专利名称：一种高效换热管多功能加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高效换热管多功能加工装置，属于管壁上具有特定槽肋的特殊管加工成型设备技术领域。
高效换热管是一种管壁上具有特定结构槽肋的特殊管材，其需求量越来越大。现有的同类装置只能完成普通外肋管的加工，新型的具有复杂槽、肋结构的高效换热管需经多道工序才能完成，例如大螺槽、纵纹及细螺纹肋的加工分别在三个不同的专用设备上进行。这类设备的另一个缺点是转动部件惯量大，加工时管子需拉拔机构牵引，有工作回程，使设备的工效较低，加工长度也受限制。
本实用新型的目的是公开一种工效高、功能多的高效换热管加工装置，能实现高效换热管的管壁复杂槽、肋的不定尺成型加工。
本实用新型的任务是这样实现的，一个包括动力和传动机构的多功能金属管外壁槽肋成型装置，其成型加工部份至少包括一个轧纵纹机构和一个制齿机构。所述轧纵纹机构设有一组依被加工管圆周均布的轧花辊，各轧花辊经轧辊轴支承在对应的辊架上，各辊架以其分布的径向位置线为轴线可转动地支承在轧纵纹机构支座上，各轧辊轴经万向轴分别与一个多轴输出机构的对应输出轴连接。所述制齿机构处于轧纵纹机构同一轴线上，该机构设有一个与传动机构连接的旋切刀盘和一个夹持被加工金属管的定心活卡组，旋切刀盘上具有一个刀具气动进给控制机构，所述定心活卡组可转动地支承在与旋切刀具转动中心同轴的活卡座的中央孔内。
所述旋切刀盘的刀具进给机构是这样设计的，一个内刀盘经滑键与一个套装在其外的驱动盘连接，制齿刀具的滑动刀杆架持在内力盘的一个径向滑槽内，刀杆的外端与所述驱动盘的一个内圆锥面接触，一个气动活塞与内刀盘经轴承轴向连接。需进刀时气动活塞驱动内刀盘轴向移动，刀具外端顺驱动盘的内锥面移动，刀具作向心方向移动。
上述装置用来加工单侧强化高效换热管，若需要加工带大螺纹的双侧强化高效换热管仅需在上述轧纵纹机构与多轴驱动机构之间加设一个轧槽机构，该机构与轧纵纹机构具有相同的结构，但轧辊不同，该机构的轧辊组中有一个为带凸缘的大螺槽轧辊，其余为双曲面凹弧面光辊，该机构辊轴的两端经万向轴分别与多轴输出机构的驱动输出轴和轧花机构的辊轴连接。
本实用新型的特点是1.轧辊组在滚轧时对被加工管具有轴向推动作用，无须专门拉拔机构，可进行不定尺金属管加工。
2.轧槽机构、轧纵纹机构与制齿机构配合可一次完成从光管到单侧强化或双侧强化高效换热管的成型。
3.转动部件惯量小，可提高加工速度。
4.装置结构紧凑。
下面就附图和实施例对本实用新型作具体说明。
图1是加工单侧强化换热管的设备示意图；图2是加工双侧强化换热管的设备示意图；图3是轧纵纹机构结构示意图；图4和图5是轧花辊的两个视图6是轧槽机构结构示意图；图7是凹弧面光辊立体视图；图8是轧槽辊立体视图；图9是制齿机构结构示意图；
图10是多轴输出机构结构示意图。
图1是加工单侧强化换热管的设备示意图。图中制齿机构1和轧纵纹机构2为主功能机构。轧纵纹机构中的轧花辊组21对被加工管外壁轧花，并使管子获得一个轴向驱动力。在其后的制齿机构1在已轧纵纹的管壁上制螺纹肋齿，该机构中设有夹持管子的定心活卡组11，在加工中对管子起支承作用，防止振摆。电机3经齿带4直接驱动制齿机构1的旋切刀盘12，还经行星减速器5和介轮机构6与一个多轴输出机构7传动连接，该机构的各输出轴经万向轴8与轧纵纹机构2的轧花辊组传动连接。
图2是用于加工双侧强化换热管的设备示意图。与
图1相比，仅在多轴输出机构7与轧纵纹机构2之间增设一个轧槽机构9，该机构的轧槽辊组91经万向轴8a与多轴输出机构7连接，经万向轴8b与轧纵纹机构2连接。轧槽机构9、轧纵纹机构2和制齿机构1依次实现管子的大螺纹槽、纵纹和细螺纹肋的成型加工，可将光管一次加工为复杂的双侧强化换热管。
图3为轧纵纹机构主结构图。图中轧花辊组21均布于被加工管100的管外，经辊轴22支承在辊架23、24上。辊架23、24固定在支座25上。辊架23、24与支座25的安装位置关系为辊架的中心线顺着辊组分布圆的径线，辊架依该安装中心线与支座可转动连接。操作时辊轴轴线被调整到与被加工管轴线成一个夹角，这样，轧花辊滚轧管壁同时，还使管子获得一个轴向推力，均匀而持续地推进被加工管子，从而省去专门的拉拔机构，也克服了常规拉拔机构带来的缺点——工作回程。轧辊架分为两种，一种为定轧辊架23，另一种为动轧辊架24，动轧辊架24仅需设一个，其余为定轧辊架23。定轧辊架23安装调整完毕后与支座25固定；动轧辊架24则需要在每次操作开始或结束时，作径向移动。本图中动轧辊架24设有一个支承轴26与一个分度盘套27经滑键套装连接，该分度盘套27可转动地置于支座25的一个径向安装孔内，由紧固螺栓28将其固定。支承轴26的外端设有移动凸轮机构29。辊轴22的一端经万向轴8与传动机构连接，使辊轮成为主动轮。
