[發明專利]一種金屬管制品脹接用多段雙變適應式端部擴脹設備

有效

• 申請號: 202010580072.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111702089B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 張美蘭
• 申請（專利權）人: 泰州鴻材科技有限公司
• 主分類號: B21D41/02
• 分類號: B21D41/02;B21D39/06;B21D37/00;B21D37/16;B21D53/08
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 蔣路帆

本發明公開了一種金屬管制品脹接用多段雙變適應式端部擴脹設備，屬于脹接技術領域，可以實現基于漸變式的機械擴脹原理，采用特殊的雙性變化擴脹頭，在維持擴脹長度不變的前提下，大幅降低漸變的幅度變化，使得金屬管制品的擴脹壓力始終保持在一定的安全范圍內，不易出現擴脹壓力過大導致開裂或者變形不勻的現象，通過充氣式原理和D3O材料的運用，實現雙性變化擴脹頭的硬性和軟性之間在氣壓條件下的自由轉變，進而可以實現金屬管制品和雙性變化擴脹頭之間相互間隔適應，完成端部指定擴脹長度的多段式擴脹，避免出現擴脹超限的情況，顯著提高金屬管制品的端部擴脹質量和成型強度，且可以提高擴脹效率，具有較高的應用前景。

技術領域

本發明涉及脹接技術領域，更具體地說，涉及一種金屬管制品脹接用多段雙變適應式端部擴脹設備。

背景技術

液壓脹管機是用于換熱器、冷凝器、高壓加熱器等設備制造中管子、管板的脹緊連接的專用液壓脹接設備，使用液壓脹接技術具有制造成本低、勞動強度輕制造周期短、脹接質量均勻可靠等優點。液壓脹接技術已在石化、電力、鍋爐、核電、制冷等領域換熱器制造中得到了廣泛的應用，極大的提高了國內換熱器設備質量和生產效率。

換熱管與管板的連接主要有脹接、焊接和脹焊并用等幾種方法，而脹接方法可以分為機械脹接、液壓脹接、橡膠脹接和爆炸脹接等幾種方法。國內企業普遍采用的是機械脹接方法，該方法勞動強度大，工作效率低。當管板超過100mm的換熱器無法實現全厚度脹接，且實際脹管率、拉脫力和密封壓力等指標無直接關聯，操作者主要根據經驗來確定脹接緊度，脹接質量受人為因素影響比較大。且脹接時所用的潤滑介質會滲入管子與管板的間隙之中，對后續的焊接質量產生不利影響。

國內液壓脹接技術所用液壓脹管器由高強度合金鋼芯桿和耐高壓進口彈性橡膠組成，一體化設計，不需使用密封件即可以承受超高壓力，使用方便，工作效率高，它是利用脹管機提供的高壓液壓壓力施加于耐高壓彈性橡膠體產生的徑向壓力將管子脹接于管板上，當超高液壓壓力通過高強度合金芯桿進入耐高壓彈性橡膠體時，耐高壓彈性橡膠體產生徑向壓力,該壓力足以使管子材料發生塑性變形,從而實現管子與管板間的脹接。

尤其是在面對金屬管制品的端部擴脹時，液壓脹管面臨的問題是壓力的控制問題，液壓脹管的均勻性優點在此時則會轉變成缺點，擴脹區的端部和深部受到壓力一致，但是端部較深部容易發生變形，因此很容易出現壓力過大導致脹裂現象，深部則出現擴脹不到位的現象，而機械擴脹雖然是漸變式的擠壓擴脹，但是由于擴脹長度的限制，漸變幅度較大，導致脹管時的壓力仍然較大，很容易就會出現脹裂或者不均勻變形的現象，導致脹管失敗，而采用多次漸進式脹管的方式無疑會大幅降低脹管效率，增加成本。

發明內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種金屬管制品脹接用多段雙變適應式端部擴脹設備，它可以實現基于漸變式的機械擴脹原理，采用特殊的雙性變化擴脹頭，在維持擴脹長度不變的前提下，大幅降低漸變的幅度變化，使得金屬管制品的擴脹壓力始終保持在一定的安全范圍內，不易出現擴脹壓力過大導致開裂或者變形不勻的現象，通過充氣式原理和D3O材料的運用，實現雙性變化擴脹頭的硬性和軟性之間在氣壓條件下的自由轉變，進而可以實現金屬管制品和雙性變化擴脹頭之間相互間隔適應，完成端部指定擴脹長度的多段式擴脹，避免出現擴脹超限的情況，顯著提高金屬管制品的端部擴脹質量和成型強度，且可以提高擴脹效率，具有較高的應用前景。

2.技術方案

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。