[科普中國(guó)]-拔管機(jī)

拔管機(jī)是各類(lèi)巖土鉆掘工程中鉆機(jī)的配套輔助設(shè)備，適用于灌注樁、旋噴鉆進(jìn)、錨索孔等采用跟管鉆進(jìn)工藝施工的工程，用于起拔鉆孔護(hù)壁套管和鉆桿。

拔管機(jī)用途及特點(diǎn)拔管機(jī)也可用于各類(lèi)鉆具事故處理中起拔套管和鉆桿。鉆神ZSB-60、80T拔管機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練緊湊，安全可靠，反應(yīng)靈活，操作維護(hù)簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)。

拔管機(jī)的結(jié)構(gòu)組成1、拔管機(jī)由液壓站、油缸、底座、卡座四大部分組成，用高壓液壓膠管相互連接而成。

2、液壓站由溢流閥、高壓換向閥、油路塊組成。

3、卡座是拔管機(jī)的抱緊裝置，由內(nèi)卡和外卡組成。內(nèi)卡可根據(jù)客戶需要制作不同的規(guī)格，以?shī)A持不同的套管。

不同類(lèi)型拔管機(jī)簡(jiǎn)介液壓快速拔管機(jī)用途：液壓快速拔管機(jī)專(zhuān)用于電廠、制冷等行業(yè)的冷凝器、冷油器、加熱器、換熱器等更換銅（或鋁、鈦、不銹鋼）管作業(yè)中，用于將金屬管從容器的脹接管板中拔出，而且不傷管板，也不會(huì)在板孔內(nèi)形成縱向溝槽，拔管速度每根為1～2s1。

輕型電動(dòng)拔管機(jī)用途：用于電力、石化、制冷等行業(yè)中冷凝器、換熱器等設(shè)備的管道維修更換作業(yè)，它在不傷板孔的情況下，可將壞管子從脹接的管板中拉出。如管子兩端均為脹接狀態(tài)，需切斷再拔（可用另一工具——內(nèi)切管機(jī)從管孔中將管子切斷）2。

手動(dòng)螺旋式拔管機(jī)用途：供電廠、制冷等行業(yè)的冷凝器、換熱器等小修或臨時(shí)搶修作業(yè)中，用以將舊金屬管頭或管子從板孔中取出。它的原理采用有旋絲錐式拔頭，加特殊的棘輪扳手進(jìn)行操作。

常用拔頭規(guī)格（適用金屬管外徑（mm）×壁厚（mm））：15×1，16×1，18×1，19×1，20×1，24×1，25×1，28×12。

冷拔管機(jī)冷拔管機(jī)是在常溫下，將金屬坯料通過(guò)一定形狀的?？?，使其截面減小、長(zhǎng)度增加的工藝過(guò)程稱(chēng)為冷拔（也稱(chēng)拉絲）機(jī)。冷拔的優(yōu)點(diǎn)是制品尺寸準(zhǔn)確、表面光滑。它主要用來(lái)制造不能用來(lái)軋制法獲得的細(xì)材料（如直經(jīng)小于6mm的鋼絲，最小直徑可達(dá)0.002mm）和特殊剖面形的棒料，有時(shí)也用來(lái)校正軋材以提高其精度。冷拔的主要設(shè)備是專(zhuān)用冷拔機(jī)，冷拔機(jī)是根據(jù)用途不同，分為鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)和卷筒式冷拔機(jī)兩種。鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)主要用來(lái)冷拔管子，直徑較大的或具有特殊剖面形狀的棒料。卷筒式冷拔機(jī)主要用來(lái)冷拔可以繞在卷筒上的線材3。

拔管超聲波振動(dòng)拔管超聲波振動(dòng)拔管是在對(duì)拔管模或芯棒或同時(shí)對(duì)兩者施加超聲波振動(dòng)的條件下進(jìn)行的管材冷拔。超聲波振動(dòng)拔管原理是將高頻電諧振通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)，并將振動(dòng)能量通過(guò)聚能器傳播到變形區(qū)中，改變金屬變形的性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)。采用實(shí)用的振動(dòng)外模聲傳遞系統(tǒng)是為了換模方便和不增加錘頭長(zhǎng)度。

