專利名稱：一種雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置及其復合工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置及其復合工藝，它主要應用于雙金屬管的復合。
背景技術：
2004年10月份國家發布了《中華人民共和國城鎮建設行業標準》代號為CJ/T192-2004，確認了解內襯不銹鋼復合鋼管在給水用應用中的地位。隨著行業標準的誕生，推動了企業不斷的涌現，目前全國有生產廠家7-8家，生產技術主要有拉拔法和爆燃法。拉拔法是通過拉力，拉動不同的外徑尺寸模具，使其達到冷擴復合的辦法。這個方法具有生產速度快，技術要求低的優點，目前全國的生產廠家都以拉拔法為主，但是該法生產的產品結合強度低，去內筋降低了焊接管壓力要求，拉拔能耗高，成品報廢率高，生產成本也高，以小口徑為主，在實際應用中存在的問題很多，該復合技術不久將淘汰出局；爆燃法也就是通過爆炸生產的爆炸力，使內管與外管結合在一起的辦法。它的優點是結合強度很好，但是技術要求非常高，安全系數低，基礎投資大，報廢率高，軍工企業才有此條件，目前只有西安航天一家，產品以大口徑為主。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種結構設計合理、操作方便、能耗低、產品成形效率和成形質量易控制、無污染的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置。
本發明所要解決的另一技術問題是提供一種工藝過程合理、操作方便、能耗低、產品成形效率和成形質量易控制、無污染的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合工藝。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是該雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置，其結構特點是由固定裝置和滾壓裝置組成，固定裝置由機架，底板，氣缸定位板，壓緊氣缸，可調絲桿，可調支撐架和管架組成，其中，機架安裝在最上方，氣缸定位板安裝在機架上，壓緊氣缸安裝在氣缸定位板中，可調絲桿安裝在壓緊氣缸的下端，底板固定在地面上，底板上設置有可調支撐架，可調支撐架上設置有管架，可調絲桿和管架相匹配；滾壓裝置由軸向電機，推動齒輪，條齒輪，推動桿，滾壓軸，旋轉電機，齒輪箱，傳動桿和滾壓器組成，其中軸向電機安裝在機架上，條齒輪也設置在機架上，軸向電機上設置有推動齒輪，推動齒輪與條齒輪相匹配，軸向電機上設置有推動桿，推動桿與滾壓軸相連，滾壓軸與固定在底板上的齒輪箱相連，旋轉電機也固定在底板上并與齒輪箱相連，齒輪箱的另一端連接有傳動桿，傳動桿上設置有滾壓器，滾壓器分為前滾壓器和后滾壓器。
本發明所述的前滾壓器的最大周長不大于外層管的內徑，不小于內層管的內徑，后滾壓器的最大周長大于外層管內徑0.3-0.5毫米。
本發明所述的滾壓器由芯軸、鎖緊螺母、滾動體、調節墊片和滾珠組成，其中，芯軸的一端直徑比另一端大，調節墊片設置在芯軸直徑大的一端，滾動體套在芯軸的外面，滾動體上設置有凹槽，凹槽與滾動體的軸線成30-45度，滾珠為圓柱形或者圓錐形，內扣在凹槽內，鎖緊螺母套在滾珠和滾動體外。