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)(kuo)徑時頂(ding)頭不動(dong),而傳動(dong)裝置將(jiang)不銹鋼管以(yi)一定速度推(tui)上頂(ding)頭進(jin)行擴(kuo)(kuo)徑;
2. 采用感應加熱(re)使不銹鋼管在變(bian)(bian)形(xing)(xing)區(qu)(qu)(qu)域或(huo)緊靠變(bian)(bian)形(xing)(xing)區(qu)(qu)(qu)時進行加熱(re),或(huo)為了節約電能消耗,不銹鋼管在擴徑前加熱(re)至(zhi)磁性轉變(bian)(bian)點以下,然后(hou)在變(bian)(bian)形(xing)(xing)區(qu)(qu)(qu)加熱(re)至(zhi)軋制溫度。
為了實現(xian)這種(zhong)(zhong)擴徑工藝,可(ke)以(yi)(yi)采用傳動裝置(zhi)不同的(de)以(yi)(yi)下(xia)兩種(zhong)(zhong)設備(bei)。
一、高壓水傳動(dong)的(de)頂推(tui)式熱擴機
如圖10-7所(suo)示,a為感(gan)應回熱(re)裝置(zhi),b為擴(kuo)徑(jing)頂(ding)頭(tou),它(ta)通過拉(la)桿c由支(zhi)持缸K將(jiang)它(ta)固定住。高壓水工作缸d將(jiang)鋼管的(de)一端推向擴(kuo)徑(jing)頂(ding)頭(tou)b和感(gan)應加熱(re)裝置(zhi)a二者形(xing)成的(de)環狀區(qu)間。當管端加熱(re)到(dao)足夠高的(de)溫度后,工作缸d給鋼管以一定的(de)軸(zhou)向壓力,使(shi)鋼管在頂(ding)頭(tou)上(shang)擴(kuo)徑(jing)。
在擴(kuo)徑(jing)過程開始之(zhi)前(qian),工(gong)作缸d處于(yu)后(hou)(hou)位,鋼管由側面裝(zhuang)入(ru),其(qi)中置有拉桿c.裝(zhuang)入(ru)后(hou)(hou)用接手g和(he)h將拉桿c分別和(he)頂頭(tou)和(he)支(zhi)(zhi)持(chi)缸d的(de)活塞桿相連。擴(kuo)徑(jing)頂頭(tou)B曲后(hou)(hou)支(zhi)(zhi)持(chi)器e和(he)下支(zhi)(zhi)持(chi)f來支(zhi)(zhi)持(chi)并(bing)定(ding)位。當已經(jing)擴(kuo)徑(jing)的(de)管端碰到后(hou)(hou)支(zhi)(zhi)持(chi)器e時,后(hou)(hou)支(zhi)(zhi)持(chi)器e就(jiu)移開,此(ci)后(hou)(hou)經(jing)過擴(kuo)徑(jing)的(de)不銹鋼管依靠支(zhi)(zhi)持(chi)輥(gun)f,來支(zhi)(zhi)撐并(bing)定(ding)位。
二、機械傳動的頂(ding)推式熱擴機
這種熱擴機(ji)和高壓水傳(chuan)動的熱擴機(ji)不(bu)同之點在于它(ta)采(cai)用(yong)了機(ji)械傳(chuan)動,即通過電機(ji)轉動、帶動絲杠,從而將鋼(gang)管以一(yi)定速度(du)推向(xiang)并推上(shang)頂頭。這樣就有可能采(cai)用(yong)電氣自動控制和調(diao)節(jie)裝(zhuang)置,按變行區(qu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的溫度(du)來調(diao)整(zheng)鋼(gang)管頂推速度(du)(即進給速度(du))。
如圖10-8所示,擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)前(qian)將(jiang)(jiang)不銹鋼(gang)管(guan)預熱(re)到(dao)(dao)磁(ci)性轉(zhuan)變點(dian)以(yi)下,管(guan)子(zi)由端部裝人(ren)。當鋼(gang)管(guan)完(wan)(wan)全裝人(ren)后,鎖(suo)閂將(jiang)(jiang)前(qian)頂(ding)(ding)桿A鎖(suo)住,前(qian)頂(ding)(ding)桿就(jiu)起作(zuo)用(yong)(yong),頂(ding)(ding)頭(tou)B就(jiu)固定在預先調好的(de)位置(zhi)上,通過(guo)卡(ka)緊裝置(zhi)將(jiang)(jiang)管(guan)子(zi)C卡(ka)緊,開(kai)動電(dian)動機(ji)(ji),通過(guo)絲(si)(si)杠(gang)D將(jiang)(jiang)管(guan)子(zi)按箭頭(tou)E的(de)方向(xiang)向(xiang)前(qian)推進直至開(kai)始擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)以(yi)前(qian),當擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)電(dian)動機(ji)(ji)啟動后,則絲(si)(si)杠(gang)F將(jiang)(jiang)鋼(gang)管(guan)推向(xiang)頂(ding)(ding)頭(tou)B開(kai)始擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)。當管(guan)子(zi)剛要(yao)與頂(ding)(ding)頭(tou)B相(xiang)接觸開(kai)始擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)時,潤滑劑通過(guo)孔進人(ren)管(guan)子(zi)內(nei)壁與頂(ding)(ding)頭(tou)之間,從而在擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)過(guo)程中起到(dao)(dao)潤滑作(zuo)用(yong)(yong)。感(gan)應加熱(re)器H1、H2依(yi)次(ci)發揮(hui)作(zuo)用(yong)(yong),從面將(jiang)(jiang)不銹鋼(gang)管(guan)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)。擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)完(wan)(wan)畢,當前(qian)頂(ding)(ding)桿A起作(zuo)用(yong)(yong)時,后支持(chi)器G退(tui)回(hui),不銹鋼(gang)管(guan)由側向(xiang)去成(cheng)品臺(tai)架。
在(zai)這種熱(re)擴徑裝置中(zhong)設有熱(re)電偶,它接在(zai)絲杠D、F的(de)電動(dong)機(ji)電源的(de)回路中(zhong),自動(dong)地按照(zhao)擴徑過程中(zhong)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的(de)溫度(du)來(lai)調(diao)整進給速度(du)。
三、頂(ding)推式(shi)熱擴法的小結
頂(ding)推式(shi)熱擴(kuo)法采用了先進(jin)的(de)感應(ying)加熱方(fang)法,因此(ci)具有以下諸優(you)點:
(1)能以盡可(ke)能小的熱量消耗來(lai)加(jia)熱鋼管,而且在擴徑過程中熱損耗少(shao);
(2)氧化鐵皮大大減(jian)少,這對擴徑后鋼(gang)管的內表面質(zhi)量帶來(lai)極為有利的影響;
(3)不需(xu)擴口卷(juan)邊(bian),因此也(ye)就不需(xu)要這種設(she)備,而且降低了金屬消耗(hao);
(4)可以按照變形區鋼管(guan)的溫度來(lai)調整進給速度,另一(yi)方(fang)面由于待(dai)變形部分不(bu)銹鋼管(guan)的溫度較低,因此(ci)可以增(zeng)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。但是,這(zhe)一方法也有如下的缺點(dian):
①. 頂(ding)推時容易產生(sheng)縱向彎曲(qu),被擴徑的不銹鋼管(guan)長度與壁厚受到(dao)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(shu)頂(ding)推(tui)式熱擴管(guan)機僅僅見之于(yu)專利(li),國外應用于(yu)不銹鋼(gang)管(guan)廠家的實例尚缺(que)。