顶管装置以及使用方法与流程

本发明属于顶管生产设备技术领域，更具体地说，是涉及一种顶管装置以及使用方法。

背景技术：

球磨铸铁顶管之间的连接通过设置于其两端的承口和插口实现连接，顶管承口和插口的外径均大于中间等径段的外径，而目前的顶管模具均为一体式，铸造完成后两头直径大中间直径小的顶管无法从顶管模具脱出。因为顶管两头需要设置承口和插口法兰，而导致顶管直径大中间直径小，若使用金属模具形成承口和插口法兰，则在顶管成型后金属模具无法从顶管上脱出，只能套设在顶管中间的等径段上无法取下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种顶管装置，旨在解决顶管两头直径大中间直径小无法从顶管模具中脱出以及形成承口和插口法兰的金属模具无法从顶管上脱离的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种顶管装置，包括：

上管模；

下管模，与上管模结构相同，所述下管模与上管模相互扣合形成组合体，所述组合体的中段为等径段，所述组合体的一端为承口成型段，另一端为插口成型段；

承口砂芯，插接于所述组合体的承口成型段，所述承口砂芯的内壁与组合体的中段内壁衔接，所述承口砂芯的内壁为承口铸造用模段；

插口砂芯，插接于所述组合体的插口成型段，所述插口砂芯的内壁与组合体的中段内壁衔接，所述插口砂芯的内壁为插口铸造用模段；

承托旋转机构，用于带动所述组合体旋转。

进一步地，所述上管模与下管模通过螺栓连接。

进一步地，所述上管模和下管模设于外层管模内部且借助于所述外层管模的挤压而扣合。

进一步地，所述承口砂芯和插口砂芯均借助于挡板固定于所述组合体的承口成型段和插口成型段，所述承口成型段和插口成型段设有分别用于容纳承口砂芯和插口砂芯的环形槽。

进一步地，所述挡板与上管模和下管模可拆卸连接。

进一步地，所述承托旋转机构包括：

滚带，卡接在所述承口成型段和插口成型段的外壁上；

托轮，可自转且成对设置并用于承载接触所述滚带；

电机，用于驱动托轮转动。

进一步地，所述滚带通过涨紧套承口成型段和插口成型段连接。

进一步地，所述承托旋转机构包括：

托轮，可自转且成对设置并用于承载接触所述外层管模；

限位槽，沿所述外层管模的外壁周向开设，所述托轮设于限位槽内；

电机，用于驱动托轮转动。

本发明还提供一种顶管模具的使用方法，包括以下步骤：

将下管模与上管模通过对合连接形成组合体；

将所述组合体放置在承托旋转机构上；

清理下管模与上管模内壁，清理完成后在内壁上喷涂硅藻土；

承口砂芯和插口砂芯固定于下管模与上管模两端；

开启承托旋转机构使组合体转动，同时进行铁液的浇注直到形成顶管；

将组合体从承托旋转机构上取下；

拆开下管模与上管模的连接，将顶管取出。

本发明提供的顶管装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明顶管装置的上管模和下管模可相互扣合与打开，解决了顶管两头直径大中间直径小无法从顶管模具中脱出的问题。顶管装置的两端设置有承口砂芯和插口砂芯，顶管成型后可以将砂芯打碎脱离顶管，解决了因承口和插口外径大于顶管中间等径段而导致的承口模具和插口模具无法从顶管上脱离的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的顶管装置的俯视图；

图2为图1中沿a方向的剖视图；

图3为图2中沿b方向的剖视图；

图4为图2中c部分的局部放大图；

图5为本发明另一实施例提供的顶管装置结构示意图。

图中：1、滚带；2、涨紧套；3、承口砂芯；4、上管模；5、顶管；6、插口砂芯；7、螺栓；8、下管模；9、外层管模；10、限位槽；11、托轮；12、挡板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1-4，现对本发明提供的顶管装置进行说明。所述顶管装置，包括上管模4、下管模8、承口砂芯3、插口砂芯6和承托旋转机构。下管模8与上管模4结构相同，所述下管模8与上管模4相互扣合形成组合体，所述组合体的中段为等径段，所述组合体的一端为承口成型段，另一端为插口成型段。承口砂芯3插接于所述组合体的承口成型段，所述承口砂芯3的内壁与组合体的中段内壁衔接，所述承口砂芯3的内壁为承口铸造用模段。插口砂芯6插接于所述组合体的插口成型段，所述插口砂芯6的内壁与组合体的中段内壁衔接，所述插口砂芯6的内壁为插口铸造用模段。承托旋转机构，用于带动所述组合体旋转。

顶管5由离心铸造工艺制成，上管模4和下管模8的内壁中间段构成一个完整的圆柱形。顶管5的承口和插口的直径大于顶管5中间段的直径，上管模4和下管模8在顶管5制成后可拆卸分开，从顶管5径向分离而不从轴向分离。下管模8与上管模4相互扣合，离心铸造时下管模8与上管模4的组合体在承托旋转机构上转动，融化的铁液从上管模4和下管模8一端的开口浇注，铁液在离心力的作用下贴紧上管模4和下管模8内壁以及承口砂芯3和插口砂芯6从而形成顶管5，顶管5由中间段的圆柱形管和两端的承口与插口组成。承口和插口配合连接是管道连接的一种方式，承口内径大于插口外径，使用时将插口插入承口并辅以密封件即可实现顶管5之间的密封连接。为了实现更好的密封结构，某些插口和承口的结构设计的较为特殊，插口和承口的外径均大于顶管5中间段圆柱形管，这回造成顶管5成型后无法从模具的一端被推出，只能将模具拆开取出顶管5。为了实现承口和插口的形状，需要使用相应的模具，但因为插口和承口的外径均大于顶管5中间段圆柱形管，若使用金属模具则会导致其无法从顶管上脱离，因此使用砂芯，当铸造完成后打破砂芯即可。

