一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置

1.一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置，其特征在于，包括对称夹紧机构(1)、传动机构(2)、加热部分(3)和辊弯机构(4)；对称夹紧机构(1)包括夹紧机架(26)、夹紧推杆(9)和两个对称布置的移动底座(12)，夹紧机架(26)前侧设有开口，两个移动底座(12)的连接杆分别插入夹紧机架(26)的开口两端形成移动副，夹紧机架(26)后侧设置有夹紧推杆(9)，夹紧推杆(9)由推杆和横轴组成，横轴位于夹紧机架(26)中间，推杆一端固定于横轴上，另一端穿出夹紧机架(26)后侧设置的中心孔形成移动副；横轴两端设置有沿横轴滑动的滑槽(10)，每个滑槽(10)的上下端面通过设置的凸圆分别与上连杆(8)和下连杆(25)的一端铰接相连，两根上连杆(8)的另一端分别与两个移动底座(12)铰接相连，两根下连杆(25)的另一端分别铰接连接至夹紧机架(26)左右两侧；两个移动底座(12)在上连杆(8)和下连杆(25)的带动下相向运动或背向运动；辊弯机构(4)包括压辊轴(16)、弯辊轴(18)、成形辊轴(6)、上辊和下辊，下辊包括弯曲下辊(5)、成形下辊(7)和压下辊(17)，上辊包括弯曲上辊(21)、成形上辊(31)和压上辊(33)；夹紧机架(26)和位于夹紧机架(26)上方的顶板(19)之间设置有压辊轴(16)、弯辊轴(18)和成形辊轴(6)，压辊轴(16)和弯辊轴(18)下端通过轴承分别对称安装于两个移动底座(12)上，成形辊轴(6)下端通过轴承安装有成形推杆(11)；压辊轴(16)、弯辊轴(18)上端从顶板(19)上对应开设的条形槽Ⅰ穿出，成形辊轴(6)上端从顶板(19)上对应开设的条形槽Ⅱ穿出；传动机构(2)设置于移动底座(12)上，传动机构(2)包括主动齿轮(14)、从动齿轮(13)、齿轮轴(15)、主动链轮(30)和弯辊链轮(29)、张紧杆(23)、张紧弹簧(27)和链条(28)；其中一个移动底座(12)上表面通过齿轮轴(15)和压辊轴(16)分别安装有主动齿轮(14)和从动齿轮(13)，下表面通过齿轮轴(15)安装有压辊链轮(24)，主动齿轮(14)和从动齿轮(13)通过啮合连接；另一个移动底座(12)下表面通过弯辊轴(18)连接有弯辊链轮(29)，且下表面通过轴连接有主动链轮(30)；夹紧机架(26)下方通过张紧弹簧(27)与水平布置的张紧杆(23)一端连接，张紧杆(23)另一端通过轴承连接有张紧链轮(22)；弯辊链轮(29)、张紧链轮(22)、压辊链轮(24)和主动链轮(30)之间通过环形的链条(28)连接；在夹紧机架(26)和顶板(19)之间且沿管件的进料方向由前至后依次设置有加热部分(3)、对称布置的压辊轴(16)与弯辊轴(18)、成形辊轴(6)。 2.根据权利要求1所述的一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置，其特征在于，压辊轴(16)、弯辊轴(18)和成形辊轴(6)底部分别通过键连接有位于同一高度的弯曲下辊(5)、成形下辊(7)、压下辊(17)，压辊轴(16)、弯曲下辊(5)和成形辊轴(6)上部通过滑键分别连接有弯曲上辊(21)、成形上辊(31)和压上辊(33)以形成上下移动副；压辊轴(16)、弯辊轴(18)和成形辊轴(6)对应的三个条形槽两侧均设置有位于顶板(19)下表面的导轨，三对导轨上分别滑动连接有三个套设于压辊轴(16)、弯辊轴(18)和成形辊轴(6)上的辊子滑座(32)，三个辊子滑座(32)分别通过压力轴承与弯曲上辊(21)、成形上辊(31)和压上辊(33)连接。 3.根据权利要求2所述的一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置，其特征在于，上辊和下辊均为截面呈阶梯状的环形凸缘结构，通过环形凸缘的上阶梯和下阶梯之间的L型阶梯面夹紧管件；弯曲上辊(21)与弯曲下辊(5)、成形上辊(31)与成形下辊(7)、压上辊(33)与压下辊(17)之间均呈上下对称布置。 4.