CN102218453A - 一种内螺纹管拉拔方法及其拉拔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内螺纹管拉拔方法及其拉拔机，本发明方法是将内螺纹管在拉拔机的拉拔圆筒外表面上缠绕若干圈，内螺纹管进线端C端在下面，内螺纹管出线端D端在上面，压紧辊压紧在内螺纹管外径上，使内螺纹管紧贴拉拔圆筒，在拉拔过程中，动力装置通过传动装置带动拉拔圆筒和排料环转动，排料环在拉拔圆筒上连续的向上排线；本发明装置包括排料盘(7)和支脚装置(16)，拉拔圆筒(1)外表面为光滑圆筒，排料环(9)设置在拉拔圆筒(1)外部的下侧，排料环(9)内径与拉拔圆筒(1)外径之间具有径向间隙δ，排料环(9)的排料面与水平面之间具有夹角α。本发明的好处是：造价低、方便布置、拉拔质量好、拉拔力大、拉拔效率高。

Description

一种内螺纹管拉拔方法及其拉拔机

技术领域

本发明涉一种拉拔方法及其拉拔装置，特别涉及一种内螺纹管拉拔方法及其拉拔机，本发明属于金属管材加工制造领域。

背景技术

内螺纹管是一种高效节能的热交换管，内螺纹管是在传统的光管的内壁上采用拉拔旋压的方法成型出具有一定型状、一定深度的一组螺旋齿型沟槽，这组螺旋齿型沟槽不仅可以增大管材的内表面积，同时能有效地搅拌流体，增大管内流体的紊流效果，与同规格的光管相比内螺纹管可以提高管材的热交换能力30％以上。因此内螺纹管已经被广泛的应用在空调、冰箱等制冷行业，它的制造材料有铜、铝及最新的铜铝复合材料。加工内螺纹管的内螺纹管拉拔成型机组(参见图1)，其主要由开卷机、内螺纹成型机、拉拔机、收卷机构组成，工作时，待加工的内螺纹管光管管坯101从开卷机102内连续的被放出，经内螺纹成型机103高速旋压内螺纹成型，拉拔机104是内螺纹成型机103的牵引设备，为内螺纹成型机提供拉拔动力，从而使光管管坯101被强行拉过内螺纹成型机103后，实现减径、减壁和形成内螺纹的目的，经拉拔机104拉拔后的内螺纹管15进入收卷机105，完成整个内螺纹管15的整个加工成型。一般开卷机102、内螺纹成型机103、收卷机105是不变的，因此采用不同的拉拔方法决定了在拉拔内螺纹管时采用不同的拉拔机104。

目前拉拔内螺纹管采用的盘式拉拔方法主要有倒立式拉拔和V型槽拉拔两种。倒立式拉拔方法(参见图3)，采用的设备是拉拔圆筒设置在动力装置下面的倒立式拉拔机(参见图2)；V型槽拉拔方法(参见图5)，采用的设备是拉拔圆筒设置在动力装置上面的V型槽拉拔机(参见图4)，

倒立式拉拔方法采用的倒立式拉拔机(参见图2)，包括有动力装置2、传动装置4和压辊装置3，还包括有框架201，压辊装置包括有压紧辊6，倒立式拉拔机的拉拔部分主要包括有拉拔圆筒1和排料环9，排料环9在拉拔圆筒1外部的上侧，拉拔圆筒1外表面为光滑圆筒。倒立式拉拔方法是将内螺纹管15在拉拔圆筒1外表面上缠绕若干圈(参见图3)，压紧辊6压紧在内螺纹管15外径上，使内螺纹管15紧贴拉拔圆筒1，排料环9的排料面a面与水平面b面之间有一定的夹角β，使内螺纹管15在拉拔圆筒1上具有向下的连续的排线力，在倒立式拉拔过程中，动力装置2驱动拉拔圆筒1转动，使内螺纹管15从内螺纹管进线端A端开始缠绕到拉拔圆筒1上，从内螺纹管出线端B端离开直接落入下面的料框206中。

