CN102365139B - 用于管膨胀的机器 - Google Patents

Abstract

根据本发明的用于管膨胀，尤其是用于热交换器的管膨胀的机器(1)，包括机架以及膨胀心轴，机架设有用于按压或拉动膨胀心轴通过管的驱动单元，且其特征在于所述机器包括至少一个驱动单元(7)，至少一个驱动单元(7)具有至少一个马达驱动的滚筒(11)以及从滚筒的出口水平地延伸且向前延伸至管的带或线缆导向器(8)。滚筒(11)设置在驱动单元的侧板(9)之间，且设有带或线缆，并且另外适合于按压或拉动具有膨胀心轴(21)的带或线缆穿过管。如上所述类型的机器的供应确保相对于传统的压力膨胀系统，可以以较低的动力消耗来膨胀管比如膨胀热交换器的管是可能的。另外，避免了管收缩的问题，并实现了一种灵活且可被扩展至更大能力同时还紧凑的系统。

Description

用于管膨胀的机器

技术领域

本发明涉及一种用于管膨胀的机器，尤其是用于热交换器的管膨胀，包括机架以及膨胀心轴，机架设有用于按压或拉动膨胀心轴通过管的驱动单元，所述机器（1）包括至少一个驱动单元（7），至少一个驱动单元（7）具有至少一个马达驱动的滚筒（11）以及从滚筒的出口水平地延伸并向前延伸至管的带或线缆导向器（8），所述滚筒设置在驱动单元的侧板（9）之间，且设有带或线缆，并额外地适于按压或拉动具有膨胀心轴的带或线缆穿过管。

背景技术

JP2000301271（A）公开了用于热交换器的管膨胀的机器系统。机器通过按压膨胀心轴穿过管而膨胀热交换器中的管。

JP59010427（A）也公开了用于热交换器的管膨胀的膨胀系统。其中也显示管被设置为具有U型的形状，且其中膨胀心轴在开口端被压入管中。

按压穿过管的膨胀心轴的一个缺点是当管的直径增加时，其纵向地收缩，这意味着在热交换器端部的U形部分的位置将不同。这是由于管的尺寸，包括厚度，不完全相同的事实引起的。

另一个缺点是当膨胀心轴通过压力杆向前移动时，需要为管的膨胀施加相当大的力，尤其是如果因为制造的原因，需要同时膨胀大量的管。

文件JP2001105060A描述了用于管膨胀的机器。机器具有被拉动通过管的膨胀心轴。机器设有驱动单元，驱动单元具有含有线缆的滚筒，线缆被固定至膨胀心轴。由于膨胀滚筒是不可扩展的，所以在线缆被结合至心轴之前，并在牢固的心轴可以被拉动穿过管之前，线缆必须通过管。机器不适于同时膨胀大量的管。

发明内容

本发明的目的是提供一种起始段中提及的类型的机器，该机器克服了上面提及的缺点。

本发明的另一个目的是提供确保机器可被建造为紧凑并具有很大能力的解决方案。

上述提及的目的可通过以下描述的机器实现，所述机器被构造以包括至少一个驱动单元，驱动单元包括一套侧板以及带或线缆导向器，至少一个马达驱动的滚筒设置在侧板之间，所述滚筒设有带或线缆并额外地适于按压或拉动装配有可膨胀的膨胀心轴的带或线缆通过管，带或线缆导向器从滚筒的出口水平地延伸并向前延伸至管。

由于此驱动单元，如此使管膨胀是可能的：通过首先引导未膨胀的心轴进入管，直到膨胀的起始点，然后通过拉力使心轴膨胀并从而使管膨胀。

心轴通过带或线缆被引入管内，带或线缆从马达驱动的滚筒上松开。在引入时，心轴的直径已经被减小，以使其直径小于管的内径。管的引入开口接合带或线缆导向器，当心轴被拉回时，带或线缆导向器形成管的挡块（stop）。心轴通过反转驱动单元内滚筒的旋转方向而被拉回。拉力引起心轴打开，以使心轴膨胀管。已经发现为了膨胀，通过拉力比通过压力需要较少的做功。

