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. 擴徑時頂(ding)頭不動,而傳動裝(zhuang)置將不銹鋼管以(yi)一定速度推(tui)上頂(ding)頭進行擴徑;
2. 采用感應加熱(re)使不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)在變形(xing)(xing)區(qu)(qu)域或緊靠(kao)變形(xing)(xing)區(qu)(qu)時進(jin)行(xing)加熱(re),或為了(le)節約電能消耗,不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)在擴徑(jing)前加熱(re)至(zhi)(zhi)磁(ci)性轉(zhuan)變點以下,然后在變形(xing)(xing)區(qu)(qu)加熱(re)至(zhi)(zhi)軋(ya)制溫度。
為(wei)了實現這種(zhong)擴(kuo)徑工藝(yi),可以采用傳動裝置(zhi)不(bu)同的以下(xia)兩種(zhong)設備。
一、高壓水傳動的頂(ding)推式(shi)熱擴(kuo)機
如圖10-7所示,a為感應回(hui)熱(re)裝置,b為擴(kuo)徑(jing)(jing)頂(ding)頭,它通過拉桿c由支(zhi)持(chi)缸(gang)(gang)(gang)K將它固(gu)定(ding)住。高壓(ya)水(shui)工作缸(gang)(gang)(gang)d將鋼管(guan)的(de)一(yi)端(duan)推(tui)向(xiang)擴(kuo)徑(jing)(jing)頂(ding)頭b和感應加熱(re)裝置a二(er)者形成的(de)環狀區間。當管(guan)端(duan)加熱(re)到足(zu)夠高的(de)溫(wen)度(du)后,工作缸(gang)(gang)(gang)d給(gei)鋼管(guan)以(yi)一(yi)定(ding)的(de)軸向(xiang)壓(ya)力,使鋼管(guan)在頂(ding)頭上擴(kuo)徑(jing)(jing)。
在擴(kuo)(kuo)徑(jing)過(guo)程開始(shi)之前,工作缸d處于后(hou)(hou)位(wei),鋼管(guan)由側面(mian)裝(zhuang)入,其中置有(you)拉桿(gan)c.裝(zhuang)入后(hou)(hou)用接手g和(he)(he)h將拉桿(gan)c分別(bie)和(he)(he)頂(ding)頭和(he)(he)支(zhi)持(chi)(chi)缸d的活塞桿(gan)相連。擴(kuo)(kuo)徑(jing)頂(ding)頭B曲后(hou)(hou)支(zhi)持(chi)(chi)器(qi)e和(he)(he)下支(zhi)持(chi)(chi)f來支(zhi)持(chi)(chi)并定位(wei)。當已經擴(kuo)(kuo)徑(jing)的管(guan)端(duan)碰到后(hou)(hou)支(zhi)持(chi)(chi)器(qi)e時,后(hou)(hou)支(zhi)持(chi)(chi)器(qi)e就移開,此后(hou)(hou)經過(guo)擴(kuo)(kuo)徑(jing)的不銹鋼管(guan)依靠支(zhi)持(chi)(chi)輥f,來支(zhi)撐并定位(wei)。
二、機(ji)(ji)械傳動的(de)頂推式熱擴(kuo)機(ji)(ji)
這種熱(re)擴機(ji)(ji)和高壓(ya)水(shui)傳動(dong)(dong)的熱(re)擴機(ji)(ji)不同之(zhi)點在(zai)于它采(cai)(cai)用了機(ji)(ji)械傳動(dong)(dong),即(ji)(ji)通過電機(ji)(ji)轉動(dong)(dong)、帶(dai)動(dong)(dong)絲杠(gang),從而將鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)以一定速(su)度推(tui)(tui)向并推(tui)(tui)上頂頭。這樣就有可能采(cai)(cai)用電氣自動(dong)(dong)控制和調節裝(zhuang)置,按變行區不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的溫度來調整鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)頂推(tui)(tui)速(su)度(即(ji)(ji)進給速(su)度)。
