專利名稱：一種具有增減壓作用的脹管機脹頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種以橡膠為介質(zhì)的脹管裝置，尤其涉及脹管裝置的脹頭。
脹管機是一種常用的機械裝置，這種裝置能夠使得管子發(fā)生變形，進一步可以實現(xiàn)管子與其他結(jié)構(gòu)的固定和連接，在換熱器、鍋爐以及空調(diào)等機械設(shè)備的制造中，具有十分廣泛的應(yīng)用。
橡膠脹接是在換熱器等制造中實現(xiàn)管子與管板連接的經(jīng)常使用的方法。橡膠脹接具有脹接速度快，對管子內(nèi)壁沒有污染，脹接壓力均勻，單孔作業(yè)成本低等優(yōu)點。目前常用的脹管機脹頭包括一個等直徑的芯軸、設(shè)置在等直徑芯軸外的橡膠彈性體、密封圈和擋環(huán)等部件，這種傳統(tǒng)的脹接裝置常常引起整個管板的塑性變形甚至屈服，引起周圍已經(jīng)脹好的管子與管板接頭的卸載，使得周圍的接頭發(fā)生泄漏，影響脹接質(zhì)量。因此對這種裝置進行改進，尤其對脹頭進行新的的設(shè)計，以滿足機械加工的需要將具有十分重要的意義。
本實用新型的目的在于設(shè)計一種具有增減壓作用的脹管機脹頭，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的脹管過程中，脹管壓力與軸向壓力成正比，而軸向壓力與該處的橫截面積成反比，所以，通過改變該處的橫截面積就可以改變該處的軸向壓力和脹管壓力，實現(xiàn)局部的增壓或減壓。為此，發(fā)明人設(shè)計了一個變徑芯軸。它的工作原理是這樣的在沒有摩擦?xí)r或摩擦很小時，軸向力在傳遞過程中基本保持不變，軸向壓力等于軸向力除以橫截面積，在直徑不變時，各處的橫截面積都相等，所以各處的軸向壓力也都相等，脹管壓力也相等；當(dāng)直徑改變時，變徑處的橫截面積發(fā)生了改變，所以該處的軸向壓力也同時發(fā)生改變，脹管壓力也發(fā)生改變；當(dāng)芯軸直徑變小時，橡膠彈性體的橫截面積變大，軸向壓力變小，脹管壓力變小達到了減壓目的；當(dāng)芯軸直徑變大時，橡膠彈性體的橫截面積變小，軸向壓力變大，脹管壓力變大，達到了增壓目的。
當(dāng)摩擦系數(shù)較大時，摩擦力會使得軸向力沿軸線從兩端向中間遞減，由于芯軸中部直徑發(fā)生了改變，所以軸向力的遞減程度會加強或減弱直徑減小，遞減程度加強，直徑增大，遞減程度減弱，客觀上使得脹管壓力沿軸向變得均勻甚至使得變徑部分的壓力增大，達到了增壓的目的。
實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案本實用新型所說的脹頭包括一個變直徑的芯軸，該芯軸上設(shè)有一個或一個以上的凸起；一個橡膠彈性體，該彈性體上設(shè)有與芯軸上的凸起相配合的凹槽，彈性體套在芯軸外，并與芯軸緊密配合，而芯軸上的凸起則嵌入彈性體上的凹槽；設(shè)置在芯軸兩端，并與彈性體緊靠在一起的密封圈和與密封圈緊靠在一起的擋環(huán)；設(shè)置在芯軸端部用于將芯軸、橡膠彈性體、密封圈和擋環(huán)連接緊固成一體的緊固件；芯軸的一端與動力裝置相連接，橡膠彈性體在端部受到壓力時，將沿芯軸收縮，變短變粗。
以下將通過附圖對本實用新型作詳細的說明。


圖1為芯軸中部具有一個凸起的脹頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1所示的脹頭中的橡膠彈性體的示意圖。
圖3為具有二個凸起的芯軸示意圖。
圖4為具有二個單邊傾斜凸起的芯軸示意圖。
圖5為凸起可拆卸的芯軸示意圖。
由
圖1和圖2可見，所說的脹頭包括一個變直徑的芯軸1，該芯軸上設(shè)有一個凸起8一個橡膠彈性體2，該彈性體2上設(shè)有與芯軸上的凸起8相配合的凹槽11，所說的彈性體2套在芯軸1外，并與芯軸1緊密配合，而芯軸1上的凸起8則嵌入彈性體2上的凹槽11；設(shè)置在芯軸1兩端、并與彈性體2緊靠在一起的密封圈7和與密封圈7緊靠在一起的擋環(huán)6；
設(shè)置在芯軸1端部用于將芯軸1、橡膠彈性體2、密封圈7和擋環(huán)6連接緊固成一體的緊固件5，所說的緊固件5可以采用螺栓或銷釘?shù)瘸Ｒ?guī)的緊固件；芯軸1的一端與動力裝置10相連接。
圖3為本實用新型的另一實施例。由圖3可見，該實施例的芯軸1具有二個凸起8，其他結(jié)構(gòu)則與
