CN1360981A - 一种金属双面波纹管的制备工艺及专用设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属管材加工技术领域,具体地讲公开了一种金属双面波纹管及其加工该金属管的专用设备和工艺。其主要技术特征包括:具有波峰、波谷圆环的金属管,由框架、带模具圆轮的主、从动转轴、从动转轴的升降位移机构、动力装置和内撑圈、外撑圈组成的金属双面波纹管的制造设备以及通过紧固金属圆筒、套入主动转轴、滚动压制组成的制备金属双面波纹管的工艺步骤。利用该设备可根据需要一次制作成型多个双面波纹圆环,克服了现有技术中一次只能成型一个波纹且成品率低、制造成本高的缺陷,所制备的金属管具有拉伸减薄率低的优点。

Description

一种金属双面波纹管的制备工艺及专用设备
本发明属于金属管材加工技术领域，具体地讲涉及一种金属双波纹管的制备工艺及其专用设备。
金属波纹管是广泛使用于热电厂、石油运输、热气供应等各种利用管道输送的高温或低温液、汽体的管道连接管件。由于所输送的液体、汽体具有高温、低温的特点，故对管道特别是对管道连接件中机械强度等参数有较高的要求。目前所使用的金属波纹管一般为单面成型的纹波管，即波纹管只的波纹，只向一面突凸，且该波纹的制备采用液压或滚压工艺，一次吸能成型一个波纹，这种金属单面波纹管及其制备工艺存在以下缺陷，首先波纹成型工艺复杂，且成型波纹使其金属壁减薄率在8％以上；其二液压或滚压波纹成型的设备复杂，价格昂贵L(一般在200-300万元之间)；其三生产的金属波纹管价格较高(如DN300补偿量在150mm的单面金属波纹管其制造成本在2700-3000元左右。
本发明的目的就是提供一种制备具有双面波纹金属管的专用设备。
本发明的第二个目的就是提供具有双面波纹的金属波纹管。
本发明的第三个目的就是提供利用专用设备制备金属双面波纹管的工艺方法。
实现本发明提出的制备具有双面波纹金属管的专用设备的技术方案包括：固定主动转轴和从动转轴的框架，在主动和从动转轴上相间各固定有多个模具园轮，所述的主动转轴和从动转轴由动力机构带动并经变向齿轮装置变向同步相向转动；所述的从动转轴上固定一位移或升降装置，经该装置可以使从动转轴向主动转轴平行靠拢；所述的框架一端固定有一个同框架绞链连接的可以打开的主动转轴轴架。
其附加技术特征为：所述的在主、从动转轴上固定的模具园轮之间套装有凹型槽环；所述的模具园轮的轮边为光滑的孤形；所述的模具园轮的变向齿轮装置为偶数个直径相同的齿轮组合；所述的模具园轮的位移或升降装置包括由一具有动力装置的传动杆和同该传动杆齿轮咬合的与从动转轴两端连接的升降杆组成。
制备上述金属双面波纹管的辅助设备包括：带有撑紧机构、缺口及固定孔的内撑圈和带有缺口和固定孔的外箍圈。
另外所述的内撑圈上的撑紧机构为一个金属楔子；所述的内撑圈，上有一个其厚度小于或等于金属筒壁厚度的台。
实现本发明提出的第二个目的即利用专用设备制备出的具有双面波纹金属管的结构为：包括有管头、管壁，其特征为在管壁的中间有若干个凸出、凹进管头壁面具有波峰、波谷的园环。
另外所述的波峰与波谷的高度相等或不相等。
实现本发明第三个目的即利用专用设备制备双面波纹金属管的工艺步骤为：
①将内撑圈套入金属园筒的两端，并使之卡入台中，利用内撑装置将内撑圈撑紧，再将外箍圈套入园筒两端，将园筒壁夹紧；
②打开轴架，将两端固定有撑圈、箍圈的金属园筒套至主动转轴的模具园轮上，关闭锁定轴架；
③开启由升降杆和传动杆组成的同步升降装置，从动转轴上升，使主、从动转轴上的模具园轮压紧金属园筒；
④开启动力装置使主、从动转轴相向转动，同时由升降装置使从动转轴向主动转轴靠拢至金属园筒形成双面波纹止。
另外：所述的主、从转轴的转速为30-150转份；所述的从动转轴与主动转轴的靠拢速度为2-5mm份。
本发明所提出的一种金属双面波纹管及其专用设备同现有技术相比所具有的优点为：由于金属双面波纹管的波纹的波峰、波谷是向管壁的里外双向凸出故同现有技术中的只向外凸出的单面波纹管相比，在波峰、波谷高度相同的情况下，具有对管壁拉伸减薄率低的特点，即前者拉伸量仅为后者的1/2；第二，由于双面波纹管比单面波纹管在同等管径条件下具有有效直径小、便于安装使用的特点。另外由于该设备核心结构仅为两个可移动的相向转动的带有模具园轮的滚轴和变速装置组成，故同现有金属单面波纹管的液压及滚压制造设备相比具有结构简单，制造成本低(如DN300mm、补偿量为150mm的波纹管其成本价仅为800-1000元)和生产效率高的特点。第三，利用该专用设备制造金属双面波纹管的工艺，可根据需要一次成型1-6个波纹比现有的一次只能成型一个波纹的工艺相比，具有成型效率高运行成本低尤其是废品率极低的特点。
下面结合附图对本发明提出的金属双面波纹管及制造专用制备和生产工艺做进一步详细说明：
图1a：为金属双面波纹管的形状图；
图1b：为金属双面波纹管的平面视图；
图2：为制备上述波纹管的专用设备结构示意图；
图3：为制备波纹管辅助设备结构图。
如图1a、b所示为金属双面波纹管的形状及平面视图，即在金属管的中间的管壁16上压制成的具有波峰17、波谷18的波纹围环根据需要可以选取波纹园环的个数可以是1个或多个，并且，波峰一和波谷17的高度18，e1、e2可以相同，也可以不同(或e1＞e2，或e1＜e2)。
如图2和图3所示为制备金属双面波纹管设备和辅助设备的结构图。其制备设备的结构为：
其辅助设备包括：带有金属楔子和缺口12固定孔15的内撑圈和带有缺口12和固定孔15的外箍圈，其中在内撑圈上有一个其高度小于或等于金属管管壁的占13。
利用上述设备制作金属双面波纹管的工艺步骤为：
首先将内撑圈11套入金属园筒的两端，并使筒壁16卡入台13中，利用金属楔子(未画出)，插入缺口12中，使楔子将内撑圈撑紧，再将外箍圈14套入园筒两端用螺杆插入固定孔15中，将园筒壁16夹紧。
第二步，打开轴架6，将两端固定有撑圈和箍圈的金属园筒套入主动轴的模具园轮5上，并闭合锁定轴架6。
第三步，开启由升降杆8和传动杆10组成的同步升降装置从动转轴7上升，使主、从动转轴上的模具园轮5压紧金属园筒。
第四步，开启动力装置，主、从动转轴3、7带动相间的模具园轮5以每分钟30-150转的速度转动，同时升降装置以每分钟2-5mm的速度推动从动转轴7向主动转轴3靠拢，使两转轴上相间固定的模具园轮5挤压园筒筒壁使其形成双面波纹，由于模具园轮5的轮边为光滑的孤形及模具园轮间固定有凹槽园环4，故所挤压成型的双面波纹的波峰17、波谷18成型光滑。另外，通过调整主动转轴或从动动转轴上的模具园轮5的大小可以相应调整所形成的金属园筒上波峰17、波谷18的深浅，还可以通过调整模具园轮5之间的距离可以调整所形成的金属园筒上波纹的间距。
第五步，金属园筒上的双面波纹成型后，使升降杆8下降，主动转轴与从动转轴拉开一定距离，打开轴架6，拉出园筒，卸开紧箍于其两端内撑圈，11外箍圈14即金属双面波纹管成型。
利用该专用设备和工艺可根据需生产1个、2个或多个波纹的直径在DN200-3000mm之间的金属双面波纹管。具有加工工艺简单，生产成本低的优点。

