1952年在聯邦德國出現了頂推式不銹鋼(gang)管熱擴徑的專利。這種擴徑工藝最突出的特點在于:
1. 擴(kuo)徑時頂頭不(bu)動,而傳動裝(zhuang)置將(jiang)不(bu)銹(xiu)鋼管以一定(ding)速度推上(shang)頂頭進(jin)行擴(kuo)徑;
2. 采(cai)用感應加熱(re)使不銹鋼管在(zai)變(bian)形區(qu)(qu)域或緊靠變(bian)形區(qu)(qu)時進行加熱(re),或為了(le)節(jie)約電能消(xiao)耗,不銹鋼管在(zai)擴徑前加熱(re)至磁(ci)性(xing)轉(zhuan)變(bian)點(dian)以下,然(ran)后在(zai)變(bian)形區(qu)(qu)加熱(re)至軋制溫(wen)度。
為了實現這種擴徑工藝,可以采用傳動裝(zhuang)置(zhi)不同的以下兩種設(she)備。
一(yi)、高(gao)壓水傳動的頂推式熱擴機
如圖10-7所示(shi),a為感應(ying)回(hui)熱(re)裝(zhuang)置(zhi),b為擴(kuo)徑(jing)頂頭,它通(tong)過拉桿c由支持缸K將它固(gu)定住(zhu)。高(gao)壓水工作缸d將鋼(gang)(gang)管的(de)一(yi)端(duan)推向擴(kuo)徑(jing)頂頭b和(he)感應(ying)加熱(re)裝(zhuang)置(zhi)a二者形(xing)成(cheng)的(de)環狀區間。當管端(duan)加熱(re)到足夠高(gao)的(de)溫度(du)后,工作缸d給鋼(gang)(gang)管以一(yi)定的(de)軸(zhou)向壓力(li),使鋼(gang)(gang)管在頂頭上擴(kuo)徑(jing)。

在擴徑過程開始之前,工(gong)作缸(gang)d處于后(hou)位(wei)(wei),鋼管(guan)由側面裝(zhuang)入(ru),其(qi)中置有拉桿c.裝(zhuang)入(ru)后(hou)用接(jie)手g和(he)h將拉桿c分別和(he)頂頭和(he)支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)缸(gang)d的(de)(de)活塞(sai)桿相連。擴徑頂頭B曲后(hou)支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)器e和(he)下支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)f來支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)并定(ding)位(wei)(wei)。當已經擴徑的(de)(de)管(guan)端碰到后(hou)支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)器e時(shi),后(hou)支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)器e就移(yi)開,此后(hou)經過擴徑的(de)(de)不銹(xiu)鋼管(guan)依(yi)靠支(zhi)(zhi)持(chi)(chi)輥f,來支(zhi)(zhi)撐并定(ding)位(wei)(wei)。
二(er)、機械傳動的頂推式熱(re)擴機
這(zhe)種(zhong)熱(re)(re)擴(kuo)機和高壓水傳動的熱(re)(re)擴(kuo)機不同之(zhi)點在(zai)于它采用了機械傳動,即通過(guo)電機轉(zhuan)動、帶動絲(si)杠,從而將鋼管(guan)以一定速度推(tui)(tui)向(xiang)并推(tui)(tui)上頂頭。這(zhe)樣就有可能采用電氣(qi)自動控制和調(diao)節(jie)裝置,按變(bian)行區不銹(xiu)鋼管(guan)的溫(wen)度來調(diao)整(zheng)鋼管(guan)頂推(tui)(tui)速度(即進給(gei)速度)。
如圖10-8所示,擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)前(qian)(qian)(qian)(qian)將(jiang)(jiang)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)預熱(re)到(dao)磁性轉變點以下,管(guan)(guan)子(zi)(zi)由(you)端部裝(zhuang)(zhuang)人(ren)。