技術(shù)原理

我公司研發(fā)的液壓脹接技術(shù)所用脹桿由高強(qiáng)度合金鋼芯桿和耐高壓進(jìn)口彈性橡膠組成，一體化設(shè)計(jì)，不需使用密封件即可以承受超高壓力，使用方便，工作效率高，工作原理如圖所示，它是利用脹管機(jī)提供的高壓液壓壓力施加于耐高壓彈性橡膠體產(chǎn)生的徑向壓力將管子脹接于管板上，當(dāng)超高液壓壓力通過高強(qiáng)度合金芯桿進(jìn)入耐高壓彈性橡膠體時(shí)，耐高壓彈性橡膠體產(chǎn)生徑向壓力,該壓力足以使管子材料發(fā)生塑性變形,從而實(shí)現(xiàn)管子與管板間的脹接。

脹接壓力計(jì)算及選取

 根據(jù)管板管子材料及脹接幾何參數(shù)等實(shí)際狀況，可按下式計(jì)算脹接壓力：

1. 管子殘余接觸應(yīng)力可由下式計(jì)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，當(dāng)管子與管板材料及管孔結(jié)構(gòu)尺寸給定時(shí)，C為定值。

2.若f為管子外表面和管板孔之間的摩擦系數(shù)，[q]為許用拉脫力，，對(duì)于貼脹取[q]=2MPa,強(qiáng)度脹[q]=4MPa,殘余接觸應(yīng)力應(yīng)滿足

Pc≥[q]/f                                     (2)

將上式代入式（1）中，可知脹接壓力許用值應(yīng)滿足如下關(guān)系

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

3.脹接壓力為管板內(nèi)壁發(fā)生屈服時(shí)的壓力，即

 Pimax=σstlnkt +σsplnks                              （4）

 因此，脹接壓力的選取范圍為

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

符號(hào)說明

 Es、Et—管板、管子材料的彈性模量，MPa；

 σsp、σst—管板、管子材料的屈服應(yīng)力，MPa；

Us、Ut—管板、管子材料的泊松比；

C—管子與管板的材料與結(jié)構(gòu)系數(shù)；

kt、ks管子、管板單管模型的徑比，kt=do/ di、ks=Do/ Di ；

常規(guī)管板和管子可參照我公司經(jīng)過多年模擬試驗(yàn)得出的脹接壓力參考值，當(dāng)采用特殊規(guī)格換熱管時(shí)可以先理論計(jì)算，然后通過模擬試驗(yàn)，確認(rèn)其貼脹及強(qiáng)度脹的適宜壓力范圍，以保證脹接的可靠性。

強(qiáng)度脹需滿足開槽要求：參考GB151-2014。因材質(zhì)、批次、槽寬等不同，脹接壓力可根據(jù)試脹后檢查“凹陷”程度進(jìn)行調(diào)整。

常規(guī)管板和換熱管液壓脹接壓力參考值表(單位：MPa)