專利名稱：換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)的制作方法
換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輥軋成型機(jī)具，屬于異型管加工設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。具體說是一種螺旋扁管的輥軋成型機(jī)，能夠有效地將圓形截面管材一次成型為具有長圓或橢圓截面的螺旋扁管
背景技術(shù)：
將螺旋扁管作為傳熱元件應(yīng)用于換熱器的設(shè)計(jì)制造，這是二十世紀(jì)換熱器領(lǐng)域取得的重大研究成果之一。換熱流體在螺旋扁管內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，產(chǎn)生較強(qiáng)的二次流，增強(qiáng)了流體在換熱管徑向的混合流動(dòng)，從而強(qiáng)化了管內(nèi)熱量傳遞。螺旋扁管換熱器，管束依靠換熱管的相互接觸形成自支撐，可有效克服管束的振動(dòng)，且殼程無需設(shè)置折流板，不存在流動(dòng)死區(qū)，不易結(jié)垢，容易清洗。與傳統(tǒng)光管管殼式換熱器相比，傳熱效率高，殼程壓降低，結(jié)構(gòu)相對簡單。螺旋扁管換熱器問世以來，在國外獲得了較廣泛的應(yīng)用。但是螺旋扁管換熱器的制造對螺旋扁管的結(jié)構(gòu)精度要求較高，國內(nèi)現(xiàn)有螺旋扁管的加工方法尚不十分成熟，阻礙了螺旋扁管換熱器在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。有文獻(xiàn)報(bào)道，螺旋扁管采用“壓扁”、“熱扭”兩道工序而成型。但這樣加工出的螺旋扁管成品率低，加工效率也不高，而且熱加工還會引起鋼管金相組織的改變，從而影響換熱管的機(jī)械性能。中國專利公開號為CN2568326公布了一種“螺旋扁管成型裝置”，采用一對軸線不平行的有與扁管曲率半徑對應(yīng)的內(nèi)凹曲面的軋輥，對行進(jìn)的圓管進(jìn)行軋制。圓管的一端固定在軋輥對中，另一端由夾具夾緊，在動(dòng)力裝置的帶動(dòng)下，圓管旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，經(jīng)軋輥對后成型為螺旋扁管。但是在使用該裝置成型螺旋扁管過程中，隨著螺旋成型的長度增加，螺旋扁管的受力集中在驅(qū)動(dòng)夾具部位，導(dǎo)致該部位的螺旋節(jié)距與其他部位不同，明顯影響到換熱管的結(jié)構(gòu)精度。此外，采用軸線不平行軋輥，所軋制管子的截面形狀難于控制。再者，受限于該裝置的整體長度，所加工螺旋扁管的長度有限。中國專利公開號為CN 101224475A,公開了一種“螺旋扁管冷壓成型機(jī)”，該機(jī)具主要成型部件為定螺旋扁管模具、動(dòng)螺旋扁管模具。通過動(dòng)、定螺旋扁管模具彼此間的一次合模、開模完成與模具等長螺旋扁管的成的冷壓成型。該方法存在的主要問題是螺旋扁管冷壓成型后，動(dòng)、定模具的開啟較為困難，且要保證連續(xù)兩成型管段之間的銜接也有一定難度。此外該方法對螺旋扁管模具上的螺旋扁管型腔的加工精度要求也較高。中國專利公開號為CN 2451247公布了一種用于成型螺旋扁管的平行軸輥軋機(jī)具。其利用一對具有連續(xù)橢形軋槽截面的平行軋輥的同步反向轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)螺旋扁管的成型。采用該方法加工不同節(jié)距的螺旋扁管，需要設(shè)計(jì)加工不同的軋輥對，而該軋輥對上具有特殊截面的軋槽其加工精度要求高，難度大。另外，管子加工過程中可能存在的打滑問題也會影響到加工精度。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其包含殼體，底座、軋輥機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)盤、連續(xù)送料機(jī)構(gòu)，其特征在于，殼體設(shè)置在底座一端，旋轉(zhuǎn)盤整體安裝在殼體上，軋輥機(jī)構(gòu)固定在旋轉(zhuǎn)盤上，連續(xù)送料機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座另一端。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示。所述的成型軋輥機(jī)構(gòu)由一對平行軸成型軋輥以及帶有導(dǎo)軌的支座構(gòu)成，如圖2所示。所述的每個(gè)成型軋輥上都加工有凹槽，凹槽的截面形狀剛好為所要求螺旋扁管的截面形狀的一半，兩個(gè)成型軋輥并攏后，所包圍部分即為所要求的完整管截面形狀。根據(jù)需要，凹槽的形狀可能為扁圓或者橢圓，每個(gè)成型軋輥上也可以平行加工多個(gè)凹槽，以便于加工基管直徑不同的鋼管。