根据权利要求1所述的一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置，其特征在于，所述加热部分(3)主要由四块L型加热板(35)围成，每块加热板(35)内表面同心布置有多圈方形感应线圈(36)，感应线圈(36)中心位于加热板(35)的竖直面和底面交线的中点；四块加热板(35)两两交错且对向布置；其中两块加热板(35)通过高度不同的凸板对向固定于两个移动底座(12)上；另外两块加热板(35)与穿出顶板(19)的两根移动杆(20)一端固定，且固定高度不同；相邻两块加热板(35)在移动过程中互不干涉。 5.根据权利要求4所述的一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置，其特征在于，两根移动杆(20)一端从顶板(19)上开设的条形槽Ⅲ向下穿出后与两块加热板(35)固定连接，另一端与穿出顶板(19)的压辊轴(16)与弯辊轴(18)通过间隙配合；两块加热板(35)对应的条形槽Ⅲ与压辊轴(16)、弯辊轴(18)对应的条形槽Ⅰ均沿移动底座(12)的移动方向开设，成形辊轴(6)对应的条形槽Ⅱ开设方向与条形槽Ⅰ和条形槽Ⅲ不在同一直线方向上；压辊轴(16)与条形槽Ⅰ、弯辊轴(18)与条形槽Ⅰ、成形辊轴(6)与条形槽Ⅱ、移动杆(20)与条形槽Ⅲ之间均构成移动副。 6.根据权利要求1所述的一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置，其特征在于，顶板上安装有带动顶板(19)上下移动且与直线液压驱动元件连接的竖直推杆(37)。 7.根据权利要求1所述的一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置，其特征在于，成形推杆(11)、竖直推杆(37)、夹紧推杆(9)均与直线液压驱动元件连接；成形推杆(11)在直线液压驱动元件的作用下带动成形辊轴(6)沿对应的条形槽Ⅱ移动；竖直推杆(37)在直线液压驱动元件的作用下带动顶板(19)上下移动；夹紧推杆(9)在直线液压驱动元件的作用下带动横轴前后移动。 8.根据权利要求1所述的一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置，其特征在于，所述张紧弹簧(27)始终向张紧杆(23)施加推力使链条(28)张紧。 9.采用权利要求1～8任一所述的一种适用于多尺寸矩形管的热弯成形装置的工作方法，其特征在于：1)定位夹紧管件矩形管件从加热部分(3)伸入压辊轴(16)和弯辊轴(18)中间；直线液压驱动元件轴向推动夹紧推杆(9)，从而带动横轴两侧的滑槽(10)相向移动，移动底座(12)在与滑槽(10)连接的上连杆(8)和下连杆(25)的带动下相向移动，从而带动压辊轴(16)和弯辊轴(18)、位于移动底座(12)上的两块加热板(35)相向移动，两根移动杆(20)在压辊轴(16)和弯辊轴(18)带动下移动的同时带动与两根移动杆(20)连接的两块加热板(35)相向移动；直至压辊轴(16)和弯辊轴(18)上的弯曲下辊(5)和成形下辊(7)从水平方向夹紧管件、加热板(35)从水平方向围住管件，停止夹紧推杆(9)的轴向运动；直线液压驱动元件向下推动顶板(19)，使压辊轴(16)、弯辊轴(18)和成形辊轴(6)上的压上辊(33)、弯曲上辊(21)和成形上辊(31)向下移动，同时顶板(19)推动与移动杆(20)连接的两块加热板(35)向下靠拢管件，直至压上辊(33)与弯曲上辊(21)从垂直方向夹紧管件、加热板(35)从垂直方向围住管件，停止顶板(19)移动；成形推杆(11)在直线液压驱动元件的作用下推动成形辊轴(6)沿顶板(19)上的条形槽移动，直至成形上辊(31)和成形下辊(7)接触管件；此时所有上辊和下辊完成对矩形管的夹紧，加热板(35)及感应线圈(36)近距离包围管件；2)管件的热弯成形加热板(35)上的感应线圈(36)通交流电生成变化的磁场使矩形管表面加热，主动链轮(30)在外部电机转矩的带动下转动，通过链条向张紧链轮(22)、压辊链轮(24)、弯辊链轮(29)传递动力，从而带动与弯辊链轮(29)和压辊链轮(24)连接的弯辊轴(18)和齿轮轴(15)转动，齿轮轴(15)上的主动齿轮(14)和压辊轴(16)上的从动齿轮(13)啮合，最终带动弯辊轴(18)和压辊轴(16)对向转动，从而使弯辊轴(18)与压辊轴(16)上的辊子对向转动，管件依靠上辊和下辊的夹紧摩擦力实现管件送料；成形推杆(11)继续推动成形辊轴(6)向管件移动，通过成形下辊(7)和成形上辊(31)提供弯矩完成管件的弯曲变形，弯管的曲率根据成形辊轴(6)移动距离的变化而变化。