一种用于金属塑料复合管的液压加固装置和方法

技术领域

本发明涉及管材加工技术领域，具体为一种用于金属塑料复合管的液压加固装置和方法。

背景技术

金属塑料复合管是以外层为金属管、内层为塑料管，通过一定的工艺复合成型的管材，具有金属管和非金属管的优点。在将金属管和塑料管复合后，在放置、搬运、使用等过程中，金属塑料复合管的端口易发生金属管和塑料管分离开的现象，为了防止金属管和塑料管分离范围扩大，影响金属塑料复合管的使用性能，需要防止这种现象的发生。换句话说，在管材的放置、搬运、使用安装现场等任一场合都可能需要对管材端口进行加固处理。另外，在金属塑料复合管生产过程中，可以通过现有扩径设备进行管材端口加固处理，但在安装现场，部分管材需要进行截断，由于扩径设备体积和重量都比较大，运输到安装现场极不方便，同时需要通电和提供液压动力才能使用，难以实现对截断后的管材端口进行加固处理。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种用于金属塑料复合管的液压加固装置和方法，简便、高效、准确地对金属塑料复合管的端口处进行加固，防止金属塑料复合管端口处的金属管和塑料管分离，影响金属塑料复合管的性能，所述加固装置结构简单紧凑、易携带和移动，使用灵活，适用于加工现场和安装现场等场合，通过液压驱动扩径机本体，使用简单省力易操作。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于金属塑料复合管的液压加固装置，包括扩径机本体和用于压紧金属塑料复合管端口处的金属管和塑料管的定径环，所述定径环为金属材质的可拉伸的环形部件，扩径机本体包括液压千斤顶和多个环形阵列布置的可移动的衬环模块，液压千斤顶带动多个衬环模块移动至接触和挤压位于金属塑料复合管端口处内圈中的定径环，至定径环外径扩大至压紧塑料管的内壁。

作为上述技术方案的进一步改进：

衬环模块包括一体连接的用于接触挤压定径环内壁的胀开部和用于使多个移动后的衬环模块复位的回缩部，所述胀开部和回缩部连接成的结构的横截面为L形，多个衬环模块的多个回缩部环形阵列布置成的筒体外套接有至少一个回程弹簧。

多个衬环模块的多个胀开部环形阵列布置成的筒状结构的内侧面为圆台侧面或棱台侧面。

所述扩径机本体还包括滑块，滑块位于多个衬环模块环形阵列布置成的筒状结构的内圈中，滑块的外侧面形状大小和多个胀开部环形阵列拼接成的筒状结构的内侧面相同，液压千斤顶连接并带动滑块沿着多个衬环模块环形阵列布置成的筒状结构的中心线方向移动。

所述胀开部包括六个面，分别为相对的前端面和后端面，相对的外端面和内端面，相对的左端面和右端面，前端面和后端面平行间隔布置，回缩部连接前端面的靠近内端面的一端，外端面为接触挤压定径环内壁的部分，多个胀开部环形阵列布置成的筒状结构的内侧面由多个内端面形成。

所述扩径机本体还包括平行间隔布置的模块前挡板和千斤顶紧固板，多个衬环模块的胀开部位于模块前挡板和千斤顶紧固板之间。

模块前挡板接触前端面，千斤顶紧固板接触后端面，液压千斤顶连接千斤顶紧固板。

回缩部和前端面垂直。

液压千斤顶和回缩部分别位于胀开部的两侧，液压千斤顶包括壳体和位于壳体内的可移动的活塞，活塞的靠近回缩部的一端连接滑块，活塞的远离滑块一侧的壳体上开设有连通壳体内部容量的进油嘴。

一种基于上述液压加固装置的加固方法，包括依次进行的以下步骤：

步骤S1：将定径环放置在金属塑料复合管内的端口处；

步骤S2：将扩径机本体伸入定径环，使定径环套接在胀开部外；

步骤S3：启动连接所述扩径机本体的外部液压装置，至定径环外径被扩大至定径环的外壁接触并挤压金属塑料复合管的内层塑料管的内壁后释放外部液压装置的动力；

步骤S4：将扩径机本体转动一定角度，使步骤S3过程中未被接触和挤压到的定径环内壁部分对准胀开部，重复步骤S3的动作，完成加工。

本发明的有益效果是：简便、高效、准确地对金属塑料复合管的端口处进行加固，防止金属塑料复合管端口处的金属管和塑料管分离，影响金属塑料复合管的性能，所述加固装置结构简单紧凑、易携带和移动，使用灵活，适用于加工现场和安装现场等场合，通过液压驱动扩径机本体，使用简单省力易操作。

附图说明

图1为本发明一个实施例的扩径机本体截面结构示意图；

图2为本发明一个实施例的衬环模块截面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

一种用于金属塑料复合管的液压加固装置，如图1和图2所示，包括扩径机本体和用于压紧金属塑料复合管端口处的金属管和塑料管的定径环，较佳的，所述定径环为金属材质的可拉伸的环形部件。拉伸前，定径环的外径小于金属塑料复合管的内径。

