CN204470435U - 大口径双金属复合管材扩径成形装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大口径双金属复合管材扩径成形装置，包括传送辊道、扩径前对双层管材的外层金属管进行预热处理的加热器、扩径后对复合管材进行快速冷却的冷却器，所述的传送辊道一端设有采用液压控制的支撑杆座，传送辊道另一端设有采用液压控制的顶推座，待复合的双层管件置于传送辊道上，支撑杆座上通过可拆卸芯杆连接有伸入内层管内的球状的扩径芯模，顶推座上连接有推动双层管件向扩径芯模方向移动而实现扩径芯模对内层管进行扩径复合的顶杆。本实用新型通过扩径成形复合和物理收缩复合的双重复合机制，使内、外层管通过特种成形机制被相互紧固为一体，达到高质量的复合界面，实现了管材质量稳定、服役延寿、节约资源的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于内、外层管均为金属管的大口径双金属复合管材扩径成型装置。
背景技术
传统意义上的复合管材所用的生产设备，主要采用双层管套拔或内扩的塑性加工来完成层间复合，即通称的机械复合法；而所谓的冶金复合的钢铁基双层复合管材所占比重目前还相当有限。这方面既有经济型问题，也有质量稳定性方面的问题，这些问题不可避免地削弱了传统复合管材的市场竞争力。尽管机械复合技术具有工艺简单、生产成本低、一次性投资少的优点，但所生产的复合管因为层间复合质量可靠性较差，尚不具备高紧密度和高稳定性的层间复合质量，因而难以应用于能源、海洋、现代煤化工等重大装备的高端制造领域。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种能生产出具有高紧密度和高稳定性的层间复合质量的复合管材、满足高端制造领域重大装备要求的大口径双金属复合管材扩径成型装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大口径双金属复合管材扩径成型装置，包括传送辊道、扩径前对双层管材的外层金属管进行预热处理的加热器、扩径后对复合管材进行快速冷却的冷却器，所述的传送辊道一端设有采用液压控制的支撑杆座，传送辊道另一端设有采用液压控制的顶推座，待复合的双层管件置于传送辊道上，支撑杆座上通过可拆卸芯杆连接有伸入内层管内的球状的扩径芯模，顶推座上连接有推动双层管件向扩径芯模方向移动而实现扩径芯模对内层管进行扩径复合的顶杆。
为方便扩径完成后扩径芯模退出双层管件，所述的芯杆包括可拆卸连接的基体段和工作段，基体段与支撑杆座固定，工作段连接扩径芯模。
所述的芯杆的工作段长度为所连接扩径芯模球径的1.5倍，且工作段端部具有与芯模球径相配的球面。
所述的传送辊道具有支撑双层管件的支承辊，对应支承辊上方位置设有调节双层管件与扩径芯模、芯杆三者同轴的定心辊。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用推进式扩径成形工艺和易于对心且寿命更高的空心球状扩径芯模，通过扩径成形复合和物理收缩复合的双重复合机制，使内、外层管通过特种成形机制被相互紧固为一体，达到高质量的复合界面，实现了管材质量稳定、服役延寿、节约资源的目的。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图中1.传送辊道1-1.支承辊1-2.定心辊2.加热器3.冷却器4.支撑杆座5.顶推座6.芯杆6-1.基体段6-2.工作段7.扩径芯模8.顶杆9.双层管件
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示的一种大口径双金属复合管材扩径成型装置，包括传送辊道1、扩径前对双层管件9的外层金属管进行预热处理的加热器2、扩径后对复合管材进行快速冷却的冷却器3，其中加热器2为电感应式加热器，采用中频感应加热方式进行预热处理，冷却器3为环状喷雾型，利用喷出的环形水雾快速冷却复合管材。
