CN103433396B - 一种用于形状记忆合金管接头扩径的径向伸缩扩管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于形状记忆合金管接头的扩径工具，特别是一种用于形状记忆合金管接头扩径的径向伸缩扩管。其特征在于在管体的壁身上沿两端端口方向上，分别开有若干条左向开口通槽和右向开口通槽，将所述管体的壁身分割成若干块左弹片和右弹片。其目的是为了设计一种能够用于形状记忆合金管接头扩径，径向伸缩幅度大，且整体扩径均匀的径向伸缩扩管。与现有技术相比，应用径向伸缩扩管作为扩径工具可提高形状记忆合金管接头的连接强度和轴向对称性，避免产生永久残余形变，保证整体性能；同时容易控制形状记忆合金管接头的扩径大小，可以用于小口径形状记忆合金管接头的扩径。

Description

一种用于形状记忆合金管接头扩径的径向伸缩扩管

技术领域

本发明涉及用于形状记忆合金管接头的扩径工具，特别是一种用于形状记忆合金管接头扩径的径向伸缩扩管。

背景技术

形状记忆合金是一种能够记忆原有形状的智能材料。在形状记忆效应方面最典型的应用就是形状记忆合金管接头。

形状记忆合金管接头能够实现两个管道的连接，这种连接方式既不同于螺纹机械连接，也不同于焊接。形状记忆合金管接头为简单的圆柱体，在母相状态下进行机械加工，其内径比被连接件的外径略小，内径加工有凸脊。应用时，将形状记忆合金管接头冷却到马氏体状态，用机械力对管接头扩径，使得管接头的内径比被接管外径稍大。低温状态下将被连接管道和管接头装配到一起，然后再将装配好的形状记忆管接头整体加热到某一温度，使形状记忆合金管接头发生相变，其内径尺寸因为形状记忆效应而恢复到变形前的尺寸，但是在形状恢复的过程中由于受到被连接管道的限制而对其产生约束力，从而使两个被连接管道紧密地连接到一起。

形状记忆合金制造的各类管接头具有可靠性高、不易发生渗漏、结构简单、安装方便和节省装配空间等优点，因而在航空、航天和船舶等领域得到了广泛的应用。但目前形状记忆合金管接头的扩径都是采用刚性的锥形冲头从管道内穿过来实现扩径的，由于锥形冲头从管接头内穿过时与管接头的内壁是局部接触的，因此管接头在扩径过程中并不是发生整体变形，因而该工艺生产出来的管接头内部会存在很大的残余应力。这些残余应力不但会影响管接头的尺寸精度，甚至还可能会在装配后的形状恢复过程中继续存在，影响连接性能，而且会使管接头的抗应力腐蚀性能下降，因而降低其使用寿命。另外，在用锥形冲头对形状记忆管接头进行机械扩径时，经常会造成管接头内表面的局部塑性变形或划伤，从而会影响形状记忆合金管接头的形状记忆效应和紧固力。

发明内容

本发明的目的是设计一种能够用于形状记忆合金管接头扩径，径向伸缩幅度大，且整体扩径均匀的径向伸缩扩管。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术解决方案：一种用于形状记忆合金管接头扩径的径向伸缩扩管，其特征在于在管体的壁身上，沿两端端口方向分别开有若干条左向开口通槽和右向开口通槽，将所述管体的壁身分割成若干块左弹片和右弹片。

本发明为了使管体在扩径时，在同一截面各质点向外胀力均匀，各质点径向伸缩均匀，对上述技术方案进行进一步设置：所述的左向开口通槽或右向开口通槽均匀设置在所述管体的壁身上，使分割的所述左弹片或所述右弹片大小均匀。

本发明为了使管体两边在扩径时，整体向外胀力均匀，整体径向伸缩均匀，保证轴向的对称性，对上述技术方案进行进一步设置：所述的左向开口通槽和右向开口通槽交叉排列设置，使所述左向开口通槽设置在所述右弹片上，所述右向开口通槽设置在所述左弹片上。

