一种钢塑复合管智能熔接装置
阅读说明：本技术 一种钢塑复合管智能熔接装置 (Intelligent welding device for steel-plastic composite pipe ) 是由 孙健 李海文 张大伟 谢中海 李涛 石磊 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本申请涉及钢塑复合管加工设备技术领域,具体公开了一种钢塑复合管智能熔接装置,包括主机和夹具,夹具通过电导线与主机电性连接；夹具包括两个相对布置的半圆环柱状的夹套；夹套上固定有电磁加热部件,电磁加热部件的内部开设有空腔,半圆环柱状空腔的内部设置有滑板和伸缩件；伸缩件受热时伸直,伸缩件冷却时弯曲；半圆环柱状空腔上设置有单向进水阀和单向出水阀,电磁加热部件的内侧壁为导体材质。本专利的目的在于解决钢塑复合管熔接完成后,自然冷却需要耗费大量的时间,导致工作效率低下的问题。(The application relates to the technical field of steel-plastic composite pipe processing equipment, and particularly discloses an intelligent welding device for a steel-plastic composite pipe, which comprises a host and a clamp, wherein the clamp is electrically connected with the host through an electric lead; the clamp comprises two semi-circular cylindrical jackets which are oppositely arranged; an electromagnetic heating component is fixed on the jacket, a cavity is formed in the electromagnetic heating component, and a sliding plate and a telescopic piece are arranged in the semicircular cylindrical cavity; the expansion piece is straightened when heated and is bent when cooled; the semi-circular cylindrical cavity is provided with a one-way water inlet valve and a one-way water outlet valve, and the inner side wall of the electromagnetic heating component is made of a conductor material. The purpose of this patent is to solve the steel and mould compound pipe butt fusion and accomplish the back, and natural cooling needs to consume a large amount of time, leads to the problem that work efficiency is low.)
技术领域
本发明涉及钢塑复合管加工设备技术领域，特别涉及一种钢塑复合管智能熔接装置。
背景技术
PPR热熔器，也称热合器，热合机等。适用于加热对接PPR管。简单实用，现有可调节温控和固定温控两种。其规格和管材规格一样。可调温控制热熔器可用于其他材料管材。
传统的PPR热熔方法步骤如下：
1、固定熔接器安装加热端头，把熔接器放置于架上、根据所需管材规格安装对应的加热模头，并用内六角扳紧，一般小在前端。
2、通电开机，接通电源(注意电源必须带有接地保护线)，绿色指示灯亮，红色指示灯熄灭，表示熔接器进入自动控制状态，可开始操作。注意：在自动控温状态，红灯绿灯会交替自行点亮，这说明熔接器处于受控状态，不影响操作。
3、熔接管材，用切管器垂直切断管材，将管材和管件同时无旋转推进熔接器模头内，并按下表要求进行操作，达到加热时间后立即把管材与管件从模头上同时取下，迅速无旋转地直线均匀插入到所需深度，使接头处形成均匀凸缘。
4、冷却，待熔接的管道冷却后再取下。
即，传统的PPR热熔方法采用热熔承插(先热熔，后承插)连接方式。
而钢塑复合管，产品以无缝钢管、焊接钢管为基管，内壁涂装高附着力、防腐、食品级卫生型的聚乙烯粉末涂料或环氧树脂涂料。采用前处理、预热、内涂装、流平、后处理工艺制成的给水镀锌内涂塑复合钢管，是传统镀锌管的升级型产品。
传统的PPR热熔器已经无法适用于钢塑复合管，因此，现有技术中对传统的PPR热熔器进行改进。