采用这种倒立式拉拔的方法，由于内螺纹管在拉拔圆筒外表面上缠绕若干圈，同时提供拉拔力，可以避免打滑现象的发生，拉拔力大，可以进行高速拉伸，最高速度可达1500m/min，拉拔效率高。但是采用这种倒立式拉拔方法却存在着以下缺陷：(1)、这种拉拔方法使用的倒立式拉拔机结构复杂、制造成本高、体积大。由于拉拔圆筒设置在动力装置下面位置，动力装置在上面需要复杂的多支撑结构，这种结构必须具有一个较大的框架结构，且框架结构要求结实，要能承受拉拔力和拉拔机本身的自重，因此，倒立式盘拉机的多支撑结构复杂，造价高，一般拉拔圆筒直径为Φ2200mm的倒立式拉拔机价格在200万以上，且由于较大的框架结构导致倒立式拉拔机体积大，因此这种拉拔方法造成整个配套工艺设备造价高，占地面积大，运输安装不便；(2)、不便观测内螺纹管质量状况和设备工作状况。这种拉拔方法使得倒立式拉拔机的排料环在上面，拉拔圆筒拉拔后的内螺纹管向下直接落下，由于有框架等的遮挡，在内螺纹管拉拔过程中，使用这种拉拔方法让操作人员无法直接观察到内螺纹管的外表面质量和有无打滑现象发生等设备的工作状况，不利于产品质量的监测，易造成不合格产品的发生。

V型槽拉拔方法采用的V型槽拉拔机(参见图4至图6)，包括有动力装置2、传动装置4和压辊装置，压辊装置包括有压紧辊6，V型槽拉拔机的拉拔部分主要包括有拉拔圆筒1，它没有排料环9，拉拔圆筒1外面开有一条有V型槽1-1，拉拔圆筒1圆周外边装有压紧辊6，内螺纹管15在拉拔圆筒1的V型槽1-1处缠绕，压紧辊6压紧在内螺纹管15的外径上，使内螺纹管15紧贴拉拔圆筒1的V型槽1-1，使内螺纹管15与V型槽1-1产生摩擦力，即产生拉拔内螺纹管15的拉拔力。

采用这种V型槽拉拔的方法，由于拉拔圆筒设置在动力装置上面位置，因此不需要能同时承受拉拔力和拉拔机本身自重的框架，因此结构简单，造价低，体积小，占地面积小，便于运输安装，另外由于没有框架的遮挡，可随时观测内螺纹管质量状况和设备工作状况。但这种V型槽拉拔方法却存在着如下缺陷：(1)拉拔力小，易打滑，拉拔效率低。由于拉拔圆筒上开有一条V型槽，因此这种拉拔方法使得带V型槽的拉拔圆筒上仅能缠绕3/4圈的内螺纹管(参见图5)，即内螺纹管从内螺纹管进线端H端进入，在内螺纹管出线端I端离开拉拔圆筒，因此，它无法象倒立式拉拔那样有若干圈缠绕在拉拔圆筒上来提供足够的拉拔力，因此拉拔力小，易出现拉拔打滑停顿的现象，对拉拔速率和质量造成严重影响。(2)、易变形，质量差。为了提供大的拉拔力，V型槽拉拔采用的带V型槽的拉拔机一般会设计多个压紧辊6，但是，若要产生足够的拉拔力，不仅压紧辊要多，同时压紧力F也要大(参见图6)，但太大的压紧力F会使内螺纹管椭圆度加大(见图7)，即e-f的值加大，因此这种拉V型槽拉拔会造成内螺纹管变形加大，如在拉拔9.52的内螺纹管时，其e-f的值达到0.5mm左右。特别是内螺纹管壁越薄，内螺纹管抵抗压紧力F不产生椭圆的能力也越差，内螺纹管直径越大，椭圆度也就越大，过大的椭圆度会使内螺纹管的椭圆度指标严重超标，无法达到拉拔质量要求，容易产生废品；另外长期的拉拔也会使内螺纹管与V型槽接触点P点处产生磨损，会使拉拔的内螺纹管产生划伤，影响以后的拉拔及内螺纹管的外观质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种造价低、方便布置、拉拔质量好、拉拔力大、拉拔效率高的正立式的内螺纹管拉拔方法，同时提供一种结构简单、造价低、体积小、拉拔力大、拉拔质量好的正立式的内螺纹管拉拔机。

