CN101653803B - 波纹管端口磁脉冲精密校形装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种波纹管端口校形装置，具体公开一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，支座上依次设有集磁块、压板，支座、集磁块、压板之间固定连接；支座的中心孔内设有芯模、且芯模贯穿集磁块和压板，芯模与集磁块和压板之间留有间隙，集磁块的侧壁设有一个缺口，缺口内塞有与其形装相同的绝缘片；集磁块外部缠绕带绝缘层的线圈；绕线圈两个端头引线的连接段为裸露的线圈，两个端头引线的连接段之间设有绝缘块，两个端头引线的引出段之间设有绝缘层。本发明的装置能够对各种材料制成的波纹管端口进行校形，提高波纹管端口的圆度，精密整形端口形状，为后续波纹管与接头焊接提供良好的条件，加工出高精度的波纹管产品。

Description

波纹管端口磁脉冲精密校形装置

技术领域

本发明属于一种波纹管端口校形装置，具体涉及一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置。

背景技术

在各种管路和弹性补偿结构中，大量使用如图1所示的波纹管11这种具有特殊结构的零件。波纹管11为薄壁金属管材制成，材料多为不锈钢，也有少量为高温合金材质，分为单层和多层。如图2所示，波纹管11与波纹管组件中的接头14一般采用焊接的方法进行连接构成波纹管组件后，连接到各种管路中使用。加工波纹管11的管材为薄壁金属管，对于直径较大的通常采用焊接管，直径较小的采用无缝管，在波纹管11的成形过程中，不论加工波纹管11的管材为有缝管材或无缝管材，加工成波纹管11后的波纹管端口13的圆度误差均比机械加工方法制成的波纹管组件中的接头14的圆度误差要大。波纹管端口13的圆度误差，即波纹管端口13沿其圆周方向间隙不均匀。

如图2和图3所示，波纹管组件的接头14与波纹管端口13的连接一般采用焊接方法，圆度误差所造成的配合间隙对焊接质量造成很大的影响。由于圆度误差大的波纹管与机械加工制成的接头连接，存在无法消除的如图3所示的间隙，从而对波纹管11与接头14的焊缝质量产生不利的影响，造成焊缝质量的不稳定。对于质量要求较高的产品，尤其是需要采用高能电子束焊接或激光焊接方法连接的产品，既使经过配车加工，其间隙对焊缝的稳定性及可靠性也有很大影响，常常造成产品质量问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，该装置能够对各种材料制成的波纹管端口进行校形，降低波纹管端口的圆度误差。

实现本发明目的的技术方案：一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，其中，它包括压板、集磁块、绝缘块、绝缘层、线圈、芯模和支座；支座上依次设有集磁块、压板，支座、集磁块、压板之间固定连接；支座内设有芯模、且芯模贯穿集磁块和压板的中心部分，芯模与集磁块和压板之间留有间隙，集磁块的侧壁设有一个缺口，缺口内塞有与其形状同的绝缘片；集磁块外部缠绕带绝缘层的线圈；绕线圈两个端头引线的连接段为裸露的线圈，两个端头引线的连接段之间设有绝缘块，两个端头引线的引出段之间设有绝缘层。

所述的芯模为中部具有凸台的圆柱体。

所述的支座为空心圆柱体，空心部分为圆柱形空腔的中心孔，芯模的下部位于中心孔内。

所述的集磁块外部为圆柱体、内部为由两端组成的空腔，该空腔上部为倒置的圆锥体空腔、下部为圆柱体空腔，芯模中部的凸台位于该圆柱体空腔内，集磁块侧壁的缺口与集磁块内部的空腔相通。

所述的压板为空心圆柱体，芯模的上部位于该空心圆柱体内；压板的空心圆柱体内部直径大于波纹管外部直径、且小于集磁块内部圆锥体空腔的直径。

所述的芯模外部套有波纹管，波纹管底部的端口套在芯模中部的凸台外，波纹管与压板的空心圆柱体内壁之间留有间隙。

所述的波纹管顶部的端口内设有定位块，定位块为具有两段直径的圆柱体，定位块下部直径较小的圆柱段卡在波纹管顶部的端口内，定位块通过螺杆将波纹管固定在芯模上。

所述的波纹管端口的外表面粘接驱动片，驱动片与集磁块之间留有间隙。

所述的驱动片材质为纯铝，厚度在0.2～0.5mm范围内，驱动片的宽度与需要校形的波纹管端口的宽度相吻合，驱动片的粘接层数可以为2～5层。

本发明的有益效果在于：本发明的装置能够对各种材料制成的波纹管端口进行校形，提高波纹管端口的圆度，精密整形端口形状，为后续波纹管与接头焊接提供良好的条件，加工出高精度的波纹管产品。

