CN105642728A - 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法 - Google Patents

一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105642728A
CN105642728A CN201510896828.4A CN201510896828A CN105642728A CN 105642728 A CN105642728 A CN 105642728A CN 201510896828 A CN201510896828 A CN 201510896828A CN 105642728 A CN105642728 A CN 105642728A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
linker
composite bimetal
bimetal pipe
afterbody
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510896828.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105642728B (zh
Inventor
隋健
刘继高
刘慧超
马海宽
邓发明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd filed Critical China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority to CN201510896828.4A priority Critical patent/CN105642728B/zh
Publication of CN105642728A publication Critical patent/CN105642728A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105642728B publication Critical patent/CN105642728B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033—Deforming tubular bodies
    • B21D26/051—Deforming double-walled bodies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法，包括胀杆，包覆在胀杆外表面的高弹性胶管材料，与胀杆一端采用螺纹连接的高压液体输送装置，与胀杆另一端采用螺纹连接的双金属复合管穿套导向装置，高弹性胶管材料在高压液体压力作用下发生内体积增加的膨胀变形，使双金属复合管内管发生塑性变形并与外管贴合，外管同时发生弹性变形，最终成形出内外管紧密贴合的双金属复合管。本发明提出的弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及工艺，采用弹性材料作为胀形传力媒介，隔绝胀形液体与被胀形件的接触，保证胀形复合过程中双金属复合管的内外均没有水的接触，完全杜绝双金属复合管内外管夹层进水问题，节约生产制造成本，零排放无污染。

Description

一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法
技术领域
本发明属于双金属复合管制造技术领域，特别涉及一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法。
背景技术
管道输送作为一种经济、环保、安全、不间断的长距离输送工具得到了迅速发展，已成为与铁路、公路、水路和航空并列的五大运输行业之一，但近年来，管道输送安全问题也日渐突出，因管道腐蚀引发的安全事故频发。因此，研发高性价比的耐腐蚀输送管道及对已有管道的修复一直是国内外学者主要研究课题之一。不锈钢、钛合金等管道因其具有优良的耐蚀性和加工工艺性，在石油、天然气、化工、市政、建筑等行业具有很好的应用前景，但采用纯不锈钢或钛合金管道成本较高，限制了其在工业实际生产领域内的广泛应用。而如果使用不锈钢-碳钢双金属复合管，既可有效解决管道腐蚀问题，也可大大降低成本，充分发挥了碳钢与不锈钢各自的优点，双金属复合管就是在这样的背景下应运而生。
