一種非金屬管法蘭連接器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管道連接器，具體涉及一種非金屬管法蘭連接器。
【背景技術(shù)】
[0002]在管道工程中，非金屬(塑料)管道使用越來越普遍，包括非金屬水管道、非金屬油氣管道等輸送各種介質(zhì)的管道。非金屬的連接是管道工程的一項主要技術(shù)之一，如非金屬管道的鋪設(shè)時，需要將管道與管道相互連通在一起，包括非金屬管道與非金屬管道的連接及非金屬與金屬管道的連接。管道的連接不僅是達到連通的目的，而且還要保證其連接后的密閉性，具有的力學(xué)性能及連接工藝的可行性。利用法蘭連接管道是管道連接過程常見的連接方式之一，它不僅效果好，而且速度快、施工方面等優(yōu)點而被廣泛地使用。目前廣泛采用的是預(yù)制非金屬法蘭方法，即預(yù)制非金屬法蘭接頭，然后在現(xiàn)場將其與非金屬管道進行連接。這種管道連接方法不僅增加了工作量，如增加了焊接工序，也就增加了出現(xiàn)連接過程的缺陷的幾率，同時由于管道直徑的不同，就需要事先預(yù)制直徑不等的非金屬法蘭接頭以滿足不同直徑管道的連接需要。本發(fā)明采用了非金屬管道連接器方法就能很好地解決這一問題。它是在現(xiàn)場直接將非金屬管直接制成帶法蘭接頭的管道，即法蘭與管道兩者做成一體，消除了連接的焊接過程。這種方法不但提高了生產(chǎn)效率，方便了現(xiàn)場制作，而且大大提高了其質(zhì)量。該管道連接器特別適用于硬質(zhì)聚氯乙烯塑料管道生成法蘭。是將硬質(zhì)聚氯乙烯管道利用電熔套筒高溫加熱后使其處于熔融狀態(tài)，隨后利用法蘭模型對熔融狀態(tài)的管道進行模壓成型，當(dāng)熔融的硬質(zhì)聚氯乙烯材料冷卻后模型分離，從而制成可直接連用的整體法蘭。
[0003]硬質(zhì)聚氯乙烯管道的連接方式主要有:電熔連接、熱熔對接連接、熱熔承插連接、熱熔鞍型連接、法蘭連接、旋壓輪連接、螺紋連接、熱熔連接焊等。對于聚丙烯管承插連接一般采用電熔連接和熱熔對接兩種方式，這兩種非金屬壓力管道的連結(jié)方式到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]電熔連接工藝過程中，需要有專用的電熔焊機或熱熔機，滿足不同規(guī)格尺寸、不同材質(zhì)的非金屬管管的連接。但熱熔連接和電熔連接方式都屬于不可拆連接，即一旦管道與管道連接后，就不易根據(jù)需要進行拆卸，如果必要時，必須采用切割方式才能斷開兩管的連接，增加了切割工序，造成一定管材的浪費。同時這種連接對操作人員的技能要求較高。不同牌號、材質(zhì)的管材與管材、管材與管件連接，需要做試驗連接，對連接工藝經(jīng)驗證后才能進行實際連接操作，這些都增加的焊接難度與成本。
[0005]在管道工業(yè)中還常采用法蘭的連接方式，這種連接也是一種常見的傳統(tǒng)式管道連接方式。法蘭連接方法且簡單可靠，克服了上述方式的不足。對于非金屬管道的連接也可采用法蘭的方式，特別是對于直徑較大的非金屬管道連接更為常用。一般法蘭連接包括擴口活套法蘭式連接、凸緣接管活套法蘭式連接、管螺紋法蘭連接。然而，這些非金屬法蘭如金屬法蘭一樣，法蘭作為單獨的管道一個零件，在工廠單獨加工制造而成，如按照不同的非金屬管道的管徑生產(chǎn)出與相匹配的法蘭，現(xiàn)場管道連接時，將與匹配的法蘭焊接于管道兩端，通過法蘭與法蘭的連接，實現(xiàn)管道與管道的連接。