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案還是該雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合工藝，其工藝步驟為a、將內層管通過機械或者人工方式套入外層管內，形成配管；b、根據配管選擇相應的滾壓器、滾壓軸和傳動桿，前滾壓器的最大周長不大于外層管的內徑，不小于內層管的內徑，后滾壓器的最大周長大于外層管內徑0.3-0.5毫米；c、調節可調支撐架、可調絲桿和壓緊氣缸將配管進行定位固定；d、將內層管的一端用滾壓器復合好10厘米左右翻邊；e、啟動軸向電機將滾壓器壓入配管，啟動旋轉電機使滾壓器旋轉，傳動桿帶動滾壓器形成螺旋形運動軌跡，在配管內從一端向另一端移動，完成復合過程；f、用渦流探傷儀檢測基外層管有無破裂，用內窺鏡檢測其內層管有無破裂，用敲打配管通過香頻檢測其復合強度，再用目測檢查配管有無變形，配管如有變形通過調直機調直；g、根據行業標準包裝入庫，形成成品。
本發明所述的啟動軸向電機將滾壓器壓入配管，推進的速度為3-4米/分，軸向電機的功率為0.75-1.5千瓦；所述的啟動旋轉電機使滾壓器旋轉，旋轉電機的旋轉速度為390-500轉/分，功率1.5-3千瓦。
本發明所述的傳動桿帶動滾壓器形成螺旋形運動軌跡，滾壓器在適宜的外力作用下與內不銹鋼內壁發生摩擦，將部分機械能轉化成熱能，局部產生260度-320度的溫度。
本發明同現有技術相比具有以下優點及效果本發明的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置及復合工藝依據金屬材料的拉伸屈服理論，操作簡便、利用滾壓器使內層管與外層管形成過盈配合，最終緊密接觸。滾壓器具有自動徑向調節能力，隨著管徑的擴大，始終保持滾珠與內層管內壁相互接觸，可以通過控制調節墊片的數量來控制內層管與外層管復合的緊密程度，使得內層管和外層管復合質量高。這種方法只需要應用兩個電機且電機的功率小，所以能耗低，產品成形效率和成形質量易控制、無污染。
圖1為本發明的結構示意圖。
圖2為本發明的側面結構示意圖。
圖3為本發明的配管、傳動桿和滾壓器的部分剖面圖。
圖4為本發明的傳動桿和滾壓器的結構示意圖。
圖5為本發明的滾動體的結構示意圖。
圖6為本發明的滾珠的結構示意圖。
圖7為本發明復合工藝的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。
實施例以下描述了本發明的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置如圖1-6所示，本發明的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置由固定裝置29和滾壓裝置30組成，固定裝置29起固定配管28的作用，固定裝置29由底板14，可調支撐架11，管架25，機架1，氣缸定位板6，壓緊氣缸10和可調絲桿12組成，其中，底板14固定在地面上，底板14的一端設置有若干個可調支撐架11，每個可調支撐架11上設置有管架25，管架25為“Y”型，機架1設置在底板14的上方，機架1上設置有氣缸定位板6，氣缸定位板6中設置有壓緊氣缸10，壓緊氣缸10的下方設置有可調絲桿12，可調絲桿12與管架25共同夾緊配管28，從而對配管28進行固定。滾壓裝置30由由軸向電機2，推動齒輪4，條齒輪5，推動桿26，滾壓軸7，旋轉電機3，齒輪箱8，傳動桿22和滾壓器13組成，軸向電機2安裝在機架1上遠離氣缸定位板6的一端，軸向電機2上設置有推動齒輪4，推動齒輪4與設置在機架1上的條齒輪5互相匹配，在軸向電機2上還設置有推動桿26，推動桿26與滾壓軸7的一端相連，滾壓軸7的另一端與固定在底板14上的齒輪箱8相連，旋轉電機3與齒輪箱8相連并且固定在底板14上，齒輪箱8的另一端連接有傳動桿22，傳動桿22上設置有滾壓器13，滾壓器13分為前滾壓器23和后滾壓器24。前滾壓器23的最大周長不大于外層管15的內徑，不小于內層管16的內徑，后滾壓器24的最大周長大于外層管15內徑0.3-0.5毫米，滾壓器13由芯軸19、鎖緊螺母17、滾動體18、調節墊片21和滾珠20組成，其中，芯軸19的一端直徑比另一端大，調節墊片21設置在芯軸19直徑大的一端，滾動體18套在芯軸19的外面，滾動體18上設置有凹槽27，凹槽27與滾動體18的軸線成30-45度，滾珠20為圓柱形，內扣在凹槽27內，鎖緊螺母17套在滾珠20和滾動體18外。
