1952年在聯邦德國出現了頂推式不銹鋼管熱擴徑的專利。這種擴徑工藝最突出的特點在于:
1. 擴(kuo)徑時頂頭不(bu)動,而傳動裝置(zhi)將不(bu)銹鋼管以一(yi)定速(su)度推(tui)上頂頭進行(xing)擴(kuo)徑;
2. 采(cai)用感應加(jia)熱(re)(re)使不(bu)銹鋼管在(zai)變(bian)形區(qu)域或緊靠變(bian)形區(qu)時進行加(jia)熱(re)(re),或為了節(jie)約電能消耗,不(bu)銹鋼管在(zai)擴徑前加(jia)熱(re)(re)至磁性(xing)轉(zhuan)變(bian)點(dian)以下,然后在(zai)變(bian)形區(qu)加(jia)熱(re)(re)至軋制溫(wen)度。
為(wei)了實現這種(zhong)擴(kuo)徑工藝(yi),可以采用傳動裝置(zhi)不同(tong)的以下兩種(zhong)設(she)備。
一、高壓水傳動的頂推(tui)式熱擴機(ji)
如圖10-7所示,a為(wei)感應(ying)回熱裝(zhuang)置,b為(wei)擴徑(jing)(jing)頂(ding)(ding)(ding)頭,它通過拉桿(gan)c由支持缸(gang)K將它固定(ding)住。高壓(ya)水工作缸(gang)d將鋼(gang)管(guan)的(de)一端推向(xiang)(xiang)擴徑(jing)(jing)頂(ding)(ding)(ding)頭b和感應(ying)加(jia)熱裝(zhuang)置a二者(zhe)形(xing)成的(de)環(huan)狀區間(jian)。當管(guan)端加(jia)熱到(dao)足(zu)夠高的(de)溫度后,工作缸(gang)d給鋼(gang)管(guan)以一定(ding)的(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)壓(ya)力,使鋼(gang)管(guan)在頂(ding)(ding)(ding)頭上擴徑(jing)(jing)。

在(zai)擴(kuo)徑過(guo)程開始之(zhi)前,工(gong)作(zuo)缸d處于(yu)后位,鋼管(guan)(guan)由側面(mian)裝入,其中置有拉(la)桿(gan)c.裝入后用(yong)接手(shou)g和h將拉(la)桿(gan)c分別和頂頭(tou)和支(zhi)持缸d的活塞桿(gan)相連。擴(kuo)徑頂頭(tou)B曲后支(zhi)持器(qi)e和下(xia)支(zhi)持f來支(zhi)持并定位。當已經(jing)擴(kuo)徑的管(guan)(guan)端碰到后支(zhi)持器(qi)e時,后支(zhi)持器(qi)e就移(yi)開,此后經(jing)過(guo)擴(kuo)徑的不銹鋼管(guan)(guan)依靠支(zhi)持輥f,來支(zhi)撐并定位。
二、機械傳動(dong)的頂推式(shi)熱(re)擴機
這種熱擴(kuo)機(ji)和高壓水傳動(dong)(dong)的熱擴(kuo)機(ji)不(bu)同之點在于它采(cai)用(yong)了(le)機(ji)械傳動(dong)(dong),即(ji)通過(guo)電機(ji)轉動(dong)(dong)、帶動(dong)(dong)絲杠,從(cong)而將鋼管以一定(ding)速(su)度(du)推向并(bing)推上頂(ding)頭。這樣就有可(ke)能(neng)采(cai)用(yong)電氣(qi)自動(dong)(dong)控制和調節裝(zhuang)置,按變行區不(bu)銹鋼管的溫(wen)度(du)來調整鋼管頂(ding)推速(su)度(du)(即(ji)進給速(su)度(du))。
如圖10-8所示,擴徑(jing)前(qian)將(jiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)預熱到磁性轉變(bian)點以(yi)下,管(guan)(guan)子由端部裝(zhuang)人(ren)。