CN107282737B - 一种交错式丁胞传热管挤压成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交错式丁胞传热管挤压成型装置，由液压系统、定深系统、定距系统和机架系统构成，其特征为：机架系统的上端螺栓连接有固定耳板和移动耳板；固定耳板与固定定距环螺栓连接，移动耳板与移动定距环螺栓连接；固定定距环和移动定距环的外表面螺栓紧固连接有液压系统；液压系统的活塞杆与定深系统螺纹连接。工作时，通过更换定深套的长度，实现丁胞挤压深度调节；通过调整固定、移动定距环的相对轴向位置，实现丁胞挤压间距调节；通过更换不同大小的挤压头，实现丁胞挤压形状和大小的调节；从而挤压得到不同形状、大小、深度和间距的丁胞。与现有技术相比，本发明结构简单、调节便利，实施性强，进而可降低丁胞传热管的生产成本低。

Description

一种交错式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，特别涉及一种交错式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；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除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，但目前适用于丁胞传热管的挤压成型装置较少，占用空间位置较大、且丁胞的挤压深度、间距、大小不能根据需要调节或难以调节。

发明内容

为了克服现有丁胞传热管成型装备的上述缺点，本发明的目的在于提供一种交错式丁胞传热管挤压成型装置，该装置可实现挤压不同深度、不同大小和不同间距的交错式丁胞管。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种交错式丁胞传热管挤压成型装置，由液压系统1、定深系统2、定距系统3和机架系统4构成，其特征为：机架系统4的上端螺栓连接有固定耳板41和移动耳板42；固定耳板41与固定定距环31螺栓连接，移动耳板42与移动定距环32螺栓连接；固定定距环31和移动定距环32的外表面螺栓紧固连接有液压系统1；液压系统1的活塞杆12与定深系统2螺纹连接；

所述机架系统4包括固定耳板41、移动耳板42、上支撑板43和基座44；所述基座44的顶部端面设计有螺纹孔，紧固螺栓45穿过螺纹孔将上支撑板43紧固于基座44的顶部端面；所述上支撑板43的左侧设置有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔将固定耳板41固定于上支撑板43的左侧上表面；上支撑板43的右侧设有矩形凹槽，螺栓穿过矩形凹槽和螺母将移动耳板42固定于上支撑板43的右侧上表面；上支撑板的中部设计有矩形凹腔，矩形凹腔内配合安装有定距系统3；

所述固定耳板41和移动耳板42之间螺栓连接有定距系统3，所述定距系统3由固定定距环31和移动定距环32构成；

所述移动定距环32的右侧呈圆环状，圆环35的右端面设计有定位销孔、小螺纹孔、大螺纹孔；圆环35的定位销孔内配合安装有定位销40，小螺纹孔内螺纹连接有定距螺栓39，大螺纹孔内螺纹连接有耳板螺栓48，耳板螺栓48将移动定距环32紧固于移动耳板42的端面；圆环35的左侧设计2~6个圆弧形厚定距爪37，每个厚定距爪37的端面设计有销轴定位孔，销轴定位孔内配合安装有定位销40；每个厚定距爪的端面设计有伸出的圆弧形薄定距爪38；厚定距爪37与厚定距爪37之间形成定距腔33；厚定距爪37的圆弧外表面设计有圆形通孔36，圆形通孔36的上侧设计有沉孔，沉孔的底面设计有一圈螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔将缸筒11和法兰端盖13紧固于沉孔的底面；

所述固定定距环31与移动定距环32呈反对称结构；固定定距环31的薄定距爪38嵌入移动定距环32的定距腔33内；移动定距环32的薄定距爪37嵌入固定定距环31的定距腔33内；固定定距环31和移动定距环32之间由定位销40定位。

