CN106767094A - 一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置 - Google Patents

一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置，该装置包括：缸体内错位设置有缸筒，缸筒内安装有活塞杆，活塞杆外套有弹簧，活塞杆端面过盈配合安装有挤压头，挤压头外有光管，光管外有凹凸模具。工作时，挤压头挤压光管，光管经挤压后，形成向外凸的丁胞；同时，凹凸模具的球形凸起也辅助挤压光管，光管经挤压后，形成向内凹的丁胞。效果是：采用弹簧使活塞杆复位，能简化系统结构，降低综合制造成本；且在挤压头和凹凸模具的共同作用下，光管经过挤压后，最终形成为向内凹、向外凸的凹凸丁胞传热管，解决凹凸丁胞传热管生产、加工的难题。

Description

一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置
技术领域
本发明涉及传热管加工成型领域，特别涉及一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置。
背景技术
传热是一种非常普遍的自然现象，是动力、核能、电子、交通、制冷、化工、石油、航空航天等工业中的常见过程。而换热器在上述各工业中占据关键地位，换热器不仅是保证整个工程设备正常运转的不可缺少部件，而且在金属消耗、动力消耗和资本投资等方面，都在整个工程中占有重要份额，以电厂为例，如果将锅炉也作为换热设备，则换热器的资本投资约占电厂总投资的70％；在石油化工中，换热器的投资在总投资的50％；此外，由于世界上煤、石油、天然气等资源日益减小，提高换热器能源利用率，减少能源浪费也势在必行，此可见，换热器的合理设计对于节约资源、材料、能约和空间而言是十分重要的。而开发高性能换热器最主要方法的就是采用强化传热技术。强化传热技术就是力求换热器在单位时间内、单位面积上传递的热量更多，其主要措施就是采用各种强化型高效传热管。
凹凸丁胞传热管作为一种新型高效强化传热管，凹凸丁胞传热管集凹坑传热管和丁胞传热管的特性为一体，具有如下特点：1)凹凸丁胞传热管增加了受热面积，能够提高凹凸传热管传热效率；2)由于凹凸丁胞传热管的凹凸面的缩放作用，使流体能够冲刷管壁，强化了凹凸传热管的传热性能，且抗污垢性能较光管优越；；3)凹凸丁胞传热管可减小流体压力损失，进而可选用小功率泵，减少额外能源消耗；4)凹凸丁胞传热管由于凹凸丁胞的作用，使传热管壳程和管程流体扰动，并发展为湍流，从而达到了强化传热的目的。因此，在相同换热量条件下，采用凹凸丁胞传热管能有效减小换热器所占的空间体积、减少金属消耗、并减轻换热器重量。
国内外公开的传热管加工制造装置较多，如：专利号“03819282.9”公布一种传热管以及用于制造该传热管的方法及工具，该工具不用从管内表面上出去金属就能形成凹起，因此消除了废屑；专利号“200910246558.7”公布了传热管及制造方法，该制造方法通过轧制在传热管外侧形成螺旋整体外肋条；专利号“201410498001.3”公布了一种核电蒸发器传热管成型弯管机的弯管装置，该弯管装置利用辅助装置对钢管进行定位，可确保钢管两端的水平度可以保证，然后利用活动的弯曲轮模靠近辅助推装置实现弯管，这样弯曲后的钢管的水平度和垂直度可满足要求。
然而，虽然目前有多种传热管加工制造装置，但目前没有任何一种传热管加工成型装置能够加工凹凸丁胞传热管，且能实现凹凸丁胞传热管的凹凸丁胞深度、凹凸丁胞形状、凹凸丁胞曲率可调、可控的凹凸丁胞管挤压成型加工装置。
发明内容
为了克服现有传热管成型装备的上述缺点，本发明的目的：在于提供一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置，该装置能加工制造不同深度、不同凹凸丁胞曲率的凹凸丁胞管，实现凹凸丁胞传热管的挤压成型。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置，包缸体1、活塞杆2、挤压头3、复位弹簧4、法兰端盖5、缸筒6、凹凸模具8，其特征为：缸体1内错位布置有圆形腔体，圆形腔体内配合有活塞杆2，活塞杆2大端套有密封圈，活塞杆2小端套有复位弹簧4，活塞杆2小端过盈配合安装有挤压头3，挤压头3外接触有光管7，光管7外接触有凹凸模具8；所述缸体1为呈长方体，缸体1内表面设置有圆形缸筒6，缸筒6端面设置有大阶梯孔1010，大阶梯孔1010端面设置有小阶梯轴11，小阶梯轴11端面开有排气通孔12；缸筒6的另一端周向设有密封沟槽14，密封沟槽14内安装有密封圈，密封圈表面接触有法兰端盖5；法兰端盖5中心设有螺纹通孔20，螺纹通孔20外侧周向均匀布置有螺栓通孔21，螺栓穿过螺栓通孔21将法兰端盖5紧固于缸体1的外表面；所述活塞杆2安装于缸体1的缸筒6内，活塞杆2大端设置有密封沟槽，密封沟槽内安装有密封圈，密封圈外与缸筒6表面接触；活塞杆2小端套有复位弹簧4，复位弹簧4一端与活塞杆2大端的端面接触，另一端与小阶梯孔1112接触；活塞杆2小端设置有圆孔，圆孔内过盈配合安装有挤压头3；挤压头3为阶梯轴，阶梯轴小端为圆柱光杆，阶梯轴大端为半球体；所述光管7位于挤压头3和凹凸模具8之间，凹凸模具8呈空心圆柱状，凹凸模具8内表面设置有多个环形台阶26；凹凸模具8的内表面均匀分布有球形凸起25，球形凸起25位于相邻环形台阶26之间；环形台阶26端面设置有均匀分布的椭球凹坑27；椭球凹坑27与挤压头3同轴布置。