Claims (13)

1.一种金属双面波纹管，包括有管头、管壁，其特征为在管壁的中间有若干个凸出、凹进管头壁面具有波峰、波谷的园环。
2.如权利要求1所述的一种金属双面波纹管，其特征为所述的波峰与波谷的高度相等或不相等。
3.一种制备金属双面波纹管的设备，其特征为包括：固定主动转轴和从动转轴的框架，在主动和从动转轴上相间各固定有多个模具园轮，所述的主动转轴和从动转轴由动力机构带动并经变向齿轮装置变向同步相向转动；所述的从动转轴上固定一位移或升降装置，经该装置可以使从动转轴向主动转轴平行靠拢；所述的框架一端固定有一个同框架绞链连接的可以打开的主动转轴轴架。
4.如权利要求3所述的一种制备金属双面波纹管的设备，其特征为所述在主、从动转轴上固定的模具园轮之间套装有凹型槽环。
5.如权利要求3所述的一种制备金属双面波纹管的设备，其特征为所述的模具园轮的轮边为光滑的孤形。
6.如权利要求3所述的一种制备金属双面波纹管的设备，其特征为所述的模具园轮的变向齿轮装置为偶数个直径相同的齿轮组合。
7.如权利要求3所述的一种制备金属双面波纹管的设备，其特征为所述的模具园轮的位移或升降装置包括由一具有动力装置的传动杆和同该传动杆齿轮咬合的与从动转轴两端连接的升降杆组成。
8.制备权利要求3所述的金属双面波纹管的辅助设备，其特征为包括带有撑紧机构、缺口及固定孔的内撑圈和带有缺口和固定孔的外箍圈。
9.如权利要求8所述的制备金属双面波纹管的辅助设备，其待征为所述的内撑圈上的撑紧机构为一个金属楔子。
10.如权利要求8所述的制备金属双面波纹管的辅助设备，其特征为所述的内撑圈，上有一个其厚度小于或等于金属筒壁厚度的台。
11.利用权利要求3和8提出的专用设备制备权利要求1所提出的金属双面波纹管的步骤为：
①将内撑圈套入金属园筒的两端，并使之卡入台中，利用内撑装置将内撑圈撑紧，再将外箍圈套入园筒两端，将园筒壁夹紧；
②打开轴架，将两端固定有撑圈、箍圈的金属园筒套至主动转轴的模具园轮上，关闭锁定轴架；
③开启由升降杆和传动杆组成的同步升降装置，从动转轴上升，使主、从动转轴上的模具园轮压紧金属园筒；
④开启动力装置使主、从动转轴相向转动，同时由升降装置使从动转轴向主动转轴靠拢至金属园筒形成双面波纹止。
12.如权利要求11所述的制备金属双面波纹管的步骤，其特征为所述的主、从转轴的转速为30-150转/份。
13.如权利要求11所述的制备金属双面波纹管的步骤，其特征为所述的从动转轴与主动转轴的靠拢速度为2-5mm/份。
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