所述液压系统1包括缸筒11、活塞杆12、法兰端盖13、挤压头14；所述活塞杆12由上光杆16、活塞段17和下光杆18组成；活塞杆12的上光杆16顶部设计有外螺纹，外螺纹与定深系统2形成螺纹紧固连接；活塞杆12的上光杆16外套有密封圈，密封圈安装于缸筒11上端面的沟槽内；活塞杆12的活塞段17外套有密封圈，密封圈外套有缸筒11；活塞杆12的下光杆18外套有密封圈，密封圈安装于法兰端盖13的沟槽内，法兰端盖13上侧安装于缸筒11内；活塞杆12的下光杆18端部设计有圆孔，圆孔内过盈配合安装有挤压头14。

所述定深系统2与活塞杆12螺纹紧固连接，所述定深系统2包括定深套21、垫片22、螺母23；所述定深套21呈空心圆柱状，定深套21的内表面设计有阶梯孔24，阶梯孔24的端面与活塞杆12的台阶面15紧密接触；定位套的上表面与垫片22的下表面接触，垫片22的上表面与螺母23的下表面接触；螺母23与活塞杆12形成螺纹紧固连接。

与现有技术比较，本发明的有益效果是：1、本发明通过改变定深套的长度，可实现挤压时的深度可调，从而可挤压得到不同深度的丁胞管，该结构简单、调节便利，实施性强；2、本发明通过改变固定定距环与移动定距环的轴向间距，可以实现挤压间距可调，从而可挤压得到不同间距的丁胞管，该结构工作可靠；3、本发明挤压头交错式挤压光管，可以得到交错式的丁胞管，从而进一步提高丁胞传热管传热效率；4.本发明结构简单，加工便利。

附图说明

图1为本发明的三维示意图。

图2为本发明三维爆炸图。

图3为机架系统的三维示意图。

图4为定距系统与耳板连接示意图。

图5为移动定距环三维剖视图。

图6为移动定距环与定距螺栓的安装示意图。

图7为定距系统与液压系统的安装示意图

图8为固定定距环与液压系统的安装示意图。

图9为移动定距环与液压系统的安装示意图。

图10为固定定距环与液压系统安装的剖视图。

图11为液压系统与定深系统连接示意图。

图12为活塞杆与定深系统连的三维示意图。

图13为活塞杆的三维示意图。

图14为定深系统三维示意图。

图中：

1.液压系统，11.缸筒，12.活塞杆，13.法兰端盖，14.挤压头，15.台阶面，16.上光杆，17活塞段，18.下光杆；

2.定深系统，21.定深套，22.垫片，23.螺母，24.阶梯孔；

3.定距系统，31.固定定距环，32移动定距环，33.定距腔，35.圆环，36.圆形通孔；37.厚定距爪，38.薄定距爪，39.定距螺栓，40.定位销；

4.机架系统，41.固定耳板，42.移动耳板，43.上支撑板；44.基座，45.紧固螺栓，46.活动螺栓，47.矩形凹槽，48.耳板螺栓。

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2，一种交错式丁胞传热管挤压成型装置，由液压系统1、定深系统2、定距系统3和机架系统4构成，其特征为：机架系统4的上端螺栓连接有固定耳板41和移动耳板42；固定耳板41与固定定距环31螺栓连接，移动耳板42与移动定距环32螺栓连接；固定定距环31和移动定距环32的外表面螺栓紧固连接有液压系统1，液压系统1的活塞杆12与定深系统2螺纹连接。

参照图3，机架系统4起到承载及支撑其它系统的重力和反作用力的作用，以及用于其他系统的定位及安装。所述机架系统4由固定耳板41、移动耳板42、上支撑板43和基座44构成。所述基座44的顶部端面设计有螺纹孔，紧固螺栓45穿过螺纹孔将上支撑板43紧固于基座44的顶部端面。所述上支撑板43的左侧设置有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔将固定耳板41固定于上支撑板43的左侧上表面。上支撑板43的右侧设有矩形凹槽，螺栓穿过矩形凹槽和螺母将移动耳板42固定于上支撑板43的右侧上表面。上支撑板的中部设计有矩形凹腔，矩形凹腔内配合安装有定距系统3。当需要改变丁胞的挤压间距时，需松开上支撑板43与移动耳板42之间的的螺栓，再移动移动定距环32。

