CN201342434Y - 一种开放式内覆不锈钢双金属螺旋复合管成型装置 - Google Patents

Abstract

一种开放式内覆不锈钢双金属螺旋复合管成型装置，主要由成型模(1)和成型角调节器(2)组成，其中支撑架(11)与支座(19)固接成为成型模(1)的支撑结构，滚轴(12)通过滚轴轴承(13)安装在支撑架(11)之间，在内支撑套筒(17)的外圆面上套装设置有滚珠(15)的滚珠支撑套筒(16)，在其上有沿周向按螺旋线均匀分布的滚珠(15)，并与成型管件(30)的内圆面接触，采用金属带材料(31)在滚珠(15)与滚轴(12)之间进行螺旋卷制成型方式制成成型管件(30)，通过成型角调节器(2)进行成型模(1)成型角的调节。本实用新型可用于成型各种壁厚的管件，结构简单，造价低廉，使用维护和修理简易。

Description

一种开放式内覆不锈钢双金属螺旋复合管成型装置

技术领域

本实用新型涉及一种金属螺旋管的成型制造设备，尤其涉及双金属螺旋复合管成型装置。

背景技术

目前，国内外生产双金属复合管的方法，主要有机械胀接成形、爆炸成形以及液压胀合成形法。机械胀接成形是通过滚胀心轴回转挤压实现复合管的内管塑性变形、外管弹性变形，从而复合管的外管对内管产生残余应力，以达到复合管外管内壁与复合管内管外壁的紧密贴合。这种方法存在以下不足：生产效率不高，加之滚胀压力不均，难于进行理论分析，胀接质量主要依靠经验来保证；制造中两管之间贴合力不足时往往需要多次滚胀，这样易造成衬里的减薄、开裂或抗腐蚀能力的下降。爆炸成型法是靠炸药爆炸产生冲击波使内管与外管复合成形。该方法主要缺点是对于较长的复合管炸药量很难准确确定，具有一定危险性，加工成本较高、生产效率较低、劳动强度较大。液压胀形法是将内外管套装在一起，对管内加压，随着管内压力升高，内层管由弹性变形状态进入塑性变形状态，并贴紧外管。当管内压力达到一定值时，外管发生弹性变形，两管紧密贴合在一起，当内管压力卸除后，如外层管弹性回复能力大于内层管的弹性回复能力，则内外管紧密贴合。相对前两种方法，液压胀形生产复合管由于内管没有反复的碾压过程，因而内管内表面无加工硬化现象，减薄效应也不明显；又由于在胀合时，内管所受到的液压是均匀分布的，且大小容易控制，能大大降低操作人员的劳动强度，同时其生产过程所需的时间较短，生产效率较高。但液压胀形存在的一个技术难点是如何解决两端口液压的密封问题；同时，由于液压胀形法是在常温下进行的，只有内管发生少量塑性变形，外管只发生弹性变形，界面结合为机械结合，结合强度不理想。另外，机械胀接成形、爆炸成形以及液压胀合成形法它们所使用的设备均比较庞大，占地较广，且只能生产固定尺寸的复合管道，其生产的管道长一般为3～6米，不能进行连续生产，极大的限制了生产率的提高，而且它们所使用的材料一般为无缝钢管或钢板，成本较高。

因此设计一种新型的制造双金属复合管的成型加工装置是十分必要的。

发明内容

根据背景技术所述，本实用新型的目的在于避免上述不足，提供一种既能精确保证加工质量，又能进行连续生产，而且结构简单，占地面积小，用于制造双金属螺旋复合管的开放式成型加工装置。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种开放式双金属螺旋复合管成型装置，主要由成型模和成型角调节器组成，其中：成型模的两端分别设置有支撑架，支撑架通过螺栓与支座固定连接在一起，共同构成成型模的支撑结构，支座由两块T形侧板和一块十字型底板构成，通过螺栓固定连接，金属带料入口A设置在T形侧板的左下空隙处，成型管件的出口B设置在成型模的右端，滚轴通过滚轴轴承固定安装在两个支撑架之间，滚轴轴承通过阶梯螺杆与支撑架连接，成型模左端的支撑架上通过螺栓连接有端盖，内支撑套筒的一端与端盖的突台过盈配合连接为一体，在内支撑套筒的外圆面上套装设置有滚珠的滚珠支撑套筒，并用销钉与内支撑套筒固连在一起，并且滚珠支撑套筒上的滚珠与成型管件的内圆面接触，滚珠支撑套筒和内支撑套筒对应开设一个焊枪入孔；转盘通过螺栓和十字型底板与成型模相互固接，成型模通过与其相连接的成型角调节器来调整成型角；

