脹管器

製造、維修鍋爐時，脹管器用來擴大鋼管端部的內、外徑，使鋼管端部與鍋爐管板接觸部位緊密脹合，不會漏水、漏氣。翻邊式脹管器在脹管的同時，還可以對鋼管端部進行翻邊。根據用途不同，脹管器分為擴脹脹管器和翻邊脹管器兩種。

基本介紹

• 中文名：脹管器
• 外文名：tube expander
• 分類：擴脹脹管器和翻邊脹管器
• 套用：鍋爐製造、維修
• 學科：機械加工
• 組成：脹珠、脹殼、脹桿

組成結構

前進式脹管器有兩種類型： 一種是只能脹管不帶扳邊的; 另 一種既能脹管同時還能進行扳邊。它們由一個脹殼、一根脹桿、 三個或三個以上的脹珠所組成。在前進式扳邊脹管器中，還多一 個扳邊滾子。如圖8-20所示。

圖1前進式脹管器

選型設計

脹管器零件的幾何形狀正確與否，以及加工精度的高低，將 直接影響到脹接接頭的質量，因此必須掌握主要零件的結構和特 點，便於正確選用合適的脹管器，以保證脹接接頭質量。

（1） 脹珠

脹珠呈錐形，脹珠粗細的選用，一般以脹珠的大頭直徑為 準，而d₁=0.32D_n（管子內徑）。如果選用較粗的脹珠，它與管 子內壁的接觸面積雖然增大，管子的變形比較均勻，但對於一定 直徑的管子來說，脹桿直徑必然要變細，因此強度不夠，很容易 折斷。

脹接的工作長度應為L₁=L+△，即為管板厚度L和管子伸 出管板的長度再加上伸入管板3～5mm長的總和。

脹珠的硬度應為55～58HRC。脹珠錐度K₁一般取1：50，D_n小於φ12mm時，取1：60。

（2） 脹桿

選用脹桿的粗細，是以脹桿小頭直徑d=0.3D_n為準，其錐度K等於2倍脹珠的錐度K₁，即K=2K₁，其長度為：

L=（0.06D_n+c+aD_n）/（K+L₁）

式中：c為管子與管單側孔間隙，mm;a為係數，按表1選取。脹桿的硬度一般為58～60HRC。

表1 係數a值

管子內徑Dn（mm）	10～20	21～30	31～50	51～70
係數a	0.1	0.1～0.09	0.09～0.08	0.08

（3） 脹殼

脹殼結構由脹管器的類型所決定，它是用於把脹珠安放在脹 殼槽內，脹殼槽與脹殼軸線傾斜成一個左旋α角，α角的大小直 接影響脹接時脹桿的進給速度。

D_n<12mm時，α =-1°; 12mm <D_n<40mm時，α=1°30′;D_n>40mm時，α=20°

當脹殼直徑較大或結構許可時，可以增加脹殼槽數，使管子 脹時更為均勻，但會給製造帶來困難及增加成本。

脹殼槽長度為脹珠總長加上0.1～0.15mm的間隙。

小頭寬度b₁=d₁- （0.2～0.3）

大頭寬度b₂=d₂- （0.2～0.3）

脹殼內徑d₄=d₃（脹桿大頭直徑）

脹殼外徑d₅=d+2d₁（脹桿小頭直徑）

工作原理

前進式脹管器的脹桿和脹珠都是圓錐形的，只是其錐度不 同，脹桿錐度K為2倍脹珠錐度K₁，這樣配合起來的外側面正 好為圓柱形。脹桿向前推進（進給）一個距離，則脹珠外側直徑 由D_n增加到D′_n。脹桿進給越多，則脹珠外側直徑增加越大。 脹管時，將脹管器塞入管內，始脹時留有適當的裝置距離，然後 推進脹桿，使脹桿、脹珠、管子內壁都相互貼緊後，用扳手或脹 管機帶動脹桿，作順時針方向旋轉，則脹珠作反向轉動，在管子 內壁進行碾壓，迫使管壁金屬延展，管徑增大。

脹桿有自動進給功能，脹管器旋轉時，除向管內前進外，脹 珠的外側不斷增大，直到脹接終止。脹接結束時，脹殼與管端之 間還得留有2～3mm的間隙，以避免發生摩擦。脹管器退出時， 只要將脹桿作逆時針旋轉，脹桿就會自動退出。脹桿的自動進給 是通過脹殼槽與脹殼中心線傾斜一個左旋角α而實現的，因此， 它使槽中的脹珠與配合的脹桿也相交成一α角。由於脹珠被限 制在脹殼斜槽內，所以不能向後移動，反而推動脹桿前移來實現 脹殼自動進給，達到脹緊的目的。