專利名稱：多頭螺紋鋼筋接頭及其制造裝置和制造方法
技術領域：
本發明涉及一種螺紋鋼筋接頭及其加工機械和加工方法。
背景技術：
目前，在國內外的混凝土工程中已普遍采用螺紋接頭來連接鋼筋，最常用的錐螺紋鋼筋接頭、鐓粗直螺紋鋼筋接頭和滾軋直螺紋鋼筋接頭均采用單頭螺紋，現場制作鋼筋端頭螺紋或用連接套對接鋼筋時均比較費時。制造鋼筋端部螺紋的滾軋機或套絲機(以下均以滾軋機為例說明之)，其核心部分螺紋滾軋機頭由切肋機構和滾軋機構組成，切肋機構的刀架、刀片沿圓周四等分布置，刀片固定在刀架內，滾軋機構是在機頭或滾輪盒內沿圓周均勻布置滾絲輪，按照滾絲輪的數目(二個、三個或四個)相應的將各滾絲輪沿滾絲輪軸的縱向位置錯開1/2、1/3和3/4螺距，各滾絲輪沿軸向相互間的位置有相位差。現有的這種機械裝置加工出的鋼筋接頭，無論是錐螺紋鋼筋接頭和直螺紋鋼筋接頭(其中又包括鐓粗直螺紋鋼筋接頭和滾軋直螺紋鋼筋接頭)，全部鋼筋接頭均是單頭螺紋，單頭螺紋的加工和連接速度都比較慢，用扳手連接一個標準型接頭，如果每次轉動60度，通常要扳70-90次才能連接一根鋼筋，若加長型接頭，要扳140-180次才能連接一個鋼筋接頭。
發明內容本發明的目的是提供一種多頭螺紋鋼筋接頭及其制造裝置和制造方法，解決鋼筋接頭加工和連接速度慢的技術問題；并解決滾輪盒滾絲輪軸距調節不方便的問題。
本發明的技術方案這種多頭螺紋鋼筋接頭，其特征在于鋼筋端部通過滾軋制作的端頭螺紋是多頭螺紋，兩段鋼筋在接頭部位由帶有內螺紋的多頭螺紋套筒連接。
本發明的多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，主要包括機座、加工鋼筋螺紋的滾軋機頭和機頭驅動機構；其核心部分是加工鋼筋端頭螺紋的滾軋機頭，它由切肋機構和滾軋機構組成，切肋機構由刀盤、刀架和調刀盤組成，刀架和固定在其中的刀片沿刀盤圓周等分布置，滾軋機構由滾絲輪和蝸輪、蝸桿調節部分組成，其特征在于滾絲輪至少是兩個，沿圓周方向均勻布置，滾絲輪傾斜角度與被加工鋼筋的螺紋的螺旋升角相一致，滾絲輪沿各自滾絲輪軸方向所處軸向位置相同，無相位差，各滾絲輪與被加工鋼筋外圓接觸，在鋼筋端頭軋制出多頭螺紋。
上述滾絲輪為兩個，是180°相對而布置，兩個滾絲輪之間，間隔、對稱布置兩個較小的定位輔輪，定位輔輪穿在輔輪軸上，輔輪軸端部的輔輪齒輪與蝸輪內齒圈相嚙合，兩個定位輔輪的傾斜角度也與被加工鋼筋螺紋的螺旋升角相一致，而軸向位置則分別與滾絲輪的軸向位置相互錯開1/4導程和3/4導程，各滾絲輪與被加工鋼筋外圓接觸，滾軋出雙頭螺紋。
上述輔輪齒輪為扇形或圓形。
上述滾絲輪為叁個，是沿圓周方向120°均勻布置，滾絲輪軸向位置相同，無相位差，滾軋出叁頭螺紋。
上述滾絲輪為四個，是90°沿圓周均勻布置，四個滾絲輪大小相同，滾絲輪的傾斜角度均與被加工鋼筋螺紋的螺旋升角相一致，其中180°相對布置的兩個滾絲輪沿各自滾絲輪軸方向所處位置完全相同，無相位差，另一對180°相對布置的兩個滾絲輪沿各自滾絲輪軸方向所處位置與第一對滾絲輪軸向位置則相互錯開1/4導程和3/4導程，全部滾絲輪軸端部齒輪與蝸輪內齒圈相嚙合，各滾絲輪與被加工鋼筋外圓接觸，滾軋出雙頭螺紋。
上述滾絲輪的齒形是三角形齒、矩形齒或圓弧形齒。