双金属复合管的制造方法有多种，典型的方法包括：液胀法、热挤压法、爆炸焊接法、粉末冶金法、离心铸造法等。根据基管与衬管间的成形界面，又分为具有冶金结合面的双金属复合管和具有机械结合面的双金属复合管。多年的应用实践证明，机械式双金属复合管耐腐蚀性能优良，成本低，是高腐蚀性油气输送管道的最佳选择，特别是通过高压液胀成形方式生产的双金属复合管，具有生产效率高，结合力大，管内表面无擦伤和破坏现象，且无加工硬化现象，复合精度高等显著优点，占据了世界范围内大部分双金属复合管市场。
传统液胀成形工艺因为压力传递介质是水，胀形过程中，内外管均会与水接触，一次复合过程进行一次充水、排水过程。为保证双金属复合管的复合质量，在内外管复合前，需将内外管两端缝隙进行封焊、抽真空等工序或者在内外管两端加装防水密封圈，使内外管之间没有水分进入，保证复合要求。
传统液胀成形装置，胀形过程中的轴向力通过两根或四根机架大梁承受，复合管两端的密封通过液压缸顶紧密封，液压缸同样需要克服轴向力，使得装置体积庞大，造价较高。同时，装置维护成本和运行成本较高。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法，保证胀形复合过程中双金属复合管的内外均没有水的接触，完全杜绝双金属复合管内外管夹层进水问题；高压液体在密闭的弹性材料容腔内反复使用，无充排水过程，简化胀形复合工艺，节约生产制造成本，零排放无污染。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置，包括胀杆1，包覆在胀杆1外表面的高弹性胶管材料2，与胀杆1一端采用螺纹连接的高压液体输送装置3，与胀杆1另一端采用螺纹连接的双金属复合管穿套导向装置4。
所述的高压液体输送装置3包括尾部连接体32，尾部连接体32一端与高压液体输送管31相连，尾部连接体32另一端与活塞体36在轴向力调节弹簧37的作用下紧密贴合，尾部连接体32的螺纹根部轴肩处安装有用自润滑材料制成的支撑环35，尾部连接体32的第二轴肩处安装有尾环33，尾环33凸台底面处安装有调整垫片34。
所述的活塞体36左端安装有平面密封6，右侧安装有径向组合密封7，初始状态时，活塞体36通过轴向力调节弹簧37左端紧密贴合在尾部连接体32右端面上。
所述双金属复合管导向装置4包括头部连接体44，头部连接体44的螺纹根部轴肩处安装有用自润滑材料制成的支撑环41，头部连接体44的第二轴肩处安装有导向环43，导向环43端面安装有调整垫片42，套筒46由导向环43定位并与试压帽45端面紧密贴合。
所述的弹性材料胶管2与胀杆1之间采用O形密封圈5密封，尾部连接体32与活塞体36之间采用平面密封6，活塞体36与胀杆1之间采用径向组合密封7。
基于上述装置的一种弹性材料液胀成形双金属复合管的方法，包括以下步骤：
(1)将弹性材料胶管2套入胀杆1上，两端露出等长距离，将高压液体输送装置3与双金属复合管导向装置4分别安装在胀杆1的两端，弹性材料胶管两端通过带有斜度的支撑环压紧密封；
(2)将双金属复合管8的内管82在双金属复合管穿套导向装置4的支撑下安装到位，将双金属复合管8的外管81在双金属复合管穿套导向装置4的支撑下安装到位，将套筒46由导向环43定位，将试压帽45通过螺钉拧紧固定在头部连接体44，使外管端面分别与尾环33、套筒46的端面紧密贴合；
(3)将高压液体由高压液体输送管31输入，经尾部连接体32、活塞体36及胀杆1，将高压传递至弹性材料胶管2内，在高压液体压力作用下，弹性材料胶管2发生膨胀变形，并随着压力的增大经历三个阶段：第一阶段紧密贴合住双金属复合管8的内管82，第二阶段使内管82发生塑性变形紧密贴合住双金属复合管8的外管81，第三阶段使外管81发生弹性变形，直至高压液体压力达到设定的能够使材料形变的压力值；
(4)高压液体在比例控制下卸压，弹性材料胶管2回复到原位，将试压帽45、导向环43、套筒46依次取出，将成形好的双金属复合管8进行退管出料。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、使用了弹性材料胶管作为高压液体压力传递的介质，保证胀形复合过程中双金属复合管的内外均没有水的接触，完全杜绝双金属复合管内外管夹层进水问题，提高了双金属复合管的成形质量。
2、在高压液体输送通道中采用了“平面密封+径向组合密封”的轴向自密封活塞体，且在弹性材料胶管与胀杆之间采用了O形密封圈密封，保证了高压液体在输送过程中具有良好的密封性，不发生泄漏，使实际成形压力与设定压力值相等，保证了双金属复合管成型质量。
3、高压胀形液体在密闭环形容腔内反复使用，零排放无污染。不需要大量充水、排水时间，节约用水用电。
4、胀形中产生的轴向力由胀杆承受，无机架大梁和平衡液压缸，简化了装置承力结构，降低装置投资成本，减少装置维护和运行成本。
