一种电热管加工装置及一种电热管加工方法技术领域
本发明涉及电热管加工机械，特别涉及电热管加工装置及电热管加工
方法。
背景技术
电热管又名发热管、加热管，学名管状电加热器元件，是专门将电能
转化为热能的电器元件。其具有结构简单，机械强度高、热效率高、安全
可靠、安装简便、使用寿命长等特点，广泛适用于各种硝石槽、水槽、油
槽、酸碱槽、易熔金属熔化炉、空气加热炉、干燥炉、干燥箱、热压模等
装置。附图1表示的是电热管的一般结构，如图所示，电热管1一般由金
属管1a、发热丝和具有良好耐热性、导热性和绝缘性的绝缘粉末1b构成。
其中发热丝设于金属管1a内部。发热丝两端部具有引出棒1c。引出棒1c
用于与导线连接。绝缘粉末1b填充在发热丝的周围以及发热丝与金属管1a
之间的空隙部分。绝缘粉末1b一般为氧化镁(MgO)粉末。在制造特定形
状或者规格的电热管时，将电热管的两端进行加工，使引出棒1c两端露出
来往往必要的工序。现有的管件加工机械在加工电热管时一般采取的时旋
切的方式削除电热管两端的金属管，不仅加工的精度和效率低，而且由于
刀具与高速旋转的电热管之间产生的大量热量会导致金属管切面不平滑甚
至发生变形。而且使用管件加工机械加工电热管时会产生大量的绝缘粉末
粉尘，污染很大且难以处理。而且金属管1a一般有铝管、铜管或者不锈钢
管等多种规格，尤其是不锈钢管在切削时不仅损坏刀具，而且切割面也容
易产生毛边，严重时会影响电热管的质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种电热管加工装置及一种电热管加工方法以解
决现有的电热管加工装置及加工方法的不足。
根据本发明的一个方面，提供了一种电热管加工装置，安装在用于加
工电热管的管端加工机械中，包括用于环切电热管的周壁将电热管分成管
件主体和管件头端的切管机构，切管机构包括旋转刀头、旋转电机和传动
装置，旋转刀头包括刀盘、第一轴承座、刀爪连杆、连接块、缓冲器和刀
爪动力源，刀盘一侧设有多个可开合的刀爪，另一侧具有刀盘轴，刀盘轴
与旋转电机通过传动装置相连接，刀盘轴为空心轴体且刀爪连杆设于刀盘
轴内部，刀爪与刀爪连杆连接，刀爪顶端设有切刀，刀盘轴通过轴承安装
在第一轴承座内，刀爪动力源与连接块连接，连接块分别与缓冲器和刀爪
连杆连接，刀爪动力源能够推动刀爪连杆克服缓冲器的阻力沿刀盘轴滑动，
从而使刀爪靠近或者远离电热管，当刀爪靠近电热管时旋转电机通过传动
装置带动旋转刀头旋转，刀爪上的切刀沿电热管外壁旋转直至将电热管外
部的金属管切断。
传动装置为皮带和皮带轮的组合或者齿轮和齿轮的组合或者齿轮和驱
动尺的组合或者齿轮和链条的组合。刀爪动力源可以分别为油缸，气缸、
电推杆或者电机。
采用以上技术方案的电热管加工装置，安装在管件加工机械中，尤其
适合用于加工含有填充物的电热管。在加工时，先使用切管机构环切电热
管的金属管的周壁将其分成主体和头端，再使用拔管机构夹紧头端并将头
端与主体分离，从而将引出棒裸露出来。金属管的头端分离时，其内部的
绝缘粉末大部分都保留在头端内部，产生的粉尘大大减少。由于切刀在缓
冲器的作用下靠近金属管，尤其适合加工不锈钢管等硬度较大的管材，在
切削时不仅不易损坏刀具，而且切割面也不会产生毛边。
在一些实施方式中，还包括切管进退动力源，切管机构通过平移装置
与管端加工机械的机床相连接，切管进退动力源用于推动切管机构在管端
加工机械的机床上整体移动。切管进退动力源可以为油缸，气缸、电推杆
或者电机。由此切管机构在环切完成之后马上脱离管件，将分离工序交由
专门的拔管机构完成，更加适合自动化加工。
在一些实施方式中，刀爪动力源和切管进退动力源均为气缸。
在一些实施方式中，切管机构的传动装置为皮带和皮带轮的组合，皮
