一种尾部不动前端绕弯的弯管设备

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种尾部不动前端绕弯的弯管设备。

背景技术

目前市场上现有的弯管设备，进行薄壁管的冷弯曲时因为管子内部的芯棒不动，管子随胎具进行旋转，这样就造成薄壁管的弯曲处出现打折、鼓包，出现椭圆型，减薄率太高等问题，达不到技术要求。

发明内容

本发明主要解决现有技术的薄壁管弯曲时弯曲处出现打折、鼓包以及圆度和减薄率等技术问题，提供了一种尾部不动前端绕弯的弯管设备。

本发明提供的一种尾部不动前端绕弯的弯管设备，包括：芯轴及芯轴支架、滑瓦锁紧机构、卡瓦锁紧机构、操作台、工作台、固定于工作台上的回转台及控制滑瓦锁紧机构和卡瓦锁紧机构的液压动力单元。管件与安装于回转台上的模具相匹配；管件的一端放在固定于工作台上的卡瓦锁紧机构中固定，管件另一端穿入芯轴；滑瓦锁紧机构附在管件上，当回转台旋转时，滑瓦锁紧机构压着管件于模具上进行弯折，滑瓦锁紧机构和芯轴随管件一起转动。

进一步的，芯轴支架下部设有支腿，芯轴支架上部安装有芯轴及芯轴驱动机构；芯轴安装在滚珠丝杠的前端，芯轴下部设计有芯轴导向槽；芯轴结构包含一段光轴和芯球，芯轴驱动机构采用伺服电机带动丝杠螺母转动，从而实现滚珠丝杠及芯轴的伸缩，丝杠螺母安装在齿轮箱中，前后各设有一个角接触球轴承，芯轴前端超过回转台10-15mm；芯轴支架与回转台连接在一起，随回转台一起转动。

进一步的，所述回转台由回转支承、回转驱动机构、回转平台组成；回转支承采用外齿式单排四点接触球式回转支承，外圈与回转平台连接，内圈与工作台连接；回转驱动机构安装在工作台上，采用伺服电机驱动小齿轮带动回转支承外齿圈转动，齿轮采用大模数。

进一步的，所述卡瓦锁紧机构安装于工作台上，卡瓦锁紧机构由锁紧液压缸、卡瓦、支架组成。

进一步的，所述滑瓦锁紧机构安装于回转平台上，随回转平台一起回转，在弯管过程中，抱紧管件外侧，迫使管件围绕中心的模具产生塑性变形；所述滑瓦锁紧机构由锁紧液压缸、滑瓦、安装支架组成。

进一步的，所述液压动力单元为卡瓦锁紧机构和滑瓦锁紧机构的锁紧液压缸提供动力，液压管路设置有截止阀，在工作过程中保持锁紧液压缸内的压力不变，保证液压缸在工作过程中的夹持力不变。

进一步的，所述操作台集成了操作单元、控制单元及检测装置；所述操作单元设置有液晶触摸显示器、操作按钮、急停按钮；通过触摸显示器设置芯轴的移动距离，输入管件的尺寸、弯管角度；实时显示实际弯管位置、角度、液压缸内部压力、弯曲速率的信息；通过显示器设定不同管路或设备自身的各种门限值，对操作者有各种提示预警或违规操作的报警显示；所述控制单元包括断路器、接触器、变压器等常规电器，以及控制器系统核心元件PLC控制器、伺服控制器；PLC控制器与伺服控制器进行实时通讯，根据操作指令及程序控制电机的正反转及速度，实现对回转台及芯轴机构的动作控制，并且输出控制液压系统中的换向电磁阀，实现对卡瓦油缸、滑瓦油缸的机构动作控制；所述检测装置主要包括检测卡瓦油缸、滑瓦油缸移动位置的接近开关，检测受力的压力传感器，用于检测转台电机、芯轴电机的编码器。

本发明提供的尾部不动前端绕弯的弯管设备与现有技术相比，有以下优点：本弯管设备的特点是弯曲时芯轴随薄壁管子同时进行移动，不管薄壁管旋转到哪个角度，芯轴都能随管子旋转，从而提高了薄壁管冷弯曲的质量，保证了薄壁管的弯曲处不会出现折皱和鼓包，保证薄壁管子弯曲后的圆度≤7％，减薄率≤9％。

附图说明

图1是本发明提供的一种尾部不动前端绕弯的弯管设备；

图2是本发明提供的芯轴及芯轴支架结构图；

图3是本发明提供的回转台结构图；

图4是本发明提供的卡瓦锁紧机构和滑瓦锁紧机构结构图；

图5是本发明提供的液压动力单元结构图；

图6是本发明提供的操作单元、控制单元及检测装置结构图；

图7是本发明提供的弯管设备工作状态示意图。

附图标记：1、芯轴及芯轴支架；2、滑瓦锁紧机构；3、卡瓦锁紧机构；4、操作台；5、工作台；6、回转台；7、管件；8、模具；11、芯轴；12、芯球。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

