CN107199269B - 一种多液缸式凹坑传热管挤压成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多液缸式丁胞传热管挤压成型装置，该装置包括：液压系统、支撑系统、弹簧系统、压头系统和光管构成，其特征为：支撑系统内侧螺栓连接有液压系统；液压系统下侧销轴连接有压头系统；压头系统与液压系统之间安装有弹簧系统；光管位于压头系统中心，光管轴向安装有2～8列支持面板系统。工作时，由多个液压缸为压头系统提供驱动力，压头系统带动多个冲头同时挤压光管，并通过拉簧和压簧使压头系统复位，最终形成丁胞传热管。与现有技术相比，本发明采用多组压头挤压光管，并通过控制压头高度、形状、数目等结构参数，从而得到不同结构参数的丁胞传热管，此外，还可以提高丁胞管加工制造效率，降低生产成本。

Description

一种多液缸式凹坑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，特别涉及一种多液缸式凹坑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不可缺少的部件，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、天然气等不可再生资源的日益减少，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、减少金属材的料消耗是十分重要的。传热管的换热性能对换热器的换热性能其决定性作用，是换热器的核心工作元件，因此提高换热管的换热性能就能极大的改善换热器的热能利用率，从而减少资源、金属材料的消耗。为提高换热管的性能，常采用强化传热技术；所谓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。现有的强化传热技术包括开发各类型的强化传热管，如缩放管、波纹管、螺旋槽纹管，及其他类型强化传热管。而丁胞传热管是国内外近期兴起的一种高效传热管，其具有很多特点。

丁胞传热管作为一种新型高效强化传热管，具有如下特点：1当流体流经丁胞管段时，由于边界层的分离效果，流体在丁胞后形成横向涡流，涡流一旦形成就向管中心移动并逐渐扩大，形成涡流，涡流增大了边界层内流体的混合作业用，可以大大提高传热系数；2由于丁胞传热管的缩放冲刷作用，使得管内外抗污垢性能优越；3丁胞传热管由于丁胞的作用，使丁胞传热管的抗热应力能较普通光管强；4由于丁胞管丁胞的布置形式，可减小流体压力损失，进而可选用小功率泵；5丁胞传热管由于丁胞的作用，使传热面积增大，且增强了流体的湍流。因此，在相同换热量条件下，采用丁胞传热管能减小换热器所占空间体积、并减轻重量。

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动装置实现弯管，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，但目前没有任何适用于丁胞传热管的挤压成型装置。

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多液缸式凹坑传热管挤压成型装置，该装置通过改变冲头外形，可以挤压形成不同结构参数的丁胞传热管。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种丁胞传热管液压式挤压成型装置，由液压系统1、支撑面板系统2、弹簧系统3、压头系统4构成，用于一次性在光管5表面挤压成形多个丁胞，其特征为：支撑面板系统2内侧螺栓连接有液压系统1；液压系统1下侧销轴连接有压头系统4；压头系统4与液压系统1之间安装有弹簧系统3；光管5位于压头系统4中心，光管5轴向安装有2~8列支撑面板系统2；

所述支撑面板系统2包括上支撑面板21，下支撑面板25；上支撑面板21上表面均布有2~10个上液压安装孔22，每个上液压安装孔22周向均匀分布有4~8个上螺栓孔23，上螺栓孔23采用螺栓连接有液压系统1的法兰端盖15；上支撑面板21的下表面设计有2~10个上拉环24，每个上拉环24与弹簧系统3的拉簧连接；下支撑面板25上表面均布有2~10个下液压安装孔26，每个下液压安装孔26周向均匀分布有4~8个下螺栓孔27，下螺栓孔27采用螺栓连接有液压系统1的法兰端盖15；下支撑面板25的上表面设计有下圆柱凸台28，下圆柱凸台28与弹簧系统3的压簧连接；

所述液压系统1包括焊接端盖11、活塞12、活塞杆13、缸筒14、法兰端盖15；焊接端盖11下端焊接有缸筒14；缸筒14内安装有活塞12，活塞12内安装有活塞杆13，活塞杆13下端设计有单耳环，单耳环下端与压头系统4的双耳环形成销轴连接；缸筒14下端内安装有法兰端盖15，法兰端盖15采用螺栓与支撑面板系统2形成螺栓固定连接；

所述弹簧系统3包括拉簧、压簧；拉簧上端与上支撑面板21的上拉环24连接，拉簧的下端与上压板41的下拉环44连接；压簧上端与下压板45的上圆柱凸台48连接；压簧的下端与下支撑面板25的下圆柱凸台28连接；

所述压头系统4包括上压板41、下压板45、冲头50；上压板41呈拱柱状，上压板41外表面均布有2~10个上双耳环42，每个上双耳环42通过销轴与活塞杆13的单耳环形成销轴连接；每两个上双耳环42的轴向间隔之间设计有下拉环44，下拉环44通过拉簧连接有上支撑面板21；上压板41的内表面均匀分布有5~100个上盲孔43，上盲孔43内配合安装有冲头50；下压板45呈拱柱状，下压板45的外表面均布有上2~10个下双耳环46，每个下双耳环46通过销轴与活塞杆13的单耳环形成销轴连接；每两个下双耳环46的轴向间隔之间设计有上圆柱凸台48，上圆柱凸台48通过压簧连接有下支撑面板25；下压板45内表面均匀分布有5~100个下盲孔47，下盲孔47内配合安装有冲头50。

