CN103317047B - 锥形翅片冷凝管的轧制方法 - Google Patents

锥形翅片冷凝管的轧制方法 Download PDF

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一种锥形翅片冷凝管的轧制装置和轧制方法,属于管壳式换热用高效冷凝管的轧制工艺和装备。轧制装置,包括机架和刀轴,刀轴安装在机架上,刀轴连接动力装置,刀轴设置有滚轧刀,进管方向的前侧设置压紧轮,压紧轮设置在刀轴上。轧制方法,包括依次在冷凝管的光滑外表面轧制导液槽,滚轧刀刃部在压紧力作用下在冷凝管外表面轧制出螺旋状导液槽,然后对冷凝管外表面轧制锥形翅片。与传统轧制工艺相比锥形翅片冷凝管轧制工艺具有工序少、效率高的优点,加工精度高,成品率高。

Description

锥形翅片冷凝管的轧制方法
技术领域
本发明提供一种锥形翅片冷凝管的轧制装置和轧制方法,属于管壳式换热用高效冷凝管的轧制工艺和装备。 
背景技术
换热管是管壳式换热器的核心传热元件。传统的换热管表面一般是光滑的,称之为光管。随着节能技术的发展和环保要求的提高,近年来出现了大量新型的高效强化换热管,如:螺纹管、低翅片管、槽型管等,这些高效管提高了传热效率,减少传热面积,减少运行维修费用,带来了良好的社会效益和经济效益。但是,由于异型管(相对于光管)轧制缺乏成熟的工艺和装备,严重制约了高效管的应用。 
冷凝器作为管壳式换热器的一种使用形式,其核心的热交换部件是冷凝管,冷凝管传热效率的高低标志着冷凝器运行效率的高低,高效冷凝管轧制工艺和装备的开发和使用,为高效冷凝管的规模化和产业化解决了难题。 
发明内容
根据以上现有技术中的不足,本发明要解决的问题是:提供一种提高与冷凝管间的摩擦力,提高轧制效率的锥形翅片冷凝管的轧制装置。 
本发明的另外一个目的是提供一种以及采用该轧制装置,可以用大压紧力一次性轧制成型,加工和轧制锥形翅片冷凝管质量好的锥形翅片冷凝管的轧制方法。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种锥形翅片冷凝管的轧制装置,包括机架和刀轴,其特征在于:刀轴安装在机架上,刀轴连接动力装置,刀轴设置有滚轧刀,进管方向的前侧设置压紧轮,压紧轮设置在刀轴上。 
刀轴旋转带动滚轧刀和压紧轮旋转,冷凝管沿纵向插入,在滚轧刀和压紧轮带动下螺旋状向前移动,滚轧刀刃部在一定的压紧力作用下在冷凝管外表面轧制出螺旋状导液槽。 
其中优选方案是: 
所述的刀轴设置三条,刀轴上分别设置滚轧刀,三条刀轴均布在同一圆周内,圆周中央形成滚轧通道。三条刀轴安装滚轧刀以后,三条刀轴中心线所在圆周的中心轴向上形成滚轧通道,冷凝管从滚轧通道进入,三条刀轴的滚轧刀相互呈120°角与冷凝管相互作用,轧制导液槽。 
所述的三条刀轴的滚轧刀轴向间距为导液槽螺纹螺距的1/3。三条刀轴的滚轧刀分别作用在同一条导液槽内,确保一次成型,避免反复轧制产生的成品率低、效率低等问题。 
所述的三条刀轴的滚轧刀轴向间距为5mm-7mm。 
一种锥形翅片冷凝管的轧制方法,包括依次在冷凝管的光滑外表面轧制导液槽和轧制锥形翅片,其特征在于:所述的轧制导液槽方法是在工作端沿纵向插入冷凝管,刀轴上装有滚轧刀和压紧轮,刀轴旋转带动滚轧刀和压紧轮旋转,冷凝管在滚轧刀和压紧轮带动下螺旋状旋转向前移动,滚轧刀刃部在压紧力作用下在冷凝管外表面轧制出螺旋状导液槽,然后对冷凝管外表面轧制锥形翅片。 
先进行导液槽的轧制,然后在冷凝管外表面轧制锤形翅片,由于安装了压紧轮,提高了整个制作的效率和成品率。 
其中优选方案是: 
所述的螺旋状导液槽的螺距为15mm-21mm。优选18mm。 
所述的滚轧刀为三条,均布在同一圆周内,三条滚轧刀的刃部作用在同一导液槽内,对导液槽进行三次滚轧成型。三条刀轴的滚轧刀分别作用在同一条导液槽内,确保一次成型,避免反复轧制产生的成品率低、效率低等问题。 
所述的轧制锥形翅片方法是在三个刀轴分别安装滚轧刀组,滚轧刀组分别轧制加工不同的翅片,在滚轧刀组最后一片刀片前夹设置一片齿状刀,齿状刀作用在翅片上,将翅片加工成型锥形翅片,冷凝管螺旋状前进依次经过滚轧刀组和齿状刀的轧制,表面形成锥形的翅片。三条刀轴的滚轧刀组相应刀片分别作用在同一条锥形翅片之间的槽内,确保一次成型,减小压紧力,避免反复轧制产生的成品率低、效率低等问题。 
所述的滚轧刀组包括若干片直径递增的滚轧刀片和齿状刀,在压紧力作用下,将冷凝管上形成的翅片逐渐轧深。在相对较小的压紧力作用下,将翅片逐渐轧深,最终达到规定的尺寸。加工精度高,成品率高。 
所述的滚轧刀组设置整形刀片,对加工好的锥形翅片进行整形,同时去除毛刺。经过整形刀片最后的修整,最终完成锥形翅片的轧制。 
本发明的锥形翅片冷凝管的轧制装置和轧制方法所具有的有益效果是:轧制装置的进管方向的前侧设置压紧轮,压紧轮设置在刀轴上,滚轧刀刃部在较小的压紧力作用下在冷凝管外表面轧制出螺旋状导液槽。通过装置的整体优化,三条刀轴的滚轧刀分别作用在同一条导液槽内,确保一次成型,避免反复轧制产生的成品率低、效率低等问题。 
轧制方法上先进行导液槽的轧制,然后在冷凝管外表面轧制锤形翅片,由于安装了压紧轮,提高了整个制作的效率和成品率。通过滚轧刀组在相对较小的压紧力作用下,将翅片逐渐轧深,最终达到规定的尺寸。采用渐次成型的冷滚轧工艺,分别轧制出导液槽、翅片和翅片上的锥形,与传统轧制工艺相比锥形翅片冷凝管轧制工艺具有工序少、效率高的 优点,加工精度高,成品率高。 
