一种液压式丁胞传热管挤压成型装置的制作方法

本发明涉及传热管加工成型领域，特别涉及一种液压式丁胞传热管挤压成型装置。

背景技术：

传热是一种非常普遍的自然现象，是动力、核能、电子、交通、制冷、化工、石油、航空航天等工业中的常见过程。而换热器在上述各工业中占据关键地位，换热器不仅是保证整个工程设备正常运转不可缺少的部件，而且在金属消耗、动力消耗和资本投资等方面，都在整个工程中占有重要份额。以电厂为例，如果将锅炉也作为换热设备，则换热器的资本投资约占电厂总投资的70％；在石油化工中，换热器的投资在总投资的50％；此外，由于世界上煤、石油、天然气等不可再生资源的日益减少，提高换热器能源利用率，减少能源浪费也势在必行。此可见，换热器的合理设计对于节约资源、减少金属材的料消耗是十分重要的。传热管的换热性能对换热器的换热性能其决定性作用，是换热器的核心工作元件，因此提高换热管的换热性能就能极大的改善换热器的热能利用率，从而减少资源、金属材料的消耗。为提高换热管的性能，常采用强化传热技术；所谓强化传热技术就是力求换热器在单位时间内、单位面积上传递的热量更多。现有的强化传热技术包括开发各类型的强化传热管，如缩放管、波纹管、螺旋槽纹管，及其他类型强化传热管。而丁胞传热管是国内外近期兴起的一种高效传热管，其具有很多特点。

丁胞传热管作为一种新型高效强化传热管，具有如下特点：1)当流体流经丁胞管段时，由于边界层的分离效果，流体在丁胞后形成横向涡流，涡流一旦形成就向管中心移动并逐渐扩大，形成涡流，涡流增大了边界层内流体的混合作业用，可以大大提高传热系数；2)由于丁胞传热管的缩放冲刷作用，使得管内外抗污垢性能优越；3)丁胞传热管由于丁胞的作用，使丁胞传热管的抗热应力能较普通光管强；3)由于丁胞管丁胞的布置形式，可减小流体压力损失，进而可选用小功率泵；5)丁胞传热管由于丁胞的作用，使传热面积增大，且增强了流体的湍流。因此，在相同换热量条件下，采用丁胞传热管能减小换热器所占空间体积、并减轻重量。

国内外公开的传热管加工制造装置较多，如：专利号“03819282.9”公布一种传热管以及用于制造该传热管的方法及工具，该工具不用从管内表面上出去金属就能形成凹起，因此消除了废屑；专利号“200910236558.7”公布了传热管及制造方法，该制造方法通过轧制在传热管外侧形成螺旋整体外肋条；专利号“201310398001.3”公布了一种核电蒸发器传热管成型弯管机的弯管装置，该弯管装置利用辅助装置对钢管进行定位，可确保钢管两端的水平度可以保证，然后利用活动的弯曲轮模靠近辅助推动装置实现弯管，这样弯曲后的钢管的水平度和垂直度可满足要求。

然而，虽然目前有多种传热管加工制造装置，但目前适用于丁胞传热管的挤压成型装置较少，且所挤压成型出丁胞的间距、深度、大小、形状不能调整。

技术实现要素：

为了克服现有传热管成型装备的上述缺点，本发明的目的在于提供一种液压式丁胞传热管挤压成型装置，该装置通过改变冲头结构参数、以及安装间距，从而可以挤压形成不同结构参数的丁胞传热管。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种液压式丁胞传热管挤压成型装置，由液压系统1、支撑系统2、导向系统3、压头系统4和管子处理系统5构成；其特征为：液压系统1通过螺栓与支撑系统2的外表面紧固连接，支撑系统2左右两端通过螺栓与导向系统3紧固连接，液压系统1与压头系统4销轴连接，管子处理系统5位于压头系统4中间；

所述液压系统1包括焊接端盖11、活塞12、活塞杆13、缸筒14和法兰端盖15；液压系统1的法兰端盖15通过螺栓安装与支撑板外表面；液压系统1的活塞杆13穿过支撑板与压头系统4形成销轴连接；

所述支撑系统2包括上支撑板21、下支撑板22、前支撑板23、后支撑板24；上支撑板21呈长板状，长板的中心位置设计有活塞孔25，活塞孔25内有活塞杆13穿过；活塞孔25周向设计有连接通孔26，螺栓穿过连接通孔26将液压系统1紧固于支撑板的外表面；支撑板左、右两端面设计有支撑板螺纹孔27，螺栓穿过支撑板螺纹孔27与导向系统3形成螺栓紧固连接；上支撑板21、下支撑板22、前支撑板23、后支撑板24均与导向系统3螺栓连接。