通过拉力而膨胀管，确保了由管的膨胀产生的管长度的收缩发生在开口管端。因此，将管端切成相同的长度或者施加反压力至管端以使其均匀地收缩是没有问题的。

驱动单元可设有更多的滚筒和滚筒导向器，因而使得在一个操作中膨胀更多管是可能的。

膨胀心轴是可膨胀的，且马达驱动的滚筒被构造为以使其包括两个侧板、毂和圆形导轨（circular guideway），所述毂包括驱动齿轮和至少两个惰性齿轮，驱动齿轮和至少两个惰性齿轮被内部地设置在毂中并接合毂内的锯齿状边缘，滚筒的所述圆形导轨通过在滚筒的侧之间成圆形并沿着所述侧的最外边缘布置的多个轴承形成。

因而，为了引导膨胀心轴进入管，从滚筒松开带或线缆是可能的，并接着通过缠绕带或线缆而将心轴拉回。在此连接中，由于导轨的轴承在途中支撑带或线缆，所以滚筒的圆形导轨是允许带或线缆被松开并引入管内的工具。

当驱动单元设有在驱动单元的侧板之间并排设置的多个滚筒，且每个滚筒连接有单独的马达驱动和其自己的带或线缆导向器时，由于一个操作中可膨胀更多管，所以确保机器的能力是增加的。

当每个马达驱动在驱动单元的侧板之间延伸并安装在其中的轴，且所述轴牢固地接合第一滚筒的驱动齿轮并宽松地接合其他滚筒的多个惰性齿轮时，确保大量的滚筒可被装配在同一驱动单元内。

另外，构造驱动单元以使滚筒之间的距离可以调节是有利的。因此，确保机器可被调节以膨胀不同直径的管且因此膨胀具有不同几何形状和容量的热交换器。

当机器设有以镜面反向（mirror-inverted version）型式和在竖直位置并排设置或者以成对地镜面反向型式（具有在竖直位置的第一对和在倒置位置的第二对以及相应地在缩回位置设置的附加对）设置的两个或更多个驱动单元时，在相当有限的空间内实现机器能力的巨大增加。

当膨胀心轴被构造以使其包括膨胀球，膨胀球包括围绕中心圆锥体的至少三个壳体部分，所述圆锥体安装在中心构件上，且壳体部分被构造为由弹簧额外地包围，弹簧使壳体部分保持到位时，实现了适合于管膨胀的工具。

在直径为极小的状况下，此工具能够被引入管内。当心轴被引入管内，由于紧靠管壁的摩擦推动壳体部分退向圆锥体的狭窄部分，所以此状况被实现。当心轴被拉出时，圆锥体的粗厚部分进一步在壳体部分之间向内移动，因此心轴被膨胀且管被膨胀。

当膨胀心轴设有反压力弹簧、具有轴承衬的圆柱形构件、止动轴衬、安装盘和端螺母时，有用的且可调节的工具被实现。

进一步，使端螺母构造有圆形的侧面和相反引导的（oppositely directedengagement face）接合面是有用的，所述接合面被构造为适合于壳体部分的形状的轴承衬并被构造有容纳一个或多个安装盘的凹进部分。

