一种非金属管法兰连接器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种管道连接器，具体涉及一种非金属管法兰连接器。
【背景技术】
[0002]在管道工程中，非金属(塑料)管道使用越来越普遍，包括非金属水管道、非金属油气管道等输送各种介质的管道。非金属的连接是管道工程的一项主要技术之一，如非金属管道的铺设时，需要将管道与管道相互连通在一起，包括非金属管道与非金属管道的连接及非金属与金属管道的连接。管道的连接不仅是达到连通的目的，而且还要保证其连接后的密闭性，具有的力学性能及连接工艺的可行性。利用法兰连接管道是管道连接过程常见的连接方式之一，它不仅效果好，而且速度快、施工方面等优点而被广泛地使用。目前广泛采用的是预制非金属法兰方法，即预制非金属法兰接头，然后在现场将其与非金属管道进行连接。这种管道连接方法不仅增加了工作量，如增加了焊接工序，也就增加了出现连接过程的缺陷的几率，同时由于管道直径的不同，就需要事先预制直径不等的非金属法兰接头以满足不同直径管道的连接需要。本发明采用了非金属管道连接器方法就能很好地解决这一问题。它是在现场直接将非金属管直接制成带法兰接头的管道，即法兰与管道两者做成一体，消除了连接的焊接过程。这种方法不但提高了生产效率，方便了现场制作，而且大大提高了其质量。该管道连接器特别适用于硬质聚氯乙烯塑料管道生成法兰。是将硬质聚氯乙烯管道利用电熔套筒高温加热后使其处于熔融状态，随后利用法兰模型对熔融状态的管道进行模压成型，当熔融的硬质聚氯乙烯材料冷却后模型分离，从而制成可直接连用的整体法兰。
[0003]硬质聚氯乙烯管道的连接方式主要有:电熔连接、热熔对接连接、热熔承插连接、热熔鞍型连接、法兰连接、旋压轮连接、螺纹连接、热熔连接焊等。对于聚丙烯管承插连接一般采用电熔连接和热熔对接两种方式，这两种非金属压力管道的连结方式到了广泛的应用。
[0004]电熔连接工艺过程中，需要有专用的电熔焊机或热熔机，满足不同规格尺寸、不同材质的非金属管管的连接。但热熔连接和电熔连接方式都属于不可拆连接，即一旦管道与管道连接后，就不易根据需要进行拆卸，如果必要时，必须采用切割方式才能断开两管的连接，增加了切割工序，造成一定管材的浪费。同时这种连接对操作人员的技能要求较高。不同牌号、材质的管材与管材、管材与管件连接，需要做试验连接，对连接工艺经验证后才能进行实际连接操作，这些都增加的焊接难度与成本。
[0005]在管道工业中还常采用法兰的连接方式，这种连接也是一种常见的传统式管道连接方式。法兰连接方法且简单可靠，克服了上述方式的不足。对于非金属管道的连接也可采用法兰的方式，特别是对于直径较大的非金属管道连接更为常用。一般法兰连接包括扩口活套法兰式连接、凸缘接管活套法兰式连接、管螺纹法兰连接。然而，这些非金属法兰如金属法兰一样，法兰作为单独的管道一个零件，在工厂单独加工制造而成，如按照不同的非金属管道的管径生产出与相匹配的法兰，现场管道连接时，将与匹配的法兰焊接于管道两端，通过法兰与法兰的连接，实现管道与管道的连接。
[0006]但这种焊接法兰工艺存在以下几点不足:1.除了需要配套专用焊机外，还要有相应的配套设备与焊接材料。2.增加了在焊接过程造成的材料的损失。3.影响了管道连接的质量。由于增加了焊缝，一定程度上削弱了焊接后管材的强度，如出现在焊缝处的断裂或泄漏情况。4.必须要有与所连接管道相配套的专用法兰，而在实际工程中，事先无法准确知道所需法兰的数量和大小，而造成法兰的剩余或不足。5.由于现场条件所限，增加了管道连接工艺的技术难度与工序。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种能够解决非金属管道连接问题，提高生产效率，提高了非金属管道连接接口质量的非金属管法兰连接器。
[0008]为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为:包括机架，机架上固设有导杆，导杆的一端套设有管道固定夹具，另一端套设有转轴支架，所述管道固定夹具和转轴支架的下端均设置有传动机构；所述管道固定夹具和转轴支架之间的机架上固设有套筒，套筒内固设有左法兰模具；所述转轴支架上设置有顶轴机构，顶轴机构上从内向外依次连接有右法兰模具和推盘，所述顶轴机构能够通过旋转使右法兰模具与左法兰模具结合或分离，所述顶轴机构的内端部设置有加热装置，且顶轴机构的内端部能够伸入非金属管内；所述管道固定夹具、左法兰模具、右法兰模具和顶轴机构处于同一轴线上。
