槽凹环辅助滚槽凸起进行压槽；
[0027]
进一步优选的，所述切削模具包括第二支撑滚轮和至少一条沿第一支撑滚轮的周向凸起形成的切削刀具。
[0028]
进一步优选的，所述第一支撑滚轮、第二支撑滚轮分别通过各自的模具装配孔与动力装配件可拆卸连接。
[0029]
进一步优选的，所述第一支撑滚轮和第二支撑滚轮同轴设置并通过模具装配孔与动力装配件可拆卸连接，所述沟槽模具的数量为两个，其中一个所述沟槽模具与滚槽模具配合构成滚槽模块，另一个所述沟槽模具与切削模具配合构成切槽模块。即，所述沟槽凹环和切削刀具一体形成在同一个支撑滚轮上，所述切削刀具相较于沟槽凹环位于靠近支撑竖板一侧，所述支撑滚轮通过模具装配孔与动力装配件可拆卸连接。
[0030]
进一步优选的，所述动力装配件可以但不限于正棱柱轴，所述模具装配孔可以但不限于是与正棱柱轴形状适配的正棱柱轴孔，所述模具装配孔适配套装在动力装配件上，并通过锁紧件锁紧固定，所述锁紧件可以但不限于包括适配的锁紧螺钉和锁紧螺孔。
[0031]
进一步优选的，还包括用于快速更换滚槽模具/切削模具的更换机械手。
[0032]
进一步优选的，所述支撑横板上沿滚动动力结构的轴向方向开设有至少一条滑槽，所述第一液压模块上装配有与滑槽滑动连接的滑座，所述支撑横板上还设有用于驱动滑座在滑槽上滑动的滑动驱动结构。
[0033]
进一步优选的，所述辅助滚轮上还设有用于判断管体壁厚的壁厚测量元件。
[0034]
进一步优选的，所述管体支撑结构包括至少两个上下设置的第二液压模块，所述第二液压模块的输出端与夹具相连，所述管体支撑结构对管体的外侧形成多点接触式支撑。
[0035]
进一步优选的，所述夹具呈u形结构，所述夹具远离第二液压模块的端部装配有辅助轮，所述管体支撑结构至少对管体的外侧形成四点接触式支撑。
[0036]
进一步优选的，所述管体支撑结构中各个第二液压模块呈上下错位式排布。
[0037]
进一步优选的，还包括用于移动管体的管体机械手。
[0038]
本发明的第二个发明目的在于：还提供了一种无厚度限制快速制槽方法，包括以下步骤：
[0039]
步骤一：判断管体壁厚
[0040]
若管壁厚度大于压槽要求厚度，执行步骤二，否则执行步骤四：
[0041]
步骤二：准备切槽
[0042]
当滚槽模具和切削模具一体装配在同一个支撑滚轮上时，通过管体支撑结构将管体的待制槽部位移至切削模具处，并使管体的内壁紧贴切削模具；
[0043]
当滚槽模具和切削模具分别装配在不同的支撑滚轮上时，在滚动动力结构的输出端装配切削模具，通过管体支撑结构将管体的待制槽部位移至切削模具处，并使管体的内壁紧贴切削模具；
[0044]
步骤三：开始切槽
[0045]
通过滚动动力结构带动切削模具滚动，管体支撑结构支撑并辅助管体随切削模具滚动，切削模具对管体内壁进行切削，直至管壁厚度不大于压槽要求厚度，完成切槽工艺，继续执行步骤四；
[0046]
步骤四：准备滚槽
[0047]
当滚槽模具和切削模具一体装配在同一个支撑滚轮上时，通过管体支撑结构将管体的待制槽部位移至滚槽模具处，并使管体的内壁紧贴滚槽模具；
[0048]
当滚槽模具和切削模具分别装配在不同的支撑滚轮上时，在滚动动力结构的输出端装配滚槽模具，通过管体支撑结构将管体的待制槽部位移至滚槽模具处，并使管体的内壁紧贴滚槽模具；
[0049]
步骤五：开始滚槽
[0050]
通过滚动动力结构带动滚槽模具滚动，管体支撑结构支撑并辅助管体随滚槽模具滚动，通过模具驱动结构驱动沟槽模具下移，沟槽凹环配合滚槽凸起对管体加工出标准沟槽，完成滚槽工艺。
[0051]