带分别与安装在旋转电机上的皮带轮和安装在刀盘轴上的皮带轮相连接。
在一些实施方式中，还包括用于夹紧管件头端并将管件头端与管件主
体分离拔管机构，拔管机构包括夹管装置、拔管动力源和平移装置，夹管
装置通过平移装置与管端加工机械的机床相连接，夹管装置主要由夹头、
夹头轴、夹头连杆和夹头动力源组成，夹头与拔管动力源通过夹头轴相连
接，夹头具有可开合的夹爪，夹爪通过夹头连杆与夹头动力源相连接，夹
头动力源用于控制夹爪的张开和闭合，拔管动力源与夹头动力源连接，拔
管动力源用于推动拔管机构通过平移装置在管端加工机械的机床上整体移
动。
在一些实施方式中，还包括扭动动力源和第二轴承座，夹头轴通过轴
承与第二轴承座连接，夹头轴一端通过传动装置与扭动动力源相连接，另
一端与夹头固定，夹头轴安装传动装置的一端通过轴承安装在第二轴承座
内，扭动动力源用于驱动夹头轴在第二轴承座内进行转动，第二轴承座通
过平移装置与管端加工机械的机床相连接，拔管动力源用于推动第二轴承
座在管端加工机械的机床上整体移动。扭动动力源可以为油缸，气缸、电
推杆或者电机。扭动动力源可以驱动夹头轴在第二轴承座内进行转动，不
仅可以配合夹头动力源使夹管装置在不同的方向多次夹紧管件头端管件，
使管件头端内部的填充物松动和脱落从而易于拔下，而且可以使夹管装置
在夹紧管件头端时还进行一次或者多次小于一周的轴向旋转从而使管件头
端更容易分离。
在一些实施方式中，还包括扭动支架，扭动动力源通过扭动支架与第
二轴承座连接，传动装置包括安装在扭动动力源上的齿条和安装在夹头轴
上的齿轮，齿条通过一个滑套与扭动支架连接，并在滑套内滑动，齿轮与
齿条相匹配。由此，结构更加简单，成本更低，运行也更加稳定。
在一些实施方式中，扭动动力源为气缸。由此，结构更加简单，成本
更低，运行也更加稳定。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电热管加工方法，包括以下步
骤：
S1、使用切管机构环切管件的周壁，将电热管分成管件主体和管件头
端；
S2、使管件头端发生变形，并使管件头端内部的填充物破碎；
S3、松开夹管装置，使管件头端与夹管装置分离；
S4、使用夹管装置夹紧管件头端，再使用拔管动力源驱动夹管装置，
使夹管装置沿与管件平行的方向向后平移，从而将管件头端及其内部填充
物一起与管件主体分离。
采用以上方法加工电热管时，使用的是拔出的方式整体分离金属管的
头端，分离时，头端内部的绝缘粉末大部分都保留在其内部，产生的粉尘
大大减少。不仅加工的精度好、效率高，金属管切面平滑不易变形，而且
不会产生大量的绝缘粉末粉尘，改善了工作环境。
在一些实施方式中，夹管装置夹紧管件头端时，扭动动力源轴向旋转
夹管装置，使夹管装置在不同的方向再次夹紧管件头端管件，从而使管件
头端发生变形，并使管件头端内部的填充物松动和脱落。由此，可以使管
件头端内部的填充物变松，更加易于分离。
附图说明
图1为电热管的结构示意图。
图2为本发明一种实施方式的电热管加工装置的结构示意图。
图3为图2所示电热管加工装置的切管机构的结构示意图。
图4为图3中A所示部分的放大图。
图5为图3所示切管机构的装配图。
图6为图2所示电热管加工装置的拔管机构的结构示意图。
图7为图6所示拔管机构的装配图。
图8为本发明另一种实施方式的电热管加工装置的刀盘的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步详细的说明。
实施例1
图1至图7示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的电热管加工
装置。该装置安装在用于加工电热管的管端加工机械中。如图所示，该装
置包括用于环切电热管的周壁将电热管分成管件主体和管件头端的切管机
