一種彈性材料液脹成形雙金屬復(fù)合管的裝置的制造方法
【專利摘要】一種彈性材料液脹成形雙金屬復(fù)合管的裝置，包括脹桿，包覆在脹桿外表面的高彈性膠管材料，與脹桿一端采用螺紋連接的高壓液體輸送裝置，與脹桿另一端采用螺紋連接的雙金屬復(fù)合管穿套導(dǎo)向裝置，高彈性膠管材料在高壓液體壓力作用下發(fā)生內(nèi)體積增加的膨脹變形，使雙金屬復(fù)合管內(nèi)管發(fā)生塑性變形并與外管貼合，外管同時發(fā)生彈性變形，最終成形出內(nèi)外管緊密貼合的雙金屬復(fù)合管；本實用新型采用彈性材料作為脹形傳力媒介，隔絕脹形液體與被脹形件的接觸，保證脹形復(fù)合過程中雙金屬復(fù)合管的內(nèi)外均沒有水的接觸，完全杜絕雙金屬復(fù)合管內(nèi)外管夾層進水問題，節(jié)約生產(chǎn)制造成本，零排放無污染。
【專利說明】
一種彈性材料液脹成形雙金屬復(fù)合管的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于雙金屬復(fù)合管制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種彈性材料液脹成形雙金屬復(fù)合管的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]管道輸送作為一種經(jīng)濟、環(huán)保、安全、不間斷的長距離輸送工具得到了迅速發(fā)展，已成為與鐵路、公路、水路和航空并列的五大運輸行業(yè)之一，但近年來，管道輸送安全問題也日漸突出，因管道腐蝕引發(fā)的安全事故頻發(fā)。因此，研發(fā)高性價比的耐腐蝕輸送管道及對已有管道的修復(fù)一直是國內(nèi)外學(xué)者主要研究課題之一。不銹鋼、鈦合金等管道因其具有優(yōu)良的耐蝕性和加工工藝性，在石油、天然氣、化工、市政、建筑等行業(yè)具有很好的應(yīng)用前景，但采用純不銹鋼或鈦合金管道成本較高，限制了其在工業(yè)實際生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用。而如果使用不銹鋼-碳鋼雙金屬復(fù)合管，既可有效解決管道腐蝕問題，也可大大降低成本，充分發(fā)揮了碳鋼與不銹鋼各自的優(yōu)點，雙金屬復(fù)合管就是在這樣的背景下應(yīng)運而生。
[0003]雙金屬復(fù)合管的制造方法有多種，典型的方法包括:液脹法、熱擠壓法、爆炸焊接法、粉末冶金法、離心鑄造法等。根據(jù)基管與襯管間的成形界面，又分為具有冶金結(jié)合面的雙金屬復(fù)合管和具有機械結(jié)合面的雙金屬復(fù)合管。多年的應(yīng)用實踐證明，機械式雙金屬復(fù)合管耐腐蝕性能優(yōu)良，成本低，是高腐蝕性油氣輸送管道的最佳選擇，特別是通過高壓液脹成形方式生產(chǎn)的雙金屬復(fù)合管，具有生產(chǎn)效率高，結(jié)合力大，管內(nèi)表面無擦傷和破壞現(xiàn)象，且無加工硬化現(xiàn)象，復(fù)合精度高等顯著優(yōu)點，占據(jù)了世界范圍內(nèi)大部分雙金屬復(fù)合管市場。
[0004]傳統(tǒng)液脹成形工藝因為壓力傳遞介質(zhì)是水，脹形過程中，內(nèi)外管均會與水接觸，一次復(fù)合過程進行一次充水、排水過程。為保證雙金屬復(fù)合管的復(fù)合質(zhì)量，在內(nèi)外管復(fù)合前，需將內(nèi)外管兩端縫隙進行封焊、抽真空等工序或者在內(nèi)外管兩端加裝防水密封圈，使內(nèi)外管之間沒有水分進入，保證復(fù)合要求。
[0005]傳統(tǒng)液脹成形裝置，脹形過程中的軸向力通過兩根或四根機架大梁承受，復(fù)合管兩端的密封通過液壓缸頂緊密封，液壓缸同樣需要克服軸向力，使得裝置體積龐大，造價較高。同時，裝置維護成本和運行成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種彈性材料液脹成形雙金屬復(fù)合管的裝置，保證脹形復(fù)合過程中雙金屬復(fù)合管的內(nèi)外均沒有水的接觸，完全杜絕雙金屬復(fù)合管內(nèi)外管夾層進水問題;高壓液體在密閉的彈性材料容腔內(nèi)反復(fù)使用，無充排水過程，簡化脹形復(fù)合工藝，節(jié)約生產(chǎn)制造成本，零排放無污染。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0008]—種彈性材料液脹成形雙金屬復(fù)合管的裝置，包括脹桿I，包覆在脹桿I外表面的高彈性膠管材料2，與脹桿I 一端采用螺紋連接的高壓液體輸送裝置3，與脹桿I另一端采用螺紋連接的雙金屬復(fù)合管穿套導(dǎo)向裝置4。
