一种非金属复合管管道扩口装置的制作方法

本发明属于塑料管道制造设备技术领域，具体涉及一种非金属复合管管道扩口装置。

背景技术：

在油田领域中，输油管道的结垢结蜡现象非常严重，为了减少垢污在管道的连接处粘附，需保证管道整体通径一致。但因为油田中管道公称压力较高，为保证连接强度，只能通过金属扣压这种方式连接。然而金属扣压接头本身壁厚就会导致管道系统在连接处缩径，从而致使垢污极易在连接处粘附。因此需将复合管端部金属扣压接头连接处进行预扩口处理，以此来保证管道系统的通径一致。虽然现有的扩口机种类很多，但是扩口原理基本类似，都是通过动力系统将扩口模具塞入软化的塑料管端部，以此达到扩口目的。例如专利号cn201921130203.7公开了一种塑料管材扩口装置。此装置通过加热塑料管材，待管材软化后将扩张体塞入管材端部，由于扩张体外径大于管材内径，以此达到塑料管扩口的目的。此种扩口方式由于将扩张体轴向塞入管道中，管材端部会受到一个轴向力，已经软化的管材非常容易受压起褶皱，影响扩口质量；而且这种扩口方式仅能适用于塑料实壁管，无法应用于钢丝增强等非金属复合管。因为复合管一般分为内层、增强层和外层，此种扩口方式非常容易让内层受挤压而内缩损坏管材，而增强层和外层达不到扩口的目的。并且现有的扩口机一般重量较大，不便施工现场以及抢修使用。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种非金属复合管管道扩口装置，通过此装置不仅可实现塑料实壁管还能实现钢丝增强等复合管的扩口，且装置较小，在油田施工现场以及抢修使用方便。

本发明提供如下技术方案：一种非金属复合管管道扩口装置，包括设备底架；其特征在于：所述设备底架上部设有驱动结构、扩口结构及用于夹紧复合管的夹紧机构，所述夹紧机构与扩口结构对应设置，所述驱动结构驱动扩口结构对安装在夹紧机构上的复合管进行扩口操作。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述驱动结构包括伺服电机、与伺服电机输出端传动连接的传动轴、安装在传动轴外端的小齿轮及与小齿轮相啮合的大齿轮。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述扩口结构包括支座、安装在支座上的齿轮座及外扩模具，所述大齿轮套设在齿轮座上，所述外扩模具包括若干个呈圆周均布的外扩杆，所述外扩杆的一端设置在齿轮座上，另一端穿过大齿轮，所述外扩杆能够沿着齿轮座的径向进行直线运动，所述大齿轮上设有便于控制外扩杆沿着齿轮座径向进行运动的通槽。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述外扩杆包括杆体、设置在杆体一端的限位段及设置在限位段侧部的传动杆。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述杆体的前端设有导向结构，便于外扩杆插入复合管中。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述限位段为l型条状杆件，所述传动杆为柱状杆件。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述齿轮座上沿着周向均布有若干个与外扩杆一一对应的限位槽，所述外扩杆的限位段限位放置在限位槽内，保证外扩杆只能沿着齿轮座的径向作直线运动。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述大齿轮上均布有若干个与外扩杆一一对应的弧形槽，所述弧形槽与大齿轮之间偏心设置，所述外扩杆上的传动杆穿过弧形槽，使得大齿轮转动时，通过外弧形槽与传动杆之间的配合结构带动外扩杆上沿着齿轮座的径向作直线运动。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述夹紧机构包括设置在设备底架上的导轨、滑动配合安装在导轨上的夹具固定底座、安装在夹具固定底座上的夹具底座及夹具盖板，所述夹具盖板与夹具底座之间通过盖板插销铰接连接，并通过卡勾相固定，复合管夹持安装在夹具盖板与夹具底座之间。

所述的一种非金属复合管管道扩口装置，其特征在于所述设备底架上设置有传感器。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明装置采用新型扩口方式，通过大齿轮上的弧形槽带动扩口模具径向的移动，并且采用伺服电机驱动大齿轮，以此控制大齿轮的正转反转，即实现了自动化调节扩口模具的内缩和扩口，此扩口方式是由八个扩口模具径向外扩来实现管材的扩口，因此避免了现有扩口方式导致复合管扩口时内层被挤料而损坏管材；