与现有技术比较，本发明的有益效果是：1、本发明所述的一种丁胞传热管液压式挤压成型装置，采用多个液压缸为多个冲头提供挤压力，因此，可以一次性在光管表面挤压形成多个丁胞，从而提高丁胞传热管的加工制造速度；2、采用本发明通过改变冲头的排列方式、冲头的形成及结构参数，可以挤压形成不同结构参数的丁胞传热管；3、本发明采用拉簧和压簧使整个挤压系统和活塞杆复位，从而避免了复杂的液压系统；4、本发明可以模块化拼接，使一根几十米长的光管一次性挤压成型为丁胞传热管，从而进一步提高加工制造速度和制造效益。

附图说明

图1为本发明整体全剖示意图。

图2为本发明的支撑面板系统2和压头系统三维示意图。

图3为本发明的支撑面板系统2和压头系统的平面示意图。

图4为本发明整体的左视图。

图5为液压系统示意图。

图6为上支撑面板示意图。

图7为下支撑面板示意。

图8为上压板示意图。

图9为下压板示意图。

图中，1.液压系统，2.支撑面板系统，3.弹簧系统，4.压头系统，5.光管，11. 焊接端盖，12.活塞，3.活塞杆，14.缸筒，15.法兰端盖；21.上支撑面板，22.上液压安装孔，23.上螺栓孔，24.上拉环；25.下支撑面板，26.下液压安装孔，27.下螺栓孔，28.下圆柱凸台；41.上压板，42.上双耳环，43.上盲孔，44.下拉环；45.下压板，46.下双耳环，47.下盲孔，48.上圆柱凸台；50.冲头。

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~图4，一种丁胞传热管液压式挤压成型装置，由液压系统1、支撑面板系统2、弹簧系统3、压头系统4构成，用于一次性在光管5表面挤压成形多个丁胞。支撑面板系统2内侧螺栓连接有液压系统1。液压系统1下侧销轴连接有压头系统4。压头系统4与液压系统1之间安装有弹簧系统3。光管5位于压头系统4中心，光管5轴向安装有2~8列支持面板系统。工作时，由多个液压缸为压头系统2提供驱动力，压头系统2带动多个冲头同时挤压光管5，并通过拉簧和压簧使压头系2统复位，最终形成丁胞传热管。

参照图1~图2，图6，支撑面板系统2充当机架作用，用于承载液压系统1、压头系统4等重力及反作用力的作用。支撑面板系统2由上支撑面板21，下支撑面板25组成。上支撑面板21表面均布有2~10个上液压安装孔22，每个安装孔内都安装有单个液压系统1。每个上液压安装孔22周向设计有均布的4~8个上螺栓孔23，上螺栓孔23通过螺栓连接将液压系统1的法兰端盖15紧固于上支撑面板21的下表面。上支撑面板21的下表面焊接有2~10个上拉环24，每个上拉环24与弹簧系统3的拉簧连接；在挤压成型后，拉簧用于使上压板41恢复到原始的状态。

参照图1~图2，图7，下支撑面板25表面均布有2~10个下液压安装孔26，每个安装孔内都安装有单个液压系统1。每个下液压安装孔26周向设计有均布的4~8个下螺栓孔27，下螺栓孔27通过螺栓连接将液压系统1的法兰端盖15紧固于下支撑面板25的上表面。下支撑面板25的上表面焊接有2~10个下圆柱凸台28，每个下圆柱凸台28与弹簧系统3的压簧连接；在挤压成型后，压簧用于使下压板45恢复到原始的状态。

参照图1，图5，液压系统1为冲头50提供挤压动力。液压系统1包括焊接端盖11、活塞12、活塞杆13、缸筒14、法兰端盖15。焊接端盖11下端通过焊接连接有缸筒14。缸筒14内安装有活塞12，活塞12外设置有动密封圈，密封圈用于使活塞12与缸筒14形成动密封；活塞12内安装有静密封圈，静密封圈内安装有活塞杆13，静密封圈用于使活塞12与活塞杆13形成静密封。活塞杆13下端设计有单耳环，单耳环用于连接上压板41。缸筒14的下端内表面配合安装有法兰端盖15，法兰端盖15用于密闭缸筒14的下端开口，同时起到将液压系统1通过螺栓紧固于支撑面板系统的作用。

参照图1~图2，弹簧系统3起到使压头系统4复位到原始状态的作用。弹簧系统3包括拉簧、压簧。拉簧上端与上支撑面板21的上拉环24连接，拉簧的下端与上压板41的下拉环44连接，从而使上压板41复位到挤压前的状态。压簧上端与下压板45的上圆柱凸台48连接，压簧的下端与下支撑面板25的下圆柱凸台28连接；从而使下压板45复位到挤压前的状态。

