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)徑(jing)時頂(ding)頭不動(dong),而傳動(dong)裝(zhuang)置將不銹鋼管以一定速度推上頂(ding)頭進行擴(kuo)徑(jing);
2. 采用感應加熱(re)使不(bu)銹鋼(gang)管在(zai)變形(xing)區(qu)域(yu)或(huo)緊靠變形(xing)區(qu)時進行加熱(re),或(huo)為了節約電能(neng)消耗,不(bu)銹鋼(gang)管在(zai)擴徑前加熱(re)至(zhi)磁性轉變點以(yi)下(xia),然后在(zai)變形(xing)區(qu)加熱(re)至(zhi)軋制溫度。
為(wei)了實現這種擴(kuo)徑工藝,可以采用傳動裝置(zhi)不(bu)同的以下兩種設備(bei)。
一、高壓(ya)水傳動(dong)的(de)頂推(tui)式熱擴機
如圖(tu)10-7所示,a為(wei)感應(ying)回熱(re)裝(zhuang)置(zhi),b為(wei)擴(kuo)(kuo)徑頂頭,它(ta)通(tong)過(guo)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(guan)的(de)一端推向擴(kuo)(kuo)徑頂頭b和感應(ying)加熱(re)裝(zhuang)置(zhi)a二(er)者(zhe)形成的(de)環狀區間(jian)。當管(guan)端加熱(re)到足夠(gou)高的(de)溫度(du)后,工作缸d給鋼管(guan)以一定的(de)軸(zhou)向壓力,使鋼管(guan)在頂頭上擴(kuo)(kuo)徑。
在擴(kuo)徑(jing)過(guo)(guo)程開始之(zhi)前,工作缸(gang)d處(chu)于后(hou)(hou)位,鋼管(guan)由側面裝(zhuang)入,其中置有拉(la)桿(gan)c.裝(zhuang)入后(hou)(hou)用(yong)接手g和h將拉(la)桿(gan)c分別(bie)和頂頭(tou)(tou)和支(zhi)持缸(gang)d的活塞(sai)桿(gan)相連。擴(kuo)徑(jing)頂頭(tou)(tou)B曲后(hou)(hou)支(zhi)持器(qi)e和下支(zhi)持f來支(zhi)持并定(ding)位。當已經擴(kuo)徑(jing)的管(guan)端碰到后(hou)(hou)支(zhi)持器(qi)e時,后(hou)(hou)支(zhi)持器(qi)e就移開,此后(hou)(hou)經過(guo)(guo)擴(kuo)徑(jing)的不銹鋼管(guan)依(yi)靠支(zhi)持輥f,來支(zhi)撐并定(ding)位。
二(er)、機械傳(chuan)動的頂推式熱擴機
這(zhe)(zhe)種熱(re)擴機和(he)高壓水傳動的熱(re)擴機不同之(zhi)點(dian)在于它采用(yong)了機械(xie)傳動,即(ji)通過(guo)電機轉動、帶動絲杠,從而將(jiang)鋼(gang)管(guan)以一定速度推(tui)向并(bing)推(tui)上頂頭。這(zhe)(zhe)樣就有可(ke)能采用(yong)電氣自動控(kong)制和(he)調(diao)節裝置,按變行區(qu)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的溫度來調(diao)整(zheng)鋼(gang)管(guan)頂推(tui)速度(即(ji)進給(gei)速度)。
如圖10-8所示,擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)前(qian)將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)預熱到磁性轉變點以(yi)下,管(guan)(guan)(guan)子由端(duan)部裝(zhuang)人。當鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)完全裝(zhuang)人后(hou),鎖閂將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)前(qian)頂桿(gan)A鎖住,前(qian)頂桿(gan)就起(qi)作(zuo)(zuo)用,頂頭(tou)B就固(gu)定在(zai)預先(xian)調(diao)好(hao)的位置(zhi)上,通(tong)過卡緊(jin)裝(zhuang)置(zhi)將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)管(guan)(guan)(guan)子C卡緊(jin),開(kai)(kai)動(dong)電(dian)動(dong)機(ji),通(tong)過絲杠(gang)D將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)管(guan)(guan)(guan)子按箭頭(tou)E的方向向前(qian)推進直(zhi)至開(kai)(kai)始(shi)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)以(yi)前(qian),當擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)電(dian)動(dong)機(ji)啟動(dong)后(hou),則絲杠(gang)F將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)推向頂頭(tou)B開(kai)(kai)始(shi)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)。當管(guan)(guan)(guan)子剛要(yao)與(yu)頂頭(tou)B相接(jie)觸開(kai)(kai)始(shi)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)時,潤(run)滑(hua)劑通(tong)過孔(kong)進人管(guan)(guan)(guan)子內(nei)壁與(yu)頂頭(tou)之(zhi)間,從而在(zai)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)過程中(zhong)起(qi)到潤(run)滑(hua)作(zuo)(zuo)用。感應加熱器H1、H2依次發揮作(zuo)(zuo)用,從面(mian)將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)。擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)徑(jing)完畢(bi),當前(qian)頂桿(gan)A起(qi)作(zuo)(zuo)用時,后(hou)支持(chi)器G退回(hui),不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)由側向去(qu)成品臺架。
在這(zhe)種熱擴(kuo)徑裝置中(zhong)設有熱電偶,它接(jie)在絲杠D、F的電動機電源的回(hui)路中(zhong),自動地(di)按(an)照擴(kuo)徑過程(cheng)中(zhong)不銹(xiu)鋼管的溫度來調(diao)整進給(gei)速(su)度。
三、頂推式熱擴(kuo)法的小結
頂推式熱(re)擴(kuo)法采用了先進的感應加(jia)熱(re)方法,因此具有以下諸優點:
(1)能以盡可能小的熱(re)量消耗(hao)(hao)來加熱(re)鋼(gang)管(guan),而且在擴徑過程中(zhong)熱(re)損耗(hao)(hao)少;
(2)氧化鐵皮大大減少(shao),這(zhe)對(dui)擴徑后鋼管的內表(biao)面質(zhi)量帶來(lai)極為有利的影(ying)響;
(3)不需擴(kuo)口卷邊,因(yin)此也就不需要(yao)這種設備(bei),而且降(jiang)低了(le)金屬(shu)消(xiao)耗;
(4)可以按照變形區(qu)鋼管的溫度(du)來調整(zheng)進(jin)給速度(du),另一(yi)方面由于待(dai)變形部分不銹(xiu)鋼管的溫度(du)較(jiao)低,因(yin)此可以增大擴徑(jing)量;
(5)加(jia)熱爐尺(chi)寸可以(yi)縮小(xiao),或者可以(yi)將它取消。但是,這(zhe)一方法也有如下的缺點:
①. 頂推時(shi)容易產(chan)生縱向彎曲(qu),被擴徑(jing)的不銹鋼管長度與壁(bi)厚受到一定(ding)限制(zhi);
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(tui)式熱擴管機僅僅見(jian)之于(yu)專利,國外應(ying)用于(yu)不銹鋼(gang)管廠家的(de)實例尚缺。