圖1的結(jié)構(gòu)相同。由于芯軸1上設(shè)有二個凸起8，因此在二個凸起8之間形成了一個凹潭，當(dāng)橡膠彈性體2在端部受到壓力沿芯軸收縮短變粗時，凹潭處的壓力將小于芯軸1上其他部位的壓力，起到減壓的作用，而凸起8處的壓力則最大，起到增壓的作用。
圖4為具有二個單邊傾斜凸起8的芯軸示意圖。所謂“單邊傾斜”，是指凸起8的一邊不向下傾斜，而與芯軸1合為一體。兩個單邊凸起8之間形成一個凹潭，當(dāng)橡膠彈性體2在端部受到壓力沿芯軸收縮短變粗時，凹潭處的壓力將小于芯軸1上其他部位的壓力，起到減壓的作用。
芯軸1上的凸起8可以是芯軸1的一部分，但如將凸起8制成一個環(huán)狀部件，套在等直徑的芯軸1上，則凸起8可以與芯軸1拆卸分離，如圖5所示。該結(jié)構(gòu)的芯軸的使用將更加方便，可以根據(jù)被加工管件的尺寸更換凸起8，而不需更換其他的部件。
同樣，橡膠彈性體2也可以由兩塊組合而成，以便于安裝和使用。
上述的脹頭是這樣進行工作的將被加工的管子3套在彈性體2外，設(shè)有切槽12的管板4套在管子3外，啟動動力裝置10，拉動芯軸1，動力裝置10同時對芯軸1一端的擋環(huán)6施加外壓F，使橡膠彈性體2受到軸向壓力，軸向變短，徑向變粗，迫使套在橡膠彈性體2外的管子3發(fā)生彈塑性變形，實現(xiàn)鼓脹，從而管子3與外面的管板4貼合，進一步使得管板4發(fā)生彈塑性變形。卸載后，管子3和管板4都會產(chǎn)生一定的回彈，當(dāng)管子3的回彈小于管板4的回彈時，兩者就結(jié)合在一起。同時，管子3在壓力的作用下，會鼓脹凸入切槽12內(nèi)，起到加強連接強度和提高密封性能的作用；傳統(tǒng)的脹接工藝為了實現(xiàn)這種凸入，往往提高整體脹接壓力，從而引起整個管板的塑性變形甚至屈服，引起周圍已經(jīng)脹好的管子與管板接頭的卸載，使得周圍的接頭發(fā)生泄漏，影響脹接質(zhì)量。
由上述公開的技術(shù)方案可見，本實用新型的脹頭具有十分明顯的優(yōu)點1．調(diào)壓與脹接一步完成，生產(chǎn)效率高；2．結(jié)構(gòu)簡單，科學(xué)，便于實施；3．由于具有增減壓的作用，可以防止管板整體屈服，達到保護管板、防止接頭相互影響而產(chǎn)生泄漏的目的；4．可以用于連接波紋管或生產(chǎn)波紋管；5．對動力裝置要求低；6．作業(yè)成本低。
權(quán)利要求1．一種具有增減壓作用的脹管機脹頭，包括芯軸(1)、套在芯軸(1)上的彈性體(2)、設(shè)置在芯軸(1)兩端、并與彈性體(2)緊靠在一起的密封圈(7)、與密封圈(7)緊靠在一起的擋環(huán)(6)和用于將芯軸(1)、橡膠彈性體(2)、密封圈(7)和擋環(huán)(6)連接成一體的緊固件(5)，其特征在于所說的芯軸(1)上設(shè)有一個或一個以上的凸起(8)；所說的彈性體(2)上設(shè)有與芯軸(1)上的凸起(8)相配合的凹槽(11)，芯軸(1)上的凸起(8)嵌入彈性體(2)上的凹槽(11)。
2．如權(quán)利要求1所述的脹管機脹頭，其特征在于芯軸(1)上設(shè)有的凸起(8)與芯軸(1)是一體的。
3．如權(quán)利要求1所述的脹管機脹頭，其特征在于芯軸(1)上設(shè)有的凸起(8)為一套在芯軸(1)上的部件。
4．如權(quán)利要求1～3任一所述的脹管機脹頭，其特征在于芯軸(1)上設(shè)有兩個單邊傾斜的凸起(8)。
5．如權(quán)利要求1～3任一所述的脹管機脹頭，其特征在于彈性體(2)是由兩塊組合而成的。
6．如權(quán)利要求4所述的脹管機脹頭，其特征在于彈性體(2)是由兩塊組合而成的。
專利摘要本實用新型設(shè)計了一種具有增減壓作用的脹管機脹頭。該脹管機脹頭具有一個變直徑的芯軸、橡膠彈性體和緊固件。本實用新型調(diào)壓與脹接一步完成,生產(chǎn)效率高；結(jié)構(gòu)簡單,科學(xué),便于實施；由于具有增減壓的作用,可以防止管板整體屈服,達到保護管板、防止接頭相互影響而產(chǎn)生泄漏的目的；可以用于連接波紋管或生產(chǎn)波紋管；對動力裝置要求低；作業(yè)成本低。
文檔編號B21D39/08GK2452642SQ0025914
公開日2001年10月10日 申請日期2000年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月14日
發(fā)明者郝俊文, 李培寧 申請人:華東理工大學(xué), 郝俊文