1952年在聯邦德國出現了頂推式不(bu)銹鋼(gang)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(tou)不(bu)動(dong),而傳動(dong)裝置將不(bu)銹鋼管(guan)以一(yi)定速度推(tui)上頂(ding)頭(tou)進行擴徑;


 2. 采用(yong)感應(ying)加熱(re)使不銹鋼(gang)管在(zai)(zai)變(bian)形(xing)區域(yu)或(huo)緊靠變(bian)形(xing)區時進行加熱(re),或(huo)為了(le)節(jie)約電能消耗,不銹鋼(gang)管在(zai)(zai)擴徑前加熱(re)至磁性轉變(bian)點以(yi)下,然后在(zai)(zai)變(bian)形(xing)區加熱(re)至軋制溫度。


為了實現這種(zhong)擴徑(jing)工(gong)藝,可(ke)以采用(yong)傳動裝置不同的以下(xia)兩(liang)種(zhong)設備。



一、高壓水傳動的(de)頂推式熱擴機


 如圖10-7所示,a為感應回(hui)熱裝置,b為擴(kuo)徑頂(ding)頭(tou),它(ta)通(tong)過拉桿c由支持缸K將(jiang)它(ta)固(gu)定住。高壓(ya)水工(gong)(gong)作缸d將(jiang)鋼管(guan)的一(yi)端推向(xiang)擴(kuo)徑頂(ding)頭(tou)b和感應加熱裝置a二者形成的環狀區間。當(dang)管(guan)端加熱到足夠高的溫度(du)后,工(gong)(gong)作缸d給鋼管(guan)以一(yi)定的軸向(xiang)壓(ya)力,使鋼管(guan)在頂(ding)頭(tou)上擴(kuo)徑。


圖 10-7.jpg


 在擴徑(jing)(jing)過程開始(shi)之前,工作缸(gang)d處(chu)于后(hou)位,鋼(gang)管(guan)(guan)由側面裝入(ru),其中置(zhi)有拉桿(gan)c.裝入(ru)后(hou)用(yong)接(jie)手g和(he)(he)h將拉桿(gan)c分別(bie)和(he)(he)頂頭和(he)(he)支持(chi)缸(gang)d的(de)活塞桿(gan)相(xiang)連(lian)。擴徑(jing)(jing)頂頭B曲后(hou)支持(chi)器(qi)e和(he)(he)下支持(chi)f來(lai)(lai)支持(chi)并定位。當已經(jing)擴徑(jing)(jing)的(de)管(guan)(guan)端碰到后(hou)支持(chi)器(qi)e時(shi),后(hou)支持(chi)器(qi)e就移開,此(ci)后(hou)經(jing)過擴徑(jing)(jing)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)依靠支持(chi)輥f,來(lai)(lai)支撐并定位。



二、機械(xie)傳動(dong)的頂推式熱(re)擴機


 這(zhe)種熱擴(kuo)機和高壓水傳動(dong)(dong)(dong)的熱擴(kuo)機不同之點(dian)在于它采用了機械傳動(dong)(dong)(dong),即(ji)通過電(dian)機轉動(dong)(dong)(dong)、帶動(dong)(dong)(dong)絲杠,從(cong)而將鋼管以一定速(su)度(du)推(tui)向并推(tui)上頂(ding)頭。這(zhe)樣就有(you)可能采用電(dian)氣自動(dong)(dong)(dong)控制(zhi)和調(diao)節裝置,按變行區(qu)不銹鋼管的溫度(du)來(lai)調(diao)整鋼管頂(ding)推(tui)速(su)度(du)(即(ji)進給速(su)度(du))。


 如圖10-8所示(shi),擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)前(qian)(qian)將不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)(guan)預熱到磁(ci)性轉變點以下,管(guan)(guan)子由端部裝人(ren)。當鋼管(guan)(guan)完全裝人(ren)后(hou),鎖(suo)閂將前(qian)(qian)頂(ding)(ding)桿A鎖(suo)住,前(qian)(qian)頂(ding)(ding)桿就起(qi)作用,頂(ding)(ding)頭B就固定在預先調好(hao)的位置上,通(tong)過(guo)(guo)卡(ka)緊裝置將管(guan)(guan)子C卡(ka)緊,開(kai)動(dong)電動(dong)機,通(tong)過(guo)(guo)絲杠(gang)D將管(guan)(guan)子按箭頭E的方向(xiang)向(xiang)前(qian)(qian)推進直至開(kai)始(shi)擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)以前(qian)(qian),當擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)電動(dong)機啟動(dong)后(hou),則絲杠(gang)F將鋼管(guan)(guan)推向(xiang)頂(ding)(ding)頭B開(kai)始(shi)擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)。當管(guan)(guan)子剛(gang)要與頂(ding)(ding)頭B相接觸開(kai)始(shi)擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)時,潤滑(hua)劑通(tong)過(guo)(guo)孔(kong)進人(ren)管(guan)(guan)子內壁(bi)與頂(ding)(ding)頭之(zhi)間,從(cong)而(er)在擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)過(guo)(guo)程中起(qi)到潤滑(hua)作用。感應加熱器H1、H2依(yi)次發(fa)揮作用,從(cong)面將不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)(guan)擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)。擴(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)完畢,當前(qian)(qian)頂(ding)(ding)桿A起(qi)作用時,后(hou)支持器G退(tui)回,不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)(guan)由側向(xiang)去成品臺架。


圖 10-8.jpg


 在(zai)這種熱擴徑裝置中設有熱電(dian)偶,它接(jie)在(zai)絲杠D、F的(de)電(dian)動機(ji)電(dian)源的(de)回(hui)路中,自(zi)動地按照擴徑過程中不銹鋼管(guan)的(de)溫(wen)度來調整(zheng)進給速(su)度。



三、頂推式熱擴法的小結


 頂推式熱擴(kuo)法采(cai)用了(le)先進(jin)的感應加熱方法,因此具有以下諸優點:


(1)能(neng)以盡可能(neng)小的熱(re)(re)量(liang)消耗(hao)來加熱(re)(re)鋼管,而且在(zai)擴徑過程中(zhong)熱(re)(re)損耗(hao)少;


(2)氧化鐵(tie)皮大大減(jian)少,這對擴(kuo)徑后鋼管的(de)內表(biao)面(mian)質量帶來極為有利的(de)影響;


(3)不(bu)需擴(kuo)口卷邊,因此也就不(bu)需要這種設備(bei),而(er)且降低了金(jin)屬消耗;


(4)可(ke)以(yi)按照變形區鋼管的溫度(du)來調整進給(gei)速度(du),另一(yi)方(fang)面(mian)由(you)于待變形部分(fen)不銹鋼管的溫度(du)較低,因此可(ke)以(yi)增大擴徑量;


(5)加(jia)熱爐(lu)尺寸(cun)可以縮小,或者可以將它(ta)取消。但是,這一方法(fa)也有如(ru)下的缺(que)點:


  ①. 頂推(tui)時(shi)容易產生(sheng)縱(zong)向彎曲,被擴徑的不銹鋼管長度(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。


上述頂推式熱擴管(guan)(guan)機(ji)僅僅見之于專利,國外應用(yong)于不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)廠家的實例尚缺。