以下描述了本發明的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合工藝本發明的工藝原理為依據金屬材料的拉伸屈服理論，由于外層管15和內層管16兩種金屬材料的拉伸曲線差異，在一定溫度條件下，同時加上一個瞬時適宜的外力，在這個外力的作用下，內層管16達到屈服階段時，而外層管15還處于彈性變形階段。當外力去除后外層管15的形狀恢復，而達到屈服階段而復合過程中，軸向電機2產生推力使傳動軸前進，旋轉電機3使傳動桿22旋轉，傳動桿22帶動滾壓器13在復合中產生螺旋的運動軌跡，瞬時的外力，通過滾壓器13的滾柱20作用于內層管16，同時一部分的機械能轉換成熱能，產生一定的溫度使內層管16達到一定的軟化，而達到復合目的。
本發明的工藝過程為將內層管16通過機械或者人工方式穿入外層管15中，形成配管28；根據配管28選擇相應的滾壓器13、滾壓軸7和傳動桿22，前滾壓器23的最大周長不大于外層管15的內徑，不小于內層管16的內徑，后滾壓器24的最大周長大于外層管15內徑0.3-0.5毫米，將選好的滾壓器l3、滾壓軸7和傳動桿22裝配好；調節可調支撐架11、可調絲桿12和壓緊氣缸10將配管28進行定位固定，壓緊氣缸10的壓力在20-30mp范圍；將內層管16的一端用滾壓器13復合好10厘米左右翻邊；啟動軸向電機2，通過推動齒輪4，條齒輪5，推動桿26，滾壓軸7，滾壓軸7和傳動桿22將滾壓器13壓入配管，推進的速度為3-4米/分，軸向電機2的功率為0.75-1.5千瓦，啟動旋轉電機3使滾壓器13旋轉，旋轉電機3的旋轉速度為390-500轉/分，功率1.5-3千瓦，傳動桿22帶動滾壓器13形成螺旋形運動軌跡，滾壓器13內層管16內壁發生摩擦，將部分機械能轉化成熱能，局部產生260度-320度的溫度，使內層管16達到一定的軟化，滾壓器13使內層管16與外層管15形成過盈配合，最終緊密接觸。滾壓器13具有自動徑向調節能力，隨著配管28管徑的擴大，始終保持滾珠20與內層管16內壁相互接觸，而達到復合目的。滾壓器13就這樣在配管28內從一端向另一端移動，完成復合過程；用渦流探傷儀檢測基外層管15有無破裂，用內窺鏡檢測其內層管16有無破裂，用敲打配管28通過香頻檢測其復合強度，再用目測檢查配管28有無變形，配管28如有變形通過調直機調直；根據行業標準包裝入庫，形成成品。這里可以通過增加或減少調節墊片21控制內層管與外層管復合的緊密程度。
內層管16一般采用不銹鋼鋼管，外層管15一般采用管碳素鋼鋼管。
權利要求
1.一種雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置，其特征是由固定裝置和滾壓裝置組成，固定裝置由機架，底板，氣缸定位板，壓緊氣缸，可調絲桿，可調支撐架和管架組成，其中，機架安裝在最上方，氣缸定位板安裝在機架上，壓緊氣缸安裝在氣缸定位板中，可調絲桿安裝在壓緊氣缸的下端，底板固定在地面上，底板上設置有可調支撐架，可調支撐架上設置有管架，可調絲桿和管架相匹配；滾壓裝置由軸向電機，推動齒輪，條齒輪，推動桿，滾壓軸，旋轉電機，齒輪箱，傳動桿和滾壓器組成，其中軸向電機安裝在機架上，條齒輪也設置在機架上，軸向電機上設置有推動齒輪，推動齒輪與條齒輪相匹配，軸向電機上設置有推動桿，推動桿與滾壓軸相連，滾壓軸與固定在底板上的齒輪箱相連，旋轉電機也固定在底板上并與齒輪箱相連，齒輪箱的另一端連接有傳動桿，傳動桿上設置有滾壓器，滾壓器分為前滾壓器和后滾壓器。