现有技术中，钢塑复合管采用电磁感应双热熔焊接技术与管件进行连接，钢塑复合压力管与同材质具有独特结构设计的电磁感应双热熔管件“先承插，后熔接”的新型连接方式。相比传统热熔承插(先热熔，后承插)连接方式，施工难度低，工作效率高，熔口焊接质量好，且不受外界环境温度和施工人员技能的影响，提高了连接的可靠性和一致性，节省了大量人工成本和运行成本。
但是现有的钢塑复合管的电磁感应双热熔焊接技术在熔接完成后，仍然需要等待管道冷却后，才可将管道取下，存在管道熔接后自然冷却需要耗费大量的时间，导致工作效率低下的问题。
发明内容
针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供一种钢塑复合管智能熔接装置，解决熔接完成后，需要等待钢塑复合管自然冷却后才可将钢塑复合管取下，需要耗费大量的时间，导致工作效率低下的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种钢塑复合管智能熔接装置，包括主机和夹具，所述夹具通过电导线与主机电性连接；所述夹具包括两个相对布置的半圆环柱状的夹套，两个夹套配合可形成一个完整的圆环柱；所述夹套的内侧壁上固定有半圆环柱状的电磁加热部件，所述电磁加热部件内部设置有变压器，变压器连接有金属片，金属片为半圆环柱状结构，金属片内置于夹具内部的环形空间内，夹具两侧的电磁加热部件内部的金属片可相互咬合形成层叠结构的金属圈，电磁加热部件的内部开设有半圆环柱状空腔，半圆环柱状空腔的内部滑动密封连接有滑板，所述半圆环柱状空腔的内部设置有伸缩件，伸缩件的一端固定在所述半圆环柱状空腔的一端，所述伸缩件的另一端固定在所述滑板上，所述半圆环柱状空腔上与所述伸缩件固定的一端与外界连通；所述伸缩件受热时伸直，所述伸缩件冷却时弯曲；所述半圆环柱状空腔上远离伸缩件的一端上设置有单向进水阀和单向出水阀，所述单向进水阀通过进水管连接有水源，所述单向出水阀通过出水管与外界连接；所述电磁加热部件的内侧壁为导体材质。
本技术方案的技术原理为：
主机和夹具通过电导线连接，主机内置有智能熔接软件，通过主机控制智能熔接软件运行，从而实现夹具智能对钢塑复合管进行双热熔接。
具体的熔接原理如下：电源产生交变电流，利用交变电流通过线圈(线圈设置在电磁加热部件中)产生方向不断改变的交变磁场，而处于交变磁场中的导体内部就产生旋涡电流，而旋涡电场推动导体中载流子运动，旋涡电流的焦耳效应会使导体温度上升，从而实现了加热的效果，即利用PSP钢塑复合管的中间层钢管作为被加热的导体，通过电磁感应使钢管发热并熔融管壁塑料及管件的承接口塑料使之完全融合。
在将钢塑复合管实现双热熔接后，常规的做法是保持熔接后的钢塑复合管静止，待钢塑复合管自然冷却后，再将钢塑复合管从夹具上取下，然后再进行下一根钢塑复合管的熔接，由于钢塑复合管内部的钢管包裹在内部，钢塑复合管的冷却过程较慢。
本申请方案中，在电磁加热部件对钢塑复合管进行加热的过程中，电磁加热部件同理对双金属片进行加热，双金属片伸直驱动滑板沿着半圆环柱状空腔内壁向远离双金属片的方向滑动，半圆环柱状空腔内部产生正压，单向出水阀打开，双金属片逐渐将半圆环柱状空腔内部的水排空，避免水在半圆环柱状空腔内部影响钢塑复合管的熔接效果；当钢塑复合管熔接完成后，电磁加热部件断电，电磁加热部件不再对钢塑复合管进行加热，双金属片与外界直接接触，双金属片在外界的冷空气的作用下自然冷却，双金属片冷却速度较钢塑复合管内部的钢管的冷却的速度快，双金属片冷却的过程中弯曲驱动滑块向靠近双金属片的方向滑动，半圆环柱状空腔内部产生负压，单向进水阀打开，半圆环柱状空腔内部吸入冷水，冷水将导体板降温，冷水一方面通过导体板对双金属片降温，加快双金属片的复位，使半圆环柱状空腔的内部快速充满水，冷水另一方面通过导体板对钢塑复合管进行降温，加快熔接后的钢塑复合管的冷却。
本方案产生的有益效果是：与现有的电磁感应双热熔接装置相比，现有的电磁感应双热熔接装置的夹具在对钢塑复合管进行熔接后，需要等待钢塑复合管的自然冷却后才可将钢塑复合管取下，浪费大量的时间，导致生产效率低下；而本申请方案中通过在电磁加热部件与钢塑复合管之间设置半圆环柱状空腔，并且在半圆环柱状空腔内部设置双金属片和滑板，电磁加热部件在对钢塑复合管加热的同时对双金属片进行加热，双金属片伸直驱动滑板沿着半圆环柱状空腔内壁向远离双金属片的方向滑动，半圆环柱状空腔内部排空，避免水在半圆环柱状空腔内部影响钢塑复合管的熔接效果；当钢塑复合管熔接完成后，电磁加热部件断电，双金属片在外界的冷空气的作用下自然冷却，双金属片弯曲，滑块复位，半圆环柱状空腔内部吸入冷水，冷水通过导体板对双金属片和钢塑复合管进行降温，加快熔接后的钢塑复合管的冷却，并且实现滑板的复位，实现连续熔接。
进一步，所述伸缩件的包括双金属片，所述双金属片的数量2-20个并且依次首尾相连，相邻两个双金属片的弯曲方向相反。
在冷却的状态下，伸缩件的横截面的外形为波浪形，在加热的状态下，伸缩件的横截面的外形为折线形，从而通过对伸缩件加热和冷却实现伸缩件的伸长和收缩。
进一步，两个所述夹套的一端铰接，两个所述夹套的另一端卡接。方便放置和取下钢塑复合管。
进一步，所述主机上设置有显示屏，显示屏为触摸屏，显示屏上设置有开始和停止按钮。设置显示屏，方便观察熔接过程中的工作参数，并且方便操作。