构2和用于夹紧管件头端并将管件头端与管件主体分离拔管机构3。
其中，切管机构2包括旋转刀头22、旋转电机21和传动装置7。旋转
刀头22包括刀盘23、第一轴承座27、刀爪连杆24、连接块28、缓冲器26
和刀爪动力源25。
刀盘23一侧设有两个可开合的刀爪231，另一侧具有刀盘轴232。刀
盘轴232与旋转电机21通过传动装置7相连接。
传动装置7为皮带72和皮带轮71的组合。皮带72分别与安装在旋转
电机31上的皮带轮71和安装在刀盘轴232上的皮带轮71相连接。
刀盘轴232为空心轴体且刀爪连杆24设于刀盘轴232内部。
刀爪231与刀爪连杆24连接。刀爪231顶端设有切刀231a。刀盘轴
232通过轴承4安装在第一轴承座27内。
刀爪动力源25与连接块28连接。连接块28分别与缓冲器26和刀爪
连杆24连接，缓冲器26通过副连接块261与第一轴承座27连接。
刀爪动力源25能够推动刀爪连杆24克服缓冲器26的阻力沿刀盘轴
232滑动，从而使刀爪231靠近或者远离电热管。当刀爪231靠近电热管时
旋转电机21通过传动装置7带动旋转刀头22旋转，刀爪231上的切刀231a
沿电热管外壁旋转直至将电热管外部的金属管切断。
该装置还包括切管进退动力源29。切管机构2通过平移装置6与管端
加工机械的机床相连接。
平移装置6包括滑轨62和套设于滑轨62外且与滑轨62相匹配的滑套
61。滑套61可以在滑轨62上来回滑动。滑轨62与底板9固定，固定板8
与滑套61固定。切管进退动力源29与底板9固定连接，其油缸轴与固定
板8相连接，由此切管进退动力源29可以推动切管机构2在电热管加工机
械的机床上整体移动。切管机构2在环切完成之后可以马上脱离管件，将
分离工序交由专门的拔管机构3完成，更加适合自动化加工。
在本实施例中，刀爪动力源25和切管进退动力源29均为气缸。
在其他的实施例中，刀爪动力源25和切管进退动力源29还可以为油
缸，电推杆或者电机。
拔管机构3包括夹管装置31、拔管动力源32和平移装置6。夹管装置
31通过平移装置6与管端加工机械的机床相连接。
夹管装置31主要由夹头33、夹头轴34、夹头连杆35和夹头动力源36
组成。夹头33与拔管动力源32通过夹头轴34相连接。
夹头33具有可开合的夹爪331。夹爪331通过夹头连杆35与夹头动力
源36相连接。夹头动力源36用于控制夹爪331的张开和闭合。拔管动力
源332与夹头动力源36通过连接板361相连接。拔管动力源32用于推动
拔管机构3通过平移装置6在管端加工机械的机床上整体移动。
平移装置6包括滑块64和套设于滑块64外的滑板63。滑板63具有与
滑块64相匹配的滑槽631。滑板63可以在滑块64上来回滑动。滑块64
与底板9固定。拔管动力源32与底板9固定连接。拔管机构3固定于滑板
63上。
该装置还包括扭动动力源51和第二轴承座52。夹头轴34通过轴承4
与第二轴承座52连接。夹头轴34一端通过传动装置7与扭动动力源51相
连接，另一端与夹头33固定。
夹头轴34安装传动装置7的一端通过轴承4安装在第二轴承座内。扭
动动力源51用于驱动夹头轴34在第二轴承座52内进行转动。第二轴承座
52固定于滑板63上。拔管动力源32用于推动第二轴承座52在管端加工机
械的机床上整体移动。扭动动力源51可以驱动夹头轴34在第二轴承座52
内进行转动，不仅可以配合夹头动力源36使夹管装置3在不同的方向多次
夹紧管件头端管件，使管件头端内部的填充物松动和脱落从而易于拔下，
而且可以使夹管装置3在夹紧管件头端时还进行一次或者多次小于一周的
轴向旋转从而使管件头端更容易分离。
该装置还包括扭动支架53。扭动动力源51通过扭动支架53与第二轴
承座52连接。