上述滾絲輪外緣沿軸向由二段至三段組成，一端或二端是坡度為10～18度的過渡段，中間是標準齒形的工作段。
本發明的多頭螺紋鋼筋接頭的制造方法，其特征在于有以下步驟(1)、先由切肋機構將鋼筋表面的縱、橫肋切掉，切肋機構的刀架、刀片沿圓周等分布置在機頭前端，刀片固定在刀架上；(2)、用加工鋼筋螺紋的滾絲輪在鋼筋端頭軋制出雙頭或三頭螺紋，加工鋼筋螺紋的滾絲輪是二至四個，各滾絲輪沿各滾絲輪軸的軸向位置根據滾絲輪個數而定，相互錯開0導程或1/3、3/4導程，其各滾絲輪同步與被加工鋼筋外圓接觸。
上述步驟(1)省略，去除切肋機構、僅用滾軋機構滾絲，軋制出雙頭或叁頭螺紋。
有益效果本發明是一種能顯著提高工效的多頭螺紋鋼筋接頭，以及在鋼筋端部制造多頭螺紋鋼筋的制造裝置。本發明是在鋼筋端部用滾軋方法制造出多頭螺紋的鋼筋絲頭，連接兩個鋼筋絲頭的連接套筒也具有多頭內螺紋，連接套或鋼筋每旋轉一圈可前進二個或三個螺距(對應于雙頭或三頭螺紋)；實施多頭螺紋鋼筋接頭的制造裝置本發明用切肋和滾軋的方法，改進滾軋機頭內滾絲輪的布置和軸向位置，在鋼筋端部滾軋出兩頭或三頭螺紋，可將目前市場上廣為采用的鐓粗直螺紋鋼筋接頭和滾軋直螺紋鋼筋接頭的現場加工速度和鋼筋連接速度雙雙提高近一倍。即利用本發明不僅可將連接速度加快一倍，鋼筋絲頭的現場加工速度也可提高近一倍，而鋼筋接頭的強度可保持與鋼筋母材等強度。
滾絲輪和定位輔輪的軸距可通過軸端的滾絲輪齒輪和蝸輪、蝸桿進行方便、同步調節，使滾絲輪軸距滿足工件要求。
圖1是本發明的整體結構示意圖；圖2是本發明中滾軋機頭的結構示意圖；圖3是圖2的右視圖。
圖4是雙頭滾軋螺紋的滾絲輪布置示意圖；圖5是圖4的A-A剖面圖；圖6是圖4的B-B剖面圖；圖7是圖5的C-C剖面圖；圖8是圖6的D-D剖面圖。
圖9是滾絲輪與定位輔輪相對位置的示意圖；圖10是圖9中E處的放大圖。
圖11是三頭螺紋的滾絲輪布置示意圖；圖12是滾絲輪的形狀示意圖；圖13是兩段鋼筋在接頭部位由帶有內螺紋的多頭螺紋套筒連接的示意圖；圖14是鋼筋端頭多頭螺紋的形狀示意圖；圖15是圖14的左視圖。
具體實施方式
具體實施例一參見圖1，多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置主要包括機座18、加工鋼筋螺紋的滾軋機頭10和機頭驅動機構19。
核心部分滾軋機頭10參見圖2，由切肋機構1和包括滾輪盒3的滾軋機構2組成。參見圖3，切肋機構的刀架5、刀片6沿圓周四等分布置，四把刀片位于工件需要的位置，轉動調刀盤4可調整刀架和刀片的徑向位置，待機頭旋轉時即可將鋼筋的縱肋和橫肋切至所需的直徑。
參見圖4、5、6，滾軋機頭的滾軋機構是在滾輪盒一端固定有蝸輪8、蝸桿7，蝸輪8的外齒圈與蝸桿7嚙合，蝸輪8的內齒圈與均勻布置的兩個滾絲輪軸12端部的滾絲輪齒輪13嚙合，兩個滾絲輪11相隔180°相對布置。為定位準確，兩個滾絲輪11的間隔中置有兩個較小的定位輔輪14，定位輔輪14穿在輔輪軸15上，軸的一端安有齒輪16，滾絲輪11和定位輔輪14雙雙相對布置，而兩滾絲輪11的軸向位置無相位差；用于滾軋鋼筋端頭雙頭螺紋。