本发明的有益效果是：1、本发明将多个活塞杆在缸体内集成为一体，能省去生产加工单个液压缸体的环节，进而减少制造生产费用，降低制造成本，且集成液压缸系统维护简单、操作便利；2、本发明才采用复位弹簧使活塞杆回退到原来位置，能降低液压系统的复杂程度，简化挤压成型装置；3、本发明光管外安装有凹凸模具，挤压头与凹凸模具的球形凹坑配合，使光管成型为向外凸的丁胞，且得到的丁胞形状一致、结构参数更佳规范；此外，凹凸模具上有球形凸起，球形凸起能向内挤压光管，使光管成型为向内凹的丁胞。因此，在挤压头和凹凸模具的共同作用下，光管经过挤压后，最终形成为向内凹、向外凸的凹凸丁胞传热管。
附图说明
图1为本发明结构半剖视图。
图2为本发明的缸体平面视图。
图3为本发明的活塞杆示意图。
图4为本发明的法兰端盖示意图。
图5为本发明的凹凸模具示意图。
图6为本发明的光管挤压成型后的凹凸丁胞示意图。
图中，1.缸体，2.活塞杆，3.挤压头，4.复位弹簧，5.法兰端盖，6.缸筒，7.光管，8.凹凸模具，10.大阶梯孔，11.小阶梯孔，12.排气通孔，13.螺纹孔，14.密封沟槽，20.螺纹通孔，21.螺栓通孔，25.球形凸起，26.环形台阶，27.椭球凹坑。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细叙述。
参照图1，一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置，包缸体1、活塞杆2、法兰端盖5、挤压头3、缸筒6、复位弹簧4、凹凸模具8，其特征为：缸体1内错位布置有圆形腔体，圆形腔体内配合有活塞杆2，活塞杆2大端套有密封圈，活塞杆2小端套有复位弹簧4，活塞杆2小端过盈配合安装有挤压头3，挤压头3外接触有光管7，光管7外接触有凹凸模具8。
该装置的工作原理为：液压油由法兰端盖5的螺纹通孔20流入缸体1的缸筒6，缸筒6冲油后推动活塞杆2向前移动，挤压头3挤压光管7，光管7被挤压入凹凸模具8，成型为向外凸的标准的丁胞，此时，凹凸模具8上的球形凸起25也同时挤压光管7，使光管7形成向内凹的丁胞；挤压成型结束后，液压系统停止供油，在复位弹簧4的作用下，活塞杆2回退并恢复到初始位置；活塞杆2回退后，使光管7转动一定角度，再重复上述步骤，最终使光管7挤压成型为具有向内凹、向外凸的凹凸丁胞传热管。
参照图2，所述缸体1为长方体，缸体1内部错位设置圆形缸筒6，缸筒6数目为3～20个；缸筒6端面用于限制活塞杆2的最大行程。缸筒6端面设计有大阶梯孔10，大阶梯孔10用于限制复位弹簧4被压缩的最大位移。大阶梯孔10端面设置小阶梯孔11，小阶梯孔11端面有排气通孔12，排气通孔12用于排除缸筒6内的空气。缸筒6的另一端面设置有密封沟槽14，密封沟槽14内安装有密封圈，密封圈用于防止液压油从缸筒6端面漏失；密封圈通过法兰端盖5压紧。密封沟槽14外均匀布置有螺栓孔13，螺栓孔13用于连接法兰端盖。
参照图3，活塞杆2为一体式阶梯轴，活塞杆2大端外边面设沟槽，沟槽内安装有密封圈，密封圈用于防止液压油从活塞杆2与缸筒6之间的缝隙漏失。活塞杆2小端的外表面套有回复弹簧4，回复弹簧4用于活塞杆2的复位。活塞小端的端面处设置有圆孔，圆孔内过盈配合安装有挤压头3；更换挤压头3时，只需采用拔轴器将旧挤压头3拔出，将新挤压头3从新装入圆孔，从而实现挤压不同大小的凹凸丁胞。此外，通过更换不同的挤压头3，可挤压成型出不同的形状的凹凸丁胞。
参照图4，法兰端盖5的中心设有螺纹通孔20，螺纹通孔20用于连接液压管汇接头。螺纹通孔20外侧周向均匀布置有螺栓通孔21，螺栓穿过螺栓通孔21将法兰端盖5紧固于缸体1的外表面。
参照图5，凹凸模具8呈空心圆柱状，凹凸模具8内表面设置有多个环形台阶26。凹凸模具8的内表面均匀分布有球形凸起25，球形凸起25位于相邻环形台阶26之间，挤压头3挤压光管7时，凹凸模具8的球形凸起25也同时挤压光管7，光管7经过球形凸起25挤压后，形成向内凹的丁胞。凹凸模具8的环形台阶26端面设置有均匀分布的椭球凹坑27，挤压头3挤压光管7时，光管7塑性变形后进入椭球凹坑27，进而形成形状、大小一致向外凸的丁胞。光管7经过挤压后，最终形成为向内凹、向外凸的凹凸丁胞传热管。
参照图6，光管7经本发明装置挤压成型后的效果图。