所述軋輥機(jī)構(gòu)的底座帶有導(dǎo)軌，一個(gè)軋輥固定，另一軋輥可在鎖緊螺母的作用下沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。軋輥機(jī)構(gòu)固定在旋轉(zhuǎn)盤上，可隨著旋轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的連續(xù)送料機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。該送料機(jī)構(gòu)依靠另外一對開槽輥輪夾緊鋼管，通過輥輪的同步反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)鋼管的進(jìn)給送料；所述送料機(jī)構(gòu)的輥輪，其凹槽截面為直徑略小于所加工鋼管直徑的半圓。輥輪上可開多個(gè)凹槽，便于夾持不同管徑的鋼管。其中一個(gè)輥輪固定，另一個(gè)可借助液壓裝置上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼管的夾緊與放松。連續(xù)送料裝置配有變速箱，以控制進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)不同節(jié)距，如100mm，200mm, 300mm的螺旋扁管的加工。所述的動(dòng)力系統(tǒng)由電機(jī)、齒輪、軸等變速傳動(dòng)部件組成。旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)以及連續(xù)送料機(jī)構(gòu)所需動(dòng)力均是由電機(jī)通過傳動(dòng)裝置提供的。電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力一部分提供給旋轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)成型軋輥機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一部分通過傳動(dòng)軸，經(jīng)由變速箱傳遞給送料裝置。上述裝置在工作時(shí)，首先將圓管的一端放入成型軋輥對中間，旋轉(zhuǎn)軋輥對的鎖緊螺母，軋輥相向運(yùn)動(dòng)，將圓管截面軋制成所要求的螺旋扁管截面。啟動(dòng)鋼管進(jìn)給機(jī)構(gòu)的液壓裝置，推動(dòng)夾緊送料軋輥將圓管夾緊。此時(shí)，鋼管正好處于水平狀態(tài)。啟動(dòng)裝置電源，旋轉(zhuǎn)盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)，送料軋輥推動(dòng)鋼管前進(jìn)。成型軋輥繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)也在隨旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼管經(jīng)過成型軋輥后，被軋扁的同時(shí)產(chǎn)生螺旋扭曲變形，成型為螺旋扁管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是采用連續(xù)進(jìn)給、一次成型的加工方法，生產(chǎn)效率較高；所采用的成型軋輥對，其加工相對容易，且精度較高，保證了軋輥對并緊后，軋制而成的螺旋扁管截面具有較高的精度；進(jìn)給裝置與旋轉(zhuǎn)裝置同步，而且成型后的螺旋扁管為自由端，不再受力，保證了螺旋扁管節(jié)距的前后一致；可以根據(jù)需要加工各種長度的螺旋扁管，加工長度不受設(shè)備自身尺寸的限制。

圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為成型軋輥機(jī)構(gòu)示意圖；圖3為連續(xù)送 料機(jī)構(gòu)示意圖附圖中的編號為1、底座，2、殼體，3、旋轉(zhuǎn)盤，4、軋輥成型機(jī)構(gòu)，5、液壓壓緊機(jī)構(gòu)，6、滑動(dòng)立柱，7、變速箱，8、鋼管，9、傳動(dòng)軸，10、齒輪組，11、電動(dòng)機(jī)，12、送料軋輥I，13、送料軋輥II，14、同步齒輪，15、成型軋輥支座，16、成型軋輥I，17、成型軋輥II，18、鎖緊螺母，19、連續(xù)送料機(jī)構(gòu)。具體實(shí)施方式