滾絲輪和定位輔輪的軸距可通過軸端的齒輪13、16和蝸輪8、蝸桿7調節，同時利用滾絲輪軸端的齒輪進行同步調節，使滾絲輪軸距滿足工件要求。當滾輪盒3繞鋼筋轉動時，滾絲輪11自轉并繞被加工鋼筋端頭9公轉，即可滾軋出所要求的雙頭螺紋。當滾絲輪11具有不同齒形時，例如三角形齒、矩形齒和圓弧形齒，均可按照上述原理滾軋出不同齒形的雙頭螺紋。
參見圖7，滾絲輪軸12的傾斜角度θ1與被加工鋼筋的雙頭螺紋的螺旋升角相一致，參見圖8，定位輔輪14的傾斜角度θ也與加工鋼筋的雙頭螺紋的螺旋升角相一致，參見圖9、10，定位輔輪14沿軸向位置則分別按1/4導程(雙頭螺紋的導程等于2p，p為螺距)和3/4導程與滾絲輪11的軸向位置相互錯開。
實施例二參見圖11，在滾輪盒3中，蝸輪8的外齒圈與蝸桿7嚙合，蝸輪8的內齒圈與均勻布置的三個滾絲輪11軸的端部齒輪13嚙合，三個滾絲輪11相隔120°均勻布置，沿滾絲輪軸的軸向位置相同，無相位差，無定位輔輪，用于被加工鋼筋端頭9三頭螺紋的滾軋，其余機構及原理均與雙頭螺紋時相同。
參見圖12，本發明中的滾絲輪11由L1、L2和L3三段組成，L1和L3為滾絲輪螺紋的過渡段，L2為滾絲輪螺紋的成型段。滾絲輪也可由單側L1和L2兩段組成，由三段組成的滾絲輪可在一端磨損后調頭使用，以提高使用壽命。滾絲輪螺紋過渡段的坡度應比單頭螺紋的坡度小，本發明的坡度角θ2的范圍可為6-18度。
實施例三參見圖4、6，在滾輪盒3中的定位輔輪14改為與滾絲輪11相同大小的滾絲輪，而沿軸向所處位置保持與原輔輪位置相同，即與第一對滾絲輪沿軸向分別錯開1/4導程和3/4導程，其他機構與實施例一相同，滾軋雙頭螺紋。實施例三的缺點是四個滾絲輪直徑相同，當滾軋直徑較小的工件時，滾絲輪會相互干擾。
在使用中，按加工需要，本發明也可不將帶肋鋼筋端部的縱肋和橫肋切掉。
參見圖13，兩段鋼筋在接頭部位由帶有內螺紋的多頭螺紋套筒17連接。
雙頭螺紋鋼筋端部的形狀參見圖14、圖15，S1和S2表示雙頭螺紋起始端。
權利要求
1.一種多頭螺紋鋼筋接頭，其特征在于鋼筋端部通過滾軋制作的端頭螺紋是多頭螺紋，兩段鋼筋在接頭部位由帶有內螺紋的多頭螺紋套筒連接。
2.一種多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，主要包括機座、加工鋼筋螺紋的滾軋機頭和機頭驅動機構；其核心部分是加工鋼筋端頭螺紋的滾軋機頭，它由切肋機構和滾軋機構組成，切肋機構由刀盤、刀架和調刀盤組成，刀架和固定在其中的刀片沿刀盤圓周等分布置，滾軋機構由滾絲輪和蝸輪、蝸桿調節部分組成，其特征在于滾絲輪至少是兩個，沿圓周方向均勻布置，滾絲輪傾斜角度與被加工鋼筋的螺紋的螺旋升角相一致，滾絲輪沿各自滾絲輪軸方向所處軸向位置相同，無相位差，各滾絲輪與被加工鋼筋外圓接觸，在鋼筋端頭軋制出多頭螺紋。
3.根據權利要求2所述的多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，其特征在于所述滾絲輪為兩個，是180°相對而布置，兩個滾絲輪之間，間隔、對稱布置兩個較小的定位輔輪，定位輔輪穿在輔輪軸上，輔輪軸端部的輔輪齒輪與蝸輪內齒圈相嚙合，兩個定位輔輪的傾斜角度也與被加工鋼筋螺紋的螺旋升角相一致，而軸向位置則分別與滾絲輪的軸向位置相互錯開1/4導程和3/4導程，各滾絲輪與被加工鋼筋外圓接觸，滾軋出雙頭螺紋。
