专利名称：双金属复合管旋压加工复合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管材加工装置，特别是涉及一种双金属复合管的加工装置。
背景技术：
输送管道一般采用钢铁管材，但是由于容易产生锈蚀而存在许多缺点，可是其他金属又比较昂贵。许多地方采用钢管衬塑的方法弥补不足，但是衬塑钢管受温度的使用限制，并且不能输送能与塑料产生化学反应的气体或液体，在供暖供水的输送中很少采用。[0003] 2004年IO月份国家发布了《中华人民共和国城镇建设行业标准》代号为CJ/T192-2004，确认了内衬不锈钢复合钢管在给水应用中的地位。内衬不锈钢复合钢管解决了上述问题，防止锈蚀和化学反应。图l为双金属复合钢管结构示意图。图中l为标准镀锌管，也即基管；2为不锈钢内管，即衬管。按照《中华人民共和国城镇建设行业标准》，不锈钢衬管材质为:304、316、316(L);基管执行标准1、 GB/T3091-2001(焊接钢管)，2、 GB/T8163-1999(无缝钢管)。 随着行业标准的诞生，推动了管材企业不断的涌现，目前全国有生产厂家7-8家，
生产技术总分三类。[0005] (1)拉拔法 拉拔法通过拉力，拉动不同的外径尺寸模具，使其达到冷扩复合的办法。优点生产速度快，技术要求低。缺点结合强度非常低，去内筋降低了焊接管压力要求，拉拔能耗高，成品报废率高，生产成本也高，以小口径为主。目前全国的生产厂家都以冷拔法为主，该法生产的产品结合强度低，在实际应用中存在的问题很多，该复合技术不久将淘汰出局。[0007] (2)爆燃法 爆燃法也就是通过爆炸产生的爆炸力，使内管与外管结合在一起的办法。优点结合强度很好。缺点技术要求非常高，安全系数低，基础投资大，报废率高，军工企业才有此条件，目前只有西安航天一家，以大口径为主。[0009] (3)旋压法 旋压法就是利用旋转体在衬管中旋转，同时对衬管产生压力，使衬管向外扩张，与
基管结合在一起。 中国发明专利CN1463810A(
公开日2003年12月31日)公开了一种复合管内管滚压扩张合成装置，利用装置体在内管中的旋转和推进，使内管在外管中扩张而与外管结合。在此过程中外管不变形，内管扩张范围在1毫米以内或数分之一毫米，内管扩张程度小，与外管结合不牢固，结合强度低，在应用中存在问题。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型提供一种在加工过程中基管和衬管都发生变形，加
工后基管恢复形状，而使基管和衬管紧密结合的双金属复合管旋压加工复合装置。 本实用新型的的复合理论是依据金属材料的拉伸屈服理论。由于基管和衬管两种金属材料的拉伸曲线差异，在一定温度的条件下，我们同时加上一个瞬时适宜的压力，在这个压力的作用下，衬管达到屈服阶段时，而基管还处于弹性变形阶段。当压力去除后基管的形状恢复，而达到屈服阶段而变形的衬管无法恢复原形，如图2所示，在对钢管的压力小于e i大于e 2时，基管Q235产生弹性变形，而衬管0Crl8Ni9产生塑性变形，当压力消失后，基管恢复原状，进行收縮，使基管进一步紧压衬管，使两者紧密的贴合。在复合过程中， 一台电动机带动传动轴使复合装置前进，产生压力。另一台电动机带动传动轴使复合装置在复合中产生旋转，瞬时的压力，通过滚压器的滚柱作用于衬管，同时一部分的机械能转换成热能，产生一定的温度使不锈钢管达到一定的软化，而达到复合目的，故简称旋压复合技术。