專利名稱：手調(diào)螺旋管成型機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋管成型機，尤其是一種手調(diào)螺旋管成型機。
背景技術(shù)：
螺旋管對傳熱傳質(zhì)過程具有強化作用，因而在能源、動力、石油化工等領(lǐng)域得到廣 泛應(yīng)用。一般工業(yè)應(yīng)用中的螺旋管換熱器雖然按照標準螺旋管設(shè)計，但往往由于制作不規(guī) 范，存在螺旋徑和螺旋節(jié)距不固定，螺旋升角不統(tǒng)一等問題，不能很好發(fā)揮標準螺旋管構(gòu)造 的優(yōu)越性能而影響強化換熱效果。對實驗研究而言，標準的螺旋管參數(shù)就顯得更為重要， 否則難以獲得流型、壓降或傳熱特性隨螺旋管本構(gòu)特征的變化規(guī)律甚至可能得出錯誤的結(jié) 論。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本 低、螺旋徑和螺旋節(jié)距參數(shù)精度高的手調(diào)螺旋管成型機。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種手調(diào)螺旋管成型機，包括設(shè)置于地面上的靠輪支架，靠輪支架上設(shè)有成等腰 三角形設(shè)置的三個模具靠輪，每個模具靠輪均通過牽引導桿與各自相對應(yīng)的手調(diào)節(jié)輪連 接，其中，頂部的模具靠輪為主動靠輪，下部兩個在同一直線上的兩個模具靠輪為從動靠 輪，螺旋管從主動靠輪和兩個從動靠輪之間穿過，主動靠輪通過嚙合齒輪與手動搖柄連接。所述模具靠輪圓周表面上設(shè)有半圓槽，該半圓槽槽深與螺旋管半徑相等。所述手調(diào)節(jié)輪包括連接桿，連接桿一端與牽引導桿連接，另一端上通過固定擋圈 和螺母固定有角接觸球軸承，角接觸球軸承外圈設(shè)置于鎖緊旋鈕體上，鎖緊旋鈕體一端通 過螺紋連接有環(huán)形鎖母，且環(huán)形鎖母壓緊固定角接觸球軸承，鎖緊旋鈕體通過其內(nèi)壁上的 螺紋旋于套在連接桿外部的圓筒形固定刻度盤外壁上的螺紋上，鎖緊旋鈕體另一端設(shè)有旋 于固定刻度盤外壁上的調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕前端周向上設(shè)有錐形旋轉(zhuǎn)刻度盤。所述主動靠輪中心與兩從動靠輪中心連線之間的間距為e 式中，R為螺旋管螺旋半徑，r為兩從動靠輪半徑，c為兩從動靠輪中心距的一半， Dc為螺旋管的螺旋徑即彎制時螺旋管的基圓直徑。所述兩從動靠輪從俯視方向看沿螺旋中心線方向前后之間有相對間距e' 式中，Pt為螺旋管的螺旋節(jié)距，其中，
為螺旋管的螺旋徑即 彎制時螺旋管的基圓直徑，Ψ為螺旋管的螺旋角，M為兩從動靠輪在螺旋管基圓上對應(yīng)的 弧長，眾=肌如(0/及).仇，1 為螺旋管螺旋半徑，c為兩從動靠輪中心距的一半。本發(fā)明基于三點確定一個圓的原理及螺旋升角計算方法，以裝置于靠輪架上的三個模具靠輪為支點，通過轉(zhuǎn)動手動搖柄經(jīng)齒輪傳動帶動主動靠輪完成制管過程；三個手調(diào) 節(jié)輪均通過牽引導桿分別與三個模具靠輪連接，用于確定螺旋徑、螺旋節(jié)距和調(diào)節(jié)兩從動 靠輪中心距，以擴充可制作螺旋徑的范圍。手調(diào)節(jié)輪是測微器式的調(diào)節(jié)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)部分裝有兩對角接觸球軸承，調(diào)節(jié)過 程中由固定刻度盤和旋轉(zhuǎn)刻度盤可直觀讀出數(shù)值。模具靠輪使用耐磨錳鋼制作，根據(jù)實際需要可車制多種規(guī)格，以適用于不同管徑 的管材彎制螺旋管。本發(fā)明具有以下特點和有益效果1.測微器式的手調(diào)節(jié)輪具有很高的精度，可精確確定所要成型螺旋管的螺旋徑和 螺旋節(jié)距參數(shù)，成品誤差小，能夠達到標準螺旋管換熱實驗研究精度要求。2.模具靠輪可根據(jù)管材規(guī)格靈活設(shè)計，拆卸方便，從動靠輪中心距可在較大范圍 內(nèi)變動，從而可擴充制管參數(shù)范圍3.整體結(jié)構(gòu)簡單，適于冷彎，操作方便。