5、因胀形复合过程中双金属复合管的内外均没有水的接触，复合前后的准备工序大大简化，节约生产制造周期和成本。
附图说明
图1为本发明发明整体结构示意图。
图2为高压液体输送装置3结构示意图。
图3为双金属复合管穿套导向装置4结构示意图。
图4为弹性材料胶管安装示意图。
图5为双金属复合管内管及外管安装示意图。
图6为双金属复合管液胀成形示意图。
图7为最终成形的双金属复合管示意图。
其中，1—胀杆，2—高弹性胶管材料，3—高压液体输送装置，31—高压液体输送管，32—尾部连接体，33—尾环，34—调整垫片，35—支撑环，36—活塞体，37—轴向力调节弹簧，4—双金属复合管导向装置，41—支撑环，42—调整垫片，43—导向环，44—头部连接体，45—试压帽，46—套筒，5—O形密封圈，6—平面密封，7—径向组合密封，8—双金属复合管，81—外管，82—内管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明发明作进一步详细的说明。
参照图1，一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置，包括胀杆1，包覆在胀杆1外表面的弹性材料胶管2，与胀杆1一端采用螺纹连接的高压液体输送装置3，与胀杆1另一端采用螺纹连接的双金属复合管穿套导向装置4。
参照图2，所述高压液体输送装置3包括尾部连接体32，尾部连接体32一端与高压液体输送管31相连，另一端与活塞体36在轴向力调节弹簧37的作用下紧密贴合，尾部连接体32的螺纹根部轴肩处安装有用自润滑材料制成的支撑环35，尾部连接体32的第二轴肩处安装有尾环33，尾环33凸台底面处安装有调整垫片34。
参照图2，所述的活塞体36左端安装有平面密封6，右侧安装有径向组合密封7，初始状态时，在轴向力调节弹簧37的作用下左端紧密贴合在尾部连接体32右端面上，压力升高轴向力增加时，胀杆1轴向会伸长，活塞体36右端受压面积大于左端受压面积，在液体压力下作用下，自动紧密贴合尾部连接体32右端面，轴向自动补偿。
参照图3，所述双金属复合管导向装置4包括头部连接体44，头部连接体44的螺纹根部轴肩处安装有用自润滑材料制成的支撑环41，头部连接体44的第二轴肩处安装有导向环43，导向环43端面安装有调整垫片42。
参照图2及图3，所述弹性材料胶管2与胀杆1之间采用O形密封圈5密封，尾部连接体32与活塞体36之间采用平面密封6，活塞体36与胀杆1之间采用径向组合密封7。
基于上述装置的一种弹性材料液胀成形双金属复合管的方法，包括以下步骤：
(1)参照图4，将弹性材料胶管2套入胀杆1上，两端露出等长距离约50mm，将高压液体输送装置3与双金属复合管导向装置4分别安装在胀杆1的两端，弹性材料胶管两端通过带有斜度的支撑环压紧密封；
(2)参照图5，将双金属复合管8的内管82在双金属复合管穿套导向装置4的支撑下安装到位，再将双金属复合管8的外管81在双金属复合管穿套导向装置4的支撑下安装到位，再将套筒46由导向环43定位，再将试压帽45通过螺钉拧紧固定在头部连接体44，使外管端面分别与尾环33、套筒46的端面紧密贴合；
(3)参照图6，将高压液体由高压液体输送管31输入，经尾部连接体32、活塞体36及胀杆1，将高压传递至弹性材料胶管2内，在高压液体压力作用下，弹性材料胶管2发生膨胀变形，并随着压力的增大经历三个阶段：第一阶段紧密贴合住双金属复合管8的内管82，第二阶段使内管82发生塑性变形紧密贴合住双金属复合管8的外管81，第三阶段使外管81发生弹性变形，直至高压液体压力达到设定压力值具体压力值与双金属复合管的内管与外管材料有关；
(4)参照图5及图7，高压液体在比例控制下卸压，弹性材料胶管2回复到原位，将试压帽45、导向环43、套筒46依次取出，将成形好的双金属复合管8进行退管出料。

Claims (2)

1.一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置，其特征在于：包括胀杆(1)，包覆在胀杆(1)外表面的高弹性胶管材料(2)，与胀杆(1)一端采用螺纹连接的高压液体输送装置(3)，与胀杆(1)另一端采用螺纹连接的双金属复合管穿套导向装置(4)；
所述的高压液体输送装置(3)包括尾部连接体(32)，尾部连接体(32)一端与高压液体输送管(31)相连，尾部连接体(32)另一端与活塞体(36)在轴向力调节弹簧(37)的作用下紧密贴合，尾部连接体(32)的螺纹根部轴肩处安装有用自润滑材料制成的支撑环(35)，尾部连接体(32)的第二轴肩处安装有尾环(33)，尾环(33)凸台底面处安装有调整垫片(34)；