本实用新型具有的优点和积极效果是：
[0052]
1.本实用新型通过切槽工艺和滚槽工艺的结合，能够突破滚槽技术和切槽技术对钢管厚度的要求与限制，适应各种厚度的钢管；能够突破因管道圆度问题及管道厚度问题带来的沟槽密封无保障、沟槽连接处断裂、漏水等问题；能够应对所有钢管厚度，不需要额外购买厚度很厚的钢管，节省投资。
[0053]
2.本实用新型能在项目上适应所有常见厚度要求的钢管，帮助快速完成制槽，无需改变项目原有钢管厚度，无需对管道进行额外的圆度校准。
[0054]
3.本实用新型能同时进行切槽及滚槽，对钢管厚度符合最低的厚度要求的管道可直接进行压槽，对厚度高于压槽要求的可以进行切削，减小厚度后再进行滚槽。
[0055]
4.本实用新型中，在制槽时采用沟槽模具，能保障制槽统一性，保障加工后尺寸一致性，从而增加沟槽安装后的可靠性。
[0056]
5.本实用新型中，滚槽模块、切槽模块均采用双滚轮设置，在模具驱动结构的液压助力下带动钢管滚动，并且压制出标准沟槽，机器小巧，同时可对多种口径加工，无需更换配件。
附图说明
[0057]
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，
除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
[0058]
图1是本实施例2中压槽模式下的半剖结构示意图；
[0059]
图2是图1中滚槽模块的局部放大图；
[0060]
图3是本实施例2中切压模式下的半剖结构示意图；
[0061]
图4是图3的主视图；
[0062]
图5是图3中切槽模块的局部放大图；
[0063]
图6是实施例3中管体安装状态下的结构示意图一；
[0064]
图7是实施例3中管体安装状态下的结构示意图二；
[0065]
图8是图6的主视图；
[0066]
图9是图6的俯视图；
[0067]
图10是图6的左视图；
[0068]
图11是实施例3中管体去除状态下的结构示意图；
[0069]
图12是图11的主视图；
[0070]
图13是图12中c部放大结构示意图；
[0071]
图14是图11的俯视图；
[0072]
图15是图11的左视图；
[0073]
图16是实施例7的流程图。
[0074]
图中：1-滚动动力结构；2-管体；3-支撑底座；4-支撑竖板；5-支撑横板；6-辅助滚轮；7-滚槽凸起；8-滚轮支撑架；9-第一液压模块；10-第一支撑滚轮；11-沟槽凹环；12-第二支撑滚轮；13-切削刀具；14-壁厚测量元件；15-第二液压模块；16-夹具；17-辅助轮；a-滚槽模块；b-切槽模块。
具体实施方式
[0075]
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
[0076]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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在本实用新型中的具体含义。下面就结合附图来具体说明本实用新型。
[0077]
实施例1：
[0078]
一种无厚度限制快速制槽机，包括：滚动动力结构1，其输出端装配有滚槽模具、和/或切削模具；沟槽模具，其数量至少为一个，所述沟槽模具与滚槽模具配合构成滚槽模
块a，所述沟槽模具与切削模具配合构成切槽模块b，所述沟槽模具与模具驱动结构相连；管体支撑结构，其用于支撑管体2使管体2的待制槽部位伸入到滚槽模块a、和/或切槽模块b内，所述管体支撑结构辅助滚槽模具或切削模具带动管体2滚动。