當鋼(gang)管(guan)(guan)完(wan)全(quan)裝(zhuang)人(ren)后(hou),鎖(suo)閂(shuan)將(jiang)前(qian)頂(ding)(ding)桿A鎖(suo)住,前(qian)頂(ding)(ding)桿就起作(zuo)用(yong),頂(ding)(ding)頭(tou)B就固(gu)定在預先調好的位置上,通(tong)(tong)過(guo)(guo)卡緊(jin)裝(zhuang)置將(jiang)管(guan)(guan)子C卡緊(jin),開動(dong)電動(dong)機,通(tong)(tong)過(guo)(guo)絲杠D將(jiang)管(guan)(guan)子按(an)箭頭(tou)E的方(fang)向(xiang)向(xiang)前(qian)推進直至開始擴徑(jing)以(yi)前(qian),當擴徑(jing)電動(dong)機啟動(dong)后(hou),則絲杠F將(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)推向(xiang)頂(ding)(ding)頭(tou)B開始擴徑(jing)。當管(guan)(guan)子剛要與頂(ding)(ding)頭(tou)B相接(jie)觸(chu)開始擴徑(jing)時(shi),潤滑(hua)劑通(tong)(tong)過(guo)(guo)孔進人(ren)管(guan)(guan)子內(nei)壁與頂(ding)(ding)頭(tou)之間,從(cong)而在擴徑(jing)過(guo)(guo)程中起到潤滑(hua)作(zuo)用(yong)。感應加熱器(qi)H1、H2依次發揮作(zuo)用(yong),從(cong)面將(jiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)擴徑(jing)。擴徑(jing)完(wan)畢,當前(qian)頂(ding)(ding)桿A起作(zuo)用(yong)時(shi),后(hou)支持器(qi)G退回,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)由側(ce)向(xiang)去成品臺(tai)架。

在(zai)這種熱擴(kuo)徑(jing)(jing)裝置中設有(you)熱電偶(ou),它接在(zai)絲杠D、F的電動(dong)機電源的回路中,自動(dong)地按照擴(kuo)徑(jing)(jing)過程中不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的溫度來(lai)調整進(jin)給速(su)度。
三、頂推(tui)式熱擴法的小結
頂(ding)推式熱(re)擴法采用了(le)先(xian)進的感(gan)應加熱(re)方法,因此具有以下諸(zhu)優點:
(1)能以盡可能小的熱量(liang)消(xiao)耗(hao)來加熱鋼(gang)管,而(er)且在擴徑過程(cheng)中熱損耗(hao)少;
(2)氧化鐵(tie)皮(pi)大(da)大(da)減少(shao),這對擴徑后鋼管的(de)(de)內表面質量帶來極為有(you)利的(de)(de)影響;
(3)不需(xu)擴口(kou)卷邊,因此也就(jiu)不需(xu)要這種(zhong)設(she)備,而(er)且(qie)降(jiang)低了金(jin)屬消耗;
(4)可以按照(zhao)變形(xing)區鋼(gang)管(guan)的(de)溫(wen)度(du)(du)來調整(zheng)進(jin)給速度(du)(du),另一方面由于待(dai)變形(xing)部分不(bu)銹鋼(gang)管(guan)的(de)溫(wen)度(du)(du)較低,因此可以增大擴徑量;
(5)加熱爐尺寸可(ke)(ke)以縮小,或者可(ke)(ke)以將它取消。但是(shi),這一方法也有如下的缺點(dian):
①. 頂推時容易產生(sheng)縱向彎(wan)曲,被擴(kuo)徑(jing)的不銹鋼管長(chang)度(du)與壁厚受到一定限制;
②. 在短時間內將鋼管加熱到變形溫度需要復雜而且龐大的感應加熱裝置,至于要在這么短的時間內實現電氣自動調節,電氣系統比較復雜,電氣元件的靈敏度是否可以滿足要求尚是問題;
③. 在機械傳動頂推式熱擴機中,子的卡緊問題還待解決;
④. 由于感應加熱是逐段進行的,不銹鋼管擴徑也是逐段進行的,在全長上各段的溫度,擴徑情況不一定一致,容易產生縱向壁厚不均和折皺。
上述頂推式熱(re)擴管機(ji)僅(jin)僅(jin)見之于專(zhuan)利,國外應用(yong)于不銹鋼管廠家的實(shi)例尚缺。

