一种用于滚压管螺纹的滚压头、及其设备和应用该设备加工的管圆柱毛坯制造技术

本发明专利技术公开了一种用于滚压管螺纹的滚压头、及其设备和应用该设备加工的管圆柱毛坯，其中滚压头包括至少两个滚压轮及设置滚压轮的一滚压轮座，其中滚压轮包含一滚压轮体及一滚压轮轴，滚压轮体包括一滚压轮管螺纹成型部分，滚压轮相对应滚压轮座沿滚压轮轴的方向上有一轴向活动空间，所述轴向活动空间的轴向距离为滚压轮管螺纹成型部分对应螺纹的0.5个螺距至1个螺距。本发明专利技术加工装置简易轻便，便于大量推广使用；且避免了对钢管管体的隐性和显性的破坏，提高了螺纹密实度、螺纹连接强度与密封安全性能，利用本发明专利技术在提高管螺纹连接安全性的基础上，可以探讨减少钢管的外径或壁厚，从而减少钢管用钢量，达到节能减排的绿色环保目的。

【技术实现步骤摘要】
一种用于滚压管螺纹的滚压头、及其设备和应用该设备加工的管圆柱毛坯
本专利技术涉及钢管、管件和管道加工领域，尤其是一种用于滚压管螺纹的滚压头、及其设备和应用该设备加工的管圆柱毛坯。
技术介绍
由于滚压管螺纹相比切削管螺纹具有管螺纹机械连接强度高、密封性能好等优点，被越来越多的人们所重视。国家专利技术专利“CN200310111695.2”和专利技术专利“CN200710106912.7”所揭示的二种滚压管外螺纹加工方法都是先进行轴向冲压圆锥面后再进行管螺纹滚压加工的工艺。相比切削管螺纹一刀加工成形工艺，这种加工工艺需要利用锥形模具机械(或液压)轴向运动冲压工件，先加工形成圆锥面，再在圆锥面上滚压加工管螺纹，否则的话，管螺纹牙型非完整，管体容易变形甚至开裂。目前这种滚压管螺纹加工工艺至少存在下列3个问题：1.由于滚压管螺纹加工工艺比目前套丝或者是切削加工管螺纹工艺多了一道设备庞大的圆锥面加工工序，不但费时，而且对于管网现场加工管螺纹操作非常不便，无法使人接受；2.由于巨大轴向瞬间冲压压力，锥面成形时，管体材料特别是焊管焊缝材料容易受到隐性和显性等破坏，可能造成管螺纹产品安全隐患。3.由于现有滚压管圆柱毛坯外径是以切削工艺而定的钢管外径，外径偏大，在形成圆锥面时，产品内径的往往锥面大于1:16，或者是锥面长度(高度)远远大于标准允许的长度，造成滚压管螺纹产品内孔缩小量大于标准允许的钢管外径和钢管壁厚最大偏差值之累计所造成的最大内径缩小量，对流体输送稳定性可能产生一定影响。究其原因，这是上述二项专利技术专利工艺设计上的缺陷以及以切削管螺纹技术制定的钢管标准外径为滚压管圆柱毛坯外径等原因所造成的。通过上述描述与分析，我们不难发现：解决上述问题，特别是省略轴向冲压工艺，简化工艺步骤，使滚压管螺纹既符合国家和国际标准，又符合目前人们操作习惯是推广滚压管螺纹这一优秀工艺的关键所在。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以相对应的一定的管圆柱毛坯外径作为滚压管螺纹的标准管外径，可以不通过锥形模具机械(或液压)轴向运动冲压工件加工形成锥面工艺，仅仅通过滚压这一贯穿始终的工艺方法，直接在管圆柱毛坯上滚压加工成形密封圆锥管螺纹的一种滚压头、及其设备，使滚压圆锥管螺纹加工工艺简单、实用和完整，并且完全符合人们目前的操作习惯。为了实现上述专利技术目的，本专利技术公开了一种用于滚压管螺纹的滚压头，包括至少两个滚压轮及设置所述滚压轮的一滚压轮座，其中所述滚压轮包含一滚压轮体及一滚压轮轴，所述滚压轮体包括一滚压轮管螺纹成型部分，其特征在于，所述滚压轮体相对应所述滚压轮座沿所述滚压轮轴的方向上有一轴向活动空间，所述轴向活动空间的轴向距离为所述滚压轮管螺纹成型部分对应螺纹的0.5个螺距至1个螺距，以保证所述滚压轮依次进入滚压，实现自由对牙。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述滚压轮体相对于所述滚压轮座沿所述滚压轮轴的径向上有一径向活动空间，所述径向活动空间的径向距离为不超过所述滚压轮管螺纹成型部分对应螺纹的0.5个螺距。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴向活动空间和所述径向活动空间是通过选自以下任一组中所述结构来实现的：l)所述滚压轮和所述滚压轮座之间的浮动连接；m)所述滚压轮体与所述滚压轮轴之间的浮动连接；n)a)组和b)组的组合；所述浮动连接选自：轴孔浮动连接或轴承浮动连接。