當(dang)鋼(gang)管(guan)(guan)完(wan)全(quan)裝(zhuang)(zhuang)人(ren)后(hou),鎖閂將(jiang)(jiang)前(qian)(qian)(qian)(qian)頂(ding)桿(gan)(gan)A鎖住,前(qian)(qian)(qian)(qian)頂(ding)桿(gan)(gan)就(jiu)起(qi)作(zuo)(zuo)用,頂(ding)頭(tou)(tou)B就(jiu)固定在預先調好的位置(zhi)上,通過(guo)卡(ka)(ka)緊裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)將(jiang)(jiang)管(guan)(guan)子(zi)(zi)C卡(ka)(ka)緊,開動電動機,通過(guo)絲(si)(si)杠(gang)D將(jiang)(jiang)管(guan)(guan)子(zi)(zi)按箭頭(tou)(tou)E的方向向前(qian)(qian)(qian)(qian)推進直至開始(shi)(shi)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)以前(qian)(qian)(qian)(qian),當(dang)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)電動機啟(qi)動后(hou),則絲(si)(si)杠(gang)F將(jiang)(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)推向頂(ding)頭(tou)(tou)B開始(shi)(shi)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)。當(dang)管(guan)(guan)子(zi)(zi)剛要與頂(ding)頭(tou)(tou)B相接(jie)觸開始(shi)(shi)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)時,潤(run)(run)滑劑通過(guo)孔進人(ren)管(guan)(guan)子(zi)(zi)內壁與頂(ding)頭(tou)(tou)之間,從而(er)在擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)過(guo)程中起(qi)到(dao)潤(run)(run)滑作(zuo)(zuo)用。感應加熱(re)器H1、H2依(yi)次發(fa)揮(hui)作(zuo)(zuo)用,從面將(jiang)(jiang)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)。擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)(jing)完(wan)畢,當(dang)前(qian)(qian)(qian)(qian)頂(ding)桿(gan)(gan)A起(qi)作(zuo)(zuo)用時,后(hou)支持器G退(tui)回,不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)由(you)側向去成品臺(tai)架(jia)。

在這(zhe)種熱(re)擴徑裝置(zhi)中設有熱(re)電(dian)偶,它接在絲(si)杠D、F的(de)電(dian)動機電(dian)源的(de)回路中,自(zi)動地按照擴徑過程(cheng)中不銹鋼(gang)管的(de)溫度來調整進(jin)給速度。
三、頂推式熱擴法的(de)小結
頂推式熱(re)擴(kuo)法采用(yong)了(le)先進(jin)的感應(ying)加熱(re)方法,因此具有(you)以(yi)下諸(zhu)優點:
(1)能(neng)以(yi)盡(jin)可(ke)能(neng)小的熱(re)量(liang)消耗(hao)來加熱(re)鋼(gang)管,而(er)且在擴徑過程(cheng)中熱(re)損耗(hao)少;
(2)氧化鐵皮大大減少,這對擴徑后鋼管的(de)內表面質量帶來(lai)極為(wei)有利的(de)影響;
(3)不需(xu)擴口卷邊(bian),因此也就不需(xu)要這種(zhong)設備,而且降低了金屬(shu)消(xiao)耗(hao);
(4)可以按照變形區(qu)鋼(gang)管的(de)溫度(du)(du)(du)來(lai)調整進(jin)給速(su)度(du)(du)(du),另一方面由于待變形部分不銹鋼(gang)管的(de)溫度(du)(du)(du)較(jiao)低,因此可以增大擴徑量;
(5)加熱爐尺寸可以縮小(xiao),或者(zhe)可以將它(ta)取(qu)消。但是,這一方法(fa)也有如下的缺點:
①. 頂推(tui)時容(rong)易產(chan)生縱向彎曲,被擴徑的不銹(xiu)鋼(gang)管長度與壁厚受到一定限制;
②. 在短時間內將鋼管加熱到變形溫度需要復雜而且龐大的感應加熱裝置,至于要在這么短的時間內實現電氣自動調節,電氣系統比較復雜,電氣元件的靈敏度是否可以滿足要求尚是問題;
③. 在機械傳動頂推式熱擴機中,子的卡緊問題還待解決;
④. 由于感應加熱是逐段進行的,不銹鋼管擴徑也是逐段進行的,在全長上各段的溫度,擴徑情況不一定一致,容易產生縱向壁厚不均和折皺。
上(shang)述(shu)頂推式熱擴(kuo)管機僅僅見(jian)之于專利,國外應用(yong)于不銹(xiu)鋼管廠家的實例尚缺。