端螺母的圆形形状确保当心轴被引入管内时，没有障碍发生。螺母的接合面的形状决定心轴可膨胀的程度。膨胀程度可通过在所示凹进部分中定位一个或多个安装盘而被调节。

附图说明

本发明的示例性的实施方式将在以下参照附图更全面地解释，其中：

图1显示从上面看，根据本发明的机器的基本结构，

图1a显示从上面看，设有非反向的驱动单元和镜面反向的驱动单元的机器，

图1b显示从侧面看，驱动单元是如何设置在机架上的，

图2显示从侧面看，在竖直的且镜面反向的位置设有驱动单元的机器，

图2a显示从侧面看，设有布置在另一个驱动单元后面的驱动单元的机器，

图3显示了驱动单元的基本结构，

图4显示滚筒的结构，

图5.1显示具有六个滚筒的滚筒堆内的轴位置，

图5.2显示滚筒堆内的驱动齿轮和惰性齿轮的位置的剖视图，

图6.1显示被引入管内时的切开的膨胀心轴，以及

图6.2显示被拉出时的切开的膨胀心轴。

具体实施方式

图1-6中显示根据本发明的用于管的膨胀的、尤其是用于热交换器的管膨胀的机器。

图1显示从上面看，用于管的膨胀的机器1。机架包括两个支柱2，垂直定向的桥3和水平定向的桥4设置在两个支柱2之间。桥在高度上是可调节的。可在两个支柱之间移动的支架5安装在桥3上。在支架5上设置附加支架6，附加支架6可向内朝向桥3并远离桥3移动。具有多个带或线缆导向器8的驱动单元7安装在支架6上。驱动单元显示有侧板9、滚筒11和滚筒马达10。支架5、6和桥3、4的位置的调节可手动进行或者通过马达驱动。

图1a显示从上面看，设有非反向的驱动单元7和镜面反向型式的驱动单元7的机器，每个驱动单元设有四个滚筒。这使得当单个驱动单元的能力被充分利用时，增加能力成为可能。

图1b显示从侧面看的机器。驱动单元7安装在支架6上，支架6依次安装在支架5上。图中还显示了驱动单元可与支架6一起水平地移动，支架6可在支架5上往复。因为具有支架5和6的桥3在高度上是可调节的，所以驱动单元还可垂直地移动。

图1a、2和2a显示设有以不同组合布置的多个驱动单元7的机器。驱动单元部分地并排设置，部分地在支架6的竖直位置上设置在彼此后面，部分地位于支架6下方的倒置位置。所有组合可同时设立在同一机器上。因此，多达四级的更多排的管可同时被张拉，这在比如热交换器中的管的膨胀中是有利的。

图3显示驱动单元7的结构。驱动单元包括一套侧板9，一个或多个滚筒11设置在侧板9之间。一个侧板被构造为以使一个或多个具有轴12的马达10可以被安装。另一个侧板设有轴承衬以支撑轴。滚筒11安装在轴上，所述滚筒显示具有带或线缆导向器8。导向器8设有漏斗状开口8a。漏斗确保比如热交换器上的管端可被轻易地卡住。漏斗还可在拉动膨胀心轴的过程中用作挡块。

马达可以是电驱动的或液压驱动的并且是可逆的。

图4显示滚筒11的结构。滚筒包括两个侧板13，其间设有毂14和圆形导轨15。毂的内侧被构造为锯齿状边缘18，其中驱动齿轮16和两个惰性齿轮17与锯齿状边缘接合。在外侧，毂设有凹槽19，带或线缆可被缠绕在凹槽19中。

圆形导轨15包括多个轴承20，轴承20以环绕的方式设置在侧板之间，且具有用于带或线缆导向器8的开口。圆形导向器的低摩擦确保了即使带或线缆是柔性的，也可脱离滚筒。

图5.1和5.2显示在设有一堆六个滚筒的驱动单元中的驱动轴是如何布置的。图5.1显示从一端看去的滚筒堆。图中显示切断线A-A，且图5.2中显示了剖面图。

图5.1显示具有内部锯齿状边缘18的毂14，其中设置轴1-6。

图5.2的剖面图显示设置在轴1-6上的六个滚筒1-6。

每个滚筒结合有共同为滚筒提供支撑的驱动齿轮D和两个惰性齿轮M。驱动齿轮D通过舌状物和凹槽的布置牢固地结合其各自的轴。

考虑图5.2时，将看到滚筒1具有轴1上的驱动齿轮D和轴5以及轴3上的惰性齿轮M。图5.1显示轴1、5和3被定位以使其组成等腰三角形的顶点，并且它们共同支撑滚筒1。

图5.2显示滚筒2具有轴2上的驱动齿轮D和轴6以及轴4上的惰性齿轮M。图5.2显示轴2、6和4被定位以使其组成等腰三角形的顶点，并且它们共同支撑滚筒2。

考虑图5.2时，将看到所有的滚筒都由三个轴支撑，并且轴的数量相应于滚筒的数量。

因而，每个轴同时作为一个滚筒的驱动轴和其他滚筒的惰性轴。此结构确保材料极大的节省，且同时可能在相当小的空间内构件具有大量滚筒的驱动单元。

图6.1和6.2显示膨胀心轴21的结构。图6.1显示进入管中时的心轴，且图6.2显示被拉出时的心轴。

心轴21包括在两端设有螺纹的实心中心构件25。在中心构件上安装膨胀球22，膨胀球22设置在心轴内，位于具有碗状接合面31的端螺母30和具有轴承衬34的圆柱形构件28之间。圆柱形构件28通过由反压力弹簧27确定的弹簧压力来接合膨胀球。反压力弹簧通过止动轴衬29在一端锁定。