实现上述目的的技术方案是：一种内螺纹管拉拔方法，内螺纹管在拉拔机的拉拔圆筒外表面上缠绕若干圈，内螺纹管进线端C端在下面，内螺纹管出线端D端在上面，压紧辊压紧在内螺纹管外径上，使内螺纹管紧贴拉拔圆筒，在拉拔过程中，动力装置通过传动装置带动拉拔圆筒和排料环转动，排料环在拉拔圆筒上连续的向上排线。

一种实现上述内螺纹管拉拔方法的内螺纹管拉拔机，包括有拉拔圆筒、动力装置、压辊装置、传动装置和底座，压辊装置包括有压紧辊，动力装置通过传动装置与拉拔圆筒相连接，还包括有排料盘，还包括有与底座相连接的支脚装置，拉拔圆筒外表面为光滑圆筒，排料盘包括有连接架和排料环，排料环设置在拉拔圆筒外部的下侧，排料环内径与拉拔圆筒外径之间具有径向间隙δ，排料环与拉拔圆筒相连接，排料环的排料面c面与水平面d面之间具有夹角α。

进一步，所述排料环径向与拉拔圆筒径向之间通过定位销轴相连接，排料盘的连接架与拉拔圆筒底部通过吊钉螺栓相连接。

进一步，所述排料环外侧设置有轴承组，轴承组设置在支脚装置上。

进一步，所述排料环内径与拉拔圆筒外径之间的径向间隙δ为0.8mm-2.0mm。

进一步，所述排料环的排料面c面与水平面d面之间夹角α为0.1°-2°

进一步，所述定位销轴由定位销和调节螺母组成。

采用上述技术方案的好处是：本发明方法在结合现有内螺纹管倒立式拉拔和V型槽拉拔二者优点的基础上进行了创新，形成的一种新型的内螺纹管正立式的拉拔方法及其正立式的拉拔装置，因此本发明内螺纹管拉拔方法和拉拔机具有以下优点：(1)、造价低，体积小，方便布置。本发明的拉拔方法使拉拔圆筒设置在动力装置上面位置，因此不需要承受拉拔机本身自重的框架支撑结构，从而使使用该方法的拉拔机结构简单，造价低，体积小，占地面积小，便于运输安装。本发明方法使得本发明的拉拔机体积只有现有倒立式拉拔机的3/5，造价只有现有倒立式拉拔机的1/3，从而使使用本发明方法的工艺装备造价整体下降，而且设备体积的减小也更加有利于工艺设备布置，本发明的拉拔方法造价低，布置方便，性价比非常高；(2)、使用方便，为内螺纹管的质量提供了保证。本发明方法由于没有倒立式拉拔机那样的框架遮挡，因此可随时观测内螺纹管质量状况和设备工作状况，使用十分方便，便于监测和调整本发明装置，也利于本发明方法中其它工艺设备的相应调整和监测，不易产生废品，因此本发明装置和方法有利地保证了内螺纹管的质量，内螺纹管拉拔质量好；(3)、拉拔力大，不易打滑，内螺纹管不易变形和划伤，拉拔质量好，拉拔效率高。由于本发明中拉拔圆筒外表面为光滑圆筒，还设置有排料环，本发明弥补了现有V型槽拉拔方法拉拔力不足，易打滑的缺点，发挥了现有倒立式拉拔拉拔力大，拉抻能力强，不易打滑的优点，本发明方法在拉拔圆筒上可缠绕若干圈内螺纹管，在拉拔过程中连续的向上排线，使缠绕在拉拔圆筒上的内螺纹管单位长度上的排线力很小，因此本发明产生的拉拔力大，不易打滑，拉拔质量好，拉伸能力强，拉伸速度快，拉拔效率高，又使得排料环不易压伤内螺纹管。本发明不需将压紧辊压在内螺纹管上的压紧力F变得很大就能达到产生大的拉伸力的效果，内螺纹管不易产生变形，即使对于管壁薄、直径大的内螺纹管，椭圆度也不会超标，产品完全可以达到质量要求，且经过长期拉拔，本发明也不会象V型槽拉拔那样在内螺纹管与V型槽接触点处产生磨损，不会产生划伤内螺纹管的现象发生，内螺纹管外观质量好，因此使用本发明拉拔出的内螺纹管拉拔质量好。