[0079]
本实施例中，无厚度限制快速制槽机由液压驱动模块(模具驱动结构)、支撑模块(管体支撑结构)、滚动动力模块(滚动动力结构)、模具模块(沟槽模具)、滚轮模块(滚槽模具)以及切削模块(切削模具)组成。能在项目上适应所有常见厚度要求的钢管(管体)，帮助快速完成制槽，无需改变项目原有钢管厚度，无需对管道进行额外的圆度校准。并且能同时进行切槽及滚槽，对钢管厚度符合最低的厚度要求的管道可直接进行压槽，对厚度高于压槽要求的可以进行切削，减小厚度后再进行滚槽。其中：在制槽时采用沟槽模具，能保障制槽统一性，保障加工后尺寸一致性，从而增加沟槽安装后的可靠性。滚槽模块a、切槽模块b均采用双滚轮设置，沟槽模具为从动滚动，通过滚动动力结构带动滚槽模具、和/或切削模具滚动，滚槽模具与沟槽模具匹配辅助压槽，切削模具可高速旋转用于切削管壁，削薄钢管。在模具驱动结构的液压助力下带动钢管滚动，并且压制出标准沟槽，机器小巧，同时可对多种口径加工，无需更换配件。
[0080]
制槽时，首先将管体2插入到管体支撑结构和滚槽模块a、和/或切槽模块b之间，根据滚槽或切槽需求，通过模具驱动结构调节沟槽模具的所在高度，滚动动力结构1驱动滚槽模具、和/或切削模具转动，管体支撑结构支撑并辅助管体2随滚槽模具或切削模具滚动，沟槽模具与滚槽模具配合进行滚槽、沟槽模具与切削模具配合进行切槽，通过滚槽模具或切削模具的转动并且通过液压将沟槽模具紧密贴合于管体从而加工出标准沟槽。本快速制槽机通过切槽工艺和滚槽工艺的结合，能够突破滚槽技术和切槽技术对钢管厚度的要求与限制，适应各种厚度的钢管；能够突破因管道圆度问题及管道厚度问题带来的沟槽密封无保障、沟槽连接处断裂、漏水等问题；能够应对所有钢管厚度，不需要额外购买厚度很厚的钢管，节省投资；能够快速准确地制作标准的沟槽。
[0081]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，还包括主体支撑结构，其包括依次连接的支撑底座3、支撑竖板4以及支撑横板5，所述滚动动力结构1设置在支撑底座3上，所述滚动动力结构的输出端贯穿支撑竖板与动力装配件相连，所述滚动动力结构可以但不限于是电机，电机的输出端贯穿支撑竖板与动力装配件相连，电机作为动力源，会根据工况调节转速、功率等。
[0082]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述沟槽模具包括辅助滚轮6和至少一条沿辅助滚轮6的周向凸起形成的滚槽凸起7，所述辅助滚轮6转动装配在滚轮支撑架8上，所述模具驱动结构包括装配在支撑横板5上的第一液压模块9，所述第一液压模块9的液压杆的自由端与滚轮支撑架8相连，通过第一液压模块9可调节滚轮支撑架8和辅助滚轮6所在高度，实现厚度调整。在制槽时采用沟槽模具，能保障制槽统一性，保障加工后尺寸一致性，从而增加沟槽安装后的可靠性，第一液压模块可以但不限于是液压缸、液压杆等，能提供压力，使钢管固定，或者给滚轮提供压力。
[0083]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述滚槽模具包括第一支撑滚轮10和至少一条沿第一支撑滚轮10的周向内凹形成的沟槽凹环11，所述沟槽凹环11与滚槽凸起7形状适配，所述沟槽凹环11辅助滚槽凸起7进行压槽(滚槽)；
[0084]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述切削模具包括第二支撑滚轮12和至少