應(yīng)用超聲波振動(dòng)拔管的效果有：可降低拔制力，增加道次變形量，改善產(chǎn)品表面質(zhì)量，減少空拔管內(nèi)殘余應(yīng)力；可降低對(duì)潤(rùn)滑劑的要求，提高工具壽命，減少斷頭和廢品（提高成材率）；可加工難變形材料以及降低能耗等。

研究者對(duì)振動(dòng)效果的機(jī)理提出3種見(jiàn)解：

（1）體積效應(yīng)，指吸收超聲波能量，改變組織狀態(tài)，導(dǎo)致金屬的變形抗力降低和塑性加工性能的改善。

（2）表面效應(yīng)，指改變拉拔中金屬與工具間摩擦狀態(tài)，減少外摩擦阻抗，使接觸面分離，表面發(fā)熱，有利于潤(rùn)滑劑吸入和排出，有凈化表面作用以及摩擦力換向等。

（3）旋鍛效應(yīng)，指金屬上作用有一個(gè)高頻的交變應(yīng)力，可降低變形抗力4。

反拉力拔管反拉力拔管在拔管模一側(cè)施加后張力的拔管過(guò)程。反拉力拔管的特點(diǎn)是：（1）可減小拔管時(shí)作用在管子上的徑向壓力，以提高空拔時(shí)的變形量，增加薄壁管拔制的穩(wěn)定性；（2）減少摩擦力，延長(zhǎng)工具壽命，改善管材表面質(zhì)量以及變形在橫截面上分布的均勻性，減小殘余應(yīng)力；（3）軸向張應(yīng)力的作用，有利于管壁減??；（4）有助于實(shí)現(xiàn)液體摩擦。實(shí)現(xiàn)反拉力拔管的方法有以下幾種：（1）雙模拔管，利用入口前模對(duì)后模中拔制的管子施加后張力；（2）卷筒拔管，由給料卷筒施加反拉力，并可調(diào)節(jié)反拉力大??；（3）直接在管料尾施加后拉力。此時(shí)如管體不動(dòng)，用移動(dòng)拔模的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)拔制過(guò)程，則節(jié)能效果更好5。

卷筒拔管卷筒拔管用卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)施加拔制力實(shí)現(xiàn)的管材拉拔。用于拔制小直徑長(zhǎng)管，拔制方式有兩種：空拔（只減小直徑）和帶游動(dòng)芯棒拔制（可減壁）。采用游動(dòng)芯棒拔管時(shí)拔制前先要將芯棒放入管內(nèi)，并在管端部分壓凹（防止芯棒脫出）和注入潤(rùn)滑劑。拔管時(shí)原料先卷在卷筒1上，進(jìn)入管模2后管子被拉直，拔后管子卷在卷筒3上。用卷筒拔管法拔制的鋼管最大直徑為36mm，有色金屬為80mm。

在拔管過(guò)程中管體除了承受拔制應(yīng)力外，向卷筒纏繞時(shí)還要承受很大的彎曲應(yīng)力，為了防止拔斷，卷筒拔管的道次允許變形量應(yīng)小于直線拔管。在卷筒上彎管時(shí)管子斷面輪廓形狀會(huì)發(fā)生畸變，即由圓形變成橢圓形，使管子尺寸精度降低，這是卷筒拔管的主要問(wèn)題。變橢圓程度用壓扁值來(lái)表示，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了所允許的壓扁值。

卷筒拔管機(jī)的形式有3種：第一種形式是拔前管子和拔后管子反復(fù)彎曲一次，兩個(gè)卷筒在同一水平（或垂直）位置放置，兩個(gè)卷筒旋轉(zhuǎn)方向相反。第二種形式是拔前管子彎曲與拔后管子彎曲平面相互垂直，彎曲軸旋轉(zhuǎn)90°。這種形式用于多道次拔管中，工作卷筒呈水平放置，卷筒軸垂直于卸料臺(tái)，便于自動(dòng)下料。第三種形式是拔前管子和拔后管子在同一平面內(nèi)和同一方向上彎曲6。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所