СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗМЕЕВИКОВ ИЗ ОРЕБРЕННЫХ ТРУБ Российский патент 1997 года по МПК B21D53/06 B21D11/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении винтовых змеевиков.

Известен способ изготовления змеевиков, заключающийся в закреплении трубы на оправке с последующей ее навивкой путем приложения усилия гибки [1]
Недостатком известного способа изготовления змеевиков являются значительные затраты времени на подготовку трубы к навивке.

Известен способ изготовления змеевиков, заключающийся в закреплении трубы на оправке с последующей навивкой трубы на оправку путем приложения усилия гибки. Для навивки используют оправку цилиндрической формы [2]
Недостатком известного способа изготовления змеевиков является невозможность изготовления змеевиков с одновременной навивкой двух ветвей трубы, что снижает область использования змеевиков, ограничивает возможности технологического процесса получения змеевиков.

Известен способ изготовления теплообменника, заключающийся в закреплении трубы на оправке и последующей навивки ее путем приложения усилия гибки, при этом перед навивкой трубу сгибают U-образно с образованием двух ветвей, затем отгибают концы образовавшихся ветвей на заданный угол и закрепляют их в отверстиях оправки, а затем осуществляют навивку обеих ветвей и укладку петли на оправку [3]
Недостатком известного способа является невозможность изготовления компактной конструкции теплообменников с входом и выходом охлаждающей жидкости с одной стороны.

Описываемый способ позволяет изготавливать теплообменники с входом и выходом жидкости с одной стороны, расширяет технологические возможности и улучшает качество изготовляемых теплообменников.

Согласно описываемому способу изготовления змеевиков трубную заготовку подвергают U-образной гибке с образованием двух ветвей различной длины, отгибают концы ветвей под углом , где g угол подъема винтовой линии навивки змеевика, закрепляют их на оправке, а затем осуществляют одновременную навивку обеих ветвей на оправку. Разность длин ветвей выбирают равной половине длины окружности оправки. Перед и после U-образной гибки навиваемую трубу подвергают отжигу.

Сущность изобретения иллюстрируется графически фиг.1-10, где: на фиг.1 показана труба в исходном положении (до загиба); на фиг.2 согнутая труба; на фиг.3 отгибание конца длинной ветви трубы; на фиг.4 отгибание конца короткой ветви трубы; на фиг.5 закрепление отогнутого конца длинной ветви трубы; на фиг.6 вид "A" на фиг.5; на фиг.7 закрепление отогнутого конца короткой ветви трубы; на фиг.8 вид "B" на фиг.7; на фиг.9 одновременная навивка двух ветвей трубы; на фиг.10 укладка петли после навивки змеевика.

Устройство для навивки змеевиков содержит цилиндрическую оправку 1, которая снабжена головкой 2 с отверстиями 3 и 4, выполненными параллельно оси оправки и расположенными диаметрально противоположно относительно друг друга. Змеевик навивают на оправку 1 с помощью направляющего ролика 5 и гладкого ролика 6. Трубу 7 сгибают с помощью гибочного ролика 8, а укладку петли производят с помощью гладкого ролика 6.

После подготовки трубы к навивке, что сводится к оребрению наружной поверхности трубы, последнюю отжигают и сгибают с помощью гибочного ролика 8 таким образом, чтобы разность длин двух ветвей составляла половину длины окружности оправки 1, затем трубу подвергают повторному отжигу. После этого концы труб отгибают на угол, равный , где g угол подъема винтовой линии змеевика.

Отогнутый конец длинной ветви трубы 7 закрепляют на оправке 1 в отверстии 4 головки 2 и навивают половину витка змеевика. Затем закрепляют согнутый конец короткой ветви в отверстии 3 головки 2 диаметрально противоположно концу длинной ветви, после чего навивают одновременно две ветви трубы. Параллельность навивки обеспечивается направляющим роликом 5. В конце навивки укладку петли змеевика производят с помощью гладкого ролика 6.

Описываемый ролик позволяет повысить качество изготавливаемых змеевиков за счет введения повторного отжига после сгибания трубы на две ветви, что предотвращает появление трещин при навивке змеевика и укладке петли в конце навивки. Обеспечение одновременной навивки двух ветвей трубы позволяет расширить область использования змеевиков в многоходовых теплообменниках с входом и выходом охлаждающей среды с одной стороны теплообменника. При этом сокращаются габариты теплообменников и упрощается монтаж подсоединяемой трубопроводной арматуры.

