[实用新型]一种弹力胀管装置

说明书

本实用新型涉及金属管子与管板胀接加工的胀管装置，特别涉及以高分子材料为胀管媒体的胀管装置。

换热器是一种用途较广的化工设备和发电设备，管壳式换热器的损坏大都发生于管子与管板的连接处，提高其连接质量可直接提高换热器的可靠性和使用寿命。在目前的制造业中，普遍采用机械滚胀装置进行管子与管板的胀接，其缺点是胀接力不均匀、局部的高应力造成应力腐蚀裂纹，并不同程度地存在油污染等。近年来，采用高分子弹性材料(一般为橡胶)为胀管媒体的弹力胀管装置在制造业中逐步被应用。实用新型专利CN93226328.3推出了一种弹力胀管装置，它主要由胀头组件和一个油缸组成，胀头组件包括中心杆、一对密封圈和一段管状高分子材料弹性体，前密封圈、管状弹性体、后密封圈自中心杆的前端向后依次串装于中心杆的前端部位，中心杆顶端有一紧固件。油缸的缸体连接一撑管，其端面支顶胀头组件的后密封圈，胀头组件的中心杆与活塞连接，油缸的注油孔位于油缸缸体的近前端盖处或前端盖上。在撑管外还套有一刚度不大的压簧。这种弹力胀管装置在进行胀管操作时，中心杆及撑管同时产生方向相对的运动，从而使高分子材料弹性体的两端同时受到一对方向相反、大小基本相同的力的挤压而将金属管子产生膨胀而固定于管板上。这种弹力胀管装置的优点是高分子材料弹性体的两端同时受到挤压而产生径向膨胀，比起一般弹力胀管装置高分子材料弹性体只是受到单向挤压的工作方式来说，胀管压力分布比较均匀，高分子材料弹性体和密封圈的使用寿命显著提高。但是，由于为了使得撑管有足够的动作距离，它在撑管外设置了一只压簧，以保证胀头组件伸入金属管时油缸的缸体离开管板的外壁有足够的距离。而同时为了不使压簧的弹力不影响撑管对高分子材料弹性体的挤压力，压簧的刚度不能过高，这就差生产生了这样一个问题，即胀头组件伸入金属管时失去了在管孔中的轴向刚性定位，只要施加一个并不很大的轴向力就可克服压簧的弹力，推动胀头组件在管孔中作轴向移动。根据换热器的制造要求，胀管区域应尽可能长，特别是靠近管板内侧的非胀区应尽可能短，若操作失当，极易将胀头组件过分伸入管孔，造成胀管区域处于管板内侧之外，金属管在管板内侧外产生一个凸肚状膨胀节，使胀头组件胀死于管孔中。发生此类事故将导致换热器与胀管装置的同时毁坏。

本实用新型的目的是提供一种新的弹力胀管装置，经改进的结构可避免现有的弹力胀管装置操作时产生上述事故，同时它仍将保持上述现有的弹力胀管装置所具有的优点。

本实用新型提供的弹力胀管装置主要由胀头组件和一个油缸组成，胀头组件包括中心杆、一对密封圈和一段管状高分子材料弹性体，前密封圈、管状弹性体、后密封圈自中心杆的前端向后依次串装于中心杆的前端部位，中心杆顶端有一紧固件。其特征是油缸的活塞连接一撑管，撑管的外径等于或略小于密封圈的外径，撑管穿过油缸的前端盖，其端面支顶胀头组件的后密封圈。胀头组件的中心杆穿过撑管以及活塞的中心与油缸的底部连接，油缸的缸体内与活塞连接的撑管上套有一复位压簧。油缸的注油孔位于油缸底部。所述的管状高分子材料弹性体最好由丁腈橡胶或聚氨酯塑料制成。

与现有的弹力胀管装置相比，由于在管孔内运动的撑管不与油缸的缸体连接而与活塞连接，进行胀管操作时，可将胀头组件伸入管孔中直至油缸的前端盖与管板的外壁接触。胀头组件伸入管孔中后有一个合理的刚性定位，从而完全消除了胀头组件胀死在管板内侧之外的可能性，并能顺利地获得管板内侧最短的非胀区域。

附图是本实用新型实施例的结构示意图。

由附图可见，本弹力胀管装置主要由胀头组件和一个油缸组成，胀头组件包括中心杆3、前密封圈2a和后密封圈2b以及一段管状高分子材料弹性体4，前密封圈、管状弹性体、后密封圈自中心杆的前端向后依次串装于中心杆的前端部位，中心杆顶端有一螺母1。油缸的活塞8连接一撑管6，撑管穿过油缸的前端盖5，其端面支顶胀头组件的后密封圈。胀头组件的中心杆穿过撑管以及活塞的中心与油缸的底部连接，油缸的缸体内与活塞连接的撑管上套有一复位压簧7。油缸的注油孔9位于油缸底部。