所述的传送辊道1一端设有支撑杆座4，传送辊道1另一端设有采用液压控制的顶推座5，待复合的双层管件9置于传送辊道1上，支撑杆座4上通过可拆卸芯杆6连接有伸入内层管内的球状的扩径芯模7，该扩径芯模7为球状空心体，其扩径量可大体按照K＝2J(1+ρT)进行计算，此公式中的J为两层套合管料之间平均单边间隙量，ρ为外层金属管料的膨胀系数，T为外层金属管料在扩径前的加热温度，而顶推座5上连接有推动双层管件9向扩径芯模7方向移动而实现扩径芯模7对内层管进行扩径复合的顶杆8，顶杆8采用液压控制推动。
所述的芯杆6包括通过锁扣可拆卸连接的基体段6-1和工作段6-2，基体段6-1与支撑杆座4固定，工作段6-2连接扩径芯模7。其中芯杆6的工作段6-2长度为所连接扩径芯模7球径的1.5倍，工作段6-2端部具有与扩径芯模7相配的、且球面积为扩径芯模7球面积30％-45％的球面。
所述的传送辊道1具有支撑双层管件9的支承辊1-1，对应支承辊1-1位置设有定心辊1-2，依靠定心辊1-2作用，在确保双层管件9、芯杆6中心线重合且双层管件9、扩径芯模7、芯杆6三位同轴调整到位的前提下，启动扩径成形过程。
在扩径接近完成且双层管件9的尾端尚处于加热器2入口端外约500mm长度时，须立即中断扩径成形过程，关闭加热器2的电源，快速退回顶杆8，并将新一根待扩径成形的双层管件9送入传送辊道1，使之与前面双层管件9的尾部端面准确对接，以实施新一轮的扩径成形复合过程。
当需要完全中止扩径成形作业时，应快速退回顶杆8，关闭电热器2的电源，装上脱芯管并与已成形的复合管件尾端精准接触到位，再次启动顶杆8将已接近完成扩径成形的复合管件推出变形区，并松开芯杆6的基体段6-1和工作段6-2之间的连接，收回扩径芯模7。上述脱芯管的外径、壁厚与外层管相同，其长度略大于加热器2进口端面中心点到扩径定位后扩径芯模7球心位置的直线距离；当已接近完成扩径成形的复合管件尾部尚余留未进行扩径管段长度接近扩径芯模7直径约三分之一时，立即退回顶杆8并装入所述脱芯管，以便再次通过顶杆8和所述脱芯管段将推出复合管件变形区并同时回收扩径芯模7。
本实用新型采用推进式扩径成形工艺和易于对心且寿命更高的空心球状扩径芯模7，通过扩径成形复合和物理收缩复合的双重复合机制，使内、外层管通过特种成形机制被相互紧固为一体，达到高质量的复合界面，从而实现了管材质量稳定、服役延寿、节约资源的目的，满足了能源、海洋、现代煤化工等重大装备高端制造领域的使用要求。
上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种大口径双金属复合管材扩径成形装置，包括传送辊道(1)、扩径前对双层管件(9)的外层金属管进行预热处理的加热器(2)、扩径后对复合管材进行快速冷却的冷却器(3)，其特征是：所述的传送辊道(1)一端设有支撑杆座(4)，传送辊道(1)另一端设有采用液压控制的顶推座(5)，待复合的双层管件(9)置于传送辊道(1)上，支撑杆座(4)上通过可拆卸芯杆(6)连接有伸入内层管内的球状的扩径芯模(7)，顶推座(5)上连接有推动双层管件(9)向扩径芯模(7)方向移动而实现扩径芯模(7)对内层管进行扩径复合的顶杆(8)。
2.根据权利要求1所述的大口径双金属复合管材扩径成形装置，其特征是：所述的芯杆(6)包括可拆卸连接的基体段(6-1)和工作段(6-2)，基体段(6-1)与支撑杆座(4)固定，工作段(6-2)连接扩径芯模(7)。
3.根据权利要求2所述的大口径双金属复合管材扩径成形装置，其特征是：所述的芯杆(6)的工作段(6-2)长度为所连接扩径芯模(7)球径的1.5倍，且工作段(6-2)端部具有与芯模球径(7)相配的球面。
4.根据权利要求1所述的大口径双金属复合管材扩径成形装置，其特征是：所述的传送辊道(1)具有支撑双层管件(9)的支承辊(1-1)，对应支承辊(1-1)上方位置设有调节双层管件(9)与扩径芯模(7)、芯杆(6)三者同轴的定心辊(1-2)。
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| CN108907012A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-30 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种液压直动式钢管全长扩径机 |
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