圖1是手調(diào)螺旋管成型機主視示意圖；圖2是手調(diào)螺旋管成型機俯視示意圖；圖3是手調(diào)節(jié)輪結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1.手調(diào)節(jié)輪I，2.從動靠輪I，3.螺旋管，4.手動搖柄，5.主動靠輪，6.從動 靠輪II，7.手調(diào)節(jié)輪ΙΙ，8.牽引導桿，9.手調(diào)節(jié)輪III，10.靠輪支架，11.連接桿，12.刻 度，13.固定刻度盤，14.旋轉(zhuǎn)刻度盤，15.調(diào)節(jié)旋鈕，16.鎖緊旋鈕，17.固定擋圈，18.角接 觸球軸承，19.環(huán)形鎖母。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖1所示，一種手調(diào)螺旋管成型機，包括固定于地面上的靠輪支架10，靠輪支架 10上設(shè)有成等腰三角形設(shè)置的三個模具靠輪，每個模具靠輪均通過牽引導桿8與各自相對 應(yīng)的手調(diào)節(jié)輪連接，其中，頂部的模具靠輪為主動靠輪5，下部兩個模具靠輪為從動靠輪I 2和從動靠輪116，螺旋管3從主動靠輪5和兩個從動靠輪之間穿過，主動靠輪5通過嚙合 齒輪與手動搖柄4連接。圖2中，模具靠輪圓周表面上設(shè)有半圓槽，該半圓槽槽深與螺旋管3半徑相等。模 具靠輪使用耐磨錳鋼制作，根據(jù)實際需要可車制多種規(guī)格，以適用于不同管徑的管材彎制 螺旋管3。如圖3所示，手調(diào)節(jié)輪是測微器式的調(diào)節(jié)機構(gòu)，其包括連接桿11，連接桿11 一端與 牽引導桿8連接，另一端上通過固定擋圈17和螺母固定有兩個并列的角接觸球軸承18，角 接觸球軸承外圈設(shè)置于鎖緊旋鈕體16上，鎖緊旋鈕體16 —端通過螺紋連接有環(huán)形鎖母19， 且環(huán)形鎖母19壓緊固定角接觸球軸承18，鎖緊旋鈕體16通過其內(nèi)壁上的螺紋旋于套在連 接桿11外部的圓筒形固定刻度盤13外壁上的螺紋上，鎖緊旋鈕體16另一端設(shè)有旋于固定 刻度盤13外壁上的調(diào)節(jié)旋鈕15，調(diào)節(jié)旋鈕15前端周向上設(shè)有錐形旋轉(zhuǎn)刻度盤14。
手調(diào)節(jié)輪前端是用于連接牽引導桿8的連接桿11，其既起連接作用也與角接觸球 軸承18配合支撐軸承滾動，末端由固定擋圈17和螺母固定；角接觸球軸承18裝置于鎖緊 旋鈕體16上，通過環(huán)形鎖母19螺紋連接壓緊固定；調(diào)大尺寸過程中，旋進調(diào)節(jié)旋鈕15并讀 取固定刻度盤13和旋轉(zhuǎn)刻度盤14上的刻度12至所要求尺寸，隨后旋進鎖緊旋鈕16便帶 動連接桿11前進，直至調(diào)節(jié)旋鈕15的固定位置，調(diào)小尺寸時與此過程相反，通過調(diào)節(jié)旋鈕 15和鎖緊旋鈕16的配合確定上述e、e'值及兩從動靠輪的中心距，從而實現(xiàn)螺旋管的精確 制作。圖1所示，主動靠輪12中心與兩從動靠輪中心連線之間的間距為e 式中，R為螺旋管螺旋半徑，r為兩從動靠輪半徑，c為兩從動靠輪中心距的一半， Dc為螺旋管3的螺旋徑即彎制時螺旋管3的基圓直徑。工作時，通過調(diào)節(jié)手調(diào)節(jié)輪II 7經(jīng)牽引導桿8上下移動主動靠輪5可實現(xiàn)調(diào)節(jié)e 的大小，滿足加工不同螺旋管3的需要。如圖2所示，兩從動靠輪從俯視方向看沿螺旋中心線方向前后之間有相對間距e' 式中，Pt為螺旋管的螺旋節(jié)距，其中，Pt = π · Dc ^tam Dc為螺旋管的螺旋徑 即彎制時螺旋管的基圓直徑，Ψ為螺旋管的螺旋角，M為兩從動靠輪在螺旋管基圓上對應(yīng) 的弧長，
