常州岚科机械设备有限公司

Changzhou Lanke Machinery Equipment Co., Ltd.

致力于液压胀接技术开发及相关服务等

专注于机械设计、机电一体化、生产制造、售后服务于一体

技术原理

我公司研发的液压胀接技术所用胀杆由高强度合金钢芯杆和耐高压进口弹性橡胶组成，一体化设计，不需使用密封件即可以承受超高压力，使用方便，工作效率高，工作原理如图所示，它是利用胀管机提供的高压液压压力施加于耐高压弹性橡胶体产生的径向压力将管子胀接于管板上，当超高液压压力通过高强度合金芯杆进入耐高压弹性橡胶体时，耐高压弹性橡胶体产生径向压力,该压力足以使管子材料发生塑性变形,从而实现管子与管板间的胀接。

胀接压力计算及选取

 根据管板管子材料及胀接几何参数等实际状况，可按下式计算胀接压力：

1. 管子残余接触应力可由下式计算

Pc= (1-2C) Pi-σstlnkt                           (1)

其中C=1/{kt2(1-Ut)+1+Us+Et[(kt2-1)/Es(ks2-1)][1- Us+ ks2(1+ Us)]}

由上式可以看出，当管子与管板材料及管孔结构尺寸给定时，C为定值。

2.若f为管子外表面和管板孔之间的摩擦系数，[q]为许用拉脱力，，对于贴胀取[q]=2MPa,强度胀[q]=4MPa,残余接触应力应满足

Pc≥[q]/f                                     (2)

将上式代入式（1）中，可知胀接压力许用值应满足如下关系

[Pi] ≥{[q]/f+σstlnkt}/(1-2c)                      (3)

3.胀接压力为管板内壁发生屈服时的压力，即

 Pimax=σstlnkt +σsplnks                              （4）

 因此，胀接压力的选取范围为

  σstlnkt +σsplnks≥[Pi] ≥{[q]/f+σstlnkt}/(1-2c)     （5）

符号说明

 Es、Et—管板、管子材料的弹性模量，MPa；

 σsp、σst—管板、管子材料的屈服应力，MPa；

Us、Ut—管板、管子材料的泊松比；

C—管子与管板的材料与结构系数；

kt、ks管子、管板单管模型的径比，kt=do/ di、ks=Do/ Di ；

常规管板和管子可参照我公司经过多年模拟试验得出的胀接压力参考值，当采用特殊规格换热管时可以先理论计算，然后通过模拟试验，确认其贴胀及强度胀的适宜压力范围，以保证胀接的可靠性。

强度胀需满足开槽要求：参考GB151-2014。因材质、批次、槽宽等不同，胀接压力可根据试胀后检查“凹陷”程度进行调整。

常规管板和换热管液压胀接压力参考值表(单位：MPa)