2）本发明装置采用模块化设计，当对不同管径的复合管进行扩口操作时，只需更换相应的模具即可，操作十分便捷，装置采用伺服电机驱动，操作面板控制，只需定好扩口尺寸，则自动控制伺服电机转动圈数，以达到控制扩口尺寸，控制精度高。

附图说明

图1为本发明的轴侧结构示意图；

图2为本发明的正视剖视结构示意图；

图3为图2中a处的放大构示意图；

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为本发明的外扩杆结构示意图；

图6为本发明的大齿轮正面结构示意图；

图7为本发明的大齿轮背面结构示意图

图8为本发明的齿轮座结构示意图；

图9为本发明传动杆与弧形槽之间的配合结构示意图；

图10为本发明限位段与限位槽之间的配合结构示意图。

图中：1、复合管；2、夹具固定底座；3、夹具底座；4、盖板插销；5、夹具盖板；6、卡勾；7、导轨；8、设备底架；9、外扩模具；901、杆体；902、限位段；903、传动杆；10、传感器；11、小齿轮；12、大齿轮；1201、弧形槽；13、齿轮座；1301、限位槽；14、支座；15、传动轴；16、联轴器；17、电机座；18、伺服电机；19、操作面板；20、脚轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，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。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

请参阅图1-10，一种非金属复合管管道扩口装置，包括设备底架8及安装在设备底架8上的夹紧机构、驱动结构及扩口结构，设备底架8底部安装有4个滚动用的脚轮20。

夹紧机构包括导轨7、夹具固定底座2、夹具底座3及夹具盖板5，导轨7数量为两根，并排设置在设备底架8上部的左侧，夹具固定底座2滑动配合设置在两根导轨7上，夹具底座3安装在夹具固定底座2上，夹具盖板5与夹具底座3之间通过盖板插销4铰接连接，并通过卡勾6相固定，复合管1夹持安装在夹具盖板5与夹具底座3之间。

驱动结构包括安装在设备底架8上部右侧的电机座17，安装在电机座17上的伺服电机18、与伺服电机18输出端通过联轴器16传动连接的传动轴15、安装在传动轴15外端的小齿轮11及与小齿轮11相啮合的大齿轮12，设备底架8上设置有控制驱动结构启停的操作面板19。

扩口结构包括安装在设备底架8上部中间的支座14、安装在支座14上的齿轮座13及外扩模具9，大齿轮12套设在齿轮座13上，外扩模具9包括若八个呈圆周均布的外扩杆，外扩模具9侧方设置有传感器10。

外扩杆包括杆体901、设置在杆体901一端的限位段902及设置在限位段902侧部的传动杆903，杆体901的前端设有导向结构，限位段902为l型条状杆件，传动杆903为柱状杆件。

齿轮座13上沿着周向均布有八个与外扩杆一一对应的条状的限位槽1301，外扩杆限位段902限位放置在限位槽1301内，保证外扩杆只能沿着齿轮座13的径向作直线运动。

大齿轮12上均布有若干个与外扩杆一一对应的弧形槽1201，弧形槽1201与大齿轮12之间偏心设置，外扩杆上的传动杆903穿过弧形槽1201，使得大齿轮12转动时，通过外弧形槽1201与传动杆903之间的配合结构带动外扩杆上沿着齿轮座13的径向作直线运动。

利用本发明装置对复合管进行扩口时，具体操作如下：

步骤1、先根据待扩口复合管1的管材尺寸选择相对应的外扩模具9以及夹具先装配于装置上；

步骤2、将预扩口的复合管1端部加热，通过加热器加热100-200℃，加热时间5-25分钟，复合管1的管材外层和内层分别加热，外层加热时间要长于内层加热时间1-10分钟，外层软化程度较内层较软；

步骤3、加热完毕后，将复合管1固定于夹具之上，锁紧夹具盖板5，然后推动至外扩模具9行程内；

步骤4、在操作面板19上输入扩口参数，点击启动，控制伺服电机18旋转一定角度，通过传动轴15、小齿轮11、大齿轮12的传动作用，利用齿轮座13上的限位槽1301与外扩杆限位段902之间的配合结构以及大齿轮12上的弧形槽1201与外扩杆传动杆903之间的配合结构，带动八个外扩杆沿着齿轮座13的径向做直线运动，调整好外扩模具9的扩口尺寸，然后进行扩口，当扩口完成后，装置会自动停止；

步骤5、取下扩口完成的复合管1修边处理，然后放置冷却即可。

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。