一种液压式丁胞传热管挤压成型装置，其特征在于：所述导向系统3包括左导向板31，右导向板33；左导向板31呈正方形板状，正方形板的中心位置的设计有通孔，通孔内有光管51穿过；通孔的轴向均布有矩形导向槽34，矩形导向槽34内配合安装有压板的矩形凸耳50；矩形导向槽34左右两侧设置导向板螺纹孔32，螺栓穿过导向板螺纹孔32与支撑系统2形成螺栓紧固连接。

一种液压式丁胞传热管挤压成型装置，其特征在于：所述压头系统4包括上压板41、下压板42、前压板43、后压板44、冲头45、冲头螺母46；所述上压板41呈弧柱状，弧柱的外表中部两侧设计有平面，平面中部开有小矩形沟槽47，小矩形小沟槽内配合安装有冲头45的螺纹杆部分；弧柱的内表面中部两侧开有大矩形沟槽48，大矩形沟槽48内配合安装有冲头45的圆形台阶部分；上压板41上表面中部设计有圆形双耳环49，圆形双耳环49中心设计有通孔，销轴穿过圆形双耳环49将活塞杆13与上压板41连接在一起；上压板41左右两端面设计有矩形凸耳50，矩形凸耳50安装于导向系统3的矩形导向槽34内。

一种液压式丁胞传热管挤压成型装置，其特征在于：所述管子处理系统5包括光管51、左棍轮52、右棍轮53、气动夹爪54；所述光管51位于左棍轮52、右棍轮53中间；左棍轮52周向设计有圆弧凹槽，圆弧凹槽内安装有光管51；左棍轮52的右侧安装有气动夹爪54，气动夹爪54内夹紧有光管51。

与现有技术比较，本发明的有益效果是：1、本发明采用多个冲头同时挤压光管，且采用气动夹紧，因此，可保证所挤压出的每列丁胞位于同一直线上，还能一次性在光管表面挤压形成多个丁胞，从而提高丁胞传热管的加工制造速度；2、改变冲头的形状、大小、挤压深度及安装间距，可得挤压形成不同结构参数的丁胞传热管；3、采用棍轮送入光管，可提高装置的自动化程度。

附图说明

图1为本发明整体全剖示意图。

图2为本发明的支撑面板系统2和压头系统三维示意图。

图3为本发明的支撑面板系统2和压头系统的平面示意图。

图4为本发明整体的左视图。

图5为液压系统示意图。

图6为上支撑面板示意图。

图7为下支撑面板示意。

图8为上压板示意图。

图9为下压板示意。

图10为压头系统三维示意图。

图11为压头系统左视图。

图12为上压板三维示意图。

图13为管子处理系统三维示意图。

图14为滚轮夹紧光管时的示意图。

图中，

1.液压系统，11.焊接端盖，12.活塞，13.活塞杆，14.缸筒，15.法兰端盖

2.支撑系统，21.上支撑板，22.下支撑板，23.前支撑板，24.后支撑板，25.活塞孔，26.连接通孔，27.支撑板螺纹孔；

3.导向系统.31.左导向板，32.导向板螺纹孔，33，右导向板，34.矩形导向槽；

4.压头系统，41.上压板，42.下压板，43.前压板，44.后压板，45.冲头，46.冲头螺母，47小矩形沟槽，48.大矩形沟槽；49.圆形双环，50.矩形凸耳；

5.管子处理系统，51.光管，52.左棍轮，53.右棍轮，54.气动夹爪；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细叙述。

参照图1～图3，一种液压式丁胞传热管挤压成型装置，由液压系统1、支撑系统2、导向系统3、压头系统4和管子处理系统5构成。液压系统1通过螺栓与支撑系统2的外表面紧固连接，支撑系统2左右两端通过螺栓与导向系统3紧固连接，液压系统1与压头系统4销轴连接，管子处理系统5位于压头系统4中间。工作原理为：1)挤压前：光管51在管子处理系统5左棍轮52和右棍轮53的滚动摩擦作用下进入挤压成型装置的中心，光管51达到预定位置后，管子处理系统5的气动卡爪夹紧光管51；2)挤压时：气动卡爪夹紧光管51后，启动液压泵使液压系统1进油腔充油，从而推动活塞杆13沿径向移动；活塞杆13与压头系统4销轴连接，同时，在导向系统3的导向作用下，活塞杆13驱动压头系统4也沿径向移动，从而使冲头45挤压光管51；压头系统4运动到指定位置后，进油腔停止充油，出油腔开始冲油，从而使压头系统4恢复到原始位置；3)挤压后：压头系统4恢复到原始位置后，气功夹爪松开光管51，左棍轮52、右棍轮53滚动，从而使丁胞传热管向前移动一段距离，为光管51的第二次挤压做准备。通过改变冲头45的形状、大小、安装间距和活塞杆13的运动距离，从而可得到不同形状、大小、间距和深度的丁胞传热管。