[0009]所述顶轴机构包括同轴设置的外顶轴和内顶轴，外顶轴套设在内顶轴上，外顶轴与内顶轴和转轴支架均通过螺纹连接，所述右法兰模具和推盘套设在内顶轴上，推盘与外顶轴固连，所述加热装置设置在内顶轴的内端部，且内顶轴的内端部能够伸入非金属管内。
[0010]所述内顶轴的内端部固设有内顶轴套，内顶轴套上设置有限位凸台。
[0011]所述左法兰模具和右法兰模具上均固设有加热套，加热套内均设置有加热装置。
[0012]所述加热装置为电熔管。
[0013]所述右法兰模具的加热套与推盘通过推力轴承连接。
[0014]所述传动机构包括分别固设在管道固定夹具和转轴支架下端的齿条，所述齿条下端分别设置有蜗杆，蜗杆通过自锁支架设置在机架上，旋转所述蜗杆能够分别通过齿条带动管道固定夹具和转轴支架沿导杆移动，从而转轴支架带动顶轴机构、右法兰模具和推盘整体移动。
[0015]所述导杆的两端部分别设置有能够对管道固定夹具和转轴支架限位的导杆螺栓。
[0016]所述导杆上套设有两个管道固定夹具，管道固定夹具通过手柄连接夹持块夹持固定非金属管。
[0017]所述左法兰模具和右法兰模具合并压制法兰时，通过定位销结合并定位，右法兰模具上设置有用于法兰螺栓孔成型的凸圆柱。
[0018]与现有技术相比，本发明利用管道固定夹具夹持非金属管，并通过传动机构将非金属管送入套筒内，并将顶轴机构的内端部伸入非金属管内进行加热融化，同时顶轴机构旋转带动右法兰模具能够将左法兰模具与右法兰模具结合，利用法兰压模对熔融状态的管道进行模压成型，当熔融的非金属管冷却后压模型分离，从而压制成可直接连用的法兰，能够在现场直接将非金属管连接处直接压制成整体式管道接头法兰形式，即接头法兰与管道本身两者合为一整体，消除了在非金属管道上另行焊接法兰所产生的焊接连接式的各种问题，本发明不但提高了生产效率，方便了现场制作，而且大大提高了非金属管连接接口的质量。
[0019]进一步，顶轴机构包括同轴设置的外顶轴和内顶轴，外顶轴与内顶轴和转轴支架均通过螺纹连接，转轴支架通过传动机构带动顶轴机构、右法兰模具和推盘整体向非金属管移动，操作内顶轴通过旋转使其内端部伸入非金属管内利用加热装置进行加热熔化，旋转外顶轴通过推盘带动右法兰模具与左法兰模具结合，外顶轴和内顶轴的动作均不影响其他部件的动作，通过分别操作实现对非金属管的压模成型。
[0020]更进一步，内顶轴的内端部的内顶轴套伸入非金属管道内，通过加热装置的加热非金属管的入口直径不断增大，形成喇叭口便于后续的压模成型，内顶轴套上设置限位凸台，限制了内顶轴的行程，避免了内顶轴伸入非金属管过长或过短的问题，进一步提高非金属管模压成型的质量。
[0021]更进一步，左法兰模具和右法兰模具上均固设有加热套，加热套内均设置有加热装置，利用加热装置加热加热套再传导至左法兰模具和右法兰模具，通过加热模具能够更充分均匀的融化非金属管，便于压模成型，提高成型的质量。
[0022]更进一步，采用电熔管作为加热装置，电熔管件内含有电热丝，电流通过铜丝电阻发热，从而把热传导给非金属管，非金属管管获得足够的热量后融化，通过设计电熔管的长度、厚度和内外直径设计，以及控制电熔管的电熔焊机的输出电压和相控原理等，提高压模成型的质量。
[0023]更进一步，外顶轴带动推盘转动，推盘通过推力轴承推动加热套和右法兰模具向移动，通过推力轴承的作用使右法兰模具和加热套只有左右的位移，传动更加可靠。
[0024]进一步，利用蜗杆和齿条传动的自锁性，达到只有蜗杆带动齿条，而齿条不能带动蜗杆的目的，更好地保证了非金属管模压成型过程的稳定性。
[0025]更进一步，通过导杆两端的导杆螺栓，分别对管道固定夹具和转轴支架进行限位，限制管道固定夹具和转轴支架的行程。
[0026]更进一步，利用两个管道固定夹具固定非金属管，使非金属管固定的更加牢靠，提高了压模成型后法兰的精度。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的结构示意图；
[0028]图2为法兰模具的结构示意图；
[0029]图3为本发明的模压成型工艺过程图；
[0030]其中，1-左导杆螺栓；2-管道固定夹具；3-手柄；4-套筒；5_左加热套；6-左法兰模具；7_右法兰模具；8_右加热套；9_推力轴承；10_推盘；11_转轴支架；12_外顶轴；13-外顶轴柄；14_内顶轴；15_内顶轴柄；16_导杆；17-右导杆螺