附图说明
图1为本发明的锥形翅片冷凝管的结构示意图; 
图2为本发明的锥形翅片冷凝管的侧剖示意图; 
图3为本发明的导液槽轧制示意图; 
图4为本发明的滚轧刀的空间位置示意图; 
图5为本发明的锥形翅片轧制示意图; 
图6为本发明的齿状刀的结构示意图; 
图7为图6的局部放大图; 
图8为本发明的滚轧刀组结构示意图; 
其中:1、导液槽 2、锥形翅片 3、冷凝管 4、7、刀轴 5、压紧轮 6、滚轧刀 8、滚轧刀组 9、齿状刀 10、整形刀片。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述: 
实施例1: 
如图l、图2所示,冷凝管3外表面有螺旋状的导液槽1、锥形翅片2,锥形翅片2带有小锥形,其轧制过程分为两步:首先轧制出螺旋状的导液槽,然后轧制出翅片上的锥形尖。 
锥形翅片冷凝管的轧制装置,包括机架和刀轴4,刀轴4安装在机架上,刀轴4连接动力装置,刀轴4设置有滚轧刀6,进管方向的前侧设置压紧轮5,压紧轮5设置在刀轴4上。 
刀轴4旋转带动滚轧刀6和压紧轮5旋转,冷凝管3沿纵向插入,在滚轧刀和压紧轮带动下螺旋状向前移动,滚轧刀刃部在一定的压紧力作用下在冷凝管外表面轧制出螺旋状导液槽。 
实施例2: 
如图3、图4所示,在实施例1的基础上,刀轴4设置三条,刀轴4上分别设置滚轧刀6,三条刀轴4均布在同一圆周内,圆周中央形成滚轧通道。三条刀轴4安装滚轧刀6以后,三条刀轴中心线所在圆周的中心轴向上形成滚轧通道,冷凝管从滚轧通道进入,三条刀轴的滚轧刀相互呈120°角与冷凝管相互作用,轧制导液槽1。 
三条刀轴4的滚轧刀6轴向间距为导液槽1螺纹螺距的1/3。三条刀轴的滚轧刀分别作用在同一条导液槽内,确保一次成型,避免反复轧制产生的成品率低、效率低等问题。 
三条刀轴的滚轧刀轴向间距为5mm-7mm。 
如图5-8所示,刀轴7设置滚轧刀组8,滚轧刀组8包括若干片直径递增的滚轧刀片和 一片齿状刀9以及一片整形刀片10。相邻两片滚轧刀片直径差距为0.2mm,可以实现相邻刀片增加轧制深度0.1-0.15mm。齿状刀9是在圆形刀片外缘设置若干尖齿。 
刀轴7和刀轴4同轴,也可以不同轴。同轴时,轧刀6和滚轧刀组8设置在机架两端,可以在一台机架上实现一个工序完成整个冷凝管的导液槽轧制和锥形翅片轧制。 
实施例3: 
一种锥形翅片冷凝管的轧制方法,包括依次在冷凝管的光滑外表面轧制导液槽和轧制锥形翅片。 
轧制导液槽方法是在工作端沿纵向插入冷凝管,刀轴上装有滚轧刀和压紧轮,刀轴旋转带动滚轧刀和压紧轮旋转,冷凝管在滚轧刀和压紧轮带动下螺旋状旋转向前移动,滚轧刀刃部在压紧力作用下在冷凝管外表面轧制出螺旋状导液槽,然后对冷凝管外表面轧制锥形翅片。 
先进行导液槽的轧制,然后在冷凝管外表面轧制锤形翅片,由于安装了压紧轮,提高了整个制作的效率和成品率。 
螺旋状导液槽的螺距为15mm-21mm。优选18mm。 
实施例4: 
在实施例3的基础上,滚轧刀6为三条,均布在同一圆周内,三条滚轧刀的刃部作用在同一导液槽内,对导液槽1进行三次滚轧成型。三条刀轴的滚轧刀分别作用在同一条导液槽内,确保一次成型,避免反复轧制产生的成品率低、效率低等问题。 
实施例5: 
在实施例4的基础上,轧制锥形翅片方法是在三个刀轴分别安装滚轧刀组,滚轧刀组分别轧制加工不同的翅片,在滚轧刀组最后一片刀片前夹设置一片齿状刀,齿状刀作用在翅片上,将翅片加工成型锥形翅片,冷凝管螺旋状前进依次经过滚轧刀组和齿状刀的轧制,表面形成锥形的翅片。三条刀轴的滚轧刀组相应刀片分别作用在同一条锥形翅片之间的槽内,确保一次成型,减小压紧力,避免反复轧制产生的成品率低、效率低等问题。 
滚轧刀组包括若干片直径递增的滚轧刀片和齿状刀,在压紧力作用下,将冷凝管上形成的翅片逐渐轧深。在相对较小的压紧力作用下,将翅片逐渐轧深,最终达到规定的尺寸。加工精度高,成品率高。 
滚轧刀组8设置整形刀片,对加工好的锥形翅片进行整形,同时去除毛刺。经过整形刀片最后的修整,最终完成锥形翅片的轧制。 
工作原理和加工过程: 
导液槽轧制过程中,由于滚轧刀6的刀刃与冷凝3管接触面积很小,且刀刃光滑,其 与冷凝管3间的摩擦力不足以克服滚轧的阻力,不能带动冷凝管螺旋前进。为了减小滚轧阻力,需要减小滚轧刀的压紧力,进刀量不足无法一次达到规定尺寸。传统轧制工艺是采用多次重复轧制的方法,经3至4次轧制过程达到规定尺寸,生产效率低下。为提高生产效率,新工艺在刀轴上增加橡胶制成的压紧轮,压紧轮5有宽大的接触面和粗糙的表面,可以产生足够的摩擦力,即使采用大压紧力一次进刀成型也能带动冷凝管螺旋前进,只经1次轧制即可达到规定尺寸,完成导液槽的轧制过程,提高生产效率3至4倍。 
锥形翅片轧制过程中,由于刀片厚度只有1.5mm,其强度不足,用大压紧力一次性轧入管壁过深会将刀片折断,因此翅片的轧制采用多刀片组成刀组的方法。刀组中前n片刀的直径逐渐增加,如图8所示,在相对较小的压紧力作用下,将翅片逐渐轧深,最终达到规定的尺寸。滚轧刀组8轧制成形的翅片在经过齿状刀9切割,形成锥形的翅片,再经最后一片刀的修整,最终完成锥形翅片的轧制。 