参照图1~图2，图8，压头系统4用于安装多个冲头50，并传递液压系统1的挤压力，使压头系统4带动冲头50挤压光管5。压头系统4包括上压板41、下压板45、冲头50。上压板41呈拱柱状，上压板41的外表面均匀分布有2~10个上双耳环42，每个上双耳环42通过销轴与活塞杆13的单耳环形成销轴连接，从而传递液压系统1的挤压力。每两个上双耳环42的轴向间隔之间设计有下拉环44，下拉环44通过拉簧连接有上支撑面板21，从而使上压板41复位到原始状态。上压板41的拱柱内表面均匀分布有5~100个上盲孔43，盲孔内用于安装冲头50。

参照图1~图2，图9，下压板45呈拱柱状，下压板45的外表面均布有上2~10个下双耳环46，每个下双耳环46通过销轴与活塞杆13的单耳环形成销轴连接，从而液压系统1挤压力。每两个下双耳环46的轴向间隔之间设计有上圆柱凸台48，下圆柱凸台48与压簧连接，从而使下压板45复位到原始状态。下压板45拱的内表面均匀分布有5~100个下盲孔47，盲孔内用于安装冲头50。

与现有技术相比，本发明采用多组压头挤压光管，并通过控制压头高度、形状、数目等结构参数，从而效率的制造出不同结构参数的丁胞传热管。此外，通过对发明装置的模块化组装，可以一次性挤压加工制成处几十米的丁胞传热管，从而进一步提高加工制造效率，降低生产成本。

Claims (2)

1.一种多液缸式凹坑传热管挤压成型装置，由液压系统（1）、支撑面板系统（2）、弹簧系统（3）、压头系统（4）构成，用于一次性在光管（5）表面挤压成形多个丁胞；其特征为：支撑面板系统（2）内侧螺栓连接有液压系统（1）；液压系统（1）下侧通过销轴连接有压头系统（4）；压头系统（4）与液压系统（1）之间安装有弹簧系统（3）；光管（5）位于压头系统（4）中心，光管（5）轴向安装有2~8列支撑面板系统（2）；

所述支撑面板系统（2）包括上支撑面板（21），下支撑面板（25）；上支撑面板（21）表面均布有2~10个上液压安装孔（22），每个上液压安装孔（22）周向均匀分布有4~8个上螺栓孔（23），上螺栓孔（23）采用螺栓连接有液压系统（1）的法兰端盖（15）；上支撑面板（21）的下表面设计有2~10个上拉环（24），每个上拉环（24）与弹簧系统（3）的拉簧连接；下支撑面板（25）表面均布有2~10个下液压安装孔（26），每个下液压安装孔（26）周向均匀分布有4~8个下螺栓孔（27），下螺栓孔（27）采用螺栓连接有液压系统（1）的法兰端盖（15）；下支撑面板（25）的上表面设计有下圆柱凸台（28），下圆柱凸台（28）与弹簧系统（3）的压簧连接；

所述液压系统（1）包括焊接端盖（11）、活塞（12）、活塞杆（13）、缸筒（14）、法兰端盖（15）；焊接端盖（11）下端焊接有缸筒（14）；缸筒（14）内安装有活塞（12），活塞（12）内安装有活塞杆（13），活塞杆（13）下端设计有单耳环，单耳环下端与压头系统（4）的双耳环形成销轴连接；缸筒（14）下端内安装有法兰端盖（15），法兰端盖（15）采用螺栓与支撑面板系统（2）形成螺栓固定连接；

所述弹簧系统（3）包括拉簧、压簧；拉簧上端与上支撑面板（21）的上拉环（24）连接，拉簧的下端与上压板（41）的下拉环（44）连接；压簧上端与下压板（45）的上圆柱凸台（48）连接；压簧的下端与下支撑面板（25）的下圆柱凸台（28）连接。

2.根据权利要求1所述的一种多液缸式凹坑传热管挤压成型装置，其特征在于：所述压头系统（4）包括上压板（41）、下压板（45）、冲头（50）；上压板（41）呈拱柱状，上压板（41）外表面均布有2~10个上双耳环（42），每个上双耳环（42）通过销轴与活塞杆（13）的单耳环形成销轴连接；每两个上双耳环（42）的轴向间隔之间设计有下拉环（44），下拉环（44）通过拉簧连接有上支撑面板（21）；上压板（41）的内表面均匀分布有5~100个上盲孔（43），上盲孔（43）内配合安装有冲头（50）；下压板（45）呈拱柱状，下压板（45）的外表面均布有上2~10个下双耳环（46），每个下双耳环（46）通过销轴与活塞杆（13）的单耳环形成销轴连接；每两个下双耳环（46）的轴向间隔之间设计有上圆柱凸台（48），上圆柱凸台（48）通过压簧连接有下支撑面板（25）；下压板（45）内表面均匀分布有5~100个下盲孔（47），下盲孔（47）内配合安装有冲头（50）。