一种新型的无螺纹方管卡箍设计说明.doc

一种新型的无螺纹方管卡箍设计说明 顾琰钰 江苏省江阴中等专业学校 摘要：本文介绍了一种实用新型型创新的设计方法，设计出专用于矩形不锈钢管的90°连接之快捷卡箍。（因为该矩形不锈钢管是高耐腐蚀材料不能手工焊接），该快捷卡箍与传统的管子抱箍有着根本上的区别，特殊就特殊在不用螺纹连接，而且结构简单、美观轻巧、操作方便，省力和安全，大大缩短装配的时间和配套的费用。 关键词：方管快捷卡箍；结构简单；新型的无螺纹连接 前 言 随着科学技术和社会生产水平的不断提高，市场的竞争日益激烈，新型的结构制造设计和生产可以在保持较高通用性的同时提供多样化配置，从而来缩短所生产产品的上市周期、降低成本和提高其质量，并能满足一些市场的需求。本设计内容采用实用新型型创新设计方法，结合从前所学的各类机械专业知识，完成了本次设计——矩形不锈钢管的一种新型连接工艺,即卡箍快捷连接.笔者通过将这种工艺的优缺点与其它钢管连接方法的优缺点进行比较,认为在国内管道安装领域推广这种新型连接工艺是可行的,并指出了目前使用这种连接方法还存在的一些困难。 一、创新思路的来由 随着社会的科学技术发展，低碳和绿色能源的开发利用，逐渐普及，我们长江三角洲一带，地方上的太阳能（光伏）电源生产厂家，就像春笋般地相继建立。有生产单晶硅片的，有生产吸能板框架的，有专门组装的，也有成套全部生产的等等。 我们现在就生产框架的厂家而言，有铝合金的，有不锈钢的，也有特殊材料的。因为太阳能（光伏）电源框架要放在室外，日晒雨淋、风吹霜打的，有的还在海边和较恶劣的坏境下考验，天长日久后，有的原来很漂亮的铝合金、不锈钢就经不起空气里的一些不利因素而被氧化和腐蚀，所以必须要用高耐腐蚀的材料来做太阳能（光伏）电源框架。 而这种高耐腐蚀的材料相当于马氏体不锈钢，很难焊接。人们又要问了：不好焊接？那本身矩形管又是怎么生产出来的呢？这种高耐腐蚀的材料在生产矩形管时，经过国家焊接研究所认证确定，需要用“等离子、超声波”大型高频电阻焊接设备，在流水线上在管子即将成形时自动焊接而成的。所以管子成形后，要再将管子拼接焊起来就不是那么容易的事啦！经试验：不管是交流焊、直流焊、二氧气体保护焊、还是氩弧焊。都不尽人意，当时焊得好好的，过段时间管接头就自己裂开了，尽管有的当时不裂，经过拍片和做实验，都远远不够应有的强度，最终决定只好采用卡箍式的连接。 二、矩形管卡箍式连接的研究过程 因为这种高耐腐蚀材料的管子是矩形管，就是用传统的管子抱箍是没法实现的，何况是要将管子成90°连接呢。刚开始也是用螺纹连接来实现的，（见附图1略）但是，收效甚微，不是抱箍破了就是拉不紧，很不理想。后又改成搭扣式的，结果，更是扣不到位了。 图2装配图 经过老师们的悉心指导，不断研究、反复推敲、苦思冥想，终于一个新的理念油然而生----就是现在的斜锲式卡块连接方法，它是利用对称性1：20斜度形成的锥形槽口来进行卡紧抱箍从而达到连接。（见附图2装配图）每个90度接头都需要六个“哈副式”抱箍（见附图3），斜锲式卡块（见附图4）和90度连接板（见附图5）。 1、斜锲式卡块的加工 这种斜锲式卡块很难加工（见附图4），必须要先拉制扁管，然后磨二面，将一面磨到尺寸（壁厚1mm），再将每一块单独经过两次线切割，因为该斜锲式卡块要割出两条对称的1：20的斜边。 图4 斜锲式卡块 2、U字形抱箍的制作 还有就是抱箍，（见附图3）该抱箍的两端的卡扣都要做成1：20的斜卡口，这个卡扣要做成全部统一尺寸，也就是要保证较小的公差，这可不是一件容易的事情，就必须要有工艺装备——模具才行。一开始是设计了手工压制模具，操作起来比较慢，但能保证尺寸，后来考虑要形成批量就必须做机械加工模具，这是后事。 图3 U字形抱箍 3、90度连接抱箍 该90度连接抱箍（见附图5），它起到了桥接两90度相交的管子，加工起来虽不是很难，但也要保证尺寸和角度，就普通折弯机也能完成，最终再切短两个弯脚 。 图590度连接抱箍 三、快捷矩形管卡箍式连接的成效和特点 实践证明,此种管子斜锲式卡箍连接方法,与传统的方法相比,具有快速简单、安全可靠、结构美观、安装方便的优点,而且还可以减轻操作工的劳动强度。 我们将该创新——“一种新型的无螺纹方管快捷卡箍”的连接方式和其他的连接方式进行了比较, 它与传统的圆管抱箍有着根本上的区别，认为卡箍式连接安装快捷、拆装简便、经久耐用,从长远来看可以使总体成本降到最低限度。 快捷矩形管卡箍式连接的特点： 1.结构紧凑美观、不用螺纹、外观简单。 2.使用方便快捷、连接坚固。 3.卡块轻巧但加工较麻烦。 四、结束语 该项目是实用新型型创新，是一种新型的无螺纹方管快捷卡箍”，经查新在全省、全国乃至全