附图说明

图1为波纹管的结构示意图；

图2为波纹管与波纹管组件中的接头的装配示意图；

图3为图2的C-C向剖视图；

图4为本发明所提供的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置的结构示意图；

图5为图4的I处局部放大图；

图6为集磁块的俯视图；

图7为图6的D-D向剖视图；

图8为采用本发明所述的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置对波纹管端口进行校形的工作过程的示意图。

图中：1.压板；2.定位块；3.集磁块；4.绝缘块；5.绝缘层；6.线圈；7.螺栓；8.螺母；9.芯模；10.支座；11.波纹管；12.驱动片；13.波纹管端口；14.接头；15.线圈端头引线；16.中心孔；17.凸台；18.螺杆；19.缺口；20.绝缘片；A.线圈引出段；B.线圈连接段；h₁为集磁块外表面的高度；h₂为集磁块内表面的高度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所提供的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置作进一步详细说明。

如图4和图5所示，一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，它包括压板1、集磁块3、绝缘块4、绝缘层5、线圈6、芯模9和支座10。支座10上依次设有集磁块3、压板1，支座10、集磁块3、压板1之间通过螺栓7、螺母8固定连接。支座10为空心圆柱体，空心部分为圆柱形空腔的中心孔16。支座10的中心孔16内设有芯模9、且芯模9贯穿集磁块3和压板1中心部分，芯模9与集磁块3和压板1之间留有间隙。如图6和图7所示，集磁块3的侧壁设有一个缺口19，缺口19内塞有与其形状同的绝缘片20。芯模9为中部具有凸台17的圆柱体，芯模9的下部位于中心孔16内。集磁块3外部为圆柱体、内部为由两端组成的空腔，该空腔上部为倒置的圆锥体空腔、下部为圆柱体空腔，芯模9中部的凸台17位于该圆柱体空腔内，集磁块3侧壁的缺口19与集磁块3内部的空腔相通。芯模9外部套有波纹管11，波纹管11底部的端口13套在芯模9中部的凸台17外。集磁块3外部缠绕带绝缘层的线圈6；绕线圈6两个端头引线15的连接段B为裸露的线圈，两个端头引线15的连接段B之间设有绝缘块4，两个端头引线15的引出段A之间设有绝缘层5。波纹管11顶部的端口13内设有定位块2，定位块2为具有两段直径的圆柱体，定位块2下部直径较小的圆柱段卡在波纹管11顶部的端口13内，定位块2通过螺杆18将波纹管11固定在芯模9上。压板1为空心圆柱体，芯模9的上部位于该空心圆柱体内；压板1的空心圆柱体内部直径大于波纹管11外部直径、且小于集磁块3内部圆锥体空腔的直径。波纹管11与压板1的空心圆柱体内壁之间留有间隙。如图4所示，波纹管端口13的外表面粘接驱动片12，驱动片12与集磁块3之间留有间隙。

驱动片12材质为纯铝，厚度在0.2～0.5mm范围内，驱动片12的宽度与需要校形的波纹管端口13的宽度相吻合，驱动片12的粘接层数可以为2～5层。驱动片12紧密地缠绕在需要校形的波纹管端口13外表面，并用透明胶带将驱动片12粘接在波纹管端口13本体上。驱动片12外表面严禁与集磁块3接触，需要保持足够的距离约为0.5mm，以防短路。

线圈6的母线为普通电线，线圈6为螺旋形。当波纹管端口13的直径小于等于100mm时，可以缠绕4～10匝线圈6，母线的截面积为2mm²～6mm²。线圈6的两个端头15的长度均为50mm～200mm，两个端头15的连接段B裸露的线圈作为连接磁脉冲电源的接头，为防止线圈6缠绕后松开，需要用绝缘胶带在线圈6的连接段B外部通过绝缘胶带固定。