[0014] 为解决上述问题，本实用新型是采用一下技术方案来实现的[0015] 双金属复合管旋压加工复合装置，包括传动系统和滚压器，其中传动系统包括旋转部分和进给部分，旋转部分有电机带动齿轮或皮带轮，传动杆与电机带动齿轮或皮带轮相连接，滚压器芯轴与传动杆相连接，进给部分包括电机驱动齿轮或走轮；其特征在于滚压器包括芯轴、滚动体、锁紧螺母、滚柱、调节垫片，芯轴的一端直径比另一端大，形成一定的锥度；调节垫片放置在芯轴直径大的一端；滚柱为圆拄形，内扣在滚动体内；滚动体的四周均布不使滚柱脱落的槽，此槽与滚动体轴向成一定的角度；滚动体和滚柱的组合体套在芯轴上，并用锁紧螺母锁紧。 前述的双金属复合管旋压加工复合装置，其特征在于上述的滚压器前端的最大内径不大于基管的内径，不少于衬管的内径；上述的滚压器后端的最大内径应大于基管内径0. 3-0. 5毫米范围内。 前述的双金属复合管旋压加工复合装置，其特征在于上述滚压器的推进速度为5米/分钟。 前述的双金属复合管旋压加工复合装置，其特征在于上述滚压器的旋转速度为500-700转/分钟。 本实用新型的有益效果是通过使装置旋转，同时对基管和衬管产生压力，使基管产生弹性变形，衬管产生塑性变形，压力消失后，基管恢复形状而使基管与衬管紧密结合在一起。在生产中具有操作方便、能耗低、成形效率高、成形质量易控制、无污染等特点。
图1是双金属复合钢管结构示意图； 图2是基管Q235与衬管0Crl8Ni9拉伸曲线示意图； 图3是本实用新型的主视图； 图4是图3中A-A向剖视图； 图5是本实用新型右视图； 图6是本实用新型作用示意图。 图中主要符号含义说明 1、碳素钢钢管(基管)2、不锈钢钢管(衬管) 3、锁紧螺母 4、滚动体 5、芯轴 6、滚柱 7、调节垫片 8、传动杆具体实施方式本实用新型是在普通碳素钢管内套入一不锈钢钢管，利用复合装置使不锈钢钢管产生径向膨胀，使不锈钢钢管外壁与碳素钢钢管内壁接触，通过旋转并形成挤压，使不锈钢钢管与碳素钢钢管形成过盈配合，最终紧密接触。复合装置具有自动径向调节能力，能适用于不同管径的管材，随着管径的扩大，始终保持滚柱与不锈钢钢管内壁相互接触。同时可以通过增加或减少调节垫片来控制不锈钢钢管与碳素钢钢管复合的紧密程度。[0032] 双金属复合管旋压加工复合装置传动系统包括旋转部分和进给部分旋转部分包括电机带动齿轮(未图示)或皮带轮(未图示)，芯轴5与传动杆8相连接，传动杆8与电机带动齿轮或皮带轮相连接，电机驱动带动齿轮或皮带轮旋转，齿轮或皮带轮带动传动杆8转动，传动杆8带动芯轴5转动，从而带动复合装置在不锈钢钢管内转动。传动杆8通过支撑轴承从而使传动杆8能够边旋转边移动。进给部分包括电机驱动齿轮或走轮，通过齿轮齿条转换或走轮走动使传动杆8直线移动；从而使电机带动传动杆8作轴向移动。[0033] 如图3至图6所示，滚压器是由锁紧螺母3、滚动体4、芯轴5、滚柱6、调节垫片7五部分组成。芯轴5特征为一端直径比另一端要大，形成一定的锥度；调节垫片7放置在芯轴5直径大的一端，通过增加或减少调节垫片7，不仅可以适用不同内径的复合管，还可以控制内外管复合的紧密程度；滚柱6为圆拄形，内扣在滚动体4内；滚动体4的四周均布不使滚柱6脱落的槽，此槽与滚动体4轴向成一定的角度，以保证在复合过程中衬管2的逐渐扩张变形，保证不使衬管2损坏；滚动体4和滚柱6的组合体套在芯轴5上，并用锁紧螺母3阻挡滚动体4外逃。 加工复合过程包括配管、复合、检测、精整、包装放库。 (1)配管将衬管通过机械或人工方式穿入基管内，在其中一端用复合器复合好10厘米左右翻边。