本发明为了在形状记忆合金管接头的扩径中，防止对形状记忆合金管接头内的环形凸台处的扩径量过大，避免在形状记忆合金管接头凸台区域产生超出材料的最大可回复应变量，产生永久残余形变，影响形状记忆合金管接头的整体性能，对上述技术方案进行进一步设置：在所述管体的外壁上设有与形状记忆合金管接头管壁内的环形凸台相匹配的环形凹槽。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果：由于径向伸缩幅度大，对形状记忆合金管接头的扩径大小容易控制；应用本发明的径向伸缩扩管可以实现形状记忆合金管接头整体扩径，提高形状记忆合金管接头的连接强度和轴向对称性；同时可避免产生永久残余形变，保证整体性能；可以用于小口径形状记忆合金管接头的扩径。

附图说明

图1为本实施例的立体结构示意图。

图2为图1左端口的视图。

图3为图1右端口的视图。

图4为扩径对象形状记忆合金管接头的结构示意图。

图5为本实施例在实际用于形状记忆合金管接头扩径的工作示意图。

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说明。

如图1所示，本实施例包含管体1，在所述管体1的壁身上，沿两端端口方向分别开有若干条左向开口通槽4和右向开口通槽2，将所述管体1的壁身分割成若干块左弹片6和右弹片5。

如图2、图3所示，所述的左向开口通槽4或右向开口通槽2均匀设置在所述管体1的壁身上，使分割的所述右弹片5或所述左弹片6大小均匀，使管体在扩径时，在同一截面各质点向外胀力均匀，各质点径向伸缩均匀。

再如图1、图2、图3所示，所述的左向开口通槽4和右向开口通槽2交叉排列设置，使所述左向开口通槽4设置在所述右弹片5上，所述右向开口通槽2设置在所述左弹片6上，使管体两边在扩径时，整体向外胀力均匀，整体径向伸缩均匀，保证轴向的对称性。

此外，为了在形状记忆合金管接头8的扩径中，防止对形状记忆合金管接头内的环形凸台7处的扩径量过大，避免在形状记忆合金管接头凸台区域产生超出材料的最大可回复应变量，产生永久残余形变，影响形状记忆合金管接头的整体性能，在所述管体1的外壁上设有与形状记忆合金管接头管壁内的环形凸台7相匹配的环形凹槽3。

如图5所示，本实施例在实际用于形状记忆合金管接头扩径时(以图4的形状记忆合金管接头的结构为例)，在装有液氮15的保温桶13外，首先利用径向扩孔套管上的环形凹槽3与形状记忆合金管接头的环形凸台7将径向扩孔套管10和形状记忆合金管接头8进行配合组装，再将径向扩孔套管10套在扩孔主推杆9上，然后在压力机的带动下，压力机输出轴11通过过渡连杆17带着扩孔主推杆9、径向扩孔套管10、形状记忆合金管接头8一起进入装有液氮15的保温桶13内，将形状记忆合金管接头7和径向扩孔套管10的下端面分别定位在导向底座14上的阶梯式定位孔18上，然后在压力机的作用下，压力机输出轴11继续带着扩孔主推杆9沿着导向孔16向下推进，当扩孔主推杆9上的锥形凸台12进入径向扩孔套管10内，径向扩孔套管10径向均匀胀开，同时径向扩孔套管10对形状记忆合金管接头8也进行径向扩径，随着扩孔主推杆9上的锥形凸台12不断向下推进，形状记忆合金管接头8的管径得到整体扩径。当锥形凸台12被推出径向扩孔套管10后，径向扩孔套管10径向伸缩复位，同时在扩孔主推杆9向上归位时，形状记忆合金管接头7从径向扩孔套管10上脱落，留在装有液氮的保温桶13内，使形状记忆合金管接头7扩径后至安装前被保存在液氮中，完成一个形状记忆合金管接头8的扩径。

Claims (1)

1.一种用于形状记忆合金管接头扩径的径向伸缩扩管，其特征在于在管体(1)的壁身上，沿两端端口方向分别开有若干条左向开口通槽(4)和右向开口通槽(2)，将所述管体(1)的壁身分割成若干块左弹片(6)和右弹片(5)，所述的左向开口通槽(4)或右向开口通槽(2)均匀设置在所述管体(1)的壁身上，使分割的所述右弹片(5)或所述左弹片(6)大小均匀，所述的左向开口通槽(4)和右向开口通槽(2)交叉排列设置，使所述左向开口通槽(4)设置在所述右弹片(5)上，所述右向开口通槽(2)设置在所述左弹片(6)上，在所述管体(1)的外壁上设有与形状记忆合金管接头(8)管壁内的环形凸台(7)相匹配的环形凹槽(3)。