以下提供本發(fā)明一種換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例I請參見附圖1，2，3。螺旋扁管輥軋成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示，其具有一個(gè)成型機(jī)底座(I)，在所述的成型機(jī)底座上設(shè)有成型軋輥機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)盤、連續(xù)送料機(jī)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)等主要部件。所述的成型軋輥機(jī)構(gòu)(4)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，由一對軸線平行的成型軋輥I (16)，成型軋輥II (17)以及帶有導(dǎo)軌的支座(15)構(gòu)成。所述的成型軋輥I (16)，成型軋輥11(17)上加工有凹槽，凹槽的截面形狀，根據(jù)需要可以是半橢圓形或者扁圓形，對應(yīng)于加工螺旋橢圓扁管與螺旋長圓扁管。成型軋輥1(16)固定在支座(15)上，所述的支座(15)帶有導(dǎo)軌，另一成型軋輥II (17)在鎖緊螺母(18)的作用下，可沿導(dǎo)軌與成型軋輥I (16)相向而行，欲成型的圓管位于兩成型軋輥之間的凹槽內(nèi)，軋輥并攏后，將圓管截面成型為所要求截面。支座(15)上開有圓孔，以便于圓管(8)穿過。該支座上設(shè)有螺栓孔，利用螺栓將其固定在旋轉(zhuǎn)盤(3)上，從而隨著旋轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)盤(3)上面在與成型軋輥裝置底座(15)圓孔對應(yīng)位置同樣開孔，以導(dǎo)出成型管。旋轉(zhuǎn)盤(3)整體安裝在成型機(jī)的殼體(2)上。連續(xù)送料機(jī)構(gòu)設(shè)置在成型機(jī)底座(I)的另一端，所述的連續(xù)送料機(jī)構(gòu)主要由送料軋輥1(12)與送料軋輥II (13)、同步齒輪(14)、液壓壓緊系統(tǒng)(5)、變速箱(7)構(gòu)成。所述的送料軋輥II (13)位置固定，送料軋輥I (12)在液壓系統(tǒng)(5)的作用下可以沿滑動(dòng)立柱(6)上下移動(dòng)。所述的滑動(dòng)立柱(6)設(shè)置四根，其表面光滑，用作液壓系統(tǒng)豎直方向上的導(dǎo)向滑道。送料輥輪(12)與送料軋輥II (13)上加工凹槽，凹槽截面為直徑比被加工圓管直徑小0. 2-0. 4mm的半圓形。兩送料軋輥在液壓系統(tǒng)的作用下，將被加工管夾緊在凹槽內(nèi)，送料軋輥II (13)轉(zhuǎn)動(dòng)，在同步齒輪(14)的帶動(dòng)下，送料軋輥I (12)同步反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鋼管的連續(xù)送料。送料速度由變速箱(7)進(jìn)行控制，一般設(shè)置3-5個(gè)不同速度檔位，從而實(shí)現(xiàn)不同節(jié)距螺旋扁管的加工。旋轉(zhuǎn)盤(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)以及連續(xù)送料機(jī)構(gòu)所需動(dòng)力均是由電動(dòng)機(jī)(11)通過齒輪組(10)、傳動(dòng)軸(9)等部件提供的。電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力一部分提供給旋轉(zhuǎn)盤(3)帶動(dòng)成型軋輥機(jī)構(gòu)(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一部分通過傳動(dòng)軸(9)，經(jīng)由變速箱(7)傳遞給連續(xù)送料裝置。螺旋扁管成型時(shí)，將圓管(8)的一端穿過送料裝置，放入成型軋輥I (16)與II (17)之間，旋轉(zhuǎn)成型軋輥的鎖緊螺母(18)，成型軋輥11(17)水平移動(dòng)，圓管在成型軋輥對之間成型出所要求截面形狀。啟動(dòng)連續(xù)送料裝置的液壓系統(tǒng)(5)，推動(dòng)送料軋輥I (12)向下移動(dòng)，將圓管夾緊在送料軋輥I (12)與送料軋輥11(13)的凹槽中。啟動(dòng)成型機(jī)電動(dòng)機(jī)，旋轉(zhuǎn)盤(3)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)，送料軋輥推動(dòng)鋼管前進(jìn)。鋼管經(jīng)過成型軋輥后，成型為螺旋扁管。本發(fā)明利用連續(xù)送料裝置與旋轉(zhuǎn)成型軋輥對，實(shí)現(xiàn)螺旋扁管的一次成型?？筛鶕?jù)需要，加工截面形狀為橢圓形、長圓形的螺旋扁管。被加工圓管的材料可以為碳鋼、不銹鋼也可以為銅等有色金屬。被加工管子的直徑變化為6-50_，長度不受設(shè)備尺寸的限制，以滿足各種尺寸換熱設(shè)備的需求。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了螺旋扁管的一次連續(xù)成型，加工效率及產(chǎn)品合格率高；可加工碳鋼、不銹鋼、銅、鋁等多種材質(zhì)的金屬管，且不受加工長度的限制。