附图说明

图1为现有内螺纹管拉拔成型机组的组成设备及工作状态示意图；

图2为现有的倒立式拉拔机主视结构示意图；

图3为现有倒立式拉拔方法的工作状态示意图；

图4是现有V型槽拉拔机主视局部结构示意图；

图5是现有V型槽拉拔方法的工作状态示意图；

图6是现有V型槽拉拔机的工作状态局部结构剖视图；

图7为现有V型槽拉拔机的拉拔内螺纹管出现椭圆度变化情况的示意图；

图8为本发明方法的工作状态及本发明装置的主视局部结构示意图；

图9为本发明方法的另一方向工作状态及本发明装置的俯视局部结构示意图；

图10为本发明装置的主视局部结构剖视图；

图11为本发明装置不带件3压辊装置的主视结构示意图；

图12为本发明装置的俯视结构示意图。

图中1.拉拔圆筒，2.动力装置，3.压辊装置，4.传动装置，5.底座，6.压紧辊，7.排料盘，8.连接架，9.排料环，10.定位销，11.调节螺母，12.螺栓，13.吊钉螺栓，14.轴承组，14-1轴承，14-2轴承，15.内螺纹管，16.支脚装置，17.轴承，18.夹料装置，19.气缸，20.压辊支座，21.旋转主轴，22.螺钉，23.电机，24.联轴器，25.小齿轮，26.大齿轮，27.减速器，28.轴承，29.拉拔圆筒内筒，29-1.下环筒，29-2.上环筒，30.弹簧，31.螺母，32.定位销轴，33.防尘压盖，34.调整压盖，35.吊环螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图8和图9所示，一种内螺纹管拉拔方法，内螺纹管15在拉拔圆筒1外表面上缠绕若干圈，内螺纹管进线端C端在下面，内螺纹管出线端D端在上面，压紧辊6压紧在内螺纹管15外径上，使内螺纹管15紧贴拉拔圆筒1，在拉拔过程中，动力装置2通过传动装置4带动拉拔圆筒1和排料环9转动，排料环9在拉拔圆筒1上连续的向上排线。

如图8至图12所示，一种实现上述内螺纹管拉拔方法的内螺纹管拉拔机，包括有拉拔圆筒1、动力装置2、压辊装置3、传动装置4和底座5，还包括有排料盘7和旋转主轴21，还包括有夹料装置18，还包括有与底座5相固定连接的支脚装置16。拉拔圆筒1设置在动力装置2的上面。本发明装置中：

所述的动力装置2包括有电机23、联轴器24和减速器27，电机23安装在底座5上。

所述的压辊装置3包括有压紧辊6和气缸19及压辊支座20，设置在压辊支座20上的气缸19前端与压紧辊6相连接，压辊支座20固定设置在底座5上。压紧辊6与拉拔圆筒1外圆周面相对应，以便在工作时压紧内螺纹管15。