液压系统1的作用为压头系统4提供驱动力，驱使压头挤压光管51。液压系统11包括焊接端盖1111、活塞1212、活塞杆1313、缸筒1414、法兰端盖1515；焊接端盖1111下端焊接有缸筒1414；缸筒1414内安装有活塞1212，活塞1212内安装有活塞杆1313，活塞杆1313下端设计有单耳环，单耳环下端与压头系统44的双耳环形成销轴连接；缸筒1414下端内安装有法兰端盖1515，法兰端盖1515采用螺栓与支撑板形成螺栓固定连接。

支撑系统2的作用充当机架作用，为液压系统1和导向系统3的安装提供安装位置，并承载压头系统4和液压系统1的重力和反作用力。支撑系统2包括上支撑板21、下支撑板22、前支撑板23、后支撑板24，上述的支撑板大小、形状一致。上支撑板21呈长板状，长板的中心位置设计有活塞孔25，活塞孔25用于液压系统1的活塞杆13穿过；活塞孔25周向设计有连接通孔26，螺栓穿过连接通孔26将液压系统1紧固于支撑板的外表面；支撑板的左、右两端面设计有支撑板螺纹孔27，螺栓穿过支撑板螺纹孔27与导向系统3形成螺栓紧固连接。上支撑板21、下支撑板22、前支撑板23、后支撑板24均与导向系统3螺栓连接。

导向系统3为压头系统4的径向运动提供导向。所述导向系统3包括左导向板31，右导向板33，上述导向板的大小、形状一致。左导向板31呈正方形板状，正方形板的中心位置的设计有通孔，通孔用于光管51的穿过；通孔的轴向均布有四道矩形导向槽34，矩形导向槽34内配合安装有压板的矩形凸耳50，从而使压头系统4的上压板41、下压板42、前压板43、后压板44在导向系统3的作用下只能沿径向移动，并承载前压板43和后压板44的重力载荷，从而防止活塞杆13在前压板43和后压板44的重力作用下发生弯曲。左导向板31的矩形导向槽34左右两侧设置有导向板螺纹孔32，导向板螺纹孔32用于与连接支撑系统2形成螺栓连接。

冲头45系统用于挤压光管51，并通过改变冲头45的形状、大小、间距、挤压深度，从而可得到不同结构参数的丁胞传热管。所述压头系统4包括上压板41、下压板42、前压板43、后压板44、冲头45、冲头螺母46。上压板41、下压板42、前压板43、后压板44形状、大小一致。上压板41呈弧柱状，弧柱的外表中部两侧设计有平面，平面便于冲头螺母46的安装与拧紧；压板平面的中部开有小矩形沟槽47，小矩形沟槽47内配合安装有冲头45的螺纹杆部分，小矩形沟槽47用于调整冲头45的安装间距；压板弧柱的内表面中部两侧开有大矩形沟槽48，大矩形沟槽48内配合安装有冲头45的圆形台阶部分，圆形台阶用于承载冲头45的反作用力。上压板41上表面中部设计有圆形双耳环49，园形双耳环中心设计有通孔，销轴穿过圆形双耳环49将活塞杆13于上压板41连接在一起；上压板41左右两端面设计有矩形凸耳50，矩形凸耳50安装于导向系统3的矩形导向槽34内，从而使导向系统3为上压板41的径向位移提供导向。

管子处理系统5用于输送光管51，并工作时夹紧光管51。管子处理系统5包括光管51、左棍轮52、右棍轮53、气动夹爪54。光管51位于左棍轮52、右棍轮53中间，且左棍轮52、右棍轮53形状、大小一致。左棍轮52周向设计有圆弧凹槽，圆弧凹槽内安装有光管51，当左棍轮52、右棍轮53滚动时，可使光管51在滚动摩擦力的作用下沿轴向移动，从而实现光管51送入的自动化。左棍轮52的右侧安装有气动夹爪54，气动夹爪54用于夹紧光管51，从而防止光管51的转动，使后续的挤压成型的丁胞与上次挤压出的丁胞在同一直线上。