本发明提供的顶管装置，与现有技术相比，本发明的上管模4和下管模8可相互扣合与打开，解决了顶管5两头直径大中间直径小无法从顶管模具中脱出的问题。两端使用砂芯来成型承口和插口法兰，解决了因承口和插口法兰外径大于顶管中间等径段而导致的承口模具和插口模具无法从顶管上脱离的问题。

作为本发明提供的顶管装置的一种具体实施方式，请参阅图1及图3，所述上管模4与下管模8通过螺栓7连接。

螺栓7可以方便的实现上管模4与下管模8的连接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图5，所述上管模4和下管模8设于外层管模9内部且借助于所述外层管模9的挤压而扣合。

上管模4和下管模8被置于外层管模9的内部，上管模4和下管模8的外壁被外层管模9的内壁挤压而相互固定。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2及图4，所述承口砂芯3和插口砂芯6均借助于挡板12固定于所述组合体的承口成型段和插口成型段，所述承口成型段和插口成型段设有分别用于容纳承口砂芯3和插口砂芯6的环形槽。

承口砂芯3和插口砂芯6被环形槽和挡板12限位而固定，挡板12还有阻挡铁液流出的作用，挡板12中心开设有通孔用于铁液注入和气体排出。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，所述挡板12与上管模4和下管模8可拆卸连接。

为了方便地安装承口砂芯3和插口砂芯6，挡板12与上管模4和下管模8可拆卸连接。此处的可拆卸连接可为螺栓连接或者弹簧销连接等方式。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2-3，所述承托旋转机构包括：滚带1，卡接在所述承口成型段和插口成型段的外壁上；托轮11；可自转且成对设置并用于承载接触所述滚带1；电机，用于驱动托轮11转动。

滚带1运行于托轮11上，上管模4和下管模8不直接与托轮11接触而产生磨损。滚带1为两个，呈圆环形设于上管模4和下管模8组合体的两端。滚带1与托轮11为动摩擦连接，托轮11由电机驱动。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2及图4，所述滚带1通过涨紧套2承口成型段和插口成型段连接。

涨紧套2通过涨紧实现滚带1与承口成型段和插口成型段的连接。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，所述承托旋转机构包括：

托轮11，可自转且成对设置并用于承载接触所述外层管模9；

限位槽10，沿所述外层管模9的外壁周向开设，所述托轮11设于限位槽10内；

电机，用于驱动托轮11转动。

外层管模9不仅可以使上管模4和下管模8相对固定，还可以避免上管模4和下管模8与托轮11接触而产生磨损。为了限制外层管模9在其轴线方向的移动而设置限位槽10。

使用顶管装置进行顶管生产的方法，其特征在于：包括以下步骤：

将下管模8与上管模4通过对合连接形成组合体；

将所述组合体放置在承托旋转机构上；

清理下管模8与上管模4内壁，清理完成后在内壁上喷涂硅藻土；

承口砂芯3和插口砂芯6固定于下管模8与上管模4两端；

开启承托旋转机构使组合体转动，同时进行铁液的浇注直到形成顶管；

将组合体从承托旋转机构上取下；

拆开下管模8与上管模4的连接，将顶管取出。

上管模4与下管模8通过对合连接形成组合体，上管模4与下管模8中间段内壁形成圆柱形。为了使组合体旋转以提供离心铸造的离心力，将所述组合体放置在承托旋转机构上。清理下管模8与上管模4内壁上残留的上次铸造工艺产生的铁液残渣及硅藻土。清理完成后在内壁上喷涂硅藻土，用热型法离心铸造铸态铁素体球铁管时,为获得顶管5所要求的组织和力学性能,并减小铁液对铸型的热冲击,防止粘型以提高铸型的使用寿命,要求铸型涂料具有优良的绝热保温性能和足够的附着强度及高温强度，硅藻土涂料可以比较好的满足该要求。同时,由于顶管5金属型较长,为防止顶管5内产生气孔和保证顶管5顺利脱型而不拉伤铸型,还要求涂料发气性要低,能硅藻土涂料在型筒表面可以形成良好的蓄气及润滑功能,且其残留强度要低，便于清理。

砂芯需要相对于下管模8和上管模4固定，承口砂芯3和插口砂芯6固定于下管模8与上管模4两端。使安装好的下管模8和上管模4转动于托轮11上，托轮11由电机带动而旋转从而使下管模8和上管模4转动。将融化的铁液从下管模8和上管模4的一端浇注，铁液在离心力的作用下会沿下管模8和上管模4的内壁分布，且会沿承口砂芯3和插口砂芯6形状分布。浇注完成后进行冷却直到顶管5成型，托轮11停止转动。

之后需要将顶管5从模具中取出，首先将组合体从承托旋转机构上取下。因为承口和插口的直径均大于下管模8与上管模4中间段内壁的直径，顶管5无法从下管模8与上管模4中沿其轴线方向推出，只能将下管模8与上管模4拆开以脱离顶管5。将下管模8与上管模4拆开，使顶管5与下管模8与上管模4分离。

得到顶管5之后，可进行顶管5处理工艺的下一个步骤，例如清理顶管5表面和打磨管口等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。