所述的传动装置4包括相互啮合的小齿轮25和大齿轮26，小齿轮25套装在减速器27的输出轴上。

所述的旋转主轴21下端通过螺钉22固定设置在底座5上，旋转主轴21下端固装有调整压盖34，旋转主轴21外圆面与拉拔圆筒内筒29内壁之间设置有轴承28，通过轴承28拉拔圆筒1套装在旋转主轴21外圆面外，拉拔圆筒内筒29的上环筒29-2上端固装有防尘压盖33，在拉拔圆筒内筒29的下环筒29-1外套装大齿轮26，大齿轮26上端面与拉拔圆筒1底部通过螺栓12固定连接在一起，从而使动力装置2通过传动装置4与拉拔圆筒1相连接。电机23通过联轴器24及减速器27带动小齿轮25转动，小齿轮25通过与其相啮合的大齿轮26带动拉拔圆筒1灵活地绕旋转主轴21转动。拉拔圆筒1上端面上还装有吊环螺钉35，以便于拉拔圆筒1的装拆等。

所述的拉拔圆筒1外表面为光滑圆筒，排料盘7包括有连接架8和排料环9，排料环9装在拉拔圆筒1外部的下侧，排料环9内径与拉拔圆筒1外径之间具有径向间隙δ，径向间隙δ为1.0mm。

所述排料环9径向与拉拔圆筒1径向之间通过定位销轴32相连接，定位销轴32由定位销10和调节螺母11组成，定位销轴32沿排料环9圆周方向均布。排料盘7的连接架8与拉拔圆筒1底部通过吊钉螺栓13相连接，从而使排料环9与拉拔圆筒1相连接，吊钉螺栓13外还套装有弹簧30，吊钉螺栓13上装有与之相匹配的螺母31。排料环9的排料面c面与水平面d面之间具有夹角α，夹角α为0.35°。

所述的排料环9外侧设置有三组定位用的轴承组14，轴承组14设置在支脚装置16上，每组轴承组14由上面的轴承14-1和下面的轴承14-2组成，排料环9的外侧的上下边沿均夹装在轴承组14的上面轴承14-1和下面轴承14-2之间，在排料环9外侧设置上下定位用轴承组14，用以达到保证夹角α恒定不变。排料环9外侧的侧边沿与设置在支脚装置16上的轴承17相对，轴承17的设置可起到排料盘转动辅助定位作用。所述的夹料装置18设置在内螺纹管进线端C端处，在内螺纹管15进料时起到拉拔夹头作用。

实施例二

本实施例与实施例一的内螺纹管拉拔方法相同。

本实施例与实施例一的内螺纹管拉拔机基本相同，不同的是本实施例中径向间隙δ为0.8mm，夹角α为0.1°。

实施例三

本实施例与实施例一的内螺纹管拉拔方法相同。

本实施例与实施例一的内螺纹管拉拔机基本相同，不同的是本实施例中径向间隙δ为1.2mm，夹角α为1.5°。

实施例四

本实施例与实施例一的内螺纹管拉拔方法相同。

本实施例与实施例一的内螺纹管拉拔机基本相同，不同的是本实施例中径向间隙δ为1.5mm，夹角α为1.8°。

实施例五

本实施例与实施例一的内螺纹管拉拔方法相同。

本实施例与实施例一的内螺纹管拉拔机基本相同，不同的是本实施例中径向间隙δ为2.0mm，夹角α为2°。

使用本发明时(参见图8)，动力装置2通过传动装置4带动拉拔圆筒1和排料环9以稳定的速度旋动，旋转方向如箭头M所示，内螺纹管15在拉拔圆筒1外表面上缠绕若干圈，被拉拔的内螺纹管15从内螺纹管进线端C端处开始缠绕，从内螺纹管出线端D端处离开拉拔圆筒1。