扩径机本体包括液压千斤顶、模块前挡板2、千斤顶紧固板3、滑块9、至少一个回程弹簧4和多个衬环模块1。

多个衬环模块1环形阵列布置成筒状结构，衬环模块1在垂直于所述筒状结构中心线的方向上可移动。衬环模块1包括一体连接的胀开部11和回缩部12，胀开部11用于接触挤压定径环内壁，回缩部12用于使多个移动后的衬环模块1复位。所述胀开部11和回缩部12连接成的结构的横截面为L形，即衬环模块1的横截面为L形。

多个衬环模块1的多个胀开部11环形阵列布置成的筒状结构的内侧面为圆台侧面或棱台侧面。

较佳的，胀开部11为有厚度的扇环形。胀开部11包括六个面，分别为相对的前端面111和后端面112，相对的外端面113和内端面114，相对的左端面和右端面。前端面111、后端面112、左端面和右端面均为平面，外端面113和内端面114为非平面。前端面111和后端面112平行间隔布置，回缩部12连接前端面111的靠近内端面114的一端，回缩部12和前端面111垂直。外端面113为接触挤压定径环内壁的部分，外端面113为曲面，多个胀开部11环形阵列布置成的筒状结构的内侧面由多个内端面114形成。

回程弹簧4套接在多个衬环模块1的多个回缩部12环形阵列布置成的筒体外。

模块前挡板2和千斤顶紧固板3平行间隔布置。多个衬环模块1的胀开部11位于模块前挡板2和千斤顶紧固板3之间，模块前挡板2和千斤顶紧固板3通过多个模块定位螺栓6连接，较佳的，模块定位螺栓6设在相邻胀开部11之间。模块定位螺栓6实现对衬环模块1的限位和所述扩径机本体的紧固安装，使每个衬环模块1在垂直于所述筒状结构中心线方向直线移动，且每个衬环模块1移动方向所在直线和筒状结构中心线垂直相交。模块前挡板2接触前端面111，千斤顶紧固板3接触后端面112。

滑块9为一圆台或棱台，滑块9位于多个衬环模块1环形阵列布置成的筒状结构的内圈中，滑块9的小头端较大头端更靠近回缩部12。滑块9的外侧面形状大小和多个胀开部11环形阵列拼接成的筒状结构的内侧面相同，即，滑块9可贴合多个胀开部11环形阵列拼接成的筒状结构的内侧面。

液压千斤顶连接并带动滑块9沿着多个衬环模块1环形阵列布置成的筒状结构的中心线方向移动。液压千斤顶和回缩部12分别位于胀开部11的两侧，液压千斤顶包括壳体51和位于壳体51内的可移动的活塞52。壳体51通过多个千斤顶紧固螺栓8连接千斤顶紧固板3。活塞52的靠近回缩部12的一端通过多个滑块紧固螺栓10连接滑块9，活塞52的远离滑块9一侧的壳体51上开设有进油嘴53，进油嘴53连通壳体51内部活塞52一侧的容腔。活塞52的中心线、滑块9的中心线和所述筒状结构的中心线重合。

基于上述液压加固装置的扩径方法如下：

第一步，首次扩径。

首先，将定径环放置在管材内的端口处，将扩径机本体的胀开部11和回缩部12伸入定径环，使定径环套接在胀开部11外。

然后，将外部液压动力连接进油嘴53并施加液压，活塞52被推动朝着回缩部12一端移动，滑块9被活塞52带动同步移动，滑块9推动多个与其接触的衬环模块1，多个衬环模块1彼此远离的移动，移动方向垂直于活塞52移动方向，换句话说，多个衬环模块1胀开，多个衬环模块1移动至胀开部11的外端面113接触并挤压定径环内壁，定径环外径增大至定径环的外壁接触并挤压金属塑料复合管的内层塑料管的内壁。同时，多个回缩部12环形阵列形成的筒体的外径扩大，回程弹簧4被拉伸。

最后，当定径环接触并挤压到塑料管的内壁时，释放外部液压动力对活塞52的压力，多个回缩部12在回程弹簧4的弹力作用下，回缩部12环形阵列形成的筒体的外径缩小，实现胀开部11、回缩部12和滑块9的复位。

第二步，再次扩径。

将扩径机本体转动一定角度，使第一步首次扩径过程中未被接触和挤压到的定径环内壁部分对准胀开部11的外端面113，然后重复第一步的动作，使未被接触和挤压到的定径环内壁部分实现扩径后完成加工过程。

多个胀开部11胀开并接触定径环内壁时，相邻胀开部11的外端面113之间会存在间隙，此间隙部分即为未被接触和挤压到的定径环内壁部分。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。