4.根據權利要求2或3所述的多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，其特征在于所述輔輪齒輪為扇形或圓形。
5.根據權利要求2所述的多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，其特征在于所述滾絲輪為叁個，是沿圓周方向120°均勻布置，滾絲輪軸向位置相同，無相位差，滾軋出叁頭螺紋。
6.根據權利要求2所述的多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，其特征在于所述滾絲輪為四個，是90°沿圓周均勻布置，四個滾絲輪大小相同，滾絲輪的傾斜角度均與被加工鋼筋螺紋的螺旋升角相一致，其中180°相對布置的兩個滾絲輪沿各自滾絲輪軸方向所處位置完全相同，無相位差，另一對180°相對布置的兩個滾絲輪沿各自滾絲輪軸方向所處位置與第一對滾絲輪軸向位置則相互錯開1/4導程和3/4導程，全部滾絲輪軸端部齒輪與蝸輪內齒圈相嚙合，各滾絲輪與被加工鋼筋外圓接觸，滾軋出雙頭螺紋。
7.根據權利要求3或5或6所述的多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，其特征在于所述滾絲輪的齒形是三角形齒、矩形齒或圓弧形齒。
8.根據權利要求3或5或6所述的多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，其特征在于所述滾絲輪外緣沿軸向由二段至三段組成，一端或二端是坡度為10～18度的過渡段，中間是標準齒形的工作段。
9.一種多頭螺紋鋼筋接頭的制造方法，其特征在于有以下步驟(1)、先由切肋機構將鋼筋表面的縱、橫肋切掉，切肋機構的刀架、刀片沿圓周等分布置在機頭前端，刀片固定在刀架上；(2)、用加工鋼筋螺紋的滾絲輪在鋼筋端頭軋制出雙頭或三頭螺紋，加工鋼筋螺紋的滾絲輪是二至四個，各滾絲輪沿各滾絲輪軸的軸向位置根據滾絲輪個數而定，相互錯開0導程或1/3、3/4導程，其各滾絲輪同步與被加工鋼筋外圓接觸。
10.根據權利要求8所述的多頭螺紋鋼筋接頭的制造方法，其特征在于所述步驟(1)省略，去除切肋機構、僅用滾軋機構滾絲，軋制出雙頭或叁頭螺紋。
全文摘要
一種多頭螺紋鋼筋接頭及其制造裝置和制造方法，鋼筋端部通過滾軋制作的端頭螺紋是多頭螺紋，兩段鋼筋在接頭部位由帶有內螺紋的多頭螺紋套筒連接。這種多頭螺紋鋼筋接頭制造裝置，其核心部分是加工鋼筋端頭螺紋的滾軋機頭，它由切肋機構和滾軋機構組成，滾軋機構由滾絲輪和蝸輪、蝸桿調節部分組成，滾絲輪至少是兩個，沿圓周方向均勻布置，滾絲輪傾斜角度與被加工鋼筋的螺紋的螺旋升角相一致，滾絲輪沿各自滾絲輪軸方向所處軸向位置相同，無相位差，各滾絲輪與被加工鋼筋外圓接觸，在鋼筋端頭軋制出多頭螺紋。本發明保持了鋼筋接頭與鋼筋母材等強度，并可將鋼筋接頭的現場加工速度和鋼筋連接速度雙雙提高近一倍。
文檔編號B21H3/00GK1584247SQ20041004790
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月10日 優先權日2004年6月10日
發明者丁方儒, 劉永頤 申請人:丁方儒