CN85103995B - 金属管的波纹成型方法和及其专用设备 - Google Patents

Abstract

金属管波纹成型方法，以连续操作的方式将平滑管，最好是纵向缝焊的平滑管，穿过一个套筒，然后直接在套筒后面用波纹成型工具作用于平滑管上，使该工具内一个其内径大于平滑管外径，并偏心地安装在可旋转驱动的波纹头内的波纹圆盘自由地旋转，被成型的波纹管能够有目的的达到深的波纹，只要向着波纹圆盘的作用点方向偏移生产加工方向即可。

Description

金属管的波纹成型方法和及其专用设备

本发明涉及的是一种金属管的波纹成型方法。

从西德展出说明书DE-AS 1086314得知一种波纹管的制造方法是公知的。其中薄壁管，特别是这样一种由长形薄板条通过连续成续成型的有缝管，然后焊接缝面所制得的管子，最后借助于能滚压平滑管周边的环状波纹圆盘将其成型为纹管。波纹状的形成是以一定的波纹深度和节距而连续不断地呈螺旋线形实现的，波纹圆盘安装在承载它的波纹头内，偏心于管轴并有意地对管轴倾斜一定角度，使用以上所述的装置便能够以经济的方式制造出波纹管。但是用这样一种装置仅能够制造波纹相当浅的波纹管。这样的波纹管能够卷在通常的电缆线卷上并且作为电缆的外套或者也可以作为导线管使用。

如果在上述的制造方法中采用带有螺旋线形成型凸筋的波纹圆盘，那么用上述的方法能够制造所谓的平行波纹管（见西德公开说明书DE-OS 1916357）。

为了要做出较深的波纹，在上述一开头所提到的方法中在纵轴压力之下实现波纹，在这时例如：沿着直通方向来观看，并在波纹做好后制动力金属管。由此，在这种方法中的波纹成型工具，换言之即：波纹圆盘本身是不用力的，而该力沿着轴的方向作用于圆盘上，这样就可以实现深的波纹了。但事实表明，此种方法在实践中带来了困难，因为施加恒定的制动力是不可能的（见西德专利说明书DE-PS 2400842）而恒定的制动力对于达到均匀的波纹来说是不可缺少的。

在市场上可买到的可弯曲的波纹软管（金属软管）直到现在尚不能连续地生产，这样不得不从一根平滑的长管开始要经过好多道工序才能做出波纹来，因为管子在轴向力的作用下，因此当形成波纹时管子便可伸缩了。比较长的管子不可能用此种方法制造。

本发明的任务在于，对上述一开始提到的过去的方法作进一步的改进，使得金属软管，即波纹管具有深的和密的波纹，且连续。换言之，能够制造很长的波纹管。

该任务的解决方法在于按照本发明将波纹管从加工方向向着波纹圆盘的作用点方向偏移。

该种方法的研究表明，波纹圆盘在波纹成型过程中，在管壁内移动过来一个“顶头波”。通过使波纹管朝着波纹盘的作用点方向偏转或弯曲便形成了“顶头波”。偏转或弯曲过程是这样进行的，使得已经波纹成型的管子在波纹工序的任何时候如此进行弯曲以便达到波纹圆盘及“顶头波”处于被弯曲管子的压力区域。通过循环的弯曲过程将补充材料不断地提供给波纹圆盘，这样较深的波纹便不成问题地成为可能的了。

按照本发明的方法有一种尤其合乎目的的进一步改进，把力作用于波纹圆盘对波纹管的瞬时作用点的对面一端。该力使得在支持直管的套筒和力的作用点之间的管子压弯或弯曲。重要的是该力以间距a（至少是0.5D，优选的最小是0.8D）作用于波纹管上，而D是平滑管的外径。偏心度e，以比值将波纹管从加工方向偏转，e/a的值小于1就足够了，其优选值是小于0.2。沿圆周方向来看，偏转力作用点的最大偏转角为±30°，它要根据待成型波纹管的材料而定，并且该波纹管具有在管子朝向波纹圆盘作用点一端的正车或空转。因此它作为优点便显示出来了，从波纹圆盘旋转方向来看，偏转力的着力点在“软材料”情况下，例如铜，则小于180°，而在“硬材料”时则相反，例如钢，优质合金钢则应调整到大于180°。

