1952年在聯邦德國出現了頂推式不銹(xiu)鋼管熱擴徑的專利。這種擴徑工藝最突出的特點在于:


 1. 擴徑時頂頭不動(dong),而傳(chuan)動(dong)裝置將(jiang)不銹鋼管以一定速(su)度(du)推上頂頭進行擴徑;


 2. 采用感應加(jia)(jia)熱(re)使不銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)(zai)變形區(qu)域或緊靠變形區(qu)時進行加(jia)(jia)熱(re),或為了節約電能消耗,不銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)(zai)擴徑前加(jia)(jia)熱(re)至(zhi)磁(ci)性轉(zhuan)變點以(yi)下,然(ran)后在(zai)(zai)變形區(qu)加(jia)(jia)熱(re)至(zhi)軋制(zhi)溫度。


為了實現這種(zhong)(zhong)擴徑工(gong)藝,可以采用傳動裝置不同的以下兩種(zhong)(zhong)設(she)備(bei)。



一、高壓水(shui)傳動的頂推式熱擴機


 如圖10-7所示(shi),a為感(gan)應回熱(re)(re)裝(zhuang)置,b為擴(kuo)(kuo)徑(jing)頂(ding)頭,它(ta)通過拉(la)桿(gan)c由支持缸(gang)K將(jiang)它(ta)固(gu)定(ding)住(zhu)。高壓(ya)水工作缸(gang)d將(jiang)鋼管(guan)的(de)(de)一(yi)端(duan)推向擴(kuo)(kuo)徑(jing)頂(ding)頭b和感(gan)應加熱(re)(re)裝(zhuang)置a二者形成的(de)(de)環狀區間(jian)。當管(guan)端(duan)加熱(re)(re)到(dao)足夠高的(de)(de)溫度后,工作缸(gang)d給鋼管(guan)以一(yi)定(ding)的(de)(de)軸向壓(ya)力,使(shi)鋼管(guan)在(zai)頂(ding)頭上擴(kuo)(kuo)徑(jing)。


圖 10-7.jpg


 在擴(kuo)(kuo)徑(jing)過(guo)程(cheng)開(kai)始之前(qian),工作缸d處于(yu)后(hou)(hou)位(wei),鋼(gang)管由側面(mian)裝入(ru),其中置(zhi)有拉(la)桿c.裝入(ru)后(hou)(hou)用接手g和(he)h將拉(la)桿c分別和(he)頂頭(tou)和(he)支(zhi)持(chi)缸d的活(huo)塞桿相連。擴(kuo)(kuo)徑(jing)頂頭(tou)B曲后(hou)(hou)支(zhi)持(chi)器e和(he)下支(zhi)持(chi)f來(lai)支(zhi)持(chi)并定位(wei)。當(dang)已(yi)經擴(kuo)(kuo)徑(jing)的管端碰到后(hou)(hou)支(zhi)持(chi)器e時,后(hou)(hou)支(zhi)持(chi)器e就(jiu)移開(kai),此后(hou)(hou)經過(guo)擴(kuo)(kuo)徑(jing)的不(bu)銹鋼(gang)管依靠支(zhi)持(chi)輥f,來(lai)支(zhi)撐并定位(wei)。



二、機(ji)械(xie)傳動的頂推式熱擴(kuo)機(ji)


 這種熱擴機和高壓水傳動(dong)的熱擴機不(bu)(bu)同之點在(zai)于(yu)它采用了機械傳動(dong),即通過電(dian)機轉動(dong)、帶(dai)動(dong)絲杠,從而將鋼管(guan)以(yi)一定速(su)度(du)推(tui)向并推(tui)上頂(ding)頭。這樣(yang)就有可能采用電(dian)氣自動(dong)控制和調節裝置,按變行區不(bu)(bu)銹鋼管(guan)的溫度(du)來調整鋼管(guan)頂(ding)推(tui)速(su)度(du)(即進給速(su)度(du))。


