一种热交换内螺纹管及其生产方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410291116.5

申请日:

2014.06.26

公开号:

CN104101246A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F28F 1/40申请公布日:20141015|||实质审查的生效IPC(主分类):F28F 1/40申请日:20140626|||公开

IPC分类号:

F28F1/40; B23P15/26

主分类号:

F28F1/40

申请人:

江苏天潭科技材料有限公司

发明人:

赵宇; 杜益冕; 朱建军

地址:

213399 江苏省常州市溧阳经济开发区北山工业园区云源路8号

优先权:

专利代理机构:

江苏永衡昭辉律师事务所 32250

代理人:

王斌

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内容摘要

本发明公开了一种热交换内螺纹管及其生产方法,所述内螺纹管内壁设有螺旋状螺纹,且同一条螺旋状螺纹的螺纹齿呈高低起伏的波纹状。本发明更大程度上增加了内螺纹管的内表面积,提高了换热效率,同时由于单条螺旋状螺纹的螺纹齿高度不一,从而对传热介质的流通起到干扰作用,加速传热效率。

权利要求书

1.  一种热交换内螺纹管,其特征在于:所述内螺纹管内壁设有螺旋状螺纹,且同一条螺旋状螺纹的螺纹齿呈高低起伏的波纹状。

2.
  根据权利要求1所述热交换内螺纹管,其特征在于:所述螺旋状螺纹的螺旋角为0~40°、齿顶角为5~60°、齿高为0.03~0.3mm。

3.
  根据权利要求2所述热交换内螺纹管,其特征在于:所述螺旋状螺纹的螺纹齿的高度差在0~0.3mm范围内。

4.
  根据权利要求3所述热交换内螺纹管,其特征在于:所述内螺纹管的外径为5~15mm,壁厚为0.25~1.0mm。

5.
  根据权利要求1~4任一所述热交换内螺纹管,其特征在于:所述内螺纹管的材料选用铝管、铜管、铝合金管或铜合金管。

6.
  一种权利要求1~5任一所述热交换内螺纹管的生产方法,其特征在于:依次经过波纹状螺纹成型、退火、定径、收盘、分盘缠绕和均质化除油步骤,其中,波纹状螺纹成型采用管旋压成型方式或金属带压齿焊接方式成型:
所述管旋压方式,采用旋压机对管材内壁进行旋压处理,所述旋压机中的旋压钢球为3个以上,旋压钢球直径为4~30mm,旋压速度为1000~50000r/min ,所述金属带压齿焊接方式,包括以下步骤(1)采用铝带进行压齿处理,在铝带上形成沟槽;(2)将压齿处理后的铝带进行成型处理,形成内螺纹管坯;(3)然后对管坯的缝隙处进行焊接,最后经过整形和热处理工序得到内螺纹铝管成品。

7.
  根据权利要求6所述热交换内螺纹管的生产方法,其特征在于:所述内螺纹管在生产过程中需要通过牵引装置进行牵引,该牵引装置为履带式、倒立盘是、正立盘式或V型槽式。