[0006]但這種焊接法蘭工藝存在以下幾點不足:1.除了需要配套專用焊機外，還要有相應(yīng)的配套設(shè)備與焊接材料。2.增加了在焊接過程造成的材料的損失。3.影響了管道連接的質(zhì)量。由于增加了焊縫，一定程度上削弱了焊接后管材的強度，如出現(xiàn)在焊縫處的斷裂或泄漏情況。4.必須要有與所連接管道相配套的專用法蘭，而在實際工程中，事先無法準確知道所需法蘭的數(shù)量和大小，而造成法蘭的剩余或不足。5.由于現(xiàn)場條件所限，增加了管道連接工藝的技術(shù)難度與工序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種能夠解決非金屬管道連接問題，提高生產(chǎn)效率，提高了非金屬管道連接接口質(zhì)量的非金屬管法蘭連接器。
[0008]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:包括機架，機架上固設(shè)有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿的一端套設(shè)有管道固定夾具，另一端套設(shè)有轉(zhuǎn)軸支架，所述管道固定夾具和轉(zhuǎn)軸支架的下端均設(shè)置有傳動機構(gòu)；所述管道固定夾具和轉(zhuǎn)軸支架之間的機架上固設(shè)有套筒，套筒內(nèi)固設(shè)有左法蘭模具；所述轉(zhuǎn)軸支架上設(shè)置有頂軸機構(gòu)，頂軸機構(gòu)上從內(nèi)向外依次連接有右法蘭模具和推盤，所述頂軸機構(gòu)能夠通過旋轉(zhuǎn)使右法蘭模具與左法蘭模具結(jié)合或分離，所述頂軸機構(gòu)的內(nèi)端部設(shè)置有加熱裝置，且頂軸機構(gòu)的內(nèi)端部能夠伸入非金屬管內(nèi)；所述管道固定夾具、左法蘭模具、右法蘭模具和頂軸機構(gòu)處于同一軸線上。
[0009]所述頂軸機構(gòu)包括同軸設(shè)置的外頂軸和內(nèi)頂軸，外頂軸套設(shè)在內(nèi)頂軸上，外頂軸與內(nèi)頂軸和轉(zhuǎn)軸支架均通過螺紋連接，所述右法蘭模具和推盤套設(shè)在內(nèi)頂軸上，推盤與外頂軸固連，所述加熱裝置設(shè)置在內(nèi)頂軸的內(nèi)端部，且內(nèi)頂軸的內(nèi)端部能夠伸入非金屬管內(nèi)。
[0010]所述內(nèi)頂軸的內(nèi)端部固設(shè)有內(nèi)頂軸套，內(nèi)頂軸套上設(shè)置有限位凸臺。
[0011]所述左法蘭模具和右法蘭模具上均固設(shè)有加熱套，加熱套內(nèi)均設(shè)置有加熱裝置。
[0012]所述加熱裝置為電熔管。
[0013]所述右法蘭模具的加熱套與推盤通過推力軸承連接。
[0014]所述傳動機構(gòu)包括分別固設(shè)在管道固定夾具和轉(zhuǎn)軸支架下端的齒條，所述齒條下端分別設(shè)置有蝸桿，蝸桿通過自鎖支架設(shè)置在機架上，旋轉(zhuǎn)所述蝸桿能夠分別通過齒條帶動管道固定夾具和轉(zhuǎn)軸支架沿導(dǎo)桿移動，從而轉(zhuǎn)軸支架帶動頂軸機構(gòu)、右法蘭模具和推盤整體移動。
[0015]所述導(dǎo)桿的兩端部分別設(shè)置有能夠?qū)艿拦潭▕A具和轉(zhuǎn)軸支架限位的導(dǎo)桿螺栓。
[0016]所述導(dǎo)桿上套設(shè)有兩個管道固定夾具，管道固定夾具通過手柄連接夾持塊夾持固定非金屬管。
