CN1163323C - 一种金属双面波纹管的制造方法及专用设备 - 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的制造设备和加工方法。其主要技术特征包括：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、外箍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等工艺步骤。利用该设备及工艺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和成品率低、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
技术领域
本发明属于金属管材加工技术领域，具体的讲涉及一种金属双面波纹管的制造方法及专用设备。
背景技术
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、气体的管道连接管件。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的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，一次只能成型一个波纹。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(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。
专利号为95261999.3、授权公告号为CN2227997Y的实用新型专利，则公开了一种波纹管生产机，但由于在该生产机中，上下轴上的成型滚子的成型凹凸模槽为固定的，存在着一种成型滚子只能成型一种波纹管，成型不同型号的波纹管必须更换不同的成型滚子。因此，用该波纹管生产机生产波纹管，存在着生产效率低、以及波纹管成型时因管壁受力不均而易造成波纹管的壁厚薄不均等严重的质量缺陷。
发明内容
本发明的目的就是提供一种制造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利用专用设备制造金属双面波纹管的工艺方法。
实现本发明提出的制造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，在所述的主动和从动转轴上相间各固定有多个模具圆轮，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相同步相向转动；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铰链连接的可以打开的主动转轴轴架。
其附加技术特征包括：在所述的主、从动转轴上固定的模具圆论之间套装有凹型槽环；所述的模具圆轮的轮边为光滑的弧形；所述的模具圆轮的变向齿轮装置为偶数个直径相同的齿轮组合；所述的模具圆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。
另外：制造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；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。
实现本发明第二个目的，即利用专用设备制造双面波纹金属管的方法步骤包括：
第一步 将内撑圈套入金属圆筒的两端，并使之卡入台中。利用内撑装置将内撑圈撑紧，再将外箍圈套入圆筒两端，将圆筒壁夹紧；
第二步 打开轴架，将两端固定有撑圈、箍圈的金属圆筒套至主动转轴的模具圆轮上，关闭锁定轴架；
第三步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，使主动、从动转轴上的模具圆轮压紧金属圆筒；
第四步 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圆筒形成双面波纹止。
另外，所述的主、从转轴的转速为30-150转/分；所述的从动转轴与主动转轴的靠拢速度为2-5mm/分。
本发明所提出的一种金属双面波纹管的制备专用设备同现有技术相比所具有的优点为：第一，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圆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；第二，利用该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，同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、尤其是废品率低的特点。
附图说明
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设备结构示意图；
图3a；为制备波纹管内撑圈结构图；
图3b：为制备波纹管外箍圈的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提出的金属双面波纹管的生产工艺和制造设备的结构及原理做进一步详细说明：
如图1a、b所示为金属双面波纹管的形状及平面视图，即在金属管中间的管壁16上压制成的具有波峰17、波谷18的波纹圆环，根据需要可以选取波纹圆环的个数可以是1个或多个，并且，波峰17和波谷18的高度e1、e2可以相同，也可以不同(即e1＞e2，或e1＜e2)。
如图2和图3a、b所示为制造金属双面波纹管设备和辅助设备的结构图。
制造设备的结构包括：有框架9、框架中上、下固定有相向转动的转轴3、7，其中上轴为主动转轴3，下轴为从动转轴7，由动力装置1带动主动转轴3转动，从动转轴则通过具有2个或4个直径相同的齿轮组成的变向齿轮箱2带动转动。主转轴和从转轴上根据压制金属管波纹的个数相间固定有模具圆轮5，从动转轴的两端固定安装有由传动杆10经改向齿轮带动升降杆8组成的可同步上、下位移的升降或位移装置。另外，固定主动转轴的框架一端的轴架6同框架铰链连接，在模具圆轮之间的轴转上套有凹槽圆环4
辅助设备包括：带有金属楔子缺口12、固定孔15的内撑圈和带有缺口12、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台13。
利用上述设备制造金属双面波纹管的方法步骤为：
首先将内撑圈11套入金属圆筒的两端，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套入圆筒两端用螺杆插入固定孔15中，将圆筒壁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圆筒套入主动轴3的模具圆轮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、从动转轴上的模具圆轮5压紧金属圆筒。
第四步，开启动力装置，主从动转轴3、7带动相间的模具圆轮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圆轮5挤压圆筒筒壁使其形成双面波纹。由于模具圆轮5的轮边为光滑的弧型及模具圆轮间固定有凹槽圆环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转轴上的模具圆轮5的大小，可以相应调整所形成的金属圆筒上波峰17、波谷18的深浅，还可以通过调整模具圆轮5之间的距离，以调整所形成的金属圆筒上波纹的间距。
第五步，金属圆筒上的双面波纹成型后，使升降杆8下降，主动转轴与从动轴拉开一定距离，打开轴架6，拉出圆筒。拆掉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DN200-300mm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 (11)
1、一种金属双面波纹管的制造设备，包括固定主动转轴和从动转轴的框架，其特征在于在所述的主动和从动转轴上相间各固定有多个模具圆轮，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相同步相向转动；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铰链连接的可以打开的主动转轴轴架。
2、如权利要求1所述的一种金属双面波纹管的制造设备，其特征为在所述的主、从动转轴上固定的模具圆论之间套装有凹型槽环。
3、如权利要求1所述的一种金属双面波纹管的制造设备，其特征为所述的模具圆轮的轮边为光滑的弧形。
4、如权利要求1所述的一种金属双面波纹管的制造设备，其特征为所述的模具圆轮的变向齿轮装置为偶数个直径相同的齿轮组合。
5、如权利要求1所述的一种金属双面波纹管的制造设备，其特征为所述的模具圆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。
6、制造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。
7、如权利要求6所述的制造金属双面波纹管的辅助设备，其特征为所述的内撑圈上的撑紧机构为一个金属楔子。
8、如权利要求6所述的制造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。
9、利用权利要求1和6所述的设备制造金属双面波纹管的方法，包括如下步骤：
第一步 将内撑圈套入金属圆筒的两端，并使之卡入台中。利用内撑装置将内撑圈撑紧，再将外箍圈套入圆筒两端，将圆筒壁夹紧；
第二步 打开轴架，将两端固定有撑圈、箍圈的金属圆筒套至主动转轴的模具圆轮上，关闭锁定轴架；
第三步 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，使主动、从动转轴上的模具圆轮压紧金属圆筒；
第四步 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圆筒形成双面波纹止。
10、如权利要求9所述的制造金属双面波纹管的方法，其特征为所述的主、从转轴的转速为30-150转/分。
11、如权利要求9所述的制造金属双面波纹管的方法，其特征为所述的从动转轴与主动转轴的靠拢速度为2-5mm/分。
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