, R為螺旋管螺旋半徑，c為兩從動靠輪中心距的一半。工作時，調(diào)節(jié)手調(diào)節(jié)輪I 1，通過牽引導桿8前后移動從動靠輪I 2沿螺旋中心線 方向與從動靠輪II 6的相對位置e'可以形成一定的螺旋升角。調(diào)節(jié)手調(diào)節(jié)輪1119，通過 牽引導桿8在靠輪支架10的cd范圍內(nèi)左右移動從動靠輪II 6，可調(diào)節(jié)兩從動靠輪的中心 距，以擴展可制作螺旋徑的范圍。本發(fā)明基于三點確定一個圓的原理及螺旋升角計算方法，以裝置于靠輪支架10 上的三個模具靠輪為支點，通過轉(zhuǎn)動手動搖柄4經(jīng)齒輪傳動帶動主動靠輪5完成制管過程； 三個調(diào)節(jié)手調(diào)節(jié)輪均通過牽引導桿8分別與三個模具靠輪連接，用于確定螺旋管3螺旋徑、 螺旋節(jié)距和調(diào)節(jié)兩從動靠輪中心距，以擴充可制作螺旋徑的范圍。
權(quán)利要求
一種手調(diào)螺旋管成型機，其特征在于包括設(shè)置于地面上的靠輪支架，靠輪支架上設(shè)有成等腰三角形設(shè)置的三個模具靠輪，每個模具靠輪均通過牽引導桿與各自相對應(yīng)的手調(diào)節(jié)輪連接，其中，頂部的模具靠輪為主動靠輪，下部兩個在同一直線上的兩個模具靠輪為從動靠輪，螺旋管從主動靠輪和兩個從動靠輪之間穿過，主動靠輪通過嚙合齒輪與手動搖柄連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手調(diào)螺旋管成型機，其特征在于所述模具靠輪圓周表面上 設(shè)有半圓槽，該半圓槽槽深與螺旋管半徑相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手調(diào)螺旋管成型機，其特征在于所述手調(diào)節(jié)輪包括連接桿， 連接桿一端與牽引導桿連接，另一端上通過固定擋圈和螺母固定有角接觸球軸承，角接觸 球軸承外圈設(shè)置于鎖緊旋鈕體上，鎖緊旋鈕體一端通過螺紋連接有環(huán)形鎖母，且環(huán)形鎖母 壓緊固定角接觸球軸承，鎖緊旋鈕體通過其內(nèi)壁上的螺紋旋于套在連接桿外部的圓筒形固 定刻度盤外壁上的螺紋上，鎖緊旋鈕體另一端設(shè)有旋于固定刻度盤外壁上的調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào) 節(jié)旋鈕前端周向上設(shè)有錐形旋轉(zhuǎn)刻度盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手調(diào)螺旋管成型機，其特征在于所述主動靠輪中心與兩從 動靠輪中心連線之間的間距為e 式中，R為螺旋管螺旋半徑，r為兩從動靠輪半徑，c為兩從動靠輪中心距的一半，Dc為 螺旋管的螺旋徑即彎制時螺旋管的基圓直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手調(diào)螺旋管成型機，其特征在于所述兩從動靠輪從俯視方 向看沿螺旋中心線方向前后之間有相對間距e' 式中，Pt為螺旋管的螺旋節(jié)距，其中，Pt= π · Dc'tarn Dc為螺旋管的螺旋徑即彎 制時螺旋管的基圓直徑，Ψ為螺旋管的螺旋角，M為兩從動靠輪在螺旋管基圓上對應(yīng)的弧 長， ，R為螺旋管螺旋半徑，c為兩從動靠輪中心距的一半。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手調(diào)螺旋管成型機，包括設(shè)置于地面上的靠輪支架，靠輪支架上設(shè)有成等腰三角形設(shè)置的三個模具靠輪，每個模具靠輪均通過牽引導桿與各自相對應(yīng)的手調(diào)節(jié)輪連接，其中，頂部的模具靠輪為主動靠輪，下部兩個在同一直線上的兩個模具靠輪為從動靠輪，螺旋管從主動靠輪和兩個從動靠輪之間穿過，主動靠輪通過嚙合齒輪與手動搖柄連接。本發(fā)明中手調(diào)節(jié)輪具有很高的精度，可精確確定所要成型螺旋管的螺旋徑和螺旋節(jié)距參數(shù)，成品誤差小，能夠達到標準螺旋管換熱實驗研究精度要求。模具靠輪可根據(jù)管材規(guī)格靈活設(shè)計，拆卸方便，從動靠輪中心距可在較大范圍內(nèi)變動，從而可擴充制管參數(shù)范圍。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單，適于冷彎，操作方便。
文檔編號B21D11/06GK101905258SQ201010220779
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者于澤庭, 王美霞, 邵莉, 陳常念, 韓吉田 申請人:山東大學