[0017]所述左法蘭模具和右法蘭模具合并壓制法蘭時，通過定位銷結(jié)合并定位，右法蘭模具上設(shè)置有用于法蘭螺栓孔成型的凸圓柱。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用管道固定夾具夾持非金屬管，并通過傳動機構(gòu)將非金屬管送入套筒內(nèi)，并將頂軸機構(gòu)的內(nèi)端部伸入非金屬管內(nèi)進行加熱融化，同時頂軸機構(gòu)旋轉(zhuǎn)帶動右法蘭模具能夠?qū)⒆蠓ㄌm模具與右法蘭模具結(jié)合，利用法蘭壓模對熔融狀態(tài)的管道進行模壓成型，當(dāng)熔融的非金屬管冷卻后壓模型分離，從而壓制成可直接連用的法蘭，能夠在現(xiàn)場直接將非金屬管連接處直接壓制成整體式管道接頭法蘭形式，即接頭法蘭與管道本身兩者合為一整體，消除了在非金屬管道上另行焊接法蘭所產(chǎn)生的焊接連接式的各種問題，本發(fā)明不但提高了生產(chǎn)效率，方便了現(xiàn)場制作，而且大大提高了非金屬管連接接口的質(zhì)量。
[0019]進一步，頂軸機構(gòu)包括同軸設(shè)置的外頂軸和內(nèi)頂軸，外頂軸與內(nèi)頂軸和轉(zhuǎn)軸支架均通過螺紋連接，轉(zhuǎn)軸支架通過傳動機構(gòu)帶動頂軸機構(gòu)、右法蘭模具和推盤整體向非金屬管移動，操作內(nèi)頂軸通過旋轉(zhuǎn)使其內(nèi)端部伸入非金屬管內(nèi)利用加熱裝置進行加熱熔化，旋轉(zhuǎn)外頂軸通過推盤帶動右法蘭模具與左法蘭模具結(jié)合，外頂軸和內(nèi)頂軸的動作均不影響其他部件的動作，通過分別操作實現(xiàn)對非金屬管的壓模成型。
[0020]更進一步，內(nèi)頂軸的內(nèi)端部的內(nèi)頂軸套伸入非金屬管道內(nèi)，通過加熱裝置的加熱非金屬管的入口直徑不斷增大，形成喇叭口便于后續(xù)的壓模成型，內(nèi)頂軸套上設(shè)置限位凸臺，限制了內(nèi)頂軸的行程，避免了內(nèi)頂軸伸入非金屬管過長或過短的問題，進一步提高非金屬管模壓成型的質(zhì)量。
[0021]更進一步，左法蘭模具和右法蘭模具上均固設(shè)有加熱套，加熱套內(nèi)均設(shè)置有加熱裝置，利用加熱裝置加熱加熱套再傳導(dǎo)至左法蘭模具和右法蘭模具，通過加熱模具能夠更充分均勻的融化非金屬管，便于壓模成型，提高成型的質(zhì)量。
[0022]更進一步，采用電熔管作為加熱裝置，電熔管件內(nèi)含有電熱絲，電流通過銅絲電阻發(fā)熱，從而把熱傳導(dǎo)給非金屬管，非金屬管管獲得足夠的熱量后融化，通過設(shè)計電熔管的長度、厚度和內(nèi)外直徑設(shè)計，以及控制電熔管的電熔焊機的輸出電壓和相控原理等，提高壓模成型的質(zhì)量。
[0023]更進一步，外頂軸帶動推盤轉(zhuǎn)動，推盤通過推力軸承推動加熱套和右法蘭模具向移動，通過推力軸承的作用使右法蘭模具和加熱套只有左右的位移，傳動更加可靠。
[0024]進一步，利用蝸桿和齒條傳動的自鎖性，達到只有蝸桿帶動齒條，而齒條不能帶動蝸桿的目的，更好地保證了非金屬管模壓成型過程的穩(wěn)定性。
[0025]更進一步，通過導(dǎo)桿兩端的導(dǎo)桿螺栓，分別對管道固定夾具和轉(zhuǎn)軸支架進行限位，限制管道固定夾具和轉(zhuǎn)軸支架的行程。
[0026]更進一步，利用兩個管道固定夾具固定非金屬管，使非金屬管固定的更加牢靠，提高了壓模成型后法蘭的精度。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為法蘭模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的模壓成型工藝過程圖；
[0030]其中，1-左導(dǎo)桿螺栓；2-管道固定夾具；3-手柄；4-套筒；5_左加熱套；6-左法蘭模具；7_右法蘭模具；8_右加熱套；9_推力軸承；10_推盤；11_轉(zhuǎn)軸支架；12_外頂軸；13-外頂軸柄；14_內(nèi)頂軸；15_內(nèi)頂軸柄；16_導(dǎo)桿；17-右導(dǎo)桿螺