与波纹管端口13接触的芯模9表面要平滑、硬度高、尺寸精度高，才能保证波纹管端口13的圆度高。

压板1、定位块2、绝缘块4、绝缘层5和支座10均采用绝缘胶木材料。集磁块3可以采用铝合金或铜材。芯模9可以采用普通中碳钢或模具钢。绝缘片20的材料为聚四氟乙烯。

下面结合图8对采用本发明所述的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置对波纹管端口13进行校形的工作过程进行描述：线圈6的两个端头15的连接段B接脉冲电源，脉冲电源可以是现有技术中的磁脉冲成形机，磁脉冲成形机通电后设定放电能量为1～10kJ，对波纹管端口13进行磁脉冲校形。线圈6通电后脉冲电流使线圈6产生交变电流I₁，从而线圈6周围产生感应磁场。线圈6周围的感应磁场使集磁块3外表面产生感应电流I₂，集磁块3外表面的感应电流I₂通过集磁块3上的缺口19。集磁块3内表面产生电流为I₃， $I_3=\frac{h_1}{h_2}{I}_2$ 其中，h₁为集磁块3外表面的高度，h₂为集磁块3内表面的高度。集磁块3内表面的感应电流I₃产生的感应磁场；使驱动片12外表面产生感应电流I₄，驱动片12外表面的感应电流I₄产生感应磁场；结果产生的电磁力使驱动片12向芯模9表面收缩，变形使波纹管端口13圆度与芯模9表面一致，从而满足波纹管端口13的圆度要求。

Claims (7)

1.一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，其特征在于：它包括压板(1)、集磁块(3)、绝缘块(4)、绝缘层(5)、线圈(6)、芯模(9)和支座(10)；支座(10)上依次设有集磁块(3)、压板(1)，支座(10)、集磁块(3)、压板(1)之间固定连接；支座(10)内设有芯模(9)、且芯模(9)贯穿集磁块(3)和压板(1)的中心部分，芯模(9)与集磁块(3)和压板(1)之间留有间隙，集磁块(3)的侧壁设有一个缺口(19)，缺口(19)内塞有与其形状同的绝缘片(20)；芯模(9)为中部具有凸台(17)的圆柱体；芯模(9)外部套有波纹管(11)，波纹管(11)底部的端口(13)套在芯模(9)中部的凸台(17)外，波纹管端口(13)的外表面粘接驱动片(12)，驱动片(12)与集磁块(3)之间留有间隙；集磁块(3)外部缠绕带绝缘层的线圈(6)；绕线圈(6)两个端头引线(15)的连接段(B)为裸露的线圈，两个端头引线(15)的连接段(B)之间设有绝缘块(4)，两个端头引线(15)的引出段(A)之间设有绝缘层(5)。

2.根据权利要求1所述的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，其特征在于：所述的支座(10)为空心圆柱体，空心部分为圆柱形空腔的中心孔(16)，芯模(9)的下部位于中心孔(16)内。

3.根据权利要求2所述的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，其特征在于：所述的集磁块(3)外部为圆柱体、内部为由两段组成的空腔，该空腔上部为倒置的圆锥体空腔、下部为圆柱体空腔，芯模(9)中部的凸台(17)位于该圆柱体空腔内；集磁块(3)侧壁的缺口(19)与集磁块(3)内部的空腔相通。

4.根据权利要求3所述的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，其特征在于：所述的压板(1)为空心圆柱体，芯模(9)的上部位于该空心圆柱体内；压板(1)的空心圆柱体内部直径大于波纹管(11)外部直径、且小于集磁块(3)内部圆锥体空腔的直径。

5.根据权利要求4所述的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，其特征在于：所述的波纹管(11)与压板(1)的空心圆柱体内壁之间留有间隙。

6.根据权利要求5所述的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，其特征在于：所述的波纹管(11)顶部的端口(13)内设有定位块(2)，定位块(2)为具有两段直径的圆柱体，定位块(2)下部直径较小的圆柱段卡在波纹管(11)顶部的端口(13)内、且定位块(2)底部与芯模(9)的顶部留有间隙，定位块(2)通过螺杆(18)将波纹管(11)固定在芯模(9)上。

7.根据权利要求6所述的一种波纹管端口磁脉冲精密校形装置，其特征在于：所述的驱动片(12)材质为纯铝，厚度在0.2～0.5mm范围内，驱动片(12)的宽度与需要校形的波纹管端口(13)的宽度相吻合，驱动片(12)的粘接层数为2～5层。

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