8.
  根据权利要求6所述热交换内螺纹管的生产方法,其特征在于:所述退火步骤的温度为150~600℃,并采用井式退火炉、卧式退火炉、罩式退火炉或在线退火机组。

9.
  根据权利要求6所述热交换内螺纹管的生产方法,其特征在于:所述均质化除油的温度为150~6000℃。

说明书

一种热交换内螺纹管及其生产方法
技术领域
本发明属于换热管材技术领域,尤其涉及内螺纹管的设计和生产方法。
背景技术
由于良好导热性能,铜、铝合金光管一直作为热交换器结构材料。随着材料技术进步,出现了铜内螺纹管、铝内螺纹管、铜铝复合管、铜铝复合螺纹管等换热器结构材料。普通内螺纹管作为高端产品,内壁有沟槽且沟槽带有螺旋角,利用内层的管内壁层与制冷剂接触吸热,外层的铝管作为散热目的。相比光管,普通内螺纹管利用内壁沟槽增加了换热面积,提高了换热效率,而且带有螺旋角的沟槽能够大大提高管材耐压度,有很强抗渗漏能力和抗振动疲劳破坏强度,使用起来更加安全。但是这种普通的内螺纹管内表面增加程度有限,提高的换热效率也相对有限。。
发明内容
发明目的:针对上述现有存在的问题和不足,本发明的目的是提供了一种新型热交换内螺纹管及其生产方法,更大程度上增加了内螺纹管的内表面积,提高了换热效率,同时由于单条螺旋状螺纹的螺纹齿高度不一,从而对传热介质的流通起到干扰作用,加速传热效率。
技术方案:为实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:一种热交换内螺纹管,所述内螺纹管内壁设有螺旋状螺纹,且同一条螺旋状螺纹的螺纹齿呈高低起伏的波纹状。
所述螺旋状螺纹的螺旋角为0~40°、齿顶角为5~60°、齿高为0.03~0.3mm。
所述螺旋状螺纹的螺纹齿的高度差在0~0.3mm范围内。
所述内螺纹管的外径为5~15mm,壁厚为0.25~1.0mm。
所述内螺纹管的材料选用铝管、铜管、铝合金管或铜合金管。
本发明还提供了一种上述热交换内螺纹管的生产方法,依次经过波纹状螺纹成型、退火、定径、收盘、分盘缠绕和均质化除油步骤,其中,波纹状螺纹成型采用管旋压成型方式或金属带压齿焊接方式成型:
所述管旋压方式,采用旋压机对管材内壁进行旋压处理,所述旋压机中的旋压钢球为3个以上,旋压钢球直径为4~30mm,旋压速度为1000~50000r/min   。
所述金属带压齿焊接方式,包括以下步骤(1)采用铝带进行压齿处理,在铝带上形成沟槽;(2)将压齿处理后的铝带进行成型处理,形成内螺纹管坯;(3)然后对管坯的缝隙处进行焊接,最后经过整形和热处理工序得到内螺纹铝管成品。
所述内螺纹管在生产过程中需要通过牵引装置进行牵引,该牵引装置为履带式、倒立盘是、正立盘式或V型槽式。
所述退火步骤的温度为150~600℃,并采用井式退火炉、卧式退火炉、罩式退火炉或在线退火机组。
所述均质化除油的温度为150~6000℃
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优点:换热管材的内壁设置螺旋状螺纹,在提高换热内表面积的同时由于单条螺旋状螺纹的螺纹齿高度不一,从而在增加换热面积的同时对传热介质的流通起到干扰作用,加速传热效率。
附图说明
图1为本发明所述热交换内螺纹管的结构示意图;
图2为本发明所述螺旋状螺纹齿形截面放大图。
其中,α、齿顶角,h、齿高,i、底璧厚度,j、外径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1和2所示,本发明提供的一种新型内螺纹管,又叫做热交换波纹内螺纹管,内壁具有螺旋状螺纹,螺旋角为0~40°,齿顶角为5~60°,齿高为0.03~0.30mm;同一条螺纹齿高不同,高低起伏,为波纹状,波纹起伏在0-0.3mm之间;不同的螺纹,齿型不同;不同的螺纹,齿高不同,齿高差异在0-0.3mm之间;不同的螺纹,齿顶角不同,齿顶角差异在0-40°之间;齿数为0-100个等特性。这种热交换波纹内螺纹管,可以是铜管、铝管、铜合金管、铝合金合金管或者铜铝复合管。
上述热交换波纹内螺纹管的生产方法包括波纹螺纹成型、退火、定径、收盘、分盘缠绕、均质化除油、包装入库处理工艺;波纹螺纹成型可以通过管旋压成型或者金属带压齿后焊接成管。采用管旋压成型方法时,旋压工艺中钢球为3个以上,旋压钢球直径为4~30mm,旋压转速为1千~5万r/min;如果采用金属带压齿后焊接成管方法时,具体步骤如下:以生产规格为Φ7.0 X 0.50 + 0.18 -48Z (直径7mm,厚度0.5mm,沟槽倾斜角18°,48齿,齿高0.18mm)的内螺纹铝管为例,详细介绍本发明所述内螺纹铝管的加工方法:原料采用厚度为0.5mm的3003型铝合金带,铝带宽度22mm,首先由高精度的压齿机在铝带上压出带有18°倾斜角,齿高0.18mm的沟槽。压齿机的压齿模具有对应的齿高、齿数和螺旋角,生产不同型号的铝内螺纹管则需更换不同的模具。压齿后的铝带进入高频感应焊接生产线,由原本的铝带经过成型装置卷处内螺纹管坯,再经过高频感应焊接焊牢焊缝。最后进行焊疤处理,具体步骤是通过一根修饰杆,该修饰杆顶端设有刮刀,将该修饰杆缓慢旋入管坯内,并控制刮刀与内螺纹之间的间隙在工艺要求内,再旋入的过程中对内表面焊缝处的焊疤进行刮除处理,保证焊缝厚度与齿高一致。然后管子通过3组横辊和3组立辊,进行矫直和定径。焊接以后对管坯进行在线退火,把管子退火成软态便于收卷。在通过精整机(也叫做复绕机),进行对产品的精整以及探伤,收卷。最后利用井式退火炉进行退火处理,以清洗管子内外的清洁剂以及润滑油。
波纹螺纹成型牵引装置为履带式、倒立盘、正立盘式、V型槽式;退火通过井式退火炉、卧式退火炉、罩式退火炉或者在线退火机组工艺,退火温度为150~600°;均质化除油温度为150~600°。