[0009]所述的高壓液體輸送裝置3包括尾部連接體32，尾部連接體32—端與高壓液體輸送管31相連，尾部連接體32另一端與活塞體36在軸向力調(diào)節(jié)彈簧37的作用下緊密貼合，尾部連接體32的螺紋根部軸肩處安裝有用自潤滑材料制成的支撐環(huán)35，尾部連接體32的第二軸肩處安裝有尾環(huán)33，尾環(huán)33凸臺底面處安裝有調(diào)整墊片34。
[0010]所述的活塞體36左端安裝有平面密封6，右側(cè)安裝有徑向組合密封7，初始狀態(tài)時，活塞體36通過軸向力調(diào)節(jié)彈簧37左端緊密貼合在尾部連接體32右端面上。
[0011]所述雙金屬復(fù)合管導(dǎo)向裝置4包括頭部連接體44，頭部連接體44的螺紋根部軸肩處安裝有用自潤滑材料制成的支撐環(huán)41，頭部連接體44的第二軸肩處安裝有導(dǎo)向環(huán)43，導(dǎo)向環(huán)43端面安裝有調(diào)整墊片42，套筒46由導(dǎo)向環(huán)43定位并與試壓帽45端面緊密貼合。
[0012]所述的彈性材料膠管2與脹桿I之間采用O形密封圈5密封，尾部連接體32與活塞體36之間采用平面密封6，活塞體36與脹桿I之間采用徑向組合密封7。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果:
[0014]1、使用了彈性材料膠管作為高壓液體壓力傳遞的介質(zhì)，保證脹形復(fù)合過程中雙金屬復(fù)合管的內(nèi)外均沒有水的接觸，完全杜絕雙金屬復(fù)合管內(nèi)外管夾層進水問題，提高了雙金屬復(fù)合管的成形質(zhì)量。
[0015]2、在高壓液體輸送通道中采用了“平面密封+徑向組合密封”的軸向自密封活塞體，且在彈性材料膠管與脹桿之間采用了 O形密封圈密封，保證了高壓液體在輸送過程中具有良好的密封性，不發(fā)生泄漏，使實際成形壓力與設(shè)定壓力值相等，保證了雙金屬復(fù)合管成型質(zhì)量。
[0016]3、高壓脹形液體在密閉環(huán)形容腔內(nèi)反復(fù)使用，零排放無污染。不需要大量充水、排水時間，節(jié)約用水用電。
[0017]4、脹形中產(chǎn)生的軸向力由脹桿承受，無機架大梁和平衡液壓缸，簡化了裝置承力結(jié)構(gòu)，降低裝置投資成本，減少裝置維護和運行成本。
[0018]5、因脹形復(fù)合過程中雙金屬復(fù)合管的內(nèi)外均沒有水的接觸，復(fù)合前后的準(zhǔn)備工序大大簡化，節(jié)約生產(chǎn)制造周期和成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為高壓液體輸送裝置3結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖3為雙金屬復(fù)合管穿套導(dǎo)向裝置4結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為彈性材料膠管安裝示意圖。
[0023]圖5為雙金屬復(fù)合管內(nèi)管及外管安裝示意圖。
[0024]圖6為雙金屬復(fù)合管液脹成形示意圖。
[0025]圖7為最終成形的雙金屬復(fù)合管示意圖。
[0026]其中，I一脹桿，2—高彈性膠管材料，3—高壓液體輸送裝置，31—高壓液體輸送管，32一尾部連接體，33一尾環(huán)，34—調(diào)整墊片，35一支撐環(huán)，36一活塞體，37—軸向力調(diào)節(jié)彈簧，4 一雙金屬復(fù)合管導(dǎo)向裝置，41 一支撐環(huán)，42—調(diào)整墊片，43—導(dǎo)向環(huán)，44 一頭部連接體，45—試壓帽，46—套筒，5—O形密封圈，6—平面密封，7—徑向組合密封，8—雙金屬復(fù)合管，81—外管，82—內(nèi)管。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本實用新型實用新型作進一步詳細(xì)的說明。
[0028]參照圖1，一種彈性材料液脹成形雙金屬復(fù)合管的裝置，包括脹桿I，包覆在脹桿I外表面的彈性材料膠管2，與脹桿I 一端采用螺紋連接的高壓液體輸送裝置3，與脹桿I另一端采用螺紋連接的雙金屬復(fù)合管穿套導(dǎo)向裝置4。
[0029]參照圖2，所述高壓液體輸送裝置3包括尾部連接體32，尾部連接體32—端與高壓液體輸送管31相連，另一端與活塞體36在軸向力調(diào)節(jié)彈簧37的作用下緊密貼合，尾部連接體32的螺紋根部軸肩處安裝有用自潤滑材料制成的支撐環(huán)35，尾部連接體32的第二軸肩處安裝有尾環(huán)33，尾環(huán)33凸臺底面處安裝有調(diào)整墊片34。