Claims (1)

1.一种凹凸丁胞传热管挤压成型装置，包缸体(1)、活塞杆(2)、挤压头(3)、复位弹簧(4)、法兰端盖(5)、缸筒(6)、凹凸模具(8)，其特征为：缸体(1)内错位布置有圆形腔体，圆形腔体内配合有活塞杆(2)，活塞杆(2)大端套有密封圈，活塞杆(2)小端套有复位弹簧(4)，活塞杆(2)小端过盈配合安装有挤压头(3)，挤压头(3)外接触有光管(7)，光管(7)外接触有凹凸模具(8)；
所述缸体(1)为呈长方体，缸体(1)表面的缸筒(6)圆周附近均匀布置有螺纹孔(13)；缸体(1)的内部设置有圆形缸筒(6)，缸筒(6)端面设置有大阶梯孔(10)，大阶梯孔(10)端面设置有小阶梯轴(11)，小阶梯轴(11)端面开有排气通孔(12)；缸筒(6)的另一端周向设有密封沟槽(14)，密封沟槽(14)内安装有密封圈，密封圈表面接触有法兰端盖(5)；法兰端盖(5)中心设有螺纹通孔(20)，螺纹通孔(20)外侧周向均匀布置有螺栓通孔(21)，螺栓穿过螺栓通孔(21)将法兰端盖(5)紧固于缸体(1)的外表面；
所述活塞杆(2)安装于缸体(1)的缸筒(6)内，活塞杆(2)大端设置有密封沟槽，密封沟槽内安装有密封圈，密封圈外与缸筒(6)表面接触；活塞杆(2)小端套有复位弹簧(4)，复位弹簧(4)一端与活塞杆(2)大端的端面接触，复位弹簧(4)另一端与小阶梯孔(12)接触；活塞杆(2)小端设置有圆孔，圆孔内过盈配合安装有挤压头(3)；挤压头(3)为阶梯轴，阶梯轴小端为圆柱光杆，阶梯轴大端为半球体；
所述光管(7)位于挤压头(3)和凹凸模具(8)之间，凹凸模具(8)呈空心圆柱状，凹凸模具(8)内表面设置有多个环形台阶(26)；环形台阶(26)表面设置有均匀分布的椭球凹坑(27)，椭球凹坑(27)与挤压头(3)同轴布置；环形台阶(26)与相邻环形台阶(26)之间设置有均匀布置的球形凸起(25)。
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