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(dong),而傳動(dong)裝置將(jiang)不銹鋼管以一定速(su)度推上頂(ding)頭進(jin)行(xing)擴徑;
2. 采用(yong)感應加熱(re)(re)使不(bu)銹鋼(gang)管在(zai)變形(xing)區域(yu)或(huo)緊靠變形(xing)區時進行加熱(re)(re),或(huo)為了節約(yue)電能(neng)消耗,不(bu)銹鋼(gang)管在(zai)擴徑前加熱(re)(re)至(zhi)磁性轉變點以下(xia),然后在(zai)變形(xing)區加熱(re)(re)至(zhi)軋制(zhi)溫度。
為(wei)了(le)實現這種擴(kuo)徑工藝,可以采用傳動裝置不(bu)同的以下(xia)兩(liang)種設備。
一、高壓水(shui)傳動的頂(ding)推式熱擴機
如(ru)圖10-7所示,a為感應回熱(re)(re)裝置,b為擴(kuo)徑頂(ding)頭(tou),它通過拉(la)桿(gan)c由支(zhi)持(chi)缸(gang)K將它固(gu)定住(zhu)。高壓水工(gong)作缸(gang)d將鋼管的(de)一端推(tui)向(xiang)擴(kuo)徑頂(ding)頭(tou)b和感應加熱(re)(re)裝置a二者形成的(de)環狀區(qu)間(jian)。當管端加熱(re)(re)到足夠高的(de)溫(wen)度(du)后,工(gong)作缸(gang)d給鋼管以一定的(de)軸向(xiang)壓力,使鋼管在頂(ding)頭(tou)上(shang)擴(kuo)徑。
在擴(kuo)徑(jing)過(guo)程開始之前,工作缸d處于后位,鋼(gang)管(guan)由側面裝(zhuang)入,其中置有拉(la)桿c.裝(zhuang)入后用接手g和h將拉(la)桿c分別和頂頭和支(zhi)持(chi)缸d的活(huo)塞桿相連。擴(kuo)徑(jing)頂頭B曲后支(zhi)持(chi)器(qi)(qi)e和下(xia)支(zhi)持(chi)f來(lai)支(zhi)持(chi)并(bing)定位。當已經擴(kuo)徑(jing)的管(guan)端碰(peng)到后支(zhi)持(chi)器(qi)(qi)e時,后支(zhi)持(chi)器(qi)(qi)e就(jiu)移開,此后經過(guo)擴(kuo)徑(jing)的不銹鋼(gang)管(guan)依靠(kao)支(zhi)持(chi)輥f,來(lai)支(zhi)撐并(bing)定位。
二(er)、機械傳動的頂推式(shi)熱擴機
這種(zhong)熱(re)擴機(ji)和(he)高壓水傳(chuan)動的(de)(de)熱(re)擴機(ji)不(bu)同之點在于它采(cai)用(yong)了機(ji)械傳(chuan)動,即通(tong)過(guo)電機(ji)轉動、帶動絲杠(gang),從而將鋼管(guan)(guan)以一定速度推(tui)向并推(tui)上頂(ding)頭。這樣就有可能采(cai)用(yong)電氣自動控(kong)制和(he)調節裝置,按變行區不(bu)銹鋼管(guan)(guan)的(de)(de)溫度來調整鋼管(guan)(guan)頂(ding)推(tui)速度(即進給速度)。
如圖10-8所(suo)示,擴徑(jing)(jing)前將(jiang)(jiang)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)預熱(re)到(dao)磁性轉(zhuan)變點(dian)以下(xia),管(guan)(guan)(guan)(guan)子由端部裝(zhuang)人(ren)(ren)。當(dang)(dang)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)完全裝(zhuang)人(ren)(ren)后(hou),鎖閂將(jiang)(jiang)前頂(ding)(ding)桿A鎖住,前頂(ding)(ding)桿就(jiu)起(qi)作(zuo)用(yong),頂(ding)(ding)頭(tou)B就(jiu)固定在(zai)預先調(diao)好的位置(zhi)上,通過(guo)(guo)(guo)卡緊(jin)(jin)裝(zhuang)置(zhi)將(jiang)(jiang)管(guan)(guan)(guan)(guan)子C卡緊(jin)(jin),開(kai)動電(dian)動機,通過(guo)(guo)(guo)絲(si)杠D將(jiang)(jiang)管(guan)(guan)(guan)(guan)子按(an)箭頭(tou)E的方向(xiang)向(xiang)前推(tui)進直至開(kai)始擴徑(jing)(jing)以前,當(dang)(dang)擴徑(jing)(jing)電(dian)動機啟動后(hou),則(ze)絲(si)杠F將(jiang)(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)推(tui)向(xiang)頂(ding)(ding)頭(tou)B開(kai)始擴徑(jing)(jing)。當(dang)(dang)管(guan)(guan)(guan)(guan)子剛(gang)要與頂(ding)(ding)頭(tou)B相接(jie)觸(chu)開(kai)始擴徑(jing)(jing)時,潤(run)滑(hua)劑通過(guo)(guo)(guo)孔進人(ren)(ren)管(guan)(guan)(guan)(guan)子內壁與頂(ding)(ding)頭(tou)之間,從而在(zai)擴徑(jing)(jing)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)起(qi)到(dao)潤(run)滑(hua)作(zuo)用(yong)。感(gan)應加(jia)熱(re)器H1、H2依次發揮(hui)作(zuo)用(yong),從面將(jiang)(jiang)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)擴徑(jing)(jing)。擴徑(jing)(jing)完畢,當(dang)(dang)前頂(ding)(ding)桿A起(qi)作(zuo)用(yong)時,后(hou)支(zhi)持器G退回,不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)由側向(xiang)去成(cheng)品臺架。
在(zai)這種熱(re)擴徑裝置中(zhong)(zhong)設(she)有熱(re)電偶,它接在(zai)絲(si)杠D、F的電動機電源的回路中(zhong)(zhong),自動地按照擴徑過程中(zhong)(zhong)不銹鋼管(guan)的溫度來調整進給(gei)速度。
三、頂推式熱擴(kuo)法(fa)的小結(jie)
頂推式熱擴法采(cai)用了先(xian)進的(de)感應加熱方(fang)法,因此具有以下諸優點:
(1)能(neng)以盡可能(neng)小的(de)熱量(liang)消(xiao)耗(hao)來加熱鋼(gang)管,而且(qie)在擴徑過程中(zhong)熱損耗(hao)少;
(2)氧化鐵皮大(da)大(da)減少,這(zhe)對(dui)擴徑后鋼管的內表面質量(liang)帶(dai)來極(ji)為(wei)有利(li)的影(ying)響;
(3)不需擴(kuo)口卷邊,因此也就不需要這種設備,而且降(jiang)低了金屬消耗;
(4)可以(yi)按(an)照變形(xing)區鋼管的(de)溫度(du)來調整進給速度(du),另一方面由于待變形(xing)部(bu)分不銹鋼管的(de)溫度(du)較(jiao)低(di),因此(ci)可以(yi)增(zeng)大(da)擴徑量(liang);
(5)加熱爐尺寸可以縮小,或者(zhe)可以將它取消。但(dan)是,這一(yi)方法也(ye)有如下的缺(que)點(dian):
①. 頂推(tui)時容易產生縱向彎(wan)曲,被擴徑(jing)的(de)不銹鋼管(guan)長度與(yu)壁厚受到一(yi)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。
上述頂推式熱擴管機(ji)僅僅見之于專利,國外(wai)應(ying)用于不銹鋼管廠家的實例尚缺。