本实施例的尾部不动前端绕弯的弯管设备，如图1所示，包括：芯轴及芯轴支架1、滑瓦锁紧机构2、卡瓦锁紧机构3、操作台4、工作台5、固定于工作台5上的回转台6及控制滑瓦锁紧机构2和卡瓦锁紧机构3的液压动力单元。

如图2，所述芯轴支架由型钢焊接而成，长度约为5米，为保证支承强度，下部设计有带万向轮的支腿，上面安装有芯轴及芯轴驱动机构。芯轴11安装在滚珠丝杠的前端，下部设计有芯轴导向槽；芯轴结构包含一段光轴和芯球12，芯球12的直径与芯轴11的直径相同。保证弯管过程中的穿管要求和弯管质量；芯轴11和芯球12位于管件7内，随着管件7的弯曲旋转同时移动，管件7进行弯曲时芯球12一直保持在弯曲点处，管件7就不会出现打折和鼓包的现象。芯轴驱动机构采用伺服电机带动丝杠螺母转动，从而实现滚珠丝杠及芯轴11的伸缩，丝杠螺母安装在齿轮箱中，前后各有一个角接触球轴承，保证丝杠轴向载荷。采用的NSK精密丝杠和伺服电机驱动达到了芯轴11伸缩的精度要求，保证弯管工艺要求的芯轴11前端超过回转中心10-15mm的要求。

如图3所示，所述回转台6由回转支承、回转驱动机构、回转平台等组成。回转支承采用外齿式单排四点接触球式回转支承，外圈与回转平台连接，内圈与工作台5连接；回转驱动机构安装在工作台上，采用伺服电机驱动小齿轮带动回转支承外齿圈转动，齿轮采用大模数，可承受较大载荷，驱动机构采用了伺服电机，可精确控制平台回6转角度，达到弯管角度精度要求。

芯轴支架与回转平台连接在一起，随回转台一起转动，回转动力来自于回转平台。

如图4所示，所述卡瓦锁紧机构3安装于工作台5上，在弯管过程中起到固定作用。卡瓦锁紧机构3由锁紧液压缸、卡瓦、支架等组成。所述滑瓦锁紧机构2安装于回转平台上，随回转平台一起回转，在弯管过程中，抱紧管坯外侧，迫使管坯围绕中心的胎具产生塑性变形。滑瓦锁紧机构由锁紧液压缸、滑瓦、安装支架等组成。

所述工作台5由型钢框架及钢板焊接而成的箱体结构，上面安装有回转台6、卡瓦锁紧机构3、滑瓦锁紧机构2，下部(内部)设置有液压动力单元。

如图5所示，液压动力单元为卡瓦锁紧机构和滑瓦锁紧机构的锁紧液压缸提供动力，其结构包括：油箱、电机、泵、安全阀、换向阀及相关液压辅件。

液压管路设置有截止阀，在工作过程中保持锁紧液压缸内的压力不变，保证液压缸在工作过程中的夹持力不变。

如图6所示，所述操作台4集成了操作单元、控制单元及检测装置。操作台4按照人工美学设计，其高度设置和角度设计符合大多数人的操作习惯。

操作单元设置有液晶触摸显示器、操作按钮、急停按钮等。可以通过触摸显示器设置芯轴的移动距离，输入管件的尺寸、弯管角度等要素。实时显示实际弯管位置、角度、液压缸内部压力、弯曲速率等信息。另外也可以通过显示器设定不同管路或设备自身的各种门限值。并且具备对操作者有各种提示预警或违规操作的报警显示。

控制单元主要包括断路器、接触器、变压器等常规电器，以及控制器系统核心元件PLC控制器、伺服控制器等主要设备。PLC控制器与伺服控制器进行实时通讯，根据操作指令及程序控制电机的正反转及速度，实现对转台及芯轴机构的动作控制，并且输出控制液压系统中的换向电磁阀，实现对卡瓦油缸、滑瓦油缸的机构动作控制。

检测元件主要包括检测卡瓦油缸、滑瓦油缸移动位置的接近开关，检测受力的压力传感器。检测转台电机、芯轴电机的编码器等。

如图7所示，本设备采用旋转形式对管件7进行弯曲，第一步需要生产的管件7与设备的弯曲模具8相匹配。在弯曲形成过程中，先将管件7画好弯曲线，管件7的一端放在卡瓦锁紧机构3中固定(要求与画好的线对准)，管件另一端穿入芯轴11和芯球12，芯轴11和芯球12的作用主要是为了在旋转过程中避免管件7发生折皱和塌陷等缺陷。滑瓦锁紧机构2的滑瓦部分附在管件7上，当旋转时，滑瓦压着管件7，滑瓦和芯轴随管件7一起转动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。