一条沿第一支撑滚轮12的周向凸起形成的切削刀具13，所述切削刀具13辅助滚槽凸起7进行切槽。
[0085]
实施例2：
[0086]
本实用新型的实施例2在实施例1的基础上进行进一步的改进，以便能够充分发挥出本发明的技术优势，下面就对此进行举例性说明。
[0087]
例如：如图1-5所示，所述第一支撑滚轮10、第二支撑滚轮12分别通过各自的模具装配孔与动力装配件可拆卸连接，根据制槽类型需要在滚动动力结构1的动力装配件上安装滚槽模具或切削模具，压槽模式和切压模式进行随意转换，灵活性强。所述动力装配件可以但不限于正棱柱轴，所述模具装配孔可以但不限于是与正棱柱轴形状适配的正棱柱轴孔，所述模具装配孔适配套装在动力装配件上，并通过锁紧件锁紧固定，所述锁紧件可以但不限于包括适配的锁紧螺钉和锁紧螺孔。
[0088]
实施例3：
[0089]
本实用新型的实施例3在实施例1的基础上进行进一步的改进，以便能够充分发挥出本发明的技术优势，下面就对此进行举例性说明。
[0090]
例如：如图6-15所示，所述第一支撑滚轮10和第二支撑滚轮12同轴设置并通过模具装配孔与动力装配件可拆卸连接，以本实施例为例，所述切削刀具13相较于沟槽凹环11位于远离支撑竖板4一侧，所述沟槽模具的数量为两个，其中一个所述沟槽模具与滚槽模具配合构成滚槽模块a，另一个所述沟槽模具与切削模具配合构成切槽模块b。即，所述沟槽凹环11和切削刀具13一体形成在同一个支撑滚轮上(第一支撑滚轮10和第二支撑滚轮12同轴连接)，所述切削刀具13相较于沟槽凹环11位于远离支撑竖板4的一侧，所述支撑滚轮通过模具装配孔与动力装配件可拆卸连接。
[0091]
本实施例中，快速制槽机能在项目上适应所有常见厚度要求的钢管(管体)，帮助快速完成制槽，无需改变项目原有钢管厚度，无需对管道进行额外的圆度校准。沟槽凹环11和切削刀具13同轴设置，能够同时进行切槽及滚槽，对钢管厚度符合最低的厚度要求的管道可直接进行压槽(滚槽)，对厚度高于压槽(滚槽)要求的可以先进行切削，减小厚度符合要求后再进行滚槽，可以压制出标准沟槽，机器小巧，同时适用于对多种口径钢管进行加工，无需更换配件，提高工作效率。
[0092]
更进一步的，还可在本实施例中考虑，所述动力装配件可以但不限于正棱柱轴，所述模具装配孔可以但不限于是与正棱柱轴形状适配的正棱柱轴孔，所述模具装配孔适配套装在动力装配件上，并通过锁紧件锁紧固定，所述锁紧件可以但不限于包括适配的锁紧螺钉和锁紧螺孔。
[0093]
实施例4：
[0094]
本快速制槽机还可以配合应用用于快速更换滚槽模具或切削模具的更换机械手组件，该更换机械手组件可以包括用于握紧支撑滚轮的更换机械手结构，还可包括用于带动更换机械手结构移动的更换机械臂结构，又可设有用于拧转螺钉的拧转结构以快速解锁或锁定锁紧件，继而解锁或锁定模具装配孔和动力装配件之间相对位置，继而快速更换、安装滚槽模具或切削模具。
[0095]
实施例5：
[0096]
本实用新型的实施例5在实施例3的基础上进行进一步的改进，以便能够充分发挥
出本发明的技术优势，下面就对此进行举例性说明。
[0097]
例如：所述支撑横板上沿滚动动力结构的轴向方向开设有至少一条滑槽(图中未示出)，所述第一液压模块上装配有与滑槽滑动连接的滑座，所述支撑横板上还设有用于驱动滑座在滑槽上滑动的滑动驱动结构，通过滑动驱动结构可调节第一液压模块在横板5上的所在位置，以适用于不同项目需求。
[0098]