在成型模中，沿周向每隔一定角度安装一根滚轴，其轴心都分布在同一个圆周上，滚轴的两端都安装有滚轴轴承，使得滚轴可以自由的滚动；

在滚轴轴承与支撑架之间，每个阶梯螺杆上都套接有一个垫套和多个碟形弹簧，并且阶梯螺杆可以沿着支撑架上的孔上下的自由滑动；

滚珠沿周向按螺旋线均匀分布在滚珠支撑套筒上，滚珠的分布线螺旋角与所制管件的成型螺旋角一致，在滚珠支撑套筒的轴线方向上为直线分布，径向方向上分布为每根滚轴都对应有一排滚珠；

成型角调节器由转盘，转轴，蜗轮，蜗杆和基座构成，其中转轴与转盘键接，且与蜗轮固接，蜗轮与蜗杆相互啮合。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下优点和效果：

1、本实用新型的成型模的主体是由滚轴组成的，在螺旋管成型的过程中，滚轴可以自由的转动；同时，在成型管件内部，我们安装有大量呈螺旋线分布的滚珠，其螺旋角与所制的螺旋管的螺旋角一致，金属带材料在滚珠与滚轴之间进行螺旋成型，这使得所有的摩擦都是滚动摩擦，这就大大的减小了成型过程中的摩擦阻力，而且还不需加润滑油，没有润滑油污染。

2、本实用新型于滚轴轴承与支撑架之间安装有多个蝶形弹簧，并且连接滚轴轴承的阶梯螺杆可以沿着支撑架上的孔上下只有滑动，这使得滚轴在成型模的径向方向上能够上下移动，这就使得成型模对金属带厚度具有自适应性，滚轴可以根据金属但材料的厚度进行自动调节与滚珠间的间距，这不仅是我们的成型装置可以适应多种厚度的金属带材料，也避免了由于金属带材料在厚度上的误差使金属带卡死的情况。

3、本实用新型在金属带材料卷制成螺旋管时，采用的是只是对起骨架支撑作用的金属层进行强力推进递送，薄的贵金属层采用随入的方式进行递送，这就有效的避免了由于双层金属带材料在成型的过程中的用料差(即在双金属螺旋管的成型过程中内层金属带材料的递进量要小于外层金属带材料的递进量)引起的递送不同步，进而引起金属带材料的起皱甚至失稳的现象。

附图说明

图1是本实用新型结构总体剖视示意图

图2是本实用新型图1的A-A剖视示意图

具体实施方式

由图1和图2示出，一种开放式双金属螺旋复合管成型装置，主要由成型模1和成型角调节器2组成，其中：成型模1的两端分别设置有支撑架11，支撑架11通过螺栓与支座19固定连接在一起，共同构成成型模1的支撑结构，支座19由两块T形侧板191和一块十字型底板192构成，通过螺栓固定连接，金属带料31入口A设置在T形侧板191的左下空隙处，成型管件30的出口B设置在成型模1的右端，滚轴12通过滚轴轴承13固定安装在两个支撑架11之间，滚轴轴承13通过阶梯螺杆14与支撑架11连接，每个阶梯螺杆14上都套接有一个垫套和多个碟形弹簧，并且阶梯螺杆14可以沿着支撑架11上的孔上下地自由滑动；成型模1左端的支撑架11上通过螺栓连接有端盖18，内支撑套筒17的一端与端盖18的突台181过盈配合连接为一体，在内支撑套筒17的外圆面上套装设置有滚珠15的滚珠支撑套筒16，并用销钉与内支撑套筒17固连在一起，滚珠15沿周向按螺旋线均匀分布在滚珠支撑套筒16上，滚珠15的分布线螺旋角与所制管件的成型螺旋角一致，在滚珠支撑套筒16的轴线方向上为直线分布，径向方向上分布为每根滚轴12都对应有一排滚珠15；并且滚珠支撑套筒16上的滚珠15与成型管件30的内圆面接触，在金属带材料的两边缘刚好重合开始卷制成螺旋管的位置，滚珠支撑套筒16和内支撑套筒17对应开设一个焊枪入孔100；成型角调节器2由转盘21，转轴22，蜗轮23，蜗杆24和基座25构成，其中转轴22通过金属键与转盘21固定连接，蜗轮23固定在转轴22上，蜗轮23与蜗杆24相互啮合，转盘21通过螺栓和十字型底板192与成型模1相互固接，成型模1通过与其相连接的成型角调节器2来调整成型角。

另知，在成型模1中，沿周向每隔一定角度安装一根滚轴12，其轴心都分布在同一个圆周20上，滚轴12的两端都安装有滚轴轴承，使得滚轴可以自由的滚动。

在双金属螺旋复合管成型的过程中，外层起骨架支撑作用的金属带材料31由递送装置以某一特定的角度经入口A被强力连续推进成型模1中，同时，内层薄的贵金属带材料32也以相同的角度进行递送，内层薄的贵金属带材料32在滚轴与滚珠间的压力作用下与起骨架支撑作用的金属带材料31紧密贴合，并在摩擦力的作用下由外层起骨架支撑作用的金属带材料31带动进入成型模1中，并与外层起骨架支撑作用的金属带材料31一起在滚轴的作用下自动卷制成螺旋状。在金属带材料31的两个侧边开始接触形成焊缝的位置M处，通过熔焊法或其他焊接方法将内层金属带材料31焊接成螺旋管；而在相对管件约半个螺距的位置N处，通过焊接将外层金属带材料31焊接成螺旋管，最终形成我们所要求的螺旋复合管。由于成型模1固定在成型角调节器2上，成型角调节器2为蜗轮-蜗杆系统，当转动蜗杆时，即可通过蜗轮23带动成型模1转动，从而实现成型角的调节。