如圖10-8所(suo)示,擴(kuo)(kuo)徑(jing)前將(jiang)(jiang)(jiang)不銹鋼(gang)管預熱(re)到磁性轉變點以(yi)下(xia),管子(zi)(zi)由端(duan)部裝(zhuang)人(ren)。當鋼(gang)管完(wan)全(quan)裝(zhuang)人(ren)后(hou),鎖(suo)閂將(jiang)(jiang)(jiang)前頂桿A鎖(suo)住,前頂桿就起作用(yong),頂頭(tou)(tou)B就固定在預先調好的位置上(shang),通過卡緊(jin)裝(zhuang)置將(jiang)(jiang)(jiang)管子(zi)(zi)C卡緊(jin),開動(dong)電動(dong)機,通過絲(si)杠D將(jiang)(jiang)(jiang)管子(zi)(zi)按箭頭(tou)(tou)E的方向向前推(tui)進直(zhi)至(zhi)開始(shi)(shi)擴(kuo)(kuo)徑(jing)以(yi)前,當擴(kuo)(kuo)徑(jing)電動(dong)機啟(qi)動(dong)后(hou),則絲(si)杠F將(jiang)(jiang)(jiang)鋼(gang)管推(tui)向頂頭(tou)(tou)B開始(shi)(shi)擴(kuo)(kuo)徑(jing)。當管子(zi)(zi)剛要與(yu)頂頭(tou)(tou)B相(xiang)接觸開始(shi)(shi)擴(kuo)(kuo)徑(jing)時,潤滑劑通過孔進人(ren)管子(zi)(zi)內壁與(yu)頂頭(tou)(tou)之間,從(cong)(cong)而在擴(kuo)(kuo)徑(jing)過程中起到潤滑作用(yong)。感應加熱(re)器(qi)H1、H2依次發揮作用(yong),從(cong)(cong)面將(jiang)(jiang)(jiang)不銹鋼(gang)管擴(kuo)(kuo)徑(jing)。擴(kuo)(kuo)徑(jing)完(wan)畢,當前頂桿A起作用(yong)時,后(hou)支持器(qi)G退回,不銹鋼(gang)管由側(ce)向去成(cheng)品(pin)臺架。
在這(zhe)種熱擴(kuo)徑(jing)裝置中(zhong)設有(you)熱電偶(ou),它接在絲杠D、F的電動機電源的回路中(zhong),自動地按(an)照擴(kuo)徑(jing)過程(cheng)中(zhong)不銹鋼(gang)管的溫度(du)來調整進給速度(du)。
三、頂推式熱(re)擴法的小結(jie)
頂(ding)推式熱擴法采用了先進的(de)感應加熱方法,因(yin)此具有以下(xia)諸優(you)點(dian):
(1)能以盡可(ke)能小的(de)熱量消耗來加熱鋼(gang)管,而且(qie)在擴徑過(guo)程中(zhong)熱損耗少(shao);
(2)氧(yang)化鐵皮大大減(jian)少,這對擴徑后鋼管的內表(biao)面質(zhi)量帶來極(ji)為有利(li)的影響;
(3)不需擴口卷(juan)邊(bian),因此(ci)也就(jiu)不需要這種設(she)備(bei),而且降低了金屬消耗;
(4)可(ke)以按(an)照變(bian)(bian)形區鋼管(guan)的(de)溫度(du)(du)來調整進給速度(du)(du),另一方面由于(yu)待變(bian)(bian)形部分不(bu)銹鋼管(guan)的(de)溫度(du)(du)較低,因此可(ke)以增大(da)擴徑(jing)量;
(5)加熱(re)爐尺寸可以縮(suo)小(xiao),或者可以將(jiang)它取消。但是(shi),這一方法也有如下的缺點:
①. 頂推時容易產生縱向彎曲,被(bei)擴徑的不銹鋼管長度與壁厚受到(dao)一定(ding)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(ding)推式熱擴(kuo)管(guan)機僅(jin)僅(jin)見(jian)之于(yu)專利,國外應用于(yu)不銹鋼管(guan)廠家的(de)實例尚(shang)缺。