更进一步的，还可在实施例1/2/3中考虑，所述辅助滚轮上还设有用于判断管体壁厚的壁厚测量元件14，壁厚测量元件14可以但不限于采用能够发出激光(或者毫米波等)的雷达装置，雷达装置可以但不限于是市售的激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等。通过壁厚测量元件14可以测量或直接计算出管体壁厚，用于判断是否需要先切薄管壁，根据壁厚自动选择切槽工艺还是滚槽工艺。
[0099]
更进一步的，还可在实施例1/2/3中考虑，所述管体支撑结构包括至少两个上下设置的第二液压模块15，所述第二液压模块15的输出端与夹具16相连，所述管体支撑结构对管体2的外侧形成多点接触式支撑，多点接触式支撑有助于更加稳定的支撑管体，并且摩擦力小不会妨碍管体随滚槽模具/切削模具滚动。
[0100]
更进一步的，还可在实施例1/2/3中考虑，所述夹具16呈u形结构，作为优选的，夹具16采用可调节的夹具，在压槽时仅起到支撑作用，在切削壁厚时能收紧夹具牢牢固定钢管
[0101]
更进一步的，还可在实施例1/2/3中考虑，所述夹具16远离第二液压模块15的端部装配有辅助轮17，辅助轮17有助于减少夹具与管体之间的摩擦力，所述管体支撑结构对管体2的外侧形成至少四点接触式支撑，如图1所示，管体支撑结构对管体2的外侧形成四点接触式支撑；如图6所示，管体支撑结构对管体2的外侧形成六点接触式支撑，有助于更加稳定的支撑管体，支撑并辅助管体2随滚槽模具/切削模具滚动。第二液压模块可以但不限于是液压缸、液压杆等。
[0102]
更进一步的，还可在实施例1/2/3中考虑，所述管体支撑结构中各个第二液压模块15呈上下错位式排布。
[0103]
实施例6：
[0104]
本快速制槽机还可以配合应用用于移动管体的管体机械手组件，该管体机械手组件可以包括用于握紧管体的管体机械手结构，还可包括用于带动管体机械手结构移动的管体机械臂结构，可快速移动、更换管体。
[0105]
实施例7：
[0106]
一种无厚度限制快速制槽方法，包括以下步骤：
[0107]
步骤一：判断管体壁厚
[0108]
若管壁厚度大于压槽要求厚度，执行步骤二，否则执行步骤四：
[0109]
步骤二：准备切槽
[0110]
当滚槽模具和切削模具一体装配在同一个支撑滚轮上时，通过管体支撑结构将管体的待制槽部位移至切削模具处，并使管体的内壁紧贴切削模具；
[0111]
当滚槽模具和切削模具分别装配在不同的支撑滚轮上时，在滚动动力结构的输出端装配切削模具，通过管体支撑结构将管体的待制槽部位移至切削模具处，并使管体的内壁紧贴切削模具；
[0112]
步骤三：开始切槽
[0113]
通过滚动动力结构带动切削模具滚动，管体支撑结构支撑并辅助管体随切削模具滚动，切削模具对管体内壁进行切削，直至管壁厚度不大于压槽要求厚度，完成切槽工艺，继续执行步骤四；
[0114]
步骤四：准备滚槽
[0115]
当滚槽模具和切削模具一体装配在同一个支撑滚轮上时，通过管体支撑结构将管体的待制槽部位移至滚槽模具处，并使管体的内壁紧贴滚槽模具；
[0116]
当滚槽模具和切削模具分别装配在不同的支撑滚轮上时，在滚动动力结构的输出端装配滚槽模具，通过管体支撑结构将管体的待制槽部位移至滚槽模具处，并使管体的内壁紧贴滚槽模具；
[0117]
步骤五：开始滚槽
[0118]
通过滚动动力结构带动滚槽模具滚动，管体支撑结构支撑并辅助管体随滚槽模具滚动，通过模具驱动结构驱动沟槽模具下移，沟槽凹环配合滚槽凸起对管体加工出标准沟槽，完成滚槽工艺。
[0119]
以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。