專利名稱：管內(nèi)拉索施壓小半徑中頻彎管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于金屬管的基本無切削加工或處理領(lǐng)域，特別涉及電磁感應(yīng)加熱小半徑彎管技術(shù)。
眾所周知，目前國內(nèi)外的常規(guī)中頻彎管機(見


圖1)，由于其所加工處理的彎管彎曲半徑越小，彎管外側(cè)壁減薄率越大，彎管橫斷面的橢圓度也越大，且內(nèi)側(cè)壁易產(chǎn)生波浪型皺紋，外側(cè)壁易出現(xiàn)晶間裂紋，因而嚴(yán)重制約著這種常規(guī)彎管機的加工處理范圍，也就是說，常規(guī)彎管機很難彎制小半徑彎管。
為了保證彎管質(zhì)量，中國和美、日等國家，都對中頻彎管機的作業(yè)制訂了標(biāo)準(zhǔn)，即彎曲半徑R≥3.5D(D為管子外徑)，外側(cè)壁減薄率≯12.5％。
隨著火電機組容量的擴大和核電站以及造船、化工、石油等行業(yè)的發(fā)展，需要為其提供小彎曲半徑(R／D＝1.5～3)的彎管。顯然，常規(guī)中頻彎管機是無法實現(xiàn)的。為此，自1974年以來，日本等國為開發(fā)中頻小半徑彎管技術(shù)進(jìn)行了大量試驗研究，取得了進(jìn)展，設(shè)計制造了一系列剛性轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的帶反力矩的壓縮型小半徑彎管機(圖2)。1982年日本第一高周波工業(yè)公司設(shè)計制造了柔性轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的壓縮型小半徑彎管機HPB30(圖3)，這臺彎管機是目前世界上先進(jìn)的小半徑中頻彎管機，可彎制口徑D≤30英寸彎曲半徑R＝1.5D的小半徑彎管。
剛性系統(tǒng)與普通中頻彎管機相比，在轉(zhuǎn)軸上增設(shè)了一個鏈輪裝置，用油缸對其產(chǎn)生拉力。彎管在彎曲成形過程中，除承受彎曲力矩外還承受壓縮力，從而使彎管中心層外移，達(dá)到減少外側(cè)減薄量的目的。
該類機床由于后部推力裝置除輸出彎曲力矩外，還需克服由拉力油缸產(chǎn)生的反力矩，而使其受力增加2倍以上。由于反力矩鏈輪與彎管不在同一平面內(nèi)，轉(zhuǎn)軸受力屬空間匯交力系，因此整個機床受力復(fù)雜結(jié)構(gòu)龐大，該類機床能彎制壁厚較薄的小半徑彎管。
柔性系統(tǒng)中產(chǎn)生彎曲力矩的主油缸和產(chǎn)生反力矩的付油缸其作用方向相同，變形區(qū)承受的壓力為二個油缸的合力，彎曲力矩也為二個油缸對管子產(chǎn)生的力矩之和。因而該類機床的主、付油缸載荷較小，床身也較小。但是，由于要使轉(zhuǎn)軸、感應(yīng)圈和主付油缸之間聯(lián)動，必須采用電子計算機來控制大量的液壓，電動伺服機構(gòu)。其機械、液壓，控制系統(tǒng)十分復(fù)雜，造價非常昂貴。并且其彎制半徑調(diào)整范圍很小，只適用于彎制外徑30英寸以下的小半徑彎管，因而適用面不廣。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，使用可靠的且能與現(xiàn)有常規(guī)中頻彎管機配套使用，彎制小半徑彎管的管內(nèi)拉索施壓小半徑彎管裝置。
實現(xiàn)本實用新型目的之技術(shù)構(gòu)思是，根據(jù)對中頻彎管塑變區(qū)應(yīng)力應(yīng)變機理的分析，在半徑R與平均管徑Dm之比R／Dm≥3.69時，才有可能使減薄率不大于12.5％，要制造R／Dm≤3.69且減薄率△S≤12.5％的小半徑彎管，必須在彎管過程中施加反力矩，以增加管子塑變區(qū)的軸向壓力，使變形中性層外移，從而達(dá)到內(nèi)側(cè)壁增厚，外側(cè)壁厚減薄降低的目的。
出于上述技術(shù)構(gòu)思，本實用新型的技術(shù)方案是通過被加工處理的管子后部的液壓施壓裝置，拉動置設(shè)在管子內(nèi)孔的拉索，對感應(yīng)加熱區(qū)施加壓縮力，使彎管變形中性層外移，從而達(dá)到彎管內(nèi)側(cè)壁厚增大，外側(cè)壁厚減薄量變小的目的。通過調(diào)整施壓裝置的拉力，可得到不同要求的外側(cè)壁減薄率。同時，也可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，設(shè)計制造專用的小半徑中頻彎管機。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)是，它仍具有包括油箱、液壓泵、管路、閥門、壓力表和液壓缸在內(nèi)的施壓裝置，而所說的液壓缸置設(shè)在推力箱內(nèi)，且通過鉸支副與推力箱相連結(jié)，在推力箱的開口端設(shè)有推力箱蓋，在推力箱蓋的中心孔內(nèi)設(shè)有管套(該管套可根據(jù)被加工處理的管子內(nèi)徑而更換)，拉索的一端可與液壓缸的活塞桿相連接，而其另一端可與端蓋相連接(為快速裝拆連接)。在工況下，所說的拉索是通過被加工處理的管子的內(nèi)孔，而與液壓缸的活塞桿和設(shè)在管子的終端的端蓋分別相連接的，而在非工況下，則可以分列。
