[实用新型]一种具有增减压作用的胀管机胀头

说明书

本实用新型涉及一种以橡胶为介质的胀管装置，尤其涉及胀管装置的胀头。

胀管机是一种常用的机械装置，这种装置能够使得管子发生变形，进一步可以实现管子与其他结构的固定和连接，在换热器、锅炉以及空调等机械设备的制造中，具有十分广泛的应用。

橡胶胀接是在换热器等制造中实现管子与管板连接的经常使用的方法。橡胶胀接具有胀接速度快，对管子内壁没有污染，胀接压力均匀，单孔作业成本低等优点。目前常用的胀管机胀头包括一个等直径的芯轴、设置在等直径芯轴外的橡胶弹性体、密封圈和挡环等部件，这种传统的胀接装置常常引起整个管板的塑性变形甚至屈服，引起周围已经胀好的管子与管板接头的卸载，使得周围的接头发生泄漏，影响胀接质量。因此对这种装置进行改进，尤其对胀头进行新的的设计，以满足机械加工的需要将具有十分重要的意义。

本实用新型的目的在于设计一种具有增减压作用的胀管机胀头，以克服现有技术的上述缺陷。

发明的技术构思是这样的：

胀管过程中，胀管压力与轴向压力成正比，而轴向压力与该处的横截面积成反比，所以，通过改变该处的横截面积就可以改变该处的轴向压力和胀管压力，实现局部的增压或减压。为此，发明人设计了一个变径芯轴。它的工作原理是这样的：在没有摩擦时或摩擦很小时，轴向力在传递过程中基本保持不变，轴向压力等于轴向力除以横截面积，在直径不变时，各处的横截面积都相等，所以各处的轴向压力也都相等，胀管压力也相等；当直径改变时，变径处的横截面积发生了改变，所以该处的轴向压力也同时发生改变，胀管压力也发生改变；当芯轴直径变小时，橡胶弹性体的横截面积变大，轴向压力变小，胀管压力变小达到了减压目的；当芯轴直径变大时，橡胶弹性体的横截面积变小，轴向压力变大，胀管压力变大，达到了增压目的。

当摩擦系数较大时，摩擦力会使得轴向力沿轴线从两端向中间递减，由于芯轴中部直径发生了改变，所以轴向力的递减程度会加强或减弱：直径减小，递减程度加强，直径增大，递减程度减弱，客观上使得胀管压力沿轴向变得均匀甚至使得变径部分的压力增大，达到了增压的目的。

实现本实用新型的技术方案：

本实用新型所说的胀头包括：

一个变直径的芯轴，该芯轴上设有一个或一个以上的凸起；

一个橡胶弹性体，该弹性体上设有与芯轴上的凸起相配合的凹槽，弹性体套在芯轴外，并与芯轴紧密配合，而芯轴上的凸起则嵌入弹性体上的凹槽；

设置在芯轴两端，并与弹性体紧靠在一起的密封圈和与密封圈紧靠在一起的挡环；

设置在芯轴端部用于将芯轴、橡胶弹性体、密封圈和挡环连接紧固成一体的紧固件；

芯轴的一端与动力装置相连接，橡胶弹性体在端部受到压力时，将沿芯轴收缩，变短变粗。

以下将通过附图对本实用新型作详细的说明。

图1为芯轴中部具有一个凸起的胀头结构示意图。

图2为图1所示的胀头中的橡胶弹性体的示意图。

图3为具有二个凸起的芯轴示意图。

图4为具有二个单边倾斜凸起的芯轴示意图。

图5为凸起可拆卸的芯轴示意图。

由图1和图2可见，所说的胀头包括：

一个变直径的芯轴1，该芯轴上设有一个凸起8：

一个橡胶弹性体2，该弹性体2上设有与芯轴上的凸起8相配合的凹槽11，所说的弹性体2套在芯轴1外，并与芯轴1紧密配合，而芯轴1上的凸起8则嵌入弹性体2上的凹槽11；

设置在芯轴1两端、并与弹性体2紧靠在一起的密封圈7和与密封圈7紧靠在一起的挡环6；

设置在芯轴1端部用于将芯轴1、橡胶弹性体2、密封圈7和挡环6连接紧固成一体的紧固件5，所说的紧固件5可以采用螺栓或销钉等常规的紧固件；

芯轴1的一端与动力装置10相连接。

图3为本实用新型的另一实施例。由图3可见，该实施例的芯轴1具有二个凸起8，其他结构则与图1的结构相同。由于芯轴1上设有二个凸起8，因此在二个凸起8之间形成了一个凹潭，当橡胶弹性体2在端部受到压力沿芯轴收缩短变粗时，凹潭处的压力将小于芯轴1上其他部位的压力，起到减压的作用，而凸起8处的压力则最大，起到增压的作用。

图4为具有二个单边倾斜凸起8的芯轴示意图。所谓“单边倾斜”，是指凸起8的一边不向下倾斜，而与芯轴1合为一体。两个单边凸起8之间形成一个凹潭，当橡胶弹性体2在端部受到压力沿芯轴收缩短变粗时，凹潭处的压力将小于芯轴1上其他部位的压力，起到减压的作用。