本发明还涉及到实施该方法的设备，它由一个支撑平滑管而固定安装的套筒和一个沿着管子的贯穿方向看位于套筒之后并作用于平滑管的旋转波纹工具所组成，该波纹成型工具由可旋转驱动的波纹头构成，其内有一个波纹圆盘，可自由旋转并偏心地安装着。该设备的特点在于：在波纹头的后面安装了一个和波纹头有相同旋转速度，并作用于波纹管上的这种偏转工具。对此合乎目的的是将该工具固紧在波纹头上。这样，当偏转时可以保证管子的良好导向，所以该工具做成圆环形状。该环可以以有益的方式自由旋转，安装在一个与波纹头紧固的固定器内。因此，沿着圆周方向看的磨擦力减低到最小。环状工具是螺纹接套式的构形，换言之，进口孔和出口孔均成喇叭形扩展开来。这样偏转工具能够最佳地适应管子的直径和材料，所以，工具不仅在圆周方向而且也在半径方向上可以调整移动并固定在波纹头上，偏转工具到波纹圆盘间的距离能够通过环状中间垫片来调整。套筒能够在波纹过程开始以前沿着纵轴方向进行调整。这样，对于软材料而言，可以用有利的方式选择比硬材料有更大的偏转工具至波纹圆盘的间距。

本发明根据图1至图3所示的实施例在下面作详细地阐述。

图1是波纹管生产过程示意图;

图2是波纹成型工具及偏转工具的纵剖视图;

图3是沿图2中A-A线的剖视图;

在图1中展示有卷线架1，待成型的金属带2从卷线架上放下来。在两个未标志出来的圆片刀对中间，金属带2被切成所需的尺寸并在成型阶段借助于滑轮对3成型为缝管。通过焊接设备4，最好是一台电弧焊机将开缝管的带边沿相互焊接在一起，然后将此已焊接好的平滑的管用抽出装置5夹持住，再通往波纹成型工具6，抽出装置优选采用所谓的张紧钳子抽出装置，正如由西德专利1164355所公开的那样，由波纹成型工具6出来的已经波纹成型的管子7通过偏转工具8从加工方向偏移，下面将做进一说明。已经波纹成型的管子7能够卷绕在另一个电缆卷筒9上。

波纹成型设备及偏转工具在图2及图3中详细叙述。波纹头6通过滚珠轴承10支撑在固定的导套11上。导套11由一个滑动套筒11a，一个适配套筒11b和外部套筒11c组成，后者与机器外壳紧固联接。

波纹头6以未描述的方式被驱动旋转并且其正面安装外壳12，在外壳12中固定着波纹圆盘13。波纹圆盘13固定在一个环状套筒14内。14又通过滚珠轴承15可旋转地支撑在外壳12内。因此，波纹圆盘13是可旋转的并且对管轴而言是偏心安装的，当旋转驱动波纹头时则波纹圆盘滚压平滑管的表面，这时便产生了波纹当处在环状的波纹圆盘13情况下则波纹就螺旋线形式地形成了。如果采用具有螺旋线式的成型凸筋的波纹圆盘，则可获得环状的波纹。

在外壳12的正面安装着偏转工具8它将波纹管从加工方向上偏移了。偏转工具由一个法兰盘形构件16构成，它可通过间隔圆片17沿半径及圆周方向以可移动的方式固定在外壳12上，在构件16的内部安装着套筒18，其内孔向两端扩展呈喇叭形。套筒18到波纹圆盘13间的距离能够通过间隔环19来改变。工具8是这样固定在外壳12上的，即工具的轴线偏心于波纹头的中轴线，因此相对于平滑管中轴旋转时便使得波纹管7总是偏离于平滑管的中轴线。波纹圆盘13的偏心度和工具8的偏心度恰好是相反的，所以通过波纹管7的弯曲，波纹圆盘13有更多的材料可以用来波纹成型，这样可以产生较深的波纹，波纹圆盘13和工具套筒8之间的距离a，换言之，即波纹圆盘13和套筒18的中心线之间的间距取决于平滑管的外径D，并且至少应当是0.5D。而此时间距a特别有利的情况应为1至1.5D。其次对清洁的深波纹来说重要的是波纹管7从中轴线偏移的角度。因为角度本身是非常不好测量的，因此对于这样一个量值人们借助于一个商数，即工具8的偏心度e除以间距a，而这个商应当小于1，优选的数值为0.15。偏心度e是工具8的中轴线与波纹头6的中轴线之间的间距。