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴向活动空间和所述径向活动空间是通过所述滚压轮和所述滚压轮座之间的浮动连接来实现的，且所述滚压轮的滚压轮体与滚压轮轴是一体成型或键槽配合；所述浮动连接选自：轴孔浮动连接或轴承浮动连接。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴孔浮动连接包括：o)所述滚压轮体轴孔表面与所述滚压轮轴表面任一呈弧形或均为弧形的接触连接；或p)所述滚压轮轴和所述滚压轮座之间的轴孔连接位置处表面任一呈弧形或均为弧形的接触连接；或q)所述滚压轮体轴孔表面与所述滚压轮轴表面均为圆柱面的接触连接，且所述滚压轮体轴孔端口直径等于所述滚压轮轴直径加上0.5个至1个对应滚压轮螺纹的螺距；r)所述滚压轮轴和所述滚压轮座之间的轴孔连接位置处表面均为圆柱面的接触连接，且所述滚压轮座轴孔端口直径等于所述滚压轮轴直径加上0.5个至1个对应滚压轮螺纹的螺距。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴孔浮动连接包括：s)所述滚压轮轴和所述滚压轮座之间轴孔连接位置处表面任一呈弧形或均为弧形的接触连接；或t)所述滚压轮轴和所述滚压轮座之间的轴孔连接位置处表面均为圆柱面的接触连接，且所述滚压轮座轴孔端口直径等于所述滚压轮轴直径加上0.5个至1个对应滚压轮螺纹的螺距。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴承浮动连接是通过滚针连接实现的。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴承浮动连接是通过滚针连接实现的。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述管螺纹成型部分的形状是圆锥管螺纹或圆柱管螺纹。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述滚压轮体在所述管螺纹成型部分前端进一步包括一预成型部分，所述预成型部分的形状包括圆柱面、圆锥面、圆柱管螺纹、非完整圆柱管螺纹、非完整圆锥管螺纹、或其组合。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述滚压轮体在所述管螺纹成型部分前端进一步包括导入部分，所述导入部分的形状包括锥面、弧面、渐进曲面或其组合。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述滚压轮体在所述预成型部分前端进一步包括导入部分，所述导入部分的形状包括锥面、弧面、渐进曲面或其组合。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述滚压轮体的导入部分的形状为弧面，所述预成型部分的形状为圆柱管螺纹，所述管螺纹成型部分的形状为圆锥管螺纹。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述滚压头包括N个环形螺纹滚压轮，其每个滚压轮的第一道非完整螺距螺纹的螺距轴向长度以下述方式设置：u)将其中任意一个滚压轮称为第一滚压轮，其第一道非完整螺距螺纹的螺距轴向长度等于其螺距；v)按顺时针方向或逆时针方向与所述第一滚压轮相邻的滚压轮的第一道非完整螺距螺纹的螺距轴向长度依次减少1/N螺距，直至减少至1/N螺距；其中，N为大于等于2的自然数。比较好的是，本专利技术的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述导入部分、所述预成型部分以及所述管螺纹成型部分是一体化结构，或是组合结构。