1952年在聯邦德國出現了頂推式不銹鋼(gang)管熱擴徑的專利。這種擴徑工藝最突出的特點在于:
1. 擴徑時頂頭(tou)(tou)不(bu)動(dong),而傳動(dong)裝置(zhi)將不(bu)銹(xiu)鋼管以一定速(su)度推(tui)上頂頭(tou)(tou)進行擴徑;
2. 采用感應(ying)加(jia)熱(re)使不銹鋼管(guan)在變形區(qu)域或緊靠變形區(qu)時進行加(jia)熱(re),或為了(le)節約電(dian)能消耗,不銹鋼管(guan)在擴徑前加(jia)熱(re)至磁性轉變點以下,然后在變形區(qu)加(jia)熱(re)至軋制溫度。
為(wei)了實現(xian)這種擴徑工藝(yi),可以采用傳動裝置不(bu)同的以下兩種設(she)備。
一、高壓(ya)水(shui)傳動的頂(ding)推式熱擴機
如圖(tu)10-7所示,a為(wei)感應(ying)回(hui)熱裝置,b為(wei)擴徑頂(ding)頭(tou),它(ta)(ta)通過拉桿c由(you)支持缸(gang)(gang)K將它(ta)(ta)固定住。高壓水工作缸(gang)(gang)d將鋼(gang)管的一端推向擴徑頂(ding)頭(tou)b和感應(ying)加熱裝置a二者形成的環狀區間(jian)。當管端加熱到(dao)足夠高的溫(wen)度后(hou),工作缸(gang)(gang)d給鋼(gang)管以一定的軸向壓力,使鋼(gang)管在頂(ding)頭(tou)上擴徑。
在(zai)擴(kuo)徑過(guo)程開始(shi)之(zhi)前(qian),工作缸(gang)d處于后位(wei),鋼管由側面裝(zhuang)入,其(qi)中置有拉桿c.裝(zhuang)入后用(yong)接手(shou)g和(he)h將(jiang)拉桿c分別和(he)頂(ding)頭和(he)支持(chi)(chi)缸(gang)d的(de)(de)活塞桿相連(lian)。擴(kuo)徑頂(ding)頭B曲后支持(chi)(chi)器(qi)e和(he)下(xia)支持(chi)(chi)f來支持(chi)(chi)并定(ding)位(wei)。當(dang)已經(jing)擴(kuo)徑的(de)(de)管端碰到后支持(chi)(chi)器(qi)e時(shi),后支持(chi)(chi)器(qi)e就移開,此后經(jing)過(guo)擴(kuo)徑的(de)(de)不銹鋼管依靠支持(chi)(chi)輥f,來支撐并定(ding)位(wei)。
二、機械(xie)傳動的頂推式熱擴機
這(zhe)種熱擴(kuo)機(ji)和高壓(ya)水(shui)傳動(dong)的熱擴(kuo)機(ji)不同之(zhi)點在于它采用了(le)機(ji)械傳動(dong),即通過電機(ji)轉動(dong)、帶動(dong)絲杠,從而將鋼管以一定速(su)度(du)(du)推(tui)(tui)向并(bing)推(tui)(tui)上頂頭(tou)。這(zhe)樣(yang)就有可能采用電氣(qi)自動(dong)控(kong)制和調(diao)(diao)節(jie)裝置,按變行(xing)區不銹鋼管的溫度(du)(du)來調(diao)(diao)整(zheng)鋼管頂推(tui)(tui)速(su)度(du)(du)(即進給速(su)度(du)(du))。
如圖10-8所示,擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)前將(jiang)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)預熱到磁(ci)性(xing)轉變點以下,管(guan)(guan)子(zi)由端部(bu)裝(zhuang)(zhuang)人。當鋼(gang)管(guan)(guan)完全裝(zhuang)(zhuang)人后,鎖閂將(jiang)前頂桿A鎖住,前頂桿就(jiu)起(qi)(qi)作用,頂頭B就(jiu)固定在預先調(diao)好的(de)(de)位置(zhi)(zhi)上,通過卡(ka)緊裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)將(jiang)管(guan)(guan)子(zi)C卡(ka)緊,開(kai)動電(dian)動機,通過絲杠D將(jiang)管(guan)(guan)子(zi)按箭頭E的(de)(de)方向向前推(tui)(tui)進(jin)直至(zhi)開(kai)始(shi)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)以前,當擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)電(dian)動機啟動后,則絲杠F將(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)推(tui)(tui)向頂頭B開(kai)始(shi)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)。當管(guan)(guan)子(zi)剛要與頂頭B相接(jie)觸(chu)開(kai)始(shi)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)時,潤(run)滑劑通過孔進(jin)人管(guan)(guan)子(zi)內壁與頂頭之間,從(cong)而在擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)過程中(zhong)起(qi)(qi)到潤(run)滑作用。感應加熱器H1、H2依次發揮作用,從(cong)面將(jiang)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)。擴(kuo)徑(jing)(jing)(jing)完畢,當前頂桿A起(qi)(qi)作用時,后支(zhi)持器G退回(hui),不銹鋼(gang)管(guan)(guan)由側向去成品臺(tai)架。
在這(zhe)種熱(re)擴徑(jing)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)設(she)有熱(re)電(dian)(dian)偶,它接(jie)在絲杠D、F的(de)電(dian)(dian)動(dong)機電(dian)(dian)源的(de)回路中(zhong),自動(dong)地按照擴徑(jing)過程(cheng)中(zhong)不銹鋼管的(de)溫度(du)來調整進給速(su)度(du)。
三、頂推(tui)式熱擴法的小結
頂推式熱擴法采用了先(xian)進的(de)感應加熱方法,因此(ci)具有以下諸優點:
(1)能(neng)以盡可能(neng)小的(de)熱(re)(re)量(liang)消(xiao)耗來加熱(re)(re)鋼管,而(er)且在擴徑過程中(zhong)熱(re)(re)損耗少;
(2)氧化鐵皮大(da)(da)大(da)(da)減少,這對擴徑(jing)后鋼管的內表面(mian)質量帶(dai)來(lai)極為(wei)有利(li)的影(ying)響;
(3)不(bu)需擴口卷邊,因此也就不(bu)需要這種(zhong)設備(bei),而且降(jiang)低了金屬消耗;
(4)可(ke)以按(an)照(zhao)變形(xing)(xing)區鋼管的溫度(du)來調整進給(gei)速度(du),另一方面由于待變形(xing)(xing)部分不銹鋼管的溫度(du)較低,因此可(ke)以增大擴(kuo)徑量(liang);
(5)加熱(re)爐尺寸可以縮小,或者可以將它取消。但是,這一方法也有如下的缺點:
①. 頂推時容易產生縱向彎曲,被(bei)擴徑的不銹鋼(gang)管長度與壁厚受到一定限(xian)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(shang)述頂(ding)推式熱擴管機僅(jin)僅(jin)見之于(yu)專利,國外應(ying)用于(yu)不銹鋼管廠家的實(shi)例尚缺。