Claims (5)

1.一种锥形翅片冷凝管的轧制方法,包括依次在冷凝管的光滑外表面轧制导液槽和轧制锥形翅片,其特征在于:所述的轧制导液槽方法是在工作端沿纵向插入冷凝管,刀轴设置三条,刀轴上装有滚轧刀和压紧轮,刀轴旋转带动滚轧刀和压紧轮旋转,冷凝管在滚轧刀和压紧轮带动下螺旋状旋转向前移动,滚轧刀刃部在压紧力作用下在冷凝管外表面轧制出螺旋状导液槽,然后对冷凝管外表面轧制锥形翅片;
所述的轧制锥形翅片方法是在三个刀轴分别安装滚轧刀组,滚轧刀组分别轧制加工不同的翅片,在滚轧刀组最后一片刀片前夹设置一片齿状刀,齿状刀作用在翅片上,将翅片加工成型锥形翅片,冷凝管螺旋状前进依次经过滚轧刀组和齿状刀的轧制,表面形成锥形的翅片。
2.根据权利要求1所述的锥形翅片冷凝管的轧制方法,其特征在于:所述的螺旋状导液槽的螺距为15mm-21mm。
3.根据权利要求1所述的锥形翅片冷凝管的轧制方法,其特征在于:所述的滚轧刀为三条,均布在同一圆周内,三条滚轧刀的刃部作用在同一导液槽内,对导液槽进行三次滚轧成型。
4.根据权利要求1所述的锥形翅片冷凝管的轧制方法,其特征在于:所述的滚轧刀组包括若干片直径递增的滚轧刀片和齿状刀,在压紧力作用下,将冷凝管上形成的翅片逐渐轧深。
5.根据权利要求1或4所述的锥形翅片冷凝管的轧制方法,其特征在于:所述的滚轧刀组设置整形刀片,对加工好的锥形翅片进行整形,同时去除毛刺。
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