Пример конкретного выполнения.

Медную трубу диаметром 16 мм, толщиной стенки 2 мм и длиной 3000 мм оребряют по существующей технологии. Затем делают необходимую разметку для гибки: отмечают середину длины оребренной трубы точкой "а", на расстоянии 47
2 мм от точки "а" отмечают точку "б", затем на расстоянии 100 110 мм от концов трубы отмечают точки "b" и "с", т.е. места сгибов концов трубы. За этим оребренную трубу 7 отжигают и сгибают гибочным роликом 8 в точке "б" (см. фиг. 2), затем подвергают повторному отжигу. Оправку 1 берут с диаметром 60 мм. Затем концы труб отгибают гибочным роликом 8 в точках "b" и "с" на угол 80 градусов (см. фиг. 3 и 4). Оправку 1 в сборе для навивки закрепляют в патроне токарного станка (например, 16 К20) и поджимают задним центром, при этом в резцедержатель закрепляют направляющий ролик 5. Вращением шпинделя станка оправка 1 поворачивается до положения, пока линия, соединяющая отверстия на ее головке 2, не займет горизонтальное положение, затем отогнутый конец длинной ветви трубы закрепляют в отверстии головки 2 оправки 1 и навивают половину витка змеевика (см. фиг.5 и 6). Потом закрепляют отогнутый конец короткой ветви в отверстии головки 2 оправки диаметрально противоположно концу длинной ветви (см. фиг.7 и 8), после чего навивают одновременно две трубы с числом оборотов шпинделя n 12,5 об./мин и продольной подачей в направлении к передней бабке с величиной подачи S 48 мм/об. (см. фиг.9).

Параллельность навивки двух ветвей обеспечивается направляющим роликом 5. Навивка осуществляется до касания направляющего ролика 5 расширяющегося участка сгиба трубы (петли). Затем направляющий ролик 5 с резцедержателя снимается и устанавливается гладкий ролик 6 параллельно оси оправки напротив петлеобразного участка трубы на расстоянии 20-22 мм от оправки (см. фиг.10).

Вращением шпинделя станка осуществляется прохождение петлеобразного участка трубы под гладким роликом, т.е. укладка петли.

После навивки оправка со змеевиком открепляется со станка, а потом змеевик снимается с оправки.

Изобретение позволяет изготавливать змеевики любого размера. При этом обеспечивается сохранение геометрической формы оребренных труб и качество навиваемого змеевика по всей длине. Змеевики, изготовленные одновременной навивкой двух ветвей согнутой оребренной трубы, применяются в конструкциях многоходовых теплообменников с односторонним входом и выходом охлаждающей среды, что позволяет сократить габариты теплообменников, упростить монтаж подсоединенной трубопроводной арматуры.

Кроме того, применение заявленной оправки при осуществлении способа позволяет обеспечить параллельность навивки двух ветвей трубы с требуемым углом подъема винтовой линии, что также повышает качество изготовления змеевиков.

Использование: обработка металлов давлением, в частности, технология изготовления винтовых змеевиков теплообменников. Сущность изобретения: согласно изобретению оребренную трубу подвергают U-образной гибке с образованием ветвей различной длины. Концы ветвей отгибают под углом
, где g - угол подъема винтовой линии навивки змеевика. Отогнутые концы закрепляют на оправке, а затем осуществляют навивку на оправку. Разница длин ветвей U-образно изогнутой оребренной трубы составляет половину длины окружности оправки. Перед и после U-образной гибки навиваемую трубу подвергают отжигу. 10 ил.

Способ изготовления змеевиков из оребренных труб, включающий операцию U-образной гибки навиваемой трубы с образованием двух ветвей, отгибание концов отогнутых ветвей на заданный угол, закрепление их на оправке и последующую навивку на оправку, отличающийся тем, что в процессе U-образной гибки формируют ветви различной длины, при этом разница длин ветвей составляет половину длины окружности оправки, величину угла отгиба концов ветвей выбирают равной угол подъема винтовой линии навивки змеевика, а перед и после U-образной гибки навиваемую трубу подвергают отжигу.