本专利技术还公开了一种包含上述任一项中所述滚压头的管螺纹滚压设备，应用于加工一管圆柱毛坯，进一步包括：机座、动力电机及变速装置、工件夹紧装置、空心主轴、电机开关、两根轴向导柱、滑座；其中，所述机座上部一侧设有一动力电机及一变速装置和一电机开关，所述动力电机上方有一空心主轴，所述变速装置将所述动力电机的主轴与所述空心主轴相连；所述机座上部还有一用于夹紧所述待加工的所述管圆柱毛坯并使其旋转的夹紧装置，所述夹紧装置与所述空心主轴同轴心并连为一体；所述两轴向导柱设置在所述机座上部的另一侧，且平行于所述空心主轴中心线前后设置；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于滚压管螺纹的滚压头，包括至少两个滚压轮及设置所述滚压轮的一滚压轮座，其中所述滚压轮包含一滚压轮体及一滚压轮轴，所述滚压轮体包括一滚压轮管螺纹成型部分，其特征在于，所述滚压轮体相对应所述滚压轮座沿所述滚压轮轴的方向上有一轴向活动空间，所述轴向活动空间的轴向距离为所述滚压轮管螺纹成型部分对应螺纹的0.5个螺距至1个螺距。

【技术特征摘要】
2012.10.08 CN 201210379912.51.一种用于滚压管螺纹的滚压头，包括至少两个滚压轮及设置所述滚压轮的一滚压轮座，其中所述滚压轮包含一滚压轮体及一滚压轮轴，所述滚压轮体包括一滚压轮管螺纹成型部分，其特征在于，所述滚压轮体相对应所述滚压轮座沿所述滚压轮轴的方向上有一轴向活动空间，所述轴向活动空间的轴向距离为所述滚压轮管螺纹成型部分对应螺纹的0.5个螺距至1个螺距；其中，所述滚压轮体相对于所述滚压轮座沿所述滚压轮轴的径向上有一径向活动空间，所述径向活动空间的径向距离为不超过所述滚压轮管螺纹成型部分对应螺纹的0.5个螺距，以保证所述滚压轮依次进入滚压，实现自由对牙。2.如权利要求1所述的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴向活动空间和所述径向活动空间是通过选自以下任一组中的结构来实现的：a)所述滚压轮和所述滚压轮座之间的浮动连接；b)所述滚压轮体与所述滚压轮轴之间的浮动连接；c)a)组和b)组的组合；所述浮动连接选自：轴孔浮动连接或轴承浮动连接。3.如权利要求1所述的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴向活动空间和所述径向活动空间是通过所述滚压轮和所述滚压轮座之间的浮动连接来实现的，且所述滚压轮的滚压轮体与滚压轮轴是一体成型或键槽配合；所述浮动连接选自：轴孔浮动连接或轴承浮动连接。4.如权利要求2所述的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴孔浮动连接包括：d)所述滚压轮体轴孔表面与所述滚压轮轴表面任一呈外凸圆弧形或均为外凸圆弧形的接触连接；或e)所述滚压轮轴和所述滚压轮座之间的轴孔连接位置处表面任一呈外凸圆弧形或均为外凸圆弧形的接触连接；或f)所述滚压轮体轴孔表面与所述滚压轮轴表面均为圆柱面的接触连接，且所述滚压轮体轴孔端口直径等于所述滚压轮轴直径加上0.5个至1个对应滚压轮螺纹的螺距；或g)所述滚压轮轴和所述滚压轮座之间的轴孔连接位置处表面均为圆柱面的接触连接，且所述滚压轮座轴孔端口直径等于所述滚压轮轴直径加上0.5个至1个对应滚压轮螺纹的螺距。5.如权利要求3所述的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴孔浮动连接包括：h)所述滚压轮轴和所述滚压轮座之间轴孔连接位置处表面任一呈弧形或均为弧形的接触连接；或i)所述滚压轮轴和所述滚压轮座之间的轴孔连接位置处表面均为圆柱面的接触连接，且所述滚压轮座轴孔端口直径等于所述滚压轮轴直径加上0.5个至1个对应滚压轮螺纹的螺距。6.如权利要求2所述的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴承浮动连接是通过滚针连接实现的。7.如权利要求3所述的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述轴承浮动连接是通过滚针连接实现的。8.如权利要求1至7任一所述的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述管螺纹成型部分的形状是圆锥管螺纹或圆柱管螺纹。9.如权利要求8所述的用于滚压管螺纹的滚压头，其特征在于，所述滚压轮体在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊，
申请(专利权)人：上海泛华紧固系统有限公司，
类型：发明
国别省市：