参照图4，定距系统3起到改变轴向挤压间距的作用。所述定距系统3安装于固定耳板41与移动耳板42之间，所述定距系统3由固定定距环31和移动定距环32构成。定距系统3改变轴向挤压间距的原理为：固定定距环31与固定耳板41连接，移动定距环32与移动耳板42连接；当需要改变轴向挤压间距时，松开移动耳板42与上支撑板43的螺栓；再调节定距螺栓39，使定距螺栓39推动移动耳板42移动；当移动耳板42移动到指定位置后，最后拧紧移动耳板42与上支撑板43之间的螺栓，从而使定距系统3紧固于机架系统4。

参照图5~图7，所述移动定距环32的右侧呈圆环状，圆环35的右端面设计有定位销孔、小螺纹孔、大螺纹孔；圆环35的定位销孔内配合安装有定位销40；小螺纹孔内螺纹连接有定距螺栓39；大螺纹孔内螺纹连接有耳板螺栓48，耳板螺栓48将移动定距环32紧固于移动耳板42的端面。圆环35的左侧设计2~6个圆弧形厚定距爪37，每个厚定距爪37的端面设计有销轴定位孔，销轴定位孔内配合安装有定位销40。每个厚定距爪的端面设计有伸出的圆弧形薄定距爪38；厚定距爪37与厚定距爪37之间形成定距腔33；厚定距爪37的圆弧外表面设计有圆形通孔36，圆形通孔36的上侧设计有沉孔，沉孔的底面设计有一圈螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔将缸筒11和法兰端盖13紧固于沉孔的底面。

参照图8~图9，所述固定定距环31与移动定距环32结构类似，但呈反对称结构，固定定距环31的薄定距爪38嵌入移动定距环32的定距腔33内，从而增加固定定距环32的刚度。移动定距环32的薄定距爪37嵌入固定定距环31的定距腔33内，从而增加移动定距环的刚度。固定定距环31和移动定距环32之间由定位销40定位。

参照图10~图13，液压系统1起到安装定深系统2，并为挤压头14提供驱动挤压力的目的。所述液压系统1包括缸筒11、活塞杆12、法兰端盖13、挤压头14。所述活塞杆12由上光杆16、活塞段17、下光杆18三段组成。活塞杆12的上光杆16顶部设计有外螺纹，外螺纹与定深系统2形成螺纹紧固连接。活塞杆12的上光杆16外套有密封圈，密封圈安装于缸筒11上端面的沟槽内。活塞杆12的活塞段17外套有密封圈，密封圈外套有缸筒11。活塞杆12的下光杆18外套有密封圈，密封圈安装于法兰端盖13的沟槽内，法兰端盖13上侧安装于缸筒11内。活塞杆12的下光杆18端部设计有圆孔，圆孔内过盈配合安装有挤压头14。

参照图12、图14，定深系统2起到改变丁胞挤压深度的目的。所述定深系统2与活塞杆12螺纹连接，所述定深系统2包括定深套21、垫片22、螺母23。定深系统改变丁胞挤压深度的原理为：活塞杆12上端与定深系统2螺纹紧固连接，通过改变定深套21的长度，可以控制活塞杆12的运动最大位移，从而实现改变丁胞挤压深度的目的。

参照图14，所述定深套21呈空心圆柱状，定深套21的内表面设计有阶梯孔24，阶梯孔24的端面与活塞杆12的台阶面15接触，并通过螺母23使定深套21压紧于活塞杆12的台阶面15。

定位套的上表面与垫片22下表面接触，垫片22的上表面与螺母23下表面接触。螺母23与活塞杆12形成螺纹紧固连接，从而使螺母23压紧定深套21。

Claims (4)

1.一种交错式丁胞传热管挤压成型装置，由液压系统（1）、定深系统（2）、定距系统（3）和机架系统（4）构成，其特征为：机架系统（4）的上端螺栓连接有固定耳板（41）和移动耳板（42）；固定耳板（41）与固定定距环（31）螺栓连接，移动耳板（42）与移动定距环（32）螺栓连接；固定定距环（31）和移动定距环（32）的外表面螺栓紧固连接有液压系统（1）；液压系统（1）的活塞杆（12）与定深系统（2）螺纹连接；