套筒18合乎目的方式是将其通过滚珠轴承可以自由旋转地安装在构件16内。

图3是沿着图2中A-A剖面线的剖视图。波纹管7位于Z轴上的作用点不仅有波纹圆盘13而且有套筒18，它们彼此间位移相差180°。图示的安排是对“普通硬质材料”理想情况的配置。弯曲的正车和空车取决于下列因素：

a）管材的材料性能，

b）管子的几何尺寸，

c）波纹盘13的力作用点和套筒18的作用点间彼此相对的距离a，

d）工具8对波纹头6而言的中轴线的偏心度e。

对于“软材料”来说，例如铜，具有10°的空车，而对于相对“硬材料”来说，例如优质钢，则15°的正车证明是有利的。正车和空车在图3中用正负号来表示。

波纹管7的波纹在图2中作了示意性的表示。实际上波纹要明显地更深。因此，例如要想把外径为40.4MM壁厚0.5MM的铜管成型为波纹管，则其外径仍然为40.4MM，其内径则为25.7MM。波纹的螺距为3.1MM。

Claims (14)

1、金属管波纹成型方法，以连续的操作方式将平滑管，最好是纵向缝焊的平滑管，穿过一个套筒，并直接在套筒后面用一个波纹成型工具滚压平滑管表面，使该工具内一个其内径大于平滑管外径，并且偏心地安装在可旋转驱动的波纹头内的波纹圆盘自由旋转，其特征是把被波纹成型的管子，从生产加工方向向着波纹圆盘作用点的方向偏移。

2、按照权利要求1的方法，其特征是使管子产生偏移的力作用在波纹圆盘对管子的瞬时作用点的对面一端。

3、按照权利要求1或2的方法，其特征是使管子产生偏移的力以间距a作用在波纹管壁上，a值最小为0.5D，优选最小值为0.8D，这里的D是平滑管的外径。

4、按照权利要求1或2的方法，其特征是波纹管以偏心度c偏离生产加工的方向，数学关系式e/a通常应小于1，优选地是小于0.2。

5、按照权利要求3的方法，其特征是波纹管以偏心度e偏离生产加工方向，数学关系式e/a通常应小于1，优选地是小于0.2。

6、按照权利要求1或2的方法，其特征是偏转力作用点沿圆周方向的最大偏转角为±30°。

7、按照权利要求1或2的方法，其特征是沿着波纹圆盘的旋转方向来看，偏转力的作用点对“软材料”而言，应调整到小于180°，“当硬材料”时应调整到大于180°。

8、一种金属管波纹成型设备，由支撑平滑管而固定安装的套筒和一个沿着管子穿过套筒的方向看位于套筒之后作用于平滑管上的旋转波纹工具所组成，该工具由可旋转驱动的波纹头构成，其内有一个波纹圆盘，其特征是，在波纹头（6）的后面，装有一个与波纹头（6）有相同转速并作用在波纹管（7）上的偏转工具（8）。

9、按照权利要求8的装置，其特征是偏转工具（8）被固定在波纹头（6）上，偏转工具（8）内有环（18）。

10、按照权利要求8或9的装置，其特征是偏转工具（8）和环（18）是圆环形状的。

11、按照权利要求10的装置，其特征是环（18）可自由旋转地安装在固定于波纹头（6）上的支架（16）内。

12、按照权利要求8或9的装置，其特征是偏转工具（8）不仅沿圆周方向而且沿半径方向均是可以调节地固定在波纹头（6）上。

13、按照权利要求10的装置，其特征是偏转工具（8）不仅沿圆周方向而且沿半径方向均是可以调节地固定在波纹头（6）上。

14、按照权利要求8的装置，其特征是套筒（11a）沿纵轴方向可以调整。

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