(2)复合传动杆带动复合装置旋转，使滚柱成螺旋形运动轨迹，在衬管内从一端
向另一端移动，滚柱对基管和衬管进行挤压，由于转动，同时一部分机械能转化成热量，使
衬管进行一定的软化，以利于扩张。滚柱挤压过后，进行弹性变形的基管进行恢复原状，进
行收縮，和衬管形成过盈配合，进一步加大结合强度，复合过程完成。
(3)检测A、复合管用涡流探伤仪检测其外管有无破裂； B、内窥镜检测其内管有无破裂； C、敲打复合管通过音频检测其复合强度； D、目测检查复合管有无变形。
(4)精整复合管如有变形通过调直机调直。
(5)包装入库根据行业标准包装入库。 加工过程中主要的条件在于复合过程，控制好第一台电动机的推进速度5米/分钟，电动机功率0. 75千瓦以上，第二台电动机的旋转速度500-750转/分钟，电动机功率1.5千瓦以上。复合装置在适宜的外力作用下与不锈钢衬管内壁发生摩擦，将部分机械能转化成热能，局部产生26(TC _3201:的温度，使不锈钢管产生软化。同时要求滚压器前端的最大内径不大于基管的内径，不少于不锈钢衬管的内径，滚压器后端的最大内径应大于基管内径O. 3-0. 5毫米范围内。
5[0044] 上述实施不以任何形式限定本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的 技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求双金属复合管旋压加工复合装置，包括传动系统和滚压器，其中传动系统包括旋转部分和进给部分，旋转部分有电机带动齿轮或皮带轮，传动杆与电机带动齿轮或皮带轮相连接，滚压器芯轴与传动杆相连接，进给部分包括电机驱动齿轮或走轮；其特征在于滚压器包括芯轴、滚动体、锁紧螺母、滚柱、调节垫片，芯轴的一端直径比另一端大，形成一定的锥度；调节垫片放置在芯轴直径大的一端；滚柱为圆拄形，内扣在滚动体内；滚动体的四周均布不使滚柱脱落的槽，此槽与滚动体轴向成一定的角度；滚动体和滚柱的组合体套在芯轴上，并用锁紧螺母锁紧。
2. 根据权利要求1所述的双金属复合管旋压加工复合装置，其特征在于上述的滚压器前端的最大内径不大于基管的内径，不少于衬管的内径；上述的滚压器后端的最大内径应大于基管内径0. 3-0. 5毫米范围内。
3. 根据权利要求1所述的双金属复合管旋压加工复合装置，其特征在于上述滚压器的推进速度为5米/分钟。
4. 根据权利要求1或3所述的双金属复合管旋压加工复合装置，其特征在于上述滚压器的旋转速度为500-700转/分钟。
专利摘要本实用新型提供一种双金属复合管旋压加工复合装置，包括传动系统和滚压器，其中传动系统包括旋转部分和进给部分，其特征在于滚压器包括芯轴、滚动体、锁紧螺母、滚柱、调节垫片，芯轴的一端直径比另一端大，形成一定的锥度；调节垫片放置在芯轴直径大的一端；滚柱为圆拄形，内扣在滚动体内；滚动体的四周均布不使滚柱脱落的槽，此槽与滚动体轴向成一定的角度；滚动体和滚柱的组合体套在芯轴上，并用锁紧螺母锁紧。装置旋转对基管和衬管产生压力，使基管产生弹性变形，衬管产生塑性变形，压力消失后，基管恢复形状而使基管与衬管紧密结合在一起。本实用新型在生产中具有操作方便、能耗低、成形效率高、成形质量易控制、无污染等特点。
文档编号B21D39/04GK201470785SQ20092023353
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月3日 优先权日2009年8月3日
发明者孟宪虎 申请人:江苏众信绿色管业科技有限公司