所述的活塞体(36)左端安装有平面密封(6)，右侧安装有径向组合密封(7)，初始状态时，活塞体(36)通过轴向力调节弹簧(37)左端紧密贴合在尾部连接体(32)右端面上；
所述双金属复合管导向装置(4)包括头部连接体(44)，头部连接体(44)的螺纹根部轴肩处安装有用自润滑材料制成的支撑环(41)，头部连接体(44)的第二轴肩处安装有导向环(43)，导向环(43)端面安装有调整垫片(42)，套筒(46)由导向环(43)定位并与试压帽(45)端面紧密贴合；
所述的弹性材料胶管(2)与胀杆(1)之间采用O形密封圈(5)密封，尾部连接体(32)与活塞体(36)之间采用平面密封(6)，活塞体(36)与胀杆(1)之间采用径向组合密封(7)。
2.基于权利要求1所述装置的一种弹性材料液胀成形双金属复合管的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将弹性材料胶管(2)套入胀杆(1)上，两端露出等长距离，将高压液体输送装置(3)与双金属复合管导向装置(4)分别安装在胀杆(1)的两端，弹性材料胶管两端通过带有斜度的支撑环压紧密封；
(2)将双金属复合管(8)的内管(82)在双金属复合管穿套导向装置(4)的支撑下安装到位，将双金属复合管(8)的外管(81)在双金属复合管穿套导向装置(4)的支撑下安装到位，将套筒(46)由导向环(43)定位，将试压帽(45)通过螺钉拧紧固定在头部连接体(44)，使外管端面分别与尾环(33)、套筒(46)的端面紧密贴合。
(3)将高压液体由高压液体输送管(31)输入，经尾部连接体(32)、活塞体(36)及胀杆(1)，将高压传递至弹性材料胶管(2)内，在高压液体压力作用下，弹性材料胶管(2)发生膨胀变形，并随着压力的增大经历三个阶段：第一阶段紧密贴合住双金属复合管(8)的内管(82)，第二阶段使内管(82)发生塑性变形紧密贴合住双金属复合管(8)的外管(81)，第三阶段使外管(81)发生弹性变形，直至高压液体压力达到设定的能够使材料形变的压力值；
(4)高压液体在比例控制下卸压，弹性材料胶管(2)回复到原位，将试压帽(45)、导向环(43)、套筒(46)依次取出，将成形好的双金属复合管(8)进行退管出料。
CN201510896828.4A 2015-12-08 2015-12-08 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法 Active CN105642728B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510896828.4A CN105642728B (zh) 2015-12-08 2015-12-08 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510896828.4A CN105642728B (zh) 2015-12-08 2015-12-08 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105642728A true CN105642728A (zh) 2016-06-08
CN105642728B CN105642728B (zh) 2017-08-01

Family

ID=56482219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510896828.4A Active CN105642728B (zh) 2015-12-08 2015-12-08 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105642728B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109807249A (zh) * 2019-01-25 2019-05-28 西安理工大学 一种双金属复合管胀接成型试验装置
CN114192603A (zh) * 2021-12-14 2022-03-18 上海航天精密机械研究所 一种多层金属波纹管层间多余物控制及层间间隙消除方法
CN114713699A (zh) * 2022-06-09 2022-07-08 太原理工大学 一种基于脉冲电流辅助的金属双极板气胀成形装置及工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58132325A (ja) * 1982-02-01 1983-08-06 Mazda Motor Corp 中空カムシヤフトの製造方法