进一步，所述夹具上设置有手柄。设置手柄，方便握住和移动夹具。
进一步，所述夹具与所述主机上均设置有电导线接口。方便安装。
进一步，所述夹具的内径为20-200mm。夹具的内径可根据不同钢塑复合管的外径进行相应的选择。
附图说明
图1为夹具的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：夹套1、电磁加热部件2、线圈21、半圆环柱状空腔3、滑板31、伸缩件32、通孔33、导体板4、进水管51、单向进水阀52、出水管53、单向出水阀54。
实施例基本如附图1所示：
一种钢塑复合管智能熔接装置，包括主机和夹具，主机上设置有显示屏，显示屏为触摸屏，显示屏上设置有开始和停止按钮。设置显示屏，方便观察熔接过程中的工作参数，并且方便操作。夹具与熔接主机上均设置有电导线接口，主机和夹具通过电导线连接，方便安装。如图1所示，夹具内侧固定有电磁加热部件2，电磁加热部件2内部设置有变压器，变压器连接有金属片，金属片为半圆环柱状结构，金属片内置于夹具内部的环形空间内，夹具两侧的电磁加热部件内部的金属片可相互咬合形成层叠结构的金属线圈21，主机内置有智能熔接软件，通过主机控制智能熔接软件运行，从而实现夹具智能对钢塑复合管进行双热熔接。
具体的熔接原理如下：将待熔接的钢塑复合管承插在一起后放置在夹具上，使夹具将钢塑复合管待熔接的部分夹住，电源产生交变电流，利用交变电流通过线圈21产生方向不断改变的交变磁场，而处于交变磁场中的导体内部就产生旋涡电流，而旋涡电场推动导体中载流子运动，旋涡电流的焦耳效应会使导体温度上升，从而实现了加热的效果，即利用PSP钢塑复合管的中间层钢管作为被加热的导体，通过电磁感应使钢管发热并熔融管壁塑料及管件的承接口塑料使之完全融合。
本实施例中，夹具的内径为80mm。夹具的内径可根据不同钢塑复合管的外径进行相应的选择。
在将钢塑复合管实现双热熔接后，常规的做法是保持熔接后的钢塑复合管静止，待钢塑复合管自然冷却后，再将钢塑复合管从夹具上取下，然后再进行下一根钢塑复合管的熔接，由于钢塑复合管内部的钢管包裹在内部，钢塑复合管的冷却过程较慢。
因此，如图1所示，夹具包括两个相对布置的半圆环柱状的夹套1，两个夹套1的右端铰接，两个夹套1的左端卡接，两个夹套1配合可形成一个完整的圆环柱；方便放置和取下钢塑复合管。并且，夹具上设置有手柄，方便握住和移动夹具。
夹套1采用隔热材质制成，夹套1的内侧壁上固定有半圆环柱状的电磁加热部件2，电磁加热部件的内部开设有半圆环柱状空腔3，电磁加热部件2内部的线圈21位于夹套1与半圆环柱状空腔3之间，半圆环柱状空腔3的内部滑动密封连接有滑板31，滑板31的横截面为扇形，半圆环柱状空腔3的内部设置有伸缩件32，本实施例中的伸缩件32的包括双金属片，双金属片的数量10个并且依次首尾相连，相邻两个双金属片的弯曲方向相反，半圆环柱状空腔3的左端上设置有将半圆环柱状空腔3与外界连通的通孔33，伸缩件32的左端固定在半圆环柱状空腔3的左端，伸缩件32的右固定在滑板31上。
双金属片是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料。双金属片也称热双金属片，由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。
本实施例中，利用双金属片的变形，实现伸缩件32在冷却的状态下整体横截面的外形为波浪形，由于相邻两个双金属片的弯曲方向相反，因此，相邻两个双金属片的伸长的方向也相反，所以，伸缩件32在加热的状态下整体横截面的外形为折线形。
如图1所示，半圆环柱状空腔3的右端设置有单向进水阀52和单向出水阀54，单向进水阀52通过进水管51连接有水源，单向出水阀54通过出水管53与外界连接；电磁加热部件2的内侧壁为导体板4，本实施例中的导体板4为不锈钢材质。
在电磁加热部件2对钢塑复合管进行加热的过程中，电磁加热部件2同理对所有的双金属片进行加热，双金属片伸直驱动滑板31沿着半圆环柱状空腔3的内壁向右滑动，半圆环柱状空腔3的内部产生正压，单向出水阀54打开，双金属片逐渐将半圆环柱状空腔3内部排空，避免水在半圆环柱状空腔3内部影响钢塑复合管的熔接效果；当钢塑复合管熔接完成后，电磁加热部件2断电，电磁加热部件2不再对钢塑复合管进行加热，双金属片在外界的冷空气的作用下自然冷却，双金属片弯曲并且驱动滑块向左滑动，半圆环柱状空腔3内部产生负压，单向进水阀52打开，半圆环柱状空腔3内部吸入冷水，冷水将导体板4降温，冷水一方面通过导体板4对双金属片降温，加快双金属片的复位，使半圆环柱状空腔3的内部快速充满水，冷水另一方面通过导体板4对钢塑复合管进行降温，加快熔接后的钢塑复合管的冷却，并且实现滑板31的复位，且半圆环柱状空腔3内部的水每次都进行了更换，确保半圆环柱状空腔3内部的水的冷却效果，从而可实现钢塑复合管的连续熔接，大大提高生产效率。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
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