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1、10申请公布号CN104101246A43申请公布日20141015CN104101246A21申请号201410291116522申请日20140626F28F1/40200601B23P15/2620060171申请人江苏天潭科技材料有限公司地址213399江苏省常州市溧阳经济开发区北山工业园区云源路8号72发明人赵宇杜益冕朱建军74专利代理机构江苏永衡昭辉律师事务所32250代理人王斌54发明名称一种热交换内螺纹管及其生产方法57摘要本发明公开了一种热交换内螺纹管及其生产方法,所述内螺纹管内壁设有螺旋状螺纹,且同一条螺旋状螺纹的螺纹齿呈高低起伏的波纹状。本发明更大程度上增加了内螺纹管的内。

2、表面积,提高了换热效率,同时由于单条螺旋状螺纹的螺纹齿高度不一,从而对传热介质的流通起到干扰作用,加速传热效率。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页10申请公布号CN104101246ACN104101246A1/1页21一种热交换内螺纹管,其特征在于所述内螺纹管内壁设有螺旋状螺纹,且同一条螺旋状螺纹的螺纹齿呈高低起伏的波纹状。2根据权利要求1所述热交换内螺纹管,其特征在于所述螺旋状螺纹的螺旋角为040、齿顶角为560、齿高为00303MM。3根据权利要求2所述热交换内螺纹管,其特征在于所述螺旋状螺纹的螺。

3、纹齿的高度差在003MM范围内。4根据权利要求3所述热交换内螺纹管,其特征在于所述内螺纹管的外径为515MM,壁厚为02510MM。5根据权利要求14任一所述热交换内螺纹管,其特征在于所述内螺纹管的材料选用铝管、铜管、铝合金管或铜合金管。6一种权利要求15任一所述热交换内螺纹管的生产方法,其特征在于依次经过波纹状螺纹成型、退火、定径、收盘、分盘缠绕和均质化除油步骤,其中,波纹状螺纹成型采用管旋压成型方式或金属带压齿焊接方式成型所述管旋压方式,采用旋压机对管材内壁进行旋压处理,所述旋压机中的旋压钢球为3个以上,旋压钢球直径为430MM,旋压速度为100050000R/MIN,所述金属带压齿焊接方。

4、式,包括以下步骤(1)采用铝带进行压齿处理,在铝带上形成沟槽;(2)将压齿处理后的铝带进行成型处理,形成内螺纹管坯;(3)然后对管坯的缝隙处进行焊接,最后经过整形和热处理工序得到内螺纹铝管成品。7根据权利要求6所述热交换内螺纹管的生产方法,其特征在于所述内螺纹管在生产过程中需要通过牵引装置进行牵引,该牵引装置为履带式、倒立盘是、正立盘式或V型槽式。8根据权利要求6所述热交换内螺纹管的生产方法,其特征在于所述退火步骤的温度为150600,并采用井式退火炉、卧式退火炉、罩式退火炉或在线退火机组。9根据权利要求6所述热交换内螺纹管的生产方法,其特征在于所述均质化除油的温度为1506000。权利要求书。

5、CN104101246A1/2页3一种热交换内螺纹管及其生产方法技术领域0001本发明属于换热管材技术领域,尤其涉及内螺纹管的设计和生产方法。背景技术0002由于良好导热性能,铜、铝合金光管一直作为热交换器结构材料。随着材料技术进步,出现了铜内螺纹管、铝内螺纹管、铜铝复合管、铜铝复合螺纹管等换热器结构材料。普通内螺纹管作为高端产品,内壁有沟槽且沟槽带有螺旋角,利用内层的管内壁层与制冷剂接触吸热,外层的铝管作为散热目的。相比光管,普通内螺纹管利用内壁沟槽增加了换热面积,提高了换热效率,而且带有螺旋角的沟槽能够大大提高管材耐压度,有很强抗渗漏能力和抗振动疲劳破坏强度,使用起来更加安全。但是这种普通。

6、的内螺纹管内表面增加程度有限,提高的换热效率也相对有限。发明内容0003发明目的针对上述现有存在的问题和不足,本发明的目的是提供了一种新型热交换内螺纹管及其生产方法,更大程度上增加了内螺纹管的内表面积,提高了换热效率,同时由于单条螺旋状螺纹的螺纹齿高度不一,从而对传热介质的流通起到干扰作用,加速传热效率。0004技术方案为实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案一种热交换内螺纹管,所述内螺纹管内壁设有螺旋状螺纹,且同一条螺旋状螺纹的螺纹齿呈高低起伏的波纹状。0005所述螺旋状螺纹的螺旋角为040、齿顶角为560、齿高为00303MM。0006所述螺旋状螺纹的螺纹齿的高度差在003MM范围内。0。