图4和图5为所用轧花辊21的两个视图，辊柱面上设有轧纵纹的轧花齿。轧花齿面母线可与辊轴线平行，也可成一夹角。
图6为轧槽机构9的主结构，该机构与上述轧纵纹机构2具有相同的结构，但使用的是轧槽辊组，其中有一个为带凸缘的轧槽辊92，其余为凹弧面光辊93。轧槽辊92设在动轧辊架24上，同样在加工时需作径向移动。轧槽辊辊轴94一端经万向轴8a与传动机构连接，另一端经万向轴8b与轧花辊辊轴连接。
凹弧面光辊93的外形见图7，其母线为双曲线。轧槽辊92的外形见图8。
图9所示制齿机构是本设计中的一个关键部件，其功能是在已完成大螺槽和纵纹或完成纵纹成型的管子上通过刀具高速旋切，将管壁切削出翻起的细螺纹肋，刀具的进给必须在刀盘旋转过程中进行，同时还必须使行进和转动的管子维持足够稳定的定心支承。刀盘部份设有一个驱动盘12，经轴承13架持在制齿机构支座14的中央孔内，通过皮带4与传动机构连接。驱动盘12的中央孔内设置内刀盘15，两者为滑键连接，内刀盘15可作轴向移动。滑动刀杆16架持在内刀盘15的一个径向滑槽内，其外端与驱动盘12的一个内圆锥面接触。这个内圆锥面也可用斜面替代。内刀盘15与气动活塞17经推力轴承18连接，当活塞17右移时，内刀盘15随之移动，滑动刀杆16作进给运动。当活塞17左移时，内刀盘15在复位弹簧19的作用下左移，刀杆16在离心力作用下外移退刀。被加工管100在轧辊作用下既作轴向移动又作转动，刀杆16的左侧有轧纵纹机构支承，其右端也必须有一个活卡定心支承。本图中固定卡头101、正锥定心卡头102及倒锥定心卡头103组成一个活卡机构，它们可转动地支承在卡头座104的中央孔内。固定卡头101靠其弹性夹持被加工管100，它不作轴向移动。另两个定心卡头102和103弹性夹爪的外侧有一个锥面支承，以加强夹持力，但当夹持力过大时它们又被推向松动方向，这样定心卡头102和103的夹持力维持在一个动态平衡状态。
图10为多轴输出机构主结构。二连齿轮71经轴承72架持在多轴输出机构的支座73上，它的外部齿轮与传动机构连接，内部齿轮驱动一组圆周均布的从动齿轮74，输出轴75经万向轴与轧辊连接。二连齿轮71设有中央孔76，被加工管100穿过该孔，在二连齿轮72与被加工管100之间还设有一个支承套77，以减少管子的振摆。
权利要求1.一种高效换热管多功能加工装置，包括动力和传动机构，金属管外壁槽肋成型机构，其特征在于所述金属管外壁槽肋成型机构至少包括一个轧纵纹机构和一个制齿机构，所述轧纵纹机构设有一组依被加工金属管圆周均布的轧花辊，各轧花辊经轧辊轴支承在对应的辊架上，各辊架以其分布的径向位置线为轴线可转动地支承在轧纵纹机构支座上，各轧辊轴经万向轴分别与传动机构的一个多轴输出机构的对应输出轴连接，所述制齿机构处于轧纵纹机构同一轴线上，该机构设有一个与传动机构连接的旋切刀盘和一个夹持被加工金属管的定心活卡组，所述旋切刀盘具有一个刀具气动进给控制机构，所述定心活卡组可转动地支承在与旋切刀具转动中心同轴的活卡座的中央孔内。
2.按权利要求1所述的高效换热管多功能加工装置，其特征是所述旋切刀盘具有一个内刀盘，经滑键与套装在其外的驱动盘连接，滑动刀杆架持在内刀盘的一个径向滑槽内，该刀杆的外端与所述驱动盘上的一个内圆锥面接触，一个气动活塞经轴承与内刀盘轴向连接。
3.按权利要求1或2所述的高效换热管多功能加工装置，其特征是在所述的轧纵纹机构之前还设有一个轧槽机构，该机构设有一组依被加工金属管圆周均布的轧辊，其中有一个为带凸缘的轧槽辊，其余为凹弧面光辊，各轧辊经辊轴支承在对应的辊架上，各辊架以其分布的径向位置线为轴线可转动地支承在轧槽机构支座上，各轧辊轴的一端经万向轴与所述多轴输出机构的对应输出轴连接，另一端经万向轴与所述轧纵纹机构的轧花辊轴连接。
4.按权利要求1或2所述的高效换热管多功能加工装置，其特征是所述多轴输出机构为一个齿轮传动机构，设有一个具有空心轴的二连齿轮，外端齿轮与前级传动机构连接，里端齿轮驱动一组依圆周均布的被动齿轮，被动齿轮轴为输出轴。
专利摘要本实用新型涉及一种高效换热管多功能加工装置，属于特殊金属管管壁槽肋成型设备技术领域，以多轴输出机构驱动均布的轧槽辊组和轧纵纹的辊组，在成型同时将管持续推进，最后一级为制齿机构，一个进给可控的旋刀完成对管的细螺纹肋切削成型，该机构中设夹持被加工管的定心活夹。这种装置结构紧凑，工效高，可一步完成从光管到单侧强化或双侧强化高效换热管的加工成型作业。
文档编号B21D53/02GK2191721SQ9421112
公开日1995年3月15日 申请日期1994年5月16日 优先权日1994年5月16日
发明者崔建伟 申请人:崔建伟