制造、维修锅炉时,胀管器用来扩大钢管端部的内、外径,使钢管端部与锅炉管板接触部位紧密胀合,不会漏水、漏气。翻边式胀管器在胀管的同时,还可以对钢管端部进行翻边。根据用途不同,胀管器分为扩胀胀管器和翻边胀管器两种。
组成结构
前进式胀管器有两种类型:一种是只能胀管不带扳边的;另一种既能胀管同时还能进行扳边。它们由一个胀壳、一根胀杆、三个或三个以上的胀珠所组成。在前进式扳边胀管器中,还多一个扳边滚子。如图8-20所示。
选型设计
胀管器零件的几何形状正确与否,以及加工精度的高低,将直接影响到胀接接插件的质量,因此必须掌握主要零件的结构和特点,便于正确选用合适的胀管器,以保证胀接接头质量。
(1)胀珠
胀珠呈锥形,胀珠粗细的选用,一般以胀珠的大头直径为准,而d=0.32D(管子内径)。如果选用较粗的胀珠,它与管子内壁的接触面积虽然增大,管子的变形比较均匀,但对于一定直径的管子来说,胀杆直径必然要变细,因此强度不够,很容易折断。
胀接的工作长度应为L=L+△,即为管板厚度L和管子伸出管板的长度再加上伸入管板3~5mm长的总和。
胀珠的硬度应为55~58HRC。胀珠锥度K一般取1:50,D小于φ12mm时,取1:60。
(2)胀杆
选用胀杆的粗细,是以胀杆小头直径d=0.3D为准,其锥度K等于2倍胀珠的锥度K,即K=2K,其长度为:
L=(0.06D+c+aD)/(K+L)
式中:c为管子与管单侧孔间隙,mm;a为系数,按表1选取。胀杆的硬度一般为58~60HRC。
表1系数a值
(3)胀壳
胀壳结构由胀管器的类型所决定,它是用于把胀珠安放在胀壳槽内,胀壳槽与胀壳轴线倾斜成一个左旋α角,α角的大小直接影响胀接时胀杆的进给速度。
D\u003c12mm时,α=-1°;12mm\u003cD\u003c40mm时,α=1°30′;D\u003e40mm时,α=20°
当胀壳直径较大或结构许可时,可以增加胀壳槽数,使管子胀时更为均匀,但会给制造带来困难及增加成本。
胀壳槽长度为胀珠总长加上0.1~0.15mm的间隙。
小头宽度b=d-(0.2~0.3)
大头宽度b=d-(0.2~0.3)
胀壳内径d=d(胀杆大头直径)
胀壳外径d=d+2d(胀杆小头直径)
工作原理
前进式胀管器的胀杆和胀珠都是圆锥形的,只是其锥度不同,胀杆锥度K为2倍胀珠锥度K,这样配合起来的外侧面正好为圆柱形。胀杆向前推进(进给)一个距离,则胀珠外侧直径由D增加到D′。胀杆进给越多,则胀珠外侧直径增加越大。胀管时,将胀管器塞入管内,始胀时留有适当的装置距离,然后推进胀杆,使胀杆、胀珠、管子内壁都相互贴紧后,用扳手或胀管机带动胀杆,作顺时针方向旋转,则胀珠作反向转动,在管子内壁进行碾压,迫使管壁金属延展,管径增大。
胀杆有自动进给功能,胀管器旋转时,除向管内前进外,胀珠的外侧不断增大,直到胀接终止。胀接结束时,胀壳与管端之间还得留有2~3mm的间隙,以避免发生摩擦。胀管器退出时,只要将胀杆作逆时针旋转,胀杆就会自动退出。胀杆的自动进给是通过胀壳槽与胀壳中心线倾斜一个左旋角α而实现的,因此,它使槽中的胀珠与配合的胀杆也相交成一α角。由于胀珠被限制在胀壳斜槽内,所以不能向后移动,反而推动胀杆前移来实现胀壳自动进给,达到胀紧的目的。