[实用新型]一种热液压胀接法制造复合管装置

说明书

本实用新型公开了一种热液压胀接法制造复合管装置，包括液压系统、复合管和加热系统；复合管包括外管设置在外管内的可活动的内管以及设置在内管内的芯管；所述复合管固定在移动支架上的定模与动模上；所述复合管支撑在所述复合管支架上；所述加热系统设于所述外管的外侧；设置由一端滑动连杆和另一端复合管支架两端固定支承的芯管；所述内管与液压系统中的液压缸和推动杆相连；液压系统中的进水管设于复合管的下方，出水管设于复合管的上方。液压系统整体安装在可前后移动的支架上。在外管加热到给定温度时，将装配好的内管送入到外管内，通过液压胀形加工后进行冷却，可得到一种高结合力的复合管。

技术领域

本实用新型涉及一种制造流体输运复合管道的加工装置，尤其适用于不锈钢内管和碳钢外管热液压胀接成形工艺。

背景技术

双金属复合管热液压生产工艺是在原有液压胀接的基础上发展而来的，最初提出采用外管加热的方法引起内外管温度差其目的是为了增加内外管结合的强度。准确的说，热液压工艺是传统液压胀接工艺和热装配工艺的结合。液压胀接技术是一种成熟稳定的复合管生产工艺，关于该技术的研究成果已经很多，工业上的应用也很广泛。利用温度差引起热变形的热装配工艺也不是热液压工艺独有和首创的，在多层压力容器的生产技术中的热嵌套工艺和轴孔过盈配合的热装配工艺都有比较成熟的理论基础和大量的应用案例。由于管道的几何特征和加工精度不高的质量特性，无法直接采用热装配工艺。热液压工艺巧妙地将这两种技术结合在一起，利用液压胀消除内外管间的间隙并形成基础的结合力，再利用内外管温度不同形成而外的过盈配合，大幅度提高内外管间的最终结合强度。

热液压工艺与传统液压相比在提前将外管加热，其工艺流程为：外管加热、内管水冷——内外管装配——内管加压——内外管同时冷却。相比于传统液压工艺，热水压工艺增加了加热环节。这样，在加压结束后，内外管除了力学性能差异引起的应力状态不同外，还存在着一个温度场分布引起的内外管温差。温差的存在造成降温过程温度较高的的外管收缩量大于温度较低的内管，额外增加了一个温度场引起过盈量。经过理论计算，每摄氏度温度差引起的结合力大约为2Mpa。因此，结合力得到大幅度提升，这就是热水压的技术原理。热水压技术解决传统传统液压法无法克服的问题，拓展了复合管的应用领域，促进了双金属复合管的发展。

目前涉及双金属复合管道加工技术领域并能够在工程上应用的复合管成形方法主要有机械滚胀、机械拉拔等机械胀接成形法。

日本有两种关于通过液压成形方法制造双金属复合管的专利技术。日本专利“Zhao 42-10796”设计出了一种制造具有高内压的复合管装置，另一项为“Zhao 58-37050”设计出了一种制造复合管的装置。20世纪90年代，英国和德国的研究人员开发了一种制造双金属复合管(内衬管材料为306CRA)的装置，该装置在英国，挪威，荷兰和墨西哥湾成功生产海底管道。与“Zhao 42-10796”装置的锥形封口机相比，该装置在复合管的末端使用球形封口机。20世纪90年代末，华东理工大学研究员王学生设计了一种制造带有芯管和自紧密封圈的双金属CRA复合管的装置。自紧密封圈具有很好的密封效果，可以在径向上发生至少5mm的变形。为了保持膨胀过程中的自紧密封条件，密封圈内壁和两翼处的压力要高于膨胀腔(芯管和复合管之间的体积)中的压力。另外当压力释放时，自紧密封圈更容易弹性回弹。但上述机械胀接成形法还存在一些不足：一是由于内外管材质不同，在胀形过程中很难达到比较高的结合力。二是由于较长复合管进行胀接时，管壁受压不均匀局部受高压容易产生管壁胀裂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种热液压制造双金属复合管的生产装置。同时本装置可用于多种金属、不同口径复合管的生产制造。本实用新型是利用复合管外管受热膨胀，内管受液压胀形来实现的。

本实用新型的技术方案是，一种热液压胀接法制造复合管装置，该装置包括：液压系统、复合管和加热系统；