 如圖10-8所示,擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)前(qian)(qian)將不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)預(yu)熱(re)到(dao)(dao)磁性轉變點以下(xia),管(guan)(guan)(guan)子(zi)由端(duan)部裝人(ren)。當(dang)鋼管(guan)(guan)(guan)完(wan)(wan)全裝人(ren)后(hou),鎖閂將前(qian)(qian)頂(ding)桿(gan)A鎖住,前(qian)(qian)頂(ding)桿(gan)就(jiu)起作用(yong),頂(ding)頭(tou)B就(jiu)固(gu)定在預(yu)先調好的位(wei)置上,通過卡緊(jin)裝置將管(guan)(guan)(guan)子(zi)C卡緊(jin),開動(dong)電動(dong)機(ji),通過絲(si)杠D將管(guan)(guan)(guan)子(zi)按箭頭(tou)E的方向(xiang)(xiang)向(xiang)(xiang)前(qian)(qian)推進直至(zhi)開始擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)以前(qian)(qian),當(dang)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)電動(dong)機(ji)啟動(dong)后(hou),則絲(si)杠F將鋼管(guan)(guan)(guan)推向(xiang)(xiang)頂(ding)頭(tou)B開始擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)。當(dang)管(guan)(guan)(guan)子(zi)剛要與頂(ding)頭(tou)B相接觸開始擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)時(shi)(shi),潤滑(hua)劑通過孔進人(ren)管(guan)(guan)(guan)子(zi)內壁(bi)與頂(ding)頭(tou)之間,從(cong)而在擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)過程(cheng)中起到(dao)(dao)潤滑(hua)作用(yong)。感(gan)應(ying)加熱(re)器H1、H2依次發揮作用(yong),從(cong)面將不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)。擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)完(wan)(wan)畢,當(dang)前(qian)(qian)頂(ding)桿(gan)A起作用(yong)時(shi)(shi),后(hou)支(zhi)持器G退(tui)回(hui),不(bu)銹鋼管(guan)(guan)(guan)由側向(xiang)(xiang)去成(cheng)品臺架。


圖 10-8.jpg


 在這種熱擴徑裝(zhuang)置中設有熱電偶,它(ta)接(jie)在絲杠D、F的電動機電源的回(hui)路中,自(zi)動地(di)按照擴徑過程(cheng)中不銹鋼(gang)管的溫度(du)來調整進給速度(du)。



三、頂推式熱擴(kuo)法的(de)小結


 頂推式熱擴法采(cai)用了先進的感應(ying)加(jia)熱方法,因此具有以下諸優點:


(1)能(neng)以盡(jin)可(ke)能(neng)小的熱量消耗來(lai)加熱鋼管(guan),而(er)且在(zai)擴(kuo)徑過程中熱損耗少;


(2)氧(yang)化鐵皮大(da)大(da)減(jian)少(shao),這對擴徑后鋼管的內(nei)表面(mian)質(zhi)量帶來極(ji)為有利的影(ying)響;


(3)不(bu)需擴口卷(juan)邊(bian),因此也(ye)就不(bu)需要這種(zhong)設備,而且(qie)降低了(le)金屬(shu)消耗;


(4)可(ke)以(yi)按照變(bian)形區(qu)鋼(gang)管的溫度(du)來調整(zheng)進給速度(du),另一方(fang)面由于(yu)待變(bian)形部分不銹(xiu)鋼(gang)管的溫度(du)較低(di),因此可(ke)以(yi)增大擴徑量;


(5)加熱爐尺寸可(ke)以縮小,或者可(ke)以將它取(qu)消。但(dan)是,這一方法也(ye)有如下的缺點:


  ①. 頂推時容易產(chan)生縱向彎曲,被擴徑的不(bu)銹鋼管長(chang)度與(yu)壁(bi)厚受(shou)到(dao)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(shang)述頂推(tui)式熱擴管機僅(jin)僅(jin)見(jian)之于專(zhuan)利,國(guo)外應(ying)用于不銹鋼管廠家(jia)的實例尚缺。