膨胀球22包括至少三个球壳体部分23。在优选实施方式中，膨胀球包括五个球壳体部分，但该数量还可更大，比如多达九个球壳体部分。

球壳体部分23包围淬火钢的圆锥体24，且壳体部分通过螺旋弹簧26保持定位。

如图6.1中所示，膨胀球的最小直径发生在心轴的引入期间，其中紧靠管侧面上的摩擦朝向圆锥体的最小直径向后移动壳体部分。如图6.2中所示，当心轴被拉出时，膨胀球被膨胀，因为拉力将圆锥体向内移动在壳体部分之间。因而球以及管被膨胀。

膨胀的程度由设置在凹进部分32中的安装盘33的数量决定。

Claims (9)

1.一种用于管膨胀的机器，包括机架以及膨胀心轴，所述机架设有用于按压或拉动膨胀心轴穿过管的驱动单元，所述机器(1)包括至少一个驱动单元(7)，所述至少一个驱动单元(7)具有至少一个马达驱动的滚筒(11)以及从所述滚筒的出口水平地延伸且向前延伸至所述管的带或线缆导向器(8)，所述滚筒设置在所述驱动单元的侧板(9)之间，且设有带或线缆，并且另外适合于按压或拉动具有膨胀心轴(21)的带或线缆穿过管，其特征在于：所述膨胀心轴(21)是可膨胀的，且所述滚筒(11)包括毂(14)、圆形导轨(15)和两个侧板(13)，所述毂包括驱动齿轮(16，D)和至少两个惰性齿轮(17，M)，所述驱动齿轮(16，D)和至少两个惰性齿轮(17，M)被内部地设置在所述毂内且接合所述毂内的锯齿状边缘(18)，且所述滚筒的所述圆形导轨通过轴承(20)形成，所述轴承(20)在所述滚筒的两个侧板之间成圆形且沿着所述滚筒的所述两个侧板的最外边缘布置。

2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于：所述驱动单元(7)设有在所述驱动单元的所述侧板(9)之间并排布置的多个滚筒(11)，且每个滚筒连接有单独的马达(10)和其自己的带或线缆导向器(8)。

3.根据权利要求2所述的机器，其特征在于：每个马达(10)驱动在所述驱动单元的所述侧板之间延伸的轴(12)，且所述轴(12)牢固地接合驱动齿轮(16，D)并宽松地接合多个惰性齿轮(17，M)。

4.根据权利要求1、2或3所述的机器，其特征在于：具有带或线缆导向器的所述滚筒之间的相互距离是可调节的。

5.根据权利要求1、2或3所述的机器，其特征在于：所述机器设有两个驱动单元，所述驱动单元被设置为镜面反向，并被并排地设置在支架(5)上的竖直位置。

6.根据权利要求1、2或3所述的机器，其特征在于：所述机器用于热交换器的管膨胀。

7.根据权利要求1所述的机器，其特征在于：所述膨胀心轴(21)包括具有围绕中心圆锥体(24)的至少三个壳体部分(23)的膨胀球(22)，所述圆锥体安装在中心构件(25)上，且所述壳体部分另外地由将所述壳体部分保持就位的弹簧(26)围绕。

8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于：所述膨胀心轴还包括反压力弹簧(27)、具有轴承衬的圆柱形构件(28)、止动轴衬(29)和端螺母(30)。

9.根据权利要求8所述的机器，其特征在于：所述端螺母(30)被构造为具有圆形的侧面并具有相反引导的接合面(31)，所述接合面(31)被构造为适合于所述壳体部分的形状的轴承衬，且所述接合面(31)设有容纳一个或多个安装盘(33)的凹进部分(32)。