2.根據權利要求1所述的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置，其特征是所述的前滾壓器的最大周長不大于外層管的內徑，不小于內層管的內徑，后滾壓器的最大周長大于外層管內徑0.3-0.5毫米。
3.根據權利要求1所述的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置，其特征是所述的滾壓器由芯軸、鎖緊螺母、滾動體、調節墊片和滾珠組成，其中，芯軸的一端直徑比另一端大，調節墊片設置在芯軸直徑大的一端，滾動體套在芯軸的外面，滾動體上設置有凹槽，凹槽與滾動體的軸線成30-45度，滾珠為圓柱形或者圓錐形，內扣在凹槽內，鎖緊螺母套在滾珠和滾動體外。
4.一種用權利要求1所述的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置進行的雙螺旋溫滾壓復合工藝，其特征是其工藝步驟為a、將內層管通過機械或者人工方式套入外層管內，形成配管；b、根據配管選擇相應的滾壓器、滾壓軸和傳動桿，前滾壓器的最大周長不大于外層管的內徑，不小于內層管的內徑，后滾壓器的最大周長大于外層管內徑0.3-0.5毫米；c、調節可調支撐架、可調絲桿和壓緊氣缸將配管進行定位固定；d、將內層管的一端用滾壓器復合好10厘米左右翻邊；e、啟動軸向電機將滾壓器壓入配管，啟動旋轉電機使滾壓器旋轉，傳動桿帶動滾壓器形成螺旋形運動軌跡，在配管內從一端向另一端移動，完成復合過程；f、用渦流探傷儀檢測基外層管有無破裂，用內窺鏡檢測其內層管有無破裂，用敲打配管通過香頻檢測其復合強度，再用目測檢查配管有無變形，配管如有變形通過調直機調直；g、根據行業標準包裝入庫，形成成品。
5.根據權利要求4所述的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合工藝，其特征是所述的啟動軸向電機將滾壓器壓入配管，推進的速度為3-4米/分，軸向電機的功率為0.75-1.5千瓦；所述的啟動旋轉電機使滾壓器旋轉，旋轉電機的旋轉速度為390-500轉/分，功率1.5-3千瓦。
6.根據權利要求4所述的雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合工藝，其特征是所述的傳動桿帶動滾壓器形成螺旋形運動軌跡，滾壓器在適宜的外力作用下與內不銹鋼內壁發生摩擦，將部分機械能轉化成熱能，局部產生260度-320度的溫度。
全文摘要
本發明涉及一種雙金屬管的雙螺旋溫滾壓復合裝置及其復合工藝，根據拉伸屈服理論，由于外層管和內層管兩種金屬材料的拉伸曲線差異，在一定溫度條件下，同時加上一個瞬時適宜的外力，在這個外力的作用下，內層管達到屈服階段時，而外層管還處于彈性變形階段。當外力去除后外層管的形狀恢復，而達到屈服階段，而復合過程中，軸向電機產生推力使傳動軸前進，旋轉電機使傳動桿旋轉，傳動桿帶動滾壓器在復合中產生螺旋的運動軌跡，瞬時的外力，通過滾壓器的滾柱作用于內層管，同時一部分的機械能轉換成熱能，產生一定的溫度使內層管達到一定的軟化，達到復合目的。本發明具有操作方便、能耗低、產品成形效率和成形質量易控制、無污染的優點。
文檔編號G01N3/00GK1943907SQ200610154470
公開日2007年4月11日 申請日期2006年11月2日 優先權日2006年11月2日
發明者李國鰲, 汪小洪 申請人:李國鰲
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