传动装置7包括安装在扭动动力源51上的齿条73和安装在夹头轴34
上的齿轮74。齿条73通过一个滑套75与扭动支架53连接，并在滑套75
内滑动。齿轮74与齿条73相匹配。由此，结构更加简单，成本更低，运
行也更加稳定。
在其他的实施例中，传动装置7还可以为齿轮和齿轮的组合或者齿轮
和链条的组合。
在本实施例中，扭动动力源51为气缸。由此，结构更加简单，成本更
低，运行也更加稳定。
在其他的实施例中扭动动力源51还可以为油缸，电推杆或者电机。
下面以加工不锈钢管电热管为例简述该管端加工装置加工过程：
1、旋转电机21工作，带动旋转刀头22高速旋转，此时刀爪232为张
开；
2、电热管就位，加工机械的压管装置将电热管固定；
3、旋转刀头22在切管进退动力源29的作用下进到指定的位置；
4、刀爪动力源25推动刀爪连杆24克服缓冲器26的阻力沿刀盘轴232
滑动，从而使刀爪231开始夹紧电热管，切刀231a开始切削电热管的外部
不锈钢管；
5、不锈钢管切断后，在刀爪动力源25的作用下，刀爪231松开电热
管；
6、在切管进退动力源29的作用下，旋转刀头22回位；
7、压管装置回位，机械手将电热管送到下一工位，下一工位的压管装
置将电热管固定；
8、夹管装置31在拔管动力源34的作用下进到指定的位置，此时夹管
装置31的夹爪331为张开；
9、夹爪331在夹头动力源36作用下夹紧电热管然后松开，夹紧部位
是电热管已切削的管件头端部分，夹紧程度是将管夹扁一下，使所夹部分
管内的镁粉疏松；
10、夹爪331在夹头动力源36作用下夹紧电热管的头端，夹管装置31
在扭动动力气缸51的作用下转动一定的角度后停止；
11、在拔管动力源34的作用下，夹管装置31夹住管件头端回位，从
而将管件头端拨掉。
采用以上技术方案的电热管加工装置，安装在管件加工机械中，尤其
适合用于加工含有填充物的电热管。在加工时，先使用切管机构2环切电
热管的金属管的周壁将其分成主体和头端，再使用拔管机构3夹紧头端并
将头端与主体分离，从而将引出棒裸露出来。金属管的头端分离时，其内
部的绝缘粉末大部分都保留在头端内部，产生的粉尘大大减少。由于切刀
在缓冲器的作用下靠近金属管，尤其适合加工不锈钢管等硬度较大的管材，
在切削时不仅不易损坏刀具，而且切割面也不会产生毛边。
实施例2
图8示意性地显示了根据本发明的另一种实施方式的电热管加工装置。
如图所示，与实施例1的不同之处在于，刀盘23一侧设有三个可开合的刀
爪231且每个刀爪231均设有环形切刀231a。
实施例3
一种管端加工机械，在机床两侧分别装有实施例1或2中所述的管端
加工装置，该管端加工机械可以同时加工管件的两端，提高了工作效率，
降低了生产成本。
实施例4
一种电热管加工方法，包括以下步骤：
S1、使用切管机构环切管件的周壁，将电热管分成管件主体和管件头
端；
S2、使管件头端发生变形，并使管件头端内部的填充物破碎；
S21、夹管装置夹紧管件头端时，扭动动力源轴向旋转夹管装置，使夹
管装置在不同的方向再次夹紧管件头端管件，从而使管件头端发生变形，
并使管件头端内部的填充物松动和脱落；
S3、松开夹管装置，使管件头端与夹管装置分离；
S4、使用夹管装置夹紧管件头端，再使用拔管动力源驱动夹管装置，
使夹管装置沿与管件平行的方向向后平移，从而将管件头端及其内部填充
物一起与管件主体分离。
采用以上方法加工电热管时，使用的是拔出的方式整体分离金属管的
头端，分离时，头端内部的绝缘粉末大部分都保留在其内部，产生的粉尘
大大减少。不仅加工的精度好、效率高，金属管切面平滑不易变形，而且
不会产生大量的绝缘粉末粉尘，改善了工作环境。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，
这些都属于本发明的保护范围。