JP2000084622A (ja) * 1998-09-09 2000-03-28 Calsonic Corp バルジ加工装置
CN202438587U (zh) * 2012-03-02 2012-09-19 张家港合瑞车桥有限公司 液压胀形管端组合密封装置
CN102756033A (zh) * 2011-04-27 2012-10-31 上海汇众汽车制造有限公司 多层管快速充液成形方法和系统
CN205463827U (zh) * 2015-12-08 2016-08-17 中国重型机械研究院股份公司 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58132325A (ja) * 1982-02-01 1983-08-06 Mazda Motor Corp 中空カムシヤフトの製造方法
JP2000084622A (ja) * 1998-09-09 2000-03-28 Calsonic Corp バルジ加工装置
CN102756033A (zh) * 2011-04-27 2012-10-31 上海汇众汽车制造有限公司 多层管快速充液成形方法和系统
CN202438587U (zh) * 2012-03-02 2012-09-19 张家港合瑞车桥有限公司 液压胀形管端组合密封装置
CN205463827U (zh) * 2015-12-08 2016-08-17 中国重型机械研究院股份公司 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109807249A (zh) * 2019-01-25 2019-05-28 西安理工大学 一种双金属复合管胀接成型试验装置
CN109807249B (zh) * 2019-01-25 2020-11-17 西安理工大学 一种双金属复合管胀接成型试验装置
CN114192603A (zh) * 2021-12-14 2022-03-18 上海航天精密机械研究所 一种多层金属波纹管层间多余物控制及层间间隙消除方法
CN114713699A (zh) * 2022-06-09 2022-07-08 太原理工大学 一种基于脉冲电流辅助的金属双极板气胀成形装置及工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN105642728B (zh) 2017-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203184463U (zh) 橡胶胀接机
CN105642728A (zh) 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置及方法
CN103047506B (zh) 密封腔设为斜面的管道补偿器
CN207893297U (zh) 一种焦化厂结片机旋转接头
CN205640010U (zh) V形端面密封式旋转补偿器
CN206943631U (zh) 一种具有自适应保护功能的真空密封管伸缩套
CN104405973B (zh) 法兰钢塑复合管调节短管
CN205463827U (zh) 一种弹性材料液胀成形双金属复合管的装置
CN201401587Y (zh) 管道伸缩节的密封装置
CN204729782U (zh) 一种大口径钢制管件
CN204294716U (zh) 双金属复合钢管的液压扩径复合管端定径及密封装置
CN104338862B (zh) 内衬不锈钢复合管成型打压设备及其操作方法
CN203023737U (zh) 短螺栓型膨胀式自应力灌浆卡箍
CN203067901U (zh) 一种分段式超细长金属波纹管
CN202972298U (zh) 一种管道伸缩接头
CN103244699B (zh) 超高压大流量充液或灌注阀
CN205991273U (zh) 一种囊式密封套筒补偿器
CN202338717U (zh) 一种内衬超高分子量聚乙烯材料的钢塑复合伸缩节
CN201359155Y (zh) 一种胀接式法兰
CN204346820U (zh) 一种水压试验用液压浮动封头
CN103062564B (zh) 一种提高管道补偿器密封填料均匀性的方法
CN208397543U (zh) 一种快速维修管道泄露装置
CN207094056U (zh) 一种注封式法兰堵漏夹具
CN205092558U (zh) 潮湿环境中使用的电缆接头
CN204153800U (zh) 自密封烟囱伸缩圈

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant