专利名称：一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器的制作方法
技术领域：
本发明属于金属管件制造技术领域，尤其是一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器。
背景技术：
扩径推弯弯头过程中，管坯加热采用中频电磁感应加热法，电磁感应线圈一般环绕于羊角芯头周围。电磁感应线圈的设计不仅与加工弯头的直径、壁厚、相对弯曲半径、材质和变形温度有关，还与材料的磁导率、热熔、导热率有关。其中，中频感应加热器的线圈匝数不仅与推弯时管坯所需的温度有关，而且与管坯材料的导磁率有关。相同尺寸的弯头，推 弯时管坯所需的温度越高，则中频感应加热器的线圈匝数越多；管坯材料的导磁性能越差，中频感应加热器的线圈匝数越多。对于口径Dn < IOOmm的顺磁性和铁磁性弯头的扩径推弯弯头，其电磁感应加热线圈均可用一匝或两匝的简单电磁感应线圈加热器，线圈一般为圆形紫铜管绕制，即可保证管材加热至变形温度和较均匀的温度均匀性。这种线圈重量轻，匝数少，线圈直径比管坯直径大很多，因而不会影响到扩径推弯前的管坯装料。对于大口径铁磁性弯头(大口径指口径Dn>300mm的弯头)，钢的导热系数高、磁导率高、热熔高，其电磁感应加热线圈为一个整体线圈，前端为多匝圆柱形的感应线圈，后端为圆锥形或海螺状的多匝感应线圈。对于长半径弯头，相对弯曲半径为1.5 (弯曲半径R=L OTn ;Dn为弯头直径，也称名义口径)，弯头弯曲度不大，线圈对装料不会产生太大影响。但是对于短半径弯头(弯曲半径R=Dn)来说，线圈弯曲度非常大，线圈如果均匀环绕羊角芯头的话，往往电磁感应加热线圈位于弯头背部的最后几匝线圈位置比芯杆位置低，会造成装料时芯杆水平移动与感应线圈发生相碰，为了便于管坯装料方便，将最后几匝线圈的垂直方向位置提高，这样，避免了电磁感应线圈与芯杆相碰，但是，感应线圈不是完全包绕在羊角芯头周围，有一部分羊角芯头露在感应线圈之外。对于钢弯头来说，由于钢的磁导率高，热熔大，钢弯头在推出电磁感应加热线圈后，钢弯头背部不发生温降，仍保持较高的温度，因而能保证弯头的弯曲变形。而对于大口径顺磁性钛合金弯头来说，钛合金是顺磁性材料，磁导率为1，钢的磁导率为1500，导热系数仅为钢的52%。磁导率小意味着电磁感应加热效率慢，导热系数低导致管坯温度分布均匀性差，热熔小致使管坯储热能力低。钛合金弯头口径越大，管坯表面积越大，散热速度越快，加热至变形温度越难，大口径钛合金弯头扩径推弯加热至变形温度是一个难点。而且，钛合金高温强度随温度的变化比较敏感，加工窗口小，对管坯加热均匀性要求更高，要求中频感应加热器具有良好的加热效率和恰当的保温措施。所以，顺磁性材料的感应加热线圈是与羊角芯头随形的多匝感应线圈，感应线圈对羊角芯头的包绕性好，加热和保温效率高，但同时也带来装料困难，感应线圈弯曲度大，弯曲段线圈会碰到芯杆，管坯不能装进去。如果将弯曲段线圈位置在设计时提高的话，可解决管坯装料问题，但是势必影响管坯加热均匀性，弯头扩径推弯出线圈外部位，弯头背部温度迅速降低，直接影响到弯头的推制速度，弯头前端扩径推弯变形受阻，后端温度高，扩径推弯速度快，不仅影响弯头的推制和整形，甚至造成管坯发生皱折、堆积等现象，导致弯头扩径推弯失败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其结构简单、设计合理、使用操作简便且可操作性强、使用效果好，不仅能提高大口径弯头扩径推弯时的管坯装料效率，而且能提高管坯的加热效率和均匀性。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种扩径推弯大口径弯头用可 分拆式电磁感应加热器，其特征在于包括扩径推弯过程中对用于加工需成型大口径弯头的管坯进行加热与保温的可分拆式电磁感应加热线圈，所述可分拆式电磁感应加热线圈套装在扩径推弯用成型芯头上，所述需成型大口径弯头的口径大于Φ300πιπι;所述可分拆式电磁感应加热线圈的中心轴线与所述成型芯头的中心轴线一致，且所述可分拆式电磁感应加热线圈与所述成型芯头之间的间距大于所述管坯的壁厚；所述成型芯头为羊角芯头，所述羊角芯头由引伸段、变形段和整形段依次连接组成，所述引伸段的后部与芯杆相接；所述芯杆为圆柱杆且扩径推弯之前所述管坯同轴套装在芯杆上，所述引伸段为横截面为圆形的直段，所述引伸段的直径与芯杆的直径相同；所述可分拆式电磁感应加热线圈包括直线段加热线圈和布设在所述直线段加热线圈前方的弯曲段加热线圈，所述直线段加热线圈和弯曲段加热线圈之间通过铜排进行连接；所述直线段加热线圈为环向缠绕于所述引伸段上的圆柱形铜线圈，所述弯曲段加热线圈环向缠绕于所述变形段和所述整形段上，所述弯曲段加热线圈为羊角状铜线圈且其结构与所述变形段和所述整形段的结构相同；所述直线段加热线圈和弯曲段加热线圈相串接后与中频电源相接。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是所述弯曲段加热线圈由前支架进行支撑，且所述直线段加热线圈由后支架进行支撑；所述前支架布设在弯曲段加热线圈下方，且所述后支架布设在直线段加热线圈下方；所述前支架包括左右两个对称布设的前支撑机构，所述前支撑机构包括呈竖向布设的前伸缩支撑杆、安装在所述前伸缩支撑杆底部且能进行水平移动的前行走机构、安装在所述前伸缩支撑杆顶部的前高度调节杆和安装在所述前高度调节杆内端部上的前固定连接板，所述前高度调节杆呈水平布设；所述前固定连接板呈竖直向布设，所述弯曲段加热线圈固定于左右两个所述前支撑机构的前固定连接板之间；所述后支架包括左右两个对称布设的后支撑机构，所述后支撑机构包括呈竖向布设的后伸缩支撑杆、安装在所述后伸缩支撑杆底部且能进行前后移动的后行走机构、安装在所述后伸缩支撑杆顶部且能进行左右移动的后高度调节杆和安装在所述后高度调节杆内端部上的后固定连接板，所述后高度调节杆呈水平布设；所述后固定连接板呈竖直向布设，所述直线段加热线圈固定于左右两个所述后支撑机构的后固定连接板之间。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是所述中频电源的频率为600Hz 1800Hz。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是所述直线段加热线圈和弯曲段加热线圈均由紫铜管线绕制而成，所述紫铜管线为圆形管线或矩形管线。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是所述直线段加热线圈为由矩形管线一绕制而成的立式绕制线圈，所述矩形管线一的横截面的宽度方向与所述引伸段的中心轴线方向一致；所述弯曲段加热线圈为由矩形管线二绕制而成的横式绕制线圈，所述矩形管线二的横截面的长度方向与所述变形段和所述整形段的中心轴线
方向一致。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是所述直线 段加热线圈上装有冷却管路一，且所述弯曲段加热线圈上装有冷却管路二。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是所述铜排与直线段加热线圈和弯曲段加热线圈之间均通过螺钉进行紧固连接。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是所述直线段加热线圈和弯曲段加热线圈的线圈匝数均为4匝 15匝。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是左右两个所述前支撑机构的前行走机构之间通过水平连接杆一连接为一体，且左右两个所述后支撑机构的后行走机构之间通过水平连接杆二连接为一体。上述一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征是所述可分拆式电磁感应加热线圈与所述成型芯头之间的间距为50mm 300mm,所述圆形管线的外径为14mm±3mm,所述矩形管线的横截面长度为30mm±5mm且其横截面宽度为20mm±4mm ;所述可分拆式电磁感应加热线圈的线圈匝间距离为所述圆形管线外径的(O. 2 4)倍或所述矩形管线的横向宽度的(O. 2 4)倍，所述矩形管线的横向宽度为所述矩形管线在所述羊角芯头的中心轴线方向上的宽度。本发明与现有技术相比具有以下优点I、所采用的可拆分式电磁感应加热线圈结构简单、设计合理且绕制成型方便。2、所采用的前支架与后支架组成支撑可拆分式电磁感应加热线圈的支撑架，且该支撑架的结构简单、轻便、设计合理且加工制作及拆装方便。3、所采用的支撑架使用操作简便且操作方式灵活，实际使用时只需将本发明放置于扩径推弯机的弯头槽上方即可。并且，利用该支撑架可对可拆分式电磁感应加热线圈的高度进行简便调整且实现方便，升降丝杠通过水平钢管对固定连接板的高度进行调整，进而对电磁感应加热器的高度进行调整，并且由于设置有前后两个支架，因而能简便对直线段加热线圈和弯曲段加热线圈的高度分别进行相应调整，并且当需对可拆分式电磁感应加热线圈的中部高度进行调整时，则同步对前后两个支架的高度进行调整即可。实际使用时，能简便对感应加热器与管坯之间的距离进行调整，并有效解决现有固定支撑架式感应加热器存在的加热管坯不均匀的问题。4、所采用的使用效果好，通过可在水平方向移动的行走机构实现加热器水平方向的移动，且通过伸缩支撑杆实现加热器高度方向的移动，从而对可拆分式电磁感应加热线圈和管坯之间的距离进行调整，同时再通过调整管坯的加热温度，保证管坯加热温度均匀性，并能有效减小扩径推弯推制出弯头的壁厚差，能有效解决现有固定支撑架式感应加热器存在的加热管坯不均匀的问题。尤其对于名义口径DnS 300_以上的大口径金属材料弯头的加热不均匀性问题，能有效提高所加工成型弯头的品质，因而其稳定产品质量效果显著。5、可拆分式电磁感应加热线圈由直线段加热线圈和弯曲段加热线圈组装而成且二者拆装方便，可拆分式电磁感应加热线圈的结构与羊角芯头的结构相同，所采用可拆分式电磁感应加热线圈的中心轴线与羊角芯头的中心轴线一致，能有效提高管坯的加热效率和均匀性。
6、直线段加热线圈采用矩形(或圆形)紫铜管线短边与管材中心线相平行的立式绕制，弯曲段线圈的紫铜管线采用矩形长边与芯头中心线相平行的横式绕制。矩形紫铜管线比圆形紫铜管线会产生更高的交变磁场，当磁场内的磁力线通过导磁性金属材料或工件时会在金属体或工件内产生更高的涡流，因而对被加工金属材料能达到更高的加热效果。同时，直线段加热线圈和弯曲段加热线圈上分别接冷却管路，冷却管路在使用时始终保持通水冷却状态，避免了线圈烧损。7、所采用可拆分式电磁感应加热线圈的中心轴线与羊角芯头的中心轴线一致，电磁感应加热圈相应截面直径大于羊角芯头直径IOOmm 600mm,线圈阻间距约为圆形紫铜管线直径的O. 5倍 4倍或者矩形管线横向宽度的O. 5倍 4倍，中频频率在600Hz 1800Hz范围内，因而能有效保证可拆分式电磁感应加热线圈加热的均匀性。8、大幅度减少了扩径推弯的装料难度，实际进行装料时，先将直线段加热线圈和弯曲段加热线圈间的铜排连接分开；之后通过移动所述前支架将弯曲段加热线圈移开，再将芯杆前移，此时直线段加热线圈套装在芯杆上且保持位置不变；随后从芯杆尾部将所述管坯装入，且待所述管坯装入后，将芯杆后移至原位，再通过移动所述前支架将弯曲段加热线圈套入所述羊角芯头的变形段和所述整形段上，并用铜排将直线段加热线圈和弯曲段加热线圈连接为一体，并形成所述可分拆式电磁感应加热线圈。因而，实际装料非常简便。尤其对于顺磁性材料的弯头生产过程，效果更加明显。9、使用效果好且实用价值高，能有效改善大口径金属短半径弯头扩径推弯法成形前装料效率，能较好地解决大口径金属短半径弯头装料时存在的感应加热线圈与羊角芯头相碰、管坯装不进去等实际问题，并能改善弯头的加热效率和均匀性，适用于大口径弯头，尤其是顺磁性、短半径弯头扩径推弯过程。综上所述，本发明结构简单、设计合理、使用操作简便且可操作性强、使用效果好，不仅能提高大口径弯头扩径推弯时的管坯装料效率，而且能提高管坯的加热效率和均匀性。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图I为本发明可分拆式电磁感应加热线圈的使用状态参考图。图2为本发明直线段加热线圈的安装状态示意图。图3为本发明前支架与后支架的使用状态参考图。图4为图3的右视图。附图标记说明1-1-1 一前行走机构； 1-1-2—后行走机构；1-2-1—升降丝杠一；
1-2-2—升降丝杠二 ；1-3—水平钢管二 ； 1_4_1 一前固定连接板；1-4-2—后固定连接板；1-5 —电磁感应加热器；1-6—水平连接杆一 ；1-7—斜向支撑杆； 1-8-1—丝杠螺母一；1-8-2—丝杠螺母_. ；1-9-1—手柄一 ；1-9-2—手柄_.；1-10—水平钢套管二；1-11 一紧固螺钉；1-12-1-竖向螺纹套筒一；1-12-2—竖向螺纹套筒二；I 一直线段加热线圈；2一弯曲段加热线圈；3—铜排；5—羊角芯头； 7一芯杆；8—需成型大口径弯头；11-冷却管路一；12-冷却管路二。
具体实施例方式如图I、图2所示，本发明包括扩径推弯过程中对用于加工需成型大口径弯头8的管坯进行加热与保温的可分拆式电磁感应加热线圈，所述可分拆式电磁感应加热线圈套装在扩径推弯用成型芯头上，所述需成型大口径弯头8的口径大于Φ300πιπι。所述可分拆式电磁感应加热线圈的中心轴线与所述成型芯头的中心轴线一致，且所述可分拆式电磁感应加热线圈与所述成型芯头之间的间距大于所述管坯的壁厚。所述成型芯头为羊角芯头5，所述羊角芯头5由引伸段、变形段和整形段依次连接组成，所述引伸段的后部与芯杆7相接。所述芯杆7为圆柱杆且扩径推弯之前所述管坯同轴套装在芯杆7上，所述引伸段为横截面为圆形的直段，所述引伸段的直径与芯杆7的直径相同。所述可分拆式电磁感应加热线圈包括直线段加热线圈I和布设在所述直线段加热线圈I前方的弯曲段加热线圈2，所述直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2之间通过铜排3进行连接。所述直线段加热线圈I为环向缠绕于所述引伸段上的圆柱形铜线圈，所述弯曲段加热线圈2环向缠绕于所述变形段和所述整形段上，所述弯曲段加热线圈2为羊角状铜线圈。所述直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2相串接后与中频电源相接。结合图3和图4，本实施例中，所述弯曲段加热线圈2由前支架进行支撑，且所述直线段加热线圈I由后支架进行支撑。所述前支架布设在弯曲段加热线圈2下方，且所述后支架布设在直线段加热线圈I下方。所述前支架包括左右两个对称布设的前支撑机构，所述前支撑机构包括呈竖向布设的前伸缩支撑杆、安装在所述前伸缩支撑杆底部且能进行水平移动的前行走机构1-1-1、安装在所述前伸缩支撑杆顶部的前高度调节杆和安装在所述前高度调节杆内端部上的前固定连接板1-4-1，所述前高度调节杆呈水平布设。所述前固定连接板1-4-1呈竖直向布设，所述弯曲段加热线圈2固定于左右两个所述前支撑机构的前固定连接板1-4-1之间。所述后支架包括左右两个对称布设的后支撑机构，所述后支撑机构包括呈竖向布设的后伸缩支撑杆、安装在所述后伸缩支撑杆底部且能进行前后移动的后行走机构1-1-2、安装在所述后伸缩支撑杆顶部且能进行左右移动的后高度调节杆和安装在所述后高度调节杆内端部上的后固定连接板1-4-2，所述后高度调节杆呈水平布设。所述后固定连接板1-4-2呈竖直向布设，所述直线段加热线圈I固定于左右两个所述后支撑机构的后固定连接板1-4-2之间。实际使用时，所述羊角芯头5的结构与2009年09月02日公开的专利号为CN200910021845. 8的发明专利申请文件中所公开的扩径推弯短半径弯头的成型芯头的结构相同。并且，所述扩径推弯羊角芯头由引伸段、变形段和整形段依次连接组成。实际加工时，所述羊角芯头5由引伸段、变形段和整形段依次组成，所述羊角状线圈的结构与所述变形段和所述整形段的结构相同。本实施例中，所述中频电源的频率为600Hz 1800Hz。实际进行接线时，所述中频电源布设在电频控制柜内。本实施例中，所述直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2均由紫铜管线绕制而成，所述紫铜管线为圆形管线或矩形管线。
实际对直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2进行布设时，所述引伸段上由前至后环绕有直线段加热线圈I，且所述变形段和所述整形段由前至后环绕有弯曲段加热线圈2。所述弯曲段加热线圈2与所述羊角芯头随形，且弯曲段加热线圈2的线圈形成为海螺状。本实施例中，所述直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2的线圈匝数均为4匝 15匝。也就是说，所述可分拆式电磁感应加热线圈的匝数为8匝 30匝。实际使用时，可根据实际需要，具体是需成型大口径弯头8的扩径推弯温度、推进速度、所采用中频电源的频率和电压、需成型大口径弯头8的尺寸等对直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2的线圈匝数进行相应调整。本实施例中，所述直线段加热线圈I为由矩形管线一 9绕制而成的立式绕制线圈，所述矩形管线一9的横截面的宽度方向与所述引伸段的中心轴线方向一致；所述弯曲段加热线圈2为由矩形管线二 10绕制而成的横式绕制线圈，所述矩形管线二 10的横截面的长度方向与所述变形段和所述整形段的中心轴线方向一致。也就是说，所述直线段加热线圈I采用立式绕制，矩形管线一 9横截面的短边与所述引伸段的中心轴线相平行；所述弯曲段加热线圈2采用横式绕制，矩形管线二 10的长边与所述变形段和所述整形段的中心轴线方向一致。本实施例中，所述直线段加热线圈I上装有冷却管路一 11，且所述弯曲段加热线圈2上装有冷却管路二 12。实际进行连接时，所述铜排3与直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2之间均通过螺栓进行紧固连接。所述铜排3的导电性优良，因而采用铜螺钉连接能有效保证直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2之间的导电性，且拆装方便。实际使用时，所述可分拆式电磁感应加热线圈与所述成型芯头之间的间距为50mm 300mm,所述圆形管线的外径为14mm±3mm,所述矩形管线的横截面长度为30mm±5mm且其横截面宽度为20mm±4mm。所述可分拆式电磁感应加热线圈的线圈阻间距离为所述圆形管线外径的(O. 2 4)倍或所述矩形管线的横向宽度的(O. 2 4)倍，所述矩形管线的横向宽度为所述矩形管线在所述羊角芯头5的中心轴线方向上的宽度。也就是说，所述可分拆式电磁感应加热线圈相应截面的直径大于所述羊角芯头5相应截面直径IOOmm 600_。当所述紫铜管线为圆形管线时，所述可分拆式电磁感应加热线圈的线圈匝间距离为所述圆形管线外径的(O. 2 4)倍；且当所述紫铜管线为矩形管线时，所述可分拆式电磁感应加热线圈的线圈匝间距离为所述矩形管线的横向宽度。本实施例中，所述直线段加热线圈I的线圈匝间距离为矩形管线一 9横截面的短边的(O. 2 4)倍，且所述弯曲段加热线圈2的线圈匝间距离为矩形管线二 10横截面的长边的(O. 2 4)倍。实际使用过程中，可根据具体需要，对所述可分拆式电磁感应加热线圈与所述成型芯头之间的间距、所述圆形管线的外径、所述矩形管线的横截面尺寸、所述直线段加热线圈I的线圈匝间距离以及所述弯曲段加热线圈2的线圈匝间距离等进行相应调整。实际使用时，所述可分拆式电磁感应加热线圈对推入扩径推弯羊角芯头5的管坯进行加热和保温。本实施例中，所述前伸缩支撑杆的高度低于所述后伸缩支撑杆的高度。实际进行加热时，所述弯羊角芯头5的引伸段呈水平向布设。本实施例中，所述前伸缩支撑杆包括竖向螺纹套筒一 1-12-1、由上至下同轴安装在竖向螺纹套筒一 1-12-1内的升降丝杠一 1-2-1和带动所述升降丝杠一 1-2-1进行上下升降的升降机构一，所述升降丝杠一 1-2-1与所述升降机构一相接。所述后伸缩支撑杆包括竖向螺纹套筒二 1-12-2、由上至下同轴安装在竖向螺纹套筒二 1-12-2内的升降丝杠二 1-2-2和带动所述升降丝杠二 1-2-2进行上下升降的升降机构二，所述升降丝杠二 1-2-2与所述升降机构二相接。本实施例中，所述升降机构一为同轴安装在竖向螺纹套筒一 1-12-1顶部的丝杠螺母一 1-8-1，所述丝杠螺母一 1-8-1上安装有手柄一 1-9-1。所述升降机构二为同轴安装在竖向螺纹套筒二 1-12-2顶部的丝杠螺母二 1-8-2，所述丝杠螺母二 1-8-2上安装有手柄二 1-9-2。也就是说，所述升降机构一和所述升降机构二均为手动升降机构，实际使用时，所述升降机构一和所述升降机构二也可以采用电动升降机构。本实施例中，所述前行走机构1-1-1和后行走机构1-1-2均由前后两个组装为一体的滚轮组成。本实施例中，所述前高度调节杆包括水平钢管一，所述前伸缩支撑杆顶部安装有水平钢套管一，所述水平钢管一的外端部套装在水平钢套管一内，且所述水平钢管一通过临时紧固件一固定在水平钢套管一内。所述后高度调节杆包括水平钢管二 1-3，所述前伸缩支撑杆顶部安装有水平钢套管二 1-10，所述水平钢管二 1-3的外端部套装在水平钢套管二1-10内，且所述水平钢管二 1-3通过临时紧固件二固定在水平钢套管二 1-10内。本实施例中，所述临时紧固件一和所述临时紧固件二均为紧固螺钉1-11。实际使用时，所述临时紧固件一和所述临时紧固件二也可以采用其它类型的紧固件。本实施例中，左右两个所述前支撑机构的前行走机构1-1-1之间通过水平连接杆一 1-6连接为一体，且左右两个所述后支撑机构的后行走机构1-1-2之间通过水平连接杆
二连接为一体。实际使用时，所述水平连接杆一 1-6能对所述前支架的宽度进行限位，且所述水平连接杆二能对所述后支架的宽度进行限位。同时，所述前伸缩支撑杆下部与水平连接杆一 1-6之间以及所述后伸缩支撑杆下部与所述水平连接杆二之间均有斜向支撑杆1-7。本实施例中，所述斜向支撑杆7与水平方向的夹角为45°。所述前支架与所述后支架底部所设置的两根斜向支撑杆1-7均呈对称布设，通过两根所述斜向支撑杆7能有效增加所述前支架与所述后支架的稳定性。
本实施例中，所述水平连接杆一 1-6、所述水平连接杆二和斜向支撑杆1-7均为槽钢。实际加工制作时，所述水平连接杆一 1-6、所述水平连接杆二和斜向支撑杆1-7也可以采用其它类型的连接杆件。本实施例中，所述斜向支撑杆1-7的顶部固定在竖向螺纹套筒一 1-12-1或竖向螺纹套筒二 1-12-2上。本实施例中，所述直线段加热线圈I与前固定连接板1-4-1之间通过铜螺栓一进 行连接，所述铜螺栓一的一端焊接固定在直线段加热线圈I上且其另一端固定在前固定连接板1-4-1上，所述前固定连接板1-4-1上设置有供所述铜螺栓一安装的螺栓安装孔。所述弯曲段加热线圈2与后固定连接板1-4-2之间通过铜螺栓二进行连接，所述铜螺栓二的的一端焊接固定在弯曲段加热线圈2上且其另一端固定在后固定连接板1-4-2上，所述后固定连接板1-4-2上设置有供所述铜螺栓二安装的螺栓安装孔。综上，所述前伸缩支撑杆安装在前行走机构1-1-1上，前行走机构1-1-1可在水平方向上进行前后移动，所述前伸缩支撑杆的顶部焊接有所述水平钢套管一，且所述水平钢套管一内插入所述水平钢管一，所述水平钢管一的内端部与前固定连接板1-4-1相连接。相应地，所述后伸缩支撑杆安装在后行走机构1-1-2上，所述后行走机构1-1-2可在水平方向上进行前后移动，所述后伸缩支撑杆的顶部焊接有所述水平钢套管二 1-10，且所述水平钢套管二 1-10内插入所述水平钢管二 1-3，所述水平钢管二 1-3的内端部与后固定连接板1-4-2相连接。实际使用时，通过丝杠螺母一 1-8-1和手柄一 1-9-1能简便对所述前伸缩支撑杆进行升降调整，且通过丝杠螺母二 1-8-2和手柄二 1-9-2能简便对所述后伸缩支撑杆进行升降调整。同时，由于所述前伸缩支撑杆和所述后伸缩支撑杆底部均安装有行走机构，因而所述前伸缩支撑杆和所述后伸缩支撑杆均能在水平方向上进行前后移动。实际使用过程中，通过对所述前伸缩支撑杆进行升降调整，便能对前固定连接板1-4-1的高度进行相应调整,并相应对直线段加热线圈I的高度进行相应调整；相应地,通过对所述后伸缩支撑杆进行升降调整，便能对后固定连接板1-4-2的高度进行相应调整，并相应对弯曲段加热线圈2的高度进行相应调整。因而，所述可分拆式电磁感应加热线圈的高度调整非常简便。所述前固定连接板1-4-1和后固定连接板1-4-2均为绝缘板。本实施例中，需成型大口径弯头8为扩径推弯半TC4钛合金弯头，该弯头的口径(直径)为Φ508πιπι、壁厚为15mm且其弯曲半径R为508mm，扩径推弯时所采用的管坯直径为Φ343. 67mm、壁厚为15mm且其长度为1196mm。预先设计的加热温度为680°C 880°C，管坯扩径推弯速度为O. 2mm/s 3mm/s。本实施例中，所述可分拆式电磁感应加热线圈的总匝数为14匝 30匝。其中，直线段加热线圈I的内径为Φ550ι πι Φ760ι πι,线圈绕制阻数为7阻 12胆，阻间距离为IOmm 25mm,线圈总长度为280mm 400mm,所述直线段加热线圈I用于提升被加工钛合金管坯的加热温度。所述弯曲段加热线圈2的进料口的内径为Φ 550mm Φ 760mm且其出料口的内径为Φ800ι πι Φ950ι πι,所述弯曲段加热线圈2上部的阻间距离为60mm 120mm且其下部的匝间距离14mm 30mm，所述弯曲段加热线圈2用于扩径推弯过程中对被加工钛合金管坯进行加热和保温，并最终获得需成型大口径弯头8。
所述矩形管线一 9和所述矩形管线二 10的规格均为30 X 20 X 2. 5mm,也就是说，所述矩形管线一 9在所述羊角心头5中心轴线方向上的宽度为20mm，且矩形管线二 10在所述羊角心头5中心轴线方向上的宽度为30mm。实际使用过程中，直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2分别支撑固定在所述后支架和所述前支架上。在扩径推弯前进行装料时，先将直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2间的铜排3的连接分开；之后通过移动所述前支架将弯曲段加热线圈2移开，再将芯杆7前移，此时直线段加热线圈I套装在芯杆7上且保持位置不变，详见图2 ;随后从芯杆7尾部将所述管坯装入，且待所述管坯装入后，将芯杆7后移至原位，再通过移动所述前支架将弯曲段加热线圈2套入所述羊角芯头5的变形段和所述整形段上，并用铜排3将直线段加热线圈I和弯曲段加热线圈2连接为一体，并形成所述可分拆式电磁感应加热线圈。因而，实际装料非常简便。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于包括扩径推弯过程中对用于加工需成型大口径弯头(8)的管坯进行加热与保温的可分拆式电磁感应加热线圈，所述可分拆式电磁感应加热线圈套装在扩径推弯用成型芯头上，所述需成型大口径弯头(8)的口径大于0300mm ;所述可分拆式电磁感应加热线圈的中心轴线与所述成型芯头的中心轴线一致，且所述可分拆式电磁感应加热线圈与所述成型芯头之间的间距大于所述管坯的壁厚；所述成型芯头为羊角芯头(5)，所述羊角芯头(5)由引伸段、变形段和整形段依次连接组成，所述引伸段的后部与芯杆(7)相接；所述芯杆(7)为圆柱杆且扩径推弯之前所述管坯同轴套装在芯杆(7)上，所述引伸段为横截面为圆形的直段，所述引伸段的直径与芯杆(7)的直径相同；所述可分拆式电磁感应加热线圈包括直线段加热线圈(I)和布设在所述直线段加热线圈(I)前方的弯曲段加热线圈(2 )，所述直线段加热线圈(I)和弯曲段加热线圈(2)之间通过铜排(3)进行连接；所述直线段加热线圈(I)为环向缠绕于所述引伸段上的圆柱形铜线圈，所述弯曲段加热线圈(2 )环向缠绕于所述变形段和所述整形段上，所述弯曲段加热线圈(2)为羊角状铜线圈；所述直线段加热线圈(I)和弯曲段加热线圈(2)相串接后与中频电源相接。
2.按照权利要求I所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于所述弯曲段加热线圈(2)由前支架进行支撑，且所述直线段加热线圈(I)由后支架进行支撑；所述前支架布设在弯曲段加热线圈(2)下方，且所述后支架布设在直线段加热线圈(I)下方；所述前支架包括左右两个对称布设的前支撑机构，所述前支撑机构包括呈竖向布设的前伸缩支撑杆、安装在所述前伸缩支撑杆底部且能进行水平移动的前行走机构(1-1-1)、安装在所述前伸缩支撑杆顶部的前高度调节杆和安装在所述前高度调节杆内端部上的前固定连接板(1-4-1)，所述前高度调节杆呈水平布设；所述前固定连接板(1-4-1)呈竖直向布设，所述弯曲段加热线圈(2)固定于左右两个所述前支撑机构的前固定连接板(1-4-1)之间；所述后支架包括左右两个对称布设的后支撑机构，所述后支撑机构包括呈竖向布设的后伸缩支撑杆、安装在所述后伸缩支撑杆底部且能进行前后移动的后行走机构(1-1-2)、安装在所述后伸缩支撑杆顶部且能进行左右移动的后高度调节杆和安装在所述后高度调节杆内端部上的后固定连接板(1-4-2)，所述后高度调节杆呈水平布设；所述后固定连接板(1-4-2)呈竖直向布设，所述直线段加热线圈(I)固定于左右两个所述后支撑机构的后固定连接板(1-4-2 )之间。
3.按照权利要求I或2所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于所述中频电源的频率为600Hz 1800Hz。
4.按照权利要求I或2所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于所述直线段加热线圈(I)和弯曲段加热线圈(2 )均由紫铜管线绕制而成，所述紫铜管线为圆形管线或矩形管线。
5.按照权利要求I或2所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于所述直线段加热线圈(I)为由矩形管线一(9 )绕制而成的立式绕制线圈，所述矩形管线一(9)的横截面的宽度方向与所述引伸段的中心轴线方向一致；所述弯曲段加热线圈(2)为由矩形管线二( 10)绕制而成的横式绕制线圈，所述矩形管线二( 10)的横截面的长度方向与所述变形段和所述整形段的中心轴线方向一致。
6.按照权利要求I或2所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于所述直线段加热线圈(I)上装有冷却管路一(11)，且所述弯曲段加热线圈(2 )上装有冷却管路二(12)。
7.按照权利要求I或2所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于所述铜排(3)与直线段加热线圈(I)和弯曲段加热线圈(2)之间均通过螺栓进行紧固连接。
8.按照权利要求I或2所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于所述直线段加热线圈(I)和弯曲段加热线圈(2)的线圈匝数均为4匝 15匝。
9.按照权利要求2所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆 式电磁感应加热器，其特征在于左右两个所述前支撑机构的前行走机构(1-1-1)之间通过水平连接杆一(1-6)连接为一体，且左右两个所述后支撑机构的后行走机构(1-1-2)之间通过水平连接杆二连接为一体。
10.按照权利要求4所述的一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，其特征在于所述可分拆式电磁感应加热线圈与所述成型芯头之间的间距为50mm 300mm，所述圆形管线的外径为14mm±3mm,所述矩形管线的横截面长度为30mm±5mm且其横截面宽度为20mm±4mm ;所述可分拆式电磁感应加热线圈的线圈匝间距离为所述圆形管线外径的(0. 2 4)倍或所述矩形管线的横向宽度的(0. 2 4)倍，所述矩形管线的横向宽度为所述矩形管线在所述羊角芯头(5)的中心轴线方向上的宽度。
全文摘要
本发明公开了一种扩径推弯大口径弯头用可分拆式电磁感应加热器，包括可分拆式电磁感应加热线圈，可分拆式电磁感应加热线圈套装在扩径推弯用成型芯头上；可分拆式电磁感应加热线圈的中心轴线与成型芯头的中心轴线一致；成型芯头为羊角芯头，羊角芯头由引伸段、变形段和整形段连接组成；可分拆式电磁感应加热线圈包括直线段加热线圈和弯曲段加热线圈，直线段加热线圈和弯曲段加热线圈之间通过铜排进行连接；直线段加热线圈环向缠绕于引伸段上，弯曲段加热线圈环向缠绕于变形段和整形段上。本发明结构简单、设计合理、使用操作简便且可操作性强、使用效果好，不仅能提高大口径弯头扩径推弯时的管坯装料效率，而且能提高管坯的加热效率和均匀性。
文档编号B21D9/18GK102962361SQ20121054406
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者陈军, 杨海瑛, 段文森 申请人:西北有色金属研究院