再知，带钢的变形力和推进力全部来源于递送装置的强力递送，其中径向变形力由金属带材料31传递给滚轴12，滚轴12再传给它两端的滚轴轴承13，滚轴轴承13又通过碟形弹簧将力传给支撑架11；而对于周向推进力，由于滚轴12与外层金属带材料31之间属于滑动摩擦，所以金属带材料31所受的大部分轴向推进力传递给了滚轴12，滚轴12再传递给它两端的滚轴轴承13，滚轴轴承13又通过阶梯螺杆14将力传给支撑架11，少部分轴向推进力传递给了滚珠15，滚珠15又将力传递给滚珠支撑套筒16，滚珠支撑套筒16再将力通过销钉传递给内支撑套筒17，再由内支撑套筒17传递给端盖18，最后传递给支撑架11。

在金属带材料的两个侧边开始接触形成焊缝的位置M处，内支撑套筒17和滚珠支撑套筒16上开有一个长宽均为40mm的方孔，其用途就是使焊接内层金属带材料的焊枪能够从模具内部对准焊缝，以对内层金属带材料实施焊接；而焊接外层金属带材料的焊枪，则由两滚轴之间的N处伸入模具内对准焊缝，对外层金属带材料实施焊接。

在金属带材料卷制成螺旋复合管的过程中，只对起骨架支撑作用的金属层进行强力推进递送，薄的贵金属层采用随入的方式进行递送。

Claims (5)

1、一种开放式内覆不锈钢双金属螺旋复合管成型装置，主要由成型模(1)和成型角调节器(2)组成，其特征在于：成型模(1)的两端分别设置有支撑架(11)，支撑架(11)通过螺栓与支座(19)固定连接在一起，共同构成成型模(1)的支撑结构，支座(19)由两块T形侧板(191)和一块十字型底板(192)构成，通过螺栓固定连接，金属带料(31)入口A设置在T形侧板(191)的左下空隙处，成型管件(30)的出口B设置在成型模(1)的右端，滚轴(12)通过滚轴轴承(13)固定安装在两个支撑架(11)之间，滚轴轴承(13)通过阶梯螺杆(14)与支撑架(11)连接，成型模(1)左端的支撑架(11)上通过螺栓连接有端盖(18)，内支撑套筒(17)的一端与端盖(18)的突台(181)过盈配合连接为一体，在内支撑套筒(17)的外圆面上套装设置有滚珠(15)的滚珠支撑套筒(16)，并用销钉与内支撑套筒(17)固连在一起，并且滚珠支撑套筒(16)上的滚珠(15)与成型管件(30)的内圆面接触，滚珠支撑套筒(16)和内支撑套筒(17)对应开设一个焊枪入孔(100)；转盘(21)通过螺栓和十字型底板(192)与成型模(1)相互固接，成型模(1)通过与其相连接的成型角调节器(2)来调整成型角。

2、根据权利要求1所述的开放式双金属螺旋复合管成型装置，其特征在于：在成型模(1)中，沿周向每隔一定角度安装一根滚轴(12)，其轴心都分布在同一个圆周(20)上，滚轴(12)的两端都安装有滚轴轴承，使得滚轴可以自由的滚动。

3、根据权利要求1所述的开放式双金属螺旋复合管成型装置，其特征在于：在滚轴轴承(13)与支撑架(11)之间，每个阶梯螺杆(14)上都套接有一个垫套和多个碟形弹簧，并且阶梯螺杆(14)可以沿着支撑架(11)上的孔上下的自由滑动。

4、根据权利要求1所述的开放式双金属螺旋复合管成型装置，其特征在于：滚珠(15)沿周向按螺旋线均匀分布在滚珠支撑套筒(16)上，滚珠(15)的分布线螺旋角与所制管件的成型螺旋角一致，在滚珠支撑套筒(16)的轴线方向上为直线分布，径向方向上分布为每根滚轴(12)都对应有一排滚珠(15)。

5、根据权利要求1所述的开放式双金属螺旋复合管成型装置，其特征在于：成型角调节器(2)由转盘(21)，转轴(22)，蜗轮(23)，蜗杆(24)和基座(25)构成，其中转轴(22)与转盘(21)键接，且与蜗轮(23)固接，蜗轮(23)与蜗杆(24)相互啮合。

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