所述机架系统（4）包括固定耳板（41）、移动耳板（42）、上支撑板（43）和基座（44）；所述基座（44）的顶部端面设计有螺纹孔，紧固螺栓（45）穿过螺纹孔将上支撑板（43）紧固于基座（44）的顶部端面；所述上支撑板（43）的左侧设置有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔将固定耳板（41）固定于上支撑板（43）的左侧上表面；上支撑板（43）的右侧设有矩形凹槽，螺栓穿过矩形凹槽和螺母将移动耳板（42）固定于上支撑板（43）的右侧上表面；上支撑板的中部设计有矩形凹腔，矩形凹腔内配合安装有定距系统（3）。

2.根据权利要求1所述的一种交错式丁胞传热管挤压成型装置，其特征在于：所述固定耳板（41）和移动耳板（42）之间螺栓连接有定距系统（3），所述定距系统（3）由固定定距环（31）和移动定距环（32）构成；

所述移动定距环（32）的右侧呈圆环状，圆环（35）的右端面设计有定位销孔、小螺纹孔、大螺纹孔；圆环（35）的定位销孔内配合安装有定位销（40），小螺纹孔内螺纹连接有定距螺栓（39），大螺纹孔内螺纹连接有耳板螺栓（48），耳板螺栓（48）将移动定距环（32）紧固于移动耳板（42）的端面；圆环（35）的左侧设计2~6个圆弧形厚定距爪（37），每个厚定距爪（37）的端面设计有销轴定位孔，销轴定位孔内配合安装有定位销（40）；每个厚定距爪的端面设计有伸出的圆弧形薄定距爪（38）；厚定距爪（37）与厚定距爪（37）之间形成定距腔（33）；厚定距爪（37）的圆弧外表面设计有圆形通孔（36），圆形通孔（36）的上侧设计有沉孔，沉孔的底面设计有一圈螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔将缸筒（11）和法兰端盖（13）紧固于沉孔的底面；

所述固定定距环（31）与移动定距环（32）呈反对称结构；固定定距环（31）的薄定距爪（38）嵌入移动定距环（32）的定距腔（33）内；移动定距环（32）的薄定距爪（37）嵌入固定定距环（31）的定距腔（33）内；固定定距环（31）和移动定距环（32）之间由定位销（40）定位。

3.根据权利要求1所述的一种交错式丁胞传热管挤压成型装置，其特征在于：所述液压系统（1）包括缸筒（11）、活塞杆（12）、法兰端盖（13）、挤压头（14）；所述活塞杆（12）由上光杆（16）、活塞段（17）和下光杆（18）组成；活塞杆（12）的上光杆（16）顶部设计有外螺纹，外螺纹与定深系统（2）形成螺纹紧固连接；活塞杆（12）的上光杆（16）外套有密封圈，密封圈安装于缸筒（11）上端面的沟槽内；活塞杆（12）的活塞段（17）外套有密封圈，密封圈外套有缸筒（11）；活塞杆（12）的下光杆（18）外套有密封圈，密封圈安装于法兰端盖（13）的沟槽内，法兰端盖（13）上侧安装于缸筒（11）内；活塞杆（12）的下光杆（18）端部设计有圆孔，圆孔内过盈配合安装有挤压头（14）。

4.根据权利要求1所述的一种交错式丁胞传热管挤压成型装置，其特征在于：所述定深系统（2）与活塞杆（12）螺纹紧固连接，所述定深系统（2）包括定深套（21）、垫片（22）、螺母（23）；所述定深套（21）呈空心圆柱状，定深套（21）的内表面设计有阶梯孔（24），阶梯孔（24）的端面与活塞杆（12）的台阶面（15）紧密接触；定位套的上表面与垫片（22）的下表面接触，垫片（22）的上表面与螺母（23）的下表面接触；螺母（23）与活塞杆（12）形成螺纹紧固连接。