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人、員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其包含殼體，底座、軋輥機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)盤、連續(xù)送料機(jī)構(gòu)，其特征在干，殼體設(shè)置在底座一端，旋轉(zhuǎn)盤整體安裝在殼體上，軋輥機(jī)構(gòu)固定在旋轉(zhuǎn)盤上，連續(xù)送料機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座另一端。
2.如權(quán)利要求I所述的換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其特征在于，所述的成型軋輥機(jī)構(gòu)由ー對平行軸成型軋輥以及帶有導(dǎo)軌的支座構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其特征在于，所述的每個(gè)成型軋輥上都加工有凹槽。
4.截面形狀剛好為所要求螺旋扁管的截面形狀的一半，兩個(gè)成型軋輥并攏后，所包圍部分即為所要求的完整管截面形狀。
5.如權(quán)利要求3所述的換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其特征在于，所述的凹槽的形狀為扁圓或者橢圓。
6.如權(quán)利要求2所述的換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其特征在于，所述軋輥機(jī)構(gòu)的底座帶有導(dǎo)軌，一個(gè)軋輥固定，另ー軋輥可在鎖緊螺母的作用下沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。
7.如權(quán)利要求I所述的換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其特征在于，所述的連續(xù)送料機(jī)構(gòu)，其依靠另外ー對開槽輥輪夾緊鋼管，通過輥輪的同步反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)鋼管的進(jìn)給送料；其輥輪的凹槽截面為直徑小于所加工鋼管直徑的半圓。
8.如權(quán)利要求7所述的換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其特征在于，所述的輥輪上開多個(gè)凹槽。
9.如權(quán)利要求7所述的換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其特征在于，所述的輥輪中ー個(gè)固定，另ー個(gè)借助液壓裝置上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼管的夾緊與放松。
10.如權(quán)利要求I所述的換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其特征在于，連續(xù)送料機(jī)構(gòu)配有變速箱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種換熱設(shè)備用螺旋扁管輥軋成型機(jī)，其包含殼體，底座、軋輥機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)盤、連續(xù)送料機(jī)構(gòu)，其特征在于，殼體設(shè)置在底座一端，旋轉(zhuǎn)盤整體安裝在殼體上，軋輥機(jī)構(gòu)固定在旋轉(zhuǎn)盤上，連續(xù)送料機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座另一端；采用連續(xù)進(jìn)給、一次成型的加工方法，生產(chǎn)效率較高；所采用的成型軋輥對，其加工相對容易，且精度較高，保證了軋輥對并緊后，軋制而成的螺旋扁管截面具有較高的精度；進(jìn)給裝置與旋轉(zhuǎn)裝置同步，而且成型后的螺旋扁管為自由端，不再受力，保證了螺旋扁管節(jié)距的前后一致；該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了螺旋扁管的一次連續(xù)成型，加工效率及產(chǎn)品合格率高；可加工碳鋼、不銹鋼、銅、鋁等多種材質(zhì)的金屬管，且不受加工長度的限制。
文檔編號B21D43/08GK102626734SQ20121010933
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者侯峰, 張莉, 徐宏, 徐鵬, 李建民, 楊勝 申請人:華東理工大學(xué)