7、007所述内螺纹管的外径为515MM,壁厚为02510MM。0008所述内螺纹管的材料选用铝管、铜管、铝合金管或铜合金管。0009本发明还提供了一种上述热交换内螺纹管的生产方法,依次经过波纹状螺纹成型、退火、定径、收盘、分盘缠绕和均质化除油步骤,其中,波纹状螺纹成型采用管旋压成型方式或金属带压齿焊接方式成型所述管旋压方式,采用旋压机对管材内壁进行旋压处理,所述旋压机中的旋压钢球为3个以上,旋压钢球直径为430MM,旋压速度为100050000R/MIN。0010所述金属带压齿焊接方式,包括以下步骤(1)采用铝带进行压齿处理,在铝带上形成沟槽;(2)将压齿处理后的铝带进行成型处理,形成内螺纹管坯。

8、;(3)然后对管坯的缝隙处进行焊接,最后经过整形和热处理工序得到内螺纹铝管成品。0011所述内螺纹管在生产过程中需要通过牵引装置进行牵引,该牵引装置为履带式、倒立盘是、正立盘式或V型槽式。0012所述退火步骤的温度为150600,并采用井式退火炉、卧式退火炉、罩式退火炉或在线退火机组。说明书CN104101246A2/2页40013所述均质化除油的温度为1506000有益效果与现有技术相比,本发明具有以下优点换热管材的内壁设置螺旋状螺纹,在提高换热内表面积的同时由于单条螺旋状螺纹的螺纹齿高度不一,从而在增加换热面积的同时对传热介质的流通起到干扰作用,加速传热效率。附图说明0014图1为本发明所。

9、述热交换内螺纹管的结构示意图;图2为本发明所述螺旋状螺纹齿形截面放大图。0015其中,、齿顶角,H、齿高,I、底璧厚度,J、外径。具体实施方式0016下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。0017如图1和2所示,本发明提供的一种新型内螺纹管,又叫做热交换波纹内螺纹管,内壁具有螺旋状螺纹,螺旋角为040,齿顶角为560,齿高为003030MM;同一条螺纹齿高不同,高低起伏,为波纹状,波纹起伏在003MM之间;不同的螺纹,齿型不同;不同。

10、的螺纹,齿高不同,齿高差异在003MM之间;不同的螺纹,齿顶角不同,齿顶角差异在040之间;齿数为0100个等特性。这种热交换波纹内螺纹管,可以是铜管、铝管、铜合金管、铝合金合金管或者铜铝复合管。0018上述热交换波纹内螺纹管的生产方法包括波纹螺纹成型、退火、定径、收盘、分盘缠绕、均质化除油、包装入库处理工艺;波纹螺纹成型可以通过管旋压成型或者金属带压齿后焊接成管。采用管旋压成型方法时,旋压工艺中钢球为3个以上,旋压钢球直径为430MM,旋压转速为1千5万R/MIN;如果采用金属带压齿后焊接成管方法时,具体步骤如下以生产规格为70X05001848Z(直径7MM,厚度05MM,沟槽倾斜角18,。

11、48齿,齿高018MM)的内螺纹铝管为例,详细介绍本发明所述内螺纹铝管的加工方法原料采用厚度为05MM的3003型铝合金带,铝带宽度22MM,首先由高精度的压齿机在铝带上压出带有18倾斜角,齿高018MM的沟槽。压齿机的压齿模具有对应的齿高、齿数和螺旋角,生产不同型号的铝内螺纹管则需更换不同的模具。压齿后的铝带进入高频感应焊接生产线,由原本的铝带经过成型装置卷处内螺纹管坯,再经过高频感应焊接焊牢焊缝。最后进行焊疤处理,具体步骤是通过一根修饰杆,该修饰杆顶端设有刮刀,将该修饰杆缓慢旋入管坯内,并控制刮刀与内螺纹之间的间隙在工艺要求内,再旋入的过程中对内表面焊缝处的焊疤进行刮除处理,保证焊缝厚度与齿高一致。然后管子通过3组横辊和3组立辊,进行矫直和定径。焊接以后对管坯进行在线退火,把管子退火成软态便于收卷。在通过精整机(也叫做复绕机),进行对产品的精整以及探伤,收卷。最后利用井式退火炉进行退火处理,以清洗管子内外的清洁剂以及润滑油。0019波纹螺纹成型牵引装置为履带式、倒立盘、正立盘式、V型槽式;退火通过井式退火炉、卧式退火炉、罩式退火炉或者在线退火机组工艺,退火温度为150600;均质化除油温度为150600。说明书CN104101246A1/1页5图1图2说明书附图CN104101246A。

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