考慮到高溫工作狀況，本實用新型所說的拉索為鏈條。
本實用新型與已有技術(shù)(主要指日本國的小半徑彎管機)相比，其結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，使用可靠的特點是顯而易見的，且可與常規(guī)中頻彎管機配套使用，則可大大減少彎管生產(chǎn)廠家的投資，具有明顯的經(jīng)濟、社會效益。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。
附
圖1為常規(guī)中頻彎管機示意圖。
附圖2為日本國研制開發(fā)的剛性轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的帶反力矩的壓縮型小半徑中頻彎管機示意圖。
附圖3為日本第一高周波工業(yè)公司設(shè)計制造的柔性轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的帶反力矩的壓縮型小半徑中頻彎管機示意圖。
附圖4為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
參見附圖4，處在施壓裝置中的液壓缸(1)置設(shè)在推力箱(2)內(nèi)，且通過鉸支副(3)與推力箱(2)相連結(jié)，在推力箱(2)的開口端設(shè)有推力箱蓋(4)，推力箱蓋(4)的中心孔內(nèi)設(shè)有管套(5)，拉索(6)兩端分別與液壓缸的活塞桿和端蓋(7)連接。
在實際應(yīng)用中，本實用新型的施壓裝置的液壓缸(1)，采用單個式多個液壓油缸，以得到強大而又穩(wěn)定的拉力P2，由油泵，壓力控制閥，油箱和油缸等組成的液壓回路，整體置放在推力箱(2)內(nèi)部，用電源軟線與外部接頭相聯(lián)，并輔以控制器實行人工調(diào)控。推力箱(2)的外形尺寸可根據(jù)不同的中頻彎管機的結(jié)構(gòu)而定。設(shè)在推力箱體(1)上的管套(5)與推力箱蓋(4)為動配合。管套(5)的最大外徑要適應(yīng)各種不同規(guī)格的管子內(nèi)徑，可制成各種相應(yīng)的規(guī)格，以期更換。而端蓋(7)的尺寸，同樣要適應(yīng)各種不同規(guī)格的管子內(nèi)徑而做成系列。鏈?zhǔn)嚼?6)可制作成多條，其長度可根據(jù)被加工處理的管子長度進(jìn)行組合。鏈?zhǔn)嚼髦c管子內(nèi)壁接觸處制成圓弧形，以免壓傷管壁。
本實用新型使用時的工作過程如下1、根據(jù)有關(guān)公式及管材的規(guī)格尺寸和彎制參數(shù)，計算出彎制所需的拉力P2。
2、將管子(9)裝上中頻彎管機，擱置在滾輪(8)上，并將前夾頭(10)夾緊。
3、將拉索(6)穿過管子(9)的內(nèi)孔。調(diào)整好合適的長度，并使拉索(6)的一端與端蓋(7)連接，然后將端蓋(7)配裝在管子(9)的端部。
4、將施壓推力箱(2)裝上中頻彎管機。
5、使液壓缸(1)的活塞桿前伸，將拉索(6)的另一端與液壓缸(1)的活塞桿連接。
6、使液壓缸(1)的活塞桿后縮，牽引拉索(6)帶動管子(9)左移(如圖4所示)，使管子(9)的內(nèi)孔與管套(5)匹合。
7、開動施壓裝置，使拉力P2達(dá)到預(yù)定值，并使P2值穩(wěn)定不變。
8、開動中頻彎管機彎制管子(9)，直至達(dá)到預(yù)定彎曲角度。
9、彎制結(jié)束后，先將施壓裝置卸下，然后將彎管(9)連同拉索(6)，一起卸下中頻彎管機。
10、卸出拉索(6)，即制成成品小半徑彎管。
使用本實用新型可彎制各種規(guī)格的，彎曲半徑R＝1.5～3D的外側(cè)壁壁厚減薄率小于12.5％的小半徑彎管。
權(quán)利要求1.一種具有包括油箱、液壓泵、管路、閥門、壓力表和液壓缸(1)在內(nèi)的施壓裝置的管內(nèi)拉索施壓小半徑中頻彎管裝置，其特征在于，所說的液壓缸(1)置設(shè)在推力箱(2)內(nèi)，且通過鉸支副(3)與推力箱(2)相連結(jié)，在推力箱(2)的開口端設(shè)有推力箱蓋(4)，推力箱蓋(4)的中心孔內(nèi)設(shè)有管套(5)，拉索(6)兩端可分別與液壓缸(1)的活塞桿和端蓋(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管內(nèi)拉索施壓小半徑中頻彎管裝置，其特征在于，所說的拉索(6)是鏈條。
專利摘要本實用新型公開了一種管內(nèi)拉索施壓小半徑中頻彎管裝置，它是用以施壓的液壓缸(1)置設(shè)在推力箱(2)內(nèi)，且通過鉸支副(3)與推力箱(2)連結(jié)，在推力箱蓋(4)中心孔內(nèi)設(shè)有管套(5)，拉索(6)兩端可分別與液壓缸(1)的活塞桿和端蓋(7)連接。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，使用可靠等特點，能與各種常規(guī)中頻彎管機配合使用，彎制彎曲半徑R＝1.5～3D(D為管子外徑)的小半徑彎管。
文檔編號B21D9/00GK2145079SQ9223774
公開日1993年11月3日 申請日期1992年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月19日
發(fā)明者宿銘 申請人:宿銘