本发明排料环9的排料面c面与水平面d面之间具有的夹角α的存在，使被拉拔的内螺纹管15与排料环9接触的位置上就会产生一个作用在内螺纹管15上的向上排线力，由于该排线力的存在，使被拉拔的内螺纹管15可以连续的向上排线，从而既保证大的拉拔力，同时又使得拉拔效率大大提高。排料环9上部与内螺纹管15在360°圆圈上整体接触，二者之间具有很长的接触长度，如拉拔圆筒1的直径为Φ2200mm，内螺纹管15与排料环9的接触长度达到6.7m，这样的结构既可以提供足够的向上排线力，也可以使缠绕在拉拔圆筒1上的内螺纹管15在单位长度上的排线力很小，保证内螺纹管15与排料环9接触时不会产生压伤内螺纹管15的现象。夹角α为0.1°-2°时最佳。

本发明在拉拔过程中，是通过气缸19推动压紧辊6，来保证缠绕在拉拔圆筒1上的内螺纹管15贴紧在拉拔圆筒1上，从而使内螺纹管15与拉拔圆筒1之间不打滑，不散落，可以给本发明装置提供较大的拉拔力。

本发明中，排料环9内径与拉拔圆筒1外径之间具有径向间隙δ参见图10，用来保证在运行过程中二者不会相碰，理论上这个间隙应该在保证不碰的情况下越小越好，但由于制造工艺和装配的原因，要适当留有一定的间隙，δ值为0.8mm-2.0mm时最佳。而且这个间隙在360°整圆上要保持固定不变，即拉拔圆筒1与排料环9在径向的相对位置一致，从而保证本发明优良的拉拔功能，本发明通过定位销轴32的设置来连接和调节，定位销轴32采用黄铜、聚氟乙稀等具有润滑性的耐磨材料制作。

本发明不限于上述实施例，凡采用等同替换或等效替换形成的技术方案均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种内螺纹管拉拔方法，其特征在于：内螺纹管在拉拔机的拉拔圆筒外表面上缠绕若干圈，内螺纹管进线端C端在下面，内螺纹管出线端D端在上面，压紧辊压紧在内螺纹管外径上，使内螺纹管紧贴拉拔圆筒，在拉拔过程中，动力装置通过传动装置带动拉拔圆筒和排料环转动，排料环在拉拔圆筒上连续的向上排线。

2.一种实现权利要求1所述拉拔方法的内螺纹管拉拔机，包括有拉拔圆筒(1)、动力装置(2)、压辊装置(3)、传动装置(4)和底座(5)，压辊装置(3)包括有压紧辊(6)，动力装置(2)通过传动装置(4)与拉拔圆筒(1)相连接，其特征在于：还包括有排料盘(7)，还包括有与底座(5)相连接的支脚装置(16)，拉拔圆筒(1)外表面为光滑圆筒，排料盘(7)包括有连接架(8)和排料环(9)，排料环(9)设置在拉拔圆筒(1)外部的下侧，排料环(9)内径与拉拔圆筒(1)外径之间具有径向间隙δ，排料环(9)与拉拔圆筒(1)相连接，排料环(9)的排料面c面与水平面d面之间具有夹角α。

3.根据权利要求2所述的内螺纹管拉拔机，其特征在于：所述排料环(9)径向与拉拔圆筒(1)径向之间通过定位销轴(32)定位，排料盘(7)的连接架(8)与拉拔圆筒(1)底部通过吊钉螺栓(13)相连接。

4.根据权利要求2所述的内螺纹管拉拔机，其特征在于：所述排料环(9)外侧设置有轴承组(14)，轴承组(14)设置在支脚装置(16)上。

5.根据权利要求2所述的内螺纹管拉拔机，其特征在于：所述排料环(9)内径与拉拔圆筒(1)外径之间的径向间隙δ为0.8mm-2.0mm。

6.根据权利要求2所述的内螺纹管拉拔机，其特征在于：所述排料环(9)的排料面c面与水平面d面之间夹角α为0.1°-2°。

7.根据权利要求3所述的内螺纹管拉拔机，其特征在于：所述定位销轴(32)由定位销(10)和调节螺母(11)组成。

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