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)徑時(shi)頂頭不(bu)動,而傳動裝置將不(bu)銹(xiu)鋼管以一定速度推上頂頭進行擴(kuo)徑;
2. 采用感(gan)應加(jia)熱(re)使不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)(zai)變形區(qu)域(yu)或緊靠(kao)變形區(qu)時進行加(jia)熱(re),或為了節約電能消(xiao)耗,不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)(zai)擴徑前加(jia)熱(re)至磁性轉變點以下(xia),然后在(zai)(zai)變形區(qu)加(jia)熱(re)至軋制(zhi)溫度。
為了實現(xian)這種(zhong)(zhong)擴(kuo)徑工藝,可(ke)以(yi)采用傳動裝(zhuang)置不同(tong)的(de)以(yi)下兩種(zhong)(zhong)設備。
一、高(gao)壓水(shui)傳動的(de)頂(ding)推(tui)式熱擴機
如圖10-7所示(shi),a為(wei)感(gan)應回熱(re)裝置(zhi),b為(wei)擴徑(jing)頂(ding)頭,它通過(guo)拉(la)桿c由支持缸K將它固定住。高(gao)壓水工(gong)作缸d將鋼(gang)管的(de)一(yi)端推向(xiang)擴徑(jing)頂(ding)頭b和感(gan)應加(jia)熱(re)裝置(zhi)a二(er)者形成的(de)環狀區間(jian)。當管端加(jia)熱(re)到足夠高(gao)的(de)溫度后,工(gong)作缸d給鋼(gang)管以一(yi)定的(de)軸(zhou)向(xiang)壓力,使鋼(gang)管在(zai)頂(ding)頭上擴徑(jing)。
在擴(kuo)徑過(guo)程開(kai)始(shi)之前,工作缸d處(chu)于(yu)后(hou)位(wei),鋼管(guan)由側面裝入,其中置有拉(la)桿c.裝入后(hou)用接手g和h將(jiang)拉(la)桿c分別和頂(ding)頭(tou)和支持(chi)缸d的(de)活塞(sai)桿相連。擴(kuo)徑頂(ding)頭(tou)B曲后(hou)支持(chi)器(qi)e和下(xia)支持(chi)f來(lai)支持(chi)并定位(wei)。當(dang)已經(jing)擴(kuo)徑的(de)管(guan)端碰到(dao)后(hou)支持(chi)器(qi)e時,后(hou)支持(chi)器(qi)e就移開(kai),此后(hou)經(jing)過(guo)擴(kuo)徑的(de)不銹鋼管(guan)依靠支持(chi)輥f,來(lai)支撐并定位(wei)。
二、機械(xie)傳(chuan)動的頂推(tui)式熱擴機
這(zhe)種熱擴機和高壓水(shui)傳動(dong)(dong)的(de)熱擴機不(bu)同之點在于(yu)它采用了(le)機械傳動(dong)(dong),即通過電機轉動(dong)(dong)、帶動(dong)(dong)絲(si)杠,從而將鋼管(guan)以一定(ding)速度推向并推上(shang)頂(ding)頭。這(zhe)樣(yang)就有(you)可能采用電氣自動(dong)(dong)控制和調(diao)節裝(zhuang)置,按(an)變行區(qu)不(bu)銹鋼管(guan)的(de)溫度來調(diao)整鋼管(guan)頂(ding)推速度(即進給速度)。
如圖(tu)10-8所示,擴(kuo)徑(jing)前(qian)(qian)(qian)將(jiang)不銹鋼管(guan)預熱到(dao)磁性轉變點以下,管(guan)子(zi)(zi)由(you)端(duan)部裝人。當鋼管(guan)完(wan)全裝人后,鎖閂將(jiang)前(qian)(qian)(qian)頂(ding)桿A鎖住,前(qian)(qian)(qian)頂(ding)桿就起(qi)作用(yong),頂(ding)頭(tou)B就固定(ding)在預先調好的位置(zhi)(zhi)上,通過(guo)(guo)卡(ka)緊(jin)裝置(zhi)(zhi)將(jiang)管(guan)子(zi)(zi)C卡(ka)緊(jin),開(kai)動(dong)(dong)電(dian)動(dong)(dong)機(ji),通過(guo)(guo)絲杠(gang)D將(jiang)管(guan)子(zi)(zi)按箭頭(tou)E的方向(xiang)(xiang)向(xiang)(xiang)前(qian)(qian)(qian)推進(jin)直至開(kai)始(shi)擴(kuo)徑(jing)以前(qian)(qian)(qian),當擴(kuo)徑(jing)電(dian)動(dong)(dong)機(ji)啟動(dong)(dong)后,則(ze)絲杠(gang)F將(jiang)鋼管(guan)推向(xiang)(xiang)頂(ding)頭(tou)B開(kai)始(shi)擴(kuo)徑(jing)。當管(guan)子(zi)(zi)剛要與頂(ding)頭(tou)B相(xiang)接(jie)觸開(kai)始(shi)擴(kuo)徑(jing)時,潤滑(hua)劑通過(guo)(guo)孔進(jin)人管(guan)子(zi)(zi)內壁(bi)與頂(ding)頭(tou)之間,從而在擴(kuo)徑(jing)過(guo)(guo)程中起(qi)到(dao)潤滑(hua)作用(yong)。感應加熱器H1、H2依(yi)次發揮作用(yong),從面將(jiang)不銹鋼管(guan)擴(kuo)徑(jing)。擴(kuo)徑(jing)完(wan)畢,當前(qian)(qian)(qian)頂(ding)桿A起(qi)作用(yong)時,后支持(chi)器G退回(hui),不銹鋼管(guan)由(you)側(ce)向(xiang)(xiang)去成品(pin)臺(tai)架。
在這種(zhong)熱(re)擴徑裝置中(zhong)設有熱(re)電偶,它接(jie)在絲杠D、F的(de)電動機電源的(de)回路(lu)中(zhong),自動地按照擴徑過程中(zhong)不銹鋼管(guan)的(de)溫(wen)度來(lai)調整進給速度。
三、頂推式熱擴(kuo)法的小結
頂推式(shi)熱擴法(fa)采用了(le)先進的感應加熱方法(fa),因此具有(you)以下諸優(you)點:
(1)能(neng)以盡可(ke)能(neng)小的熱(re)量消(xiao)耗來加熱(re)鋼管,而且在擴徑過程(cheng)中熱(re)損耗少;
(2)氧化鐵皮大大減少,這對擴徑(jing)后鋼管的內表面質量帶來極為有利的影響(xiang);
(3)不需(xu)擴口卷邊,因此(ci)也(ye)就不需(xu)要這種設備,而且(qie)降低(di)了金屬(shu)消(xiao)耗;
(4)可以按照變形(xing)區(qu)鋼管(guan)的溫度來(lai)調整進給速(su)度,另(ling)一(yi)方面由(you)于(yu)待(dai)變形(xing)部分不銹鋼管(guan)的溫度較低,因此可以增大擴徑量;
(5)加(jia)熱爐尺寸(cun)可(ke)以縮小,或者可(ke)以將它取消。但是(shi),這(zhe)一(yi)方法也有如(ru)下的缺點:
①. 頂推時容易(yi)產生縱向彎曲,被擴徑的不銹鋼管(guan)長度與壁厚受到一定限制(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。
上述頂推式熱(re)擴管機僅僅見之于(yu)專利,國(guo)外應(ying)用于(yu)不銹鋼管廠家的實(shi)例尚缺(que)。