[0030]參照圖2，所述的活塞體36左端安裝有平面密封6，右側(cè)安裝有徑向組合密封7，初始狀態(tài)時，在軸向力調(diào)節(jié)彈簧37的作用下左端緊密貼合在尾部連接體32右端面上，壓力升高軸向力增加時，脹桿I軸向會伸長，活塞體36右端受壓面積大于左端受壓面積，在液體壓力下作用下，自動緊密貼合尾部連接體32右端面，軸向自動補償。
[0031]參照圖3，所述雙金屬復(fù)合管導(dǎo)向裝置4包括頭部連接體44，頭部連接體44的螺紋根部軸肩處安裝有用自潤滑材料制成的支撐環(huán)41，頭部連接體44的第二軸肩處安裝有導(dǎo)向環(huán)43，導(dǎo)向環(huán)43端面安裝有調(diào)整墊片42。
[0032]參照圖2及圖3，所述彈性材料膠管2與脹桿I之間采用O形密封圈5密封，尾部連接體32與活塞體36之間采用平面密封6，活塞體36與脹桿I之間采用徑向組合密封7。
[0033]本實用新型的工作原理包括以下步驟:
[0034](I)參照圖4，將彈性材料膠管2套入脹桿I上，兩端露出等長距離約50mm，將高壓液體輸送裝置3與雙金屬復(fù)合管導(dǎo)向裝置4分別安裝在脹桿I的兩端，彈性材料膠管兩端通過帶有斜度的支撐環(huán)壓緊密封；
[0035](2)參照圖5，將雙金屬復(fù)合管8的內(nèi)管82在雙金屬復(fù)合管穿套導(dǎo)向裝置4的支撐下安裝到位，再將雙金屬復(fù)合管8的外管81在雙金屬復(fù)合管穿套導(dǎo)向裝置4的支撐下安裝到位，再將套筒46由導(dǎo)向環(huán)43定位，再將試壓帽45通過螺釘擰緊固定在頭部連接體44，使外管端面分別與尾環(huán)33、套筒46的端面緊密貼合；
[0036](3)參照圖6，將高壓液體由高壓液體輸送管31輸入，經(jīng)尾部連接體32、活塞體36及脹桿I，將高壓傳遞至彈性材料膠管2內(nèi)，在高壓液體壓力作用下，彈性材料膠管2發(fā)生膨脹變形，并隨著壓力的增大經(jīng)歷三個階段:第一階段緊密貼合住雙金屬復(fù)合管8的內(nèi)管82，第二階段使內(nèi)管82發(fā)生塑性變形緊密貼合住雙金屬復(fù)合管8的外管81，第三階段使外管81發(fā)生彈性變形，直至高壓液體壓力達(dá)到設(shè)定壓力值具體壓力值與雙金屬復(fù)合管的內(nèi)管與外管材料有關(guān)；
[0037](4)參照圖5及圖7，高壓液體在比例控制下卸壓，彈性材料膠管2回復(fù)到原位，將試壓帽45、導(dǎo)向環(huán)43、套筒46依次取出，將成形好的雙金屬復(fù)合管8進行退管出料。
【主權(quán)項】
1.一種彈性材料液脹成形雙金屬復(fù)合管的裝置，其特征在于:包括脹桿(I)，包覆在脹桿(I)外表面的高彈性膠管材料(2)，與脹桿(I)一端采用螺紋連接的高壓液體輸送裝置(3)，與脹桿(I)另一端采用螺紋連接的雙金屬復(fù)合管穿套導(dǎo)向裝置(4); 所述的高壓液體輸送裝置(3)包括尾部連接體(32)，尾部連接體(32)—端與高壓液體輸送管(31)相連，尾部連接體(32)另一端與活塞體(36)在軸向力調(diào)節(jié)彈簧(37)的作用下緊密貼合，尾部連接體(32)的螺紋根部軸肩處安裝有用自潤滑材料制成的支撐環(huán)(35)，尾部連接體(32)的第二軸肩處安裝有尾環(huán)(33)，尾環(huán)(33)凸臺底面處安裝有調(diào)整墊片(34); 所述的活塞體(36)左端安裝有平面密封(6)，右側(cè)安裝有徑向組合密封(7)，初始狀態(tài)時，活塞體(36)通過軸向力調(diào)節(jié)彈簧(37)左端緊密貼合在尾部連接體(32)右端面上； 所述雙金屬復(fù)合管導(dǎo)向裝置(4)包括頭部連接體(44)，頭部連接體(44)的螺紋根部軸肩處安裝有用自潤滑材料制成的支撐環(huán)(41)，頭部連接體(44)的第二軸肩處安裝有導(dǎo)向環(huán)(43)，導(dǎo)向環(huán)(43)端面安裝有調(diào)整墊片(42)，套筒(46)由導(dǎo)向環(huán)(43)定位并與試壓帽(45)端面緊密貼合； 所述的高彈性膠管材料(2)與脹桿(I)之間采用O形密封圈(5)密封，尾部連接體(32)與活塞體(36)之間采用平面密封(6)，活塞體(36)與脹桿(I)之間采用徑向組合密封(7)。
【文檔編號】B21D26/051GK205463827SQ201521013491
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月8日
【發(fā)明人】隋健, 劉繼高, 劉慧超, 馬海寬, 鄧發(fā)明
【申請人】中國重型機械研究院股份公司