一种管壳式换热器半自动组对装置的制作方法

1.本实用新型涉及换热器制造领域，具体涉及一种管壳式换热器半自动组对装置。


背景技术：

2.管壳式换热器是化工、轻工、食品医药、特种锅炉系统等行业的常用设备，其中由于换热器管板组对过程中，两侧管板前后自由度高且管孔数量多，同心同轴组对困难，略微的偏心就会导致换热器内部换热管不能在两管板间自由穿插，因此换热器管板的快速精准组对是管壳式换热器生产的重要环节。
3.目前，在换热器的制作过程中，管板组对一般采用管板组对机，但管板组对机各零件的结构复杂，筒体组装操作要求高，零件装配精度要求高，对人员的组装熟练程度要求高，无法在短时间内加工出大批量的合格产品。最近的现有技术中，一篇《一种列管式换热器管芯快速装配工装及装配方法》（申请日：2022.06.19，专利申请号：cn202210693871.0）公开了一种列管式换热器管芯快速装配工装，其构成包括支架与滑道、可移动支架、换热器管芯、换热器筒体、液压组对可调式滚轮架、等高垫铁，不足之处是支架多，仍然存在装置结构较复杂，零件装配精度要求高等问题，另外，由于换热器前端管板以及换热器折流板分别固定于若干个可移动调节的支架上，对于调整管板与换热器折流板同心度一致的操作仍具有一定难度，虽一定程度上降低了工人劳动强度，但生产效率仍然有待提高。


技术实现要素：

4.本实用新型基于上述现有技术中存在的问题，目的是提供一种与现有技术相比结构简单、操作容易且组对效果好的一种管壳式换热器半自动组对装置。
5.为实现上述目的，提供了一种管壳式换热器半自动组对装置，包括底座以及设置在所述底座上的辅助装置，所述底座上沿其轴向设置有两条平行线轨，所述底座位于所述线轨的一端设置有固定基板，所述底座上还设置有可沿所述线轨前后水平滑动的移动基板，所述固定基板和所述移动基板上均设有相向对应设置的确保同心度的管板定位装置，所述固定基板和所述移动基板之间还设置有固定升降台。
6.目前，管壳式换热器生产中所使用的换热器管板组对装置在进行管板组对操作时，基本采用了通过可移动支架与滑道配合组装管板的方式，但由于换热器前端管板以及换热器支撑板分别固定于若干个可移动调节的支架上，存在多个支架同时调节较复杂的问题，还容易导致在调节过程中各板之间的同心度的偏移几率增加，对于快速精准调整管板与支撑板同心度一致的操作仍具有一定难度。因此本实用新型，采用了一端管板通过固定基板固定，其它的管板和支撑板均通过在线轨上仅可前后水平移动的移动基板进行组对操作，同时，固定基板和移动基板上面都设置有相向对应的定位装置，通过定位装置可控制管板与支撑板在逐一组对过程中保持同心度一致，在具体的组对工作中，还有一步圆钢与管板和支撑板上面管控位置相配合连接的操作，从而进一步提升组对的精准度。固定升降台的设置有利于保持管板、支撑板和外套化热器筒体三者同心度一致，由于在完成管板与支
撑板组对操作后，会外套换热器筒体，在固定焊接过程中会升起固定升降台于所需高度托起换热器筒体，以防止换热器筒体重心的偏移。
7.优选的，所述管板定位装置包括分布于所述固定基板和所述移动基板上的定位销。
8.定位销在固定基板与移动基板上呈现相向对应的凸出结构，在安装两端的管板以及支撑板时，此凸出结构穿过管板以及支撑板上的相应孔位后，通过凸出结构与螺栓螺母的配合连接，对管板以及支撑板进行定位固定。
9.优选的，所述移动基板上设有将所述移动基板锁紧在线轨滑道上的锁紧部。
10.在通过移动基板定向转移安装管板和支撑板过程中，可利用移动基板在线轨滑道上的锁紧部，将移动基板锁紧在线轨滑道上，保证了在装配过程中需要用到静止状态时移动基板的稳定性，保持在定位固定支撑板、管板以及换热器筒体时同心度的不偏移。
11.优选的，所述移动基板和所述固定基板均包括带孔钢板和稳固加筋架。
12.移动基板和固定基板均分别由一个带孔钢板部分和一个稳固加筋架部分所构成，稳固加筋架的作用主要是保持带孔钢板在底座上垂直方向的刚性稳固，保证移动基板和固定基板在操作过程中具备所需稳固性的强度。
13.优选的，所述带孔钢板表面均匀分布有校验孔，所述移动基板和所述固定基板上的校验孔位置相对应。
14.移动基板和固定基板上的带孔钢板表面的校验孔均匀分布，且校验孔的位置相互对应，与管板和支撑板上的重叠部分的孔位也相对应，用以校验管板与各个支撑板上的孔洞是否相对应，保证组对产品的质量，使得后期换热管的穿插工作能够顺利进行。
15.优选的，所述稳固加筋架包括设置于带孔钢板两侧边的竖直加筋架，两块所述竖直加筋架顶部通过一连接块连接，所述竖直加筋架表面设置有镂空孔。
16.优选的，所述竖直加筋架的侧边固定连接有侧向加筋架，所述固定基板上的所述侧向加筋架通过连接块连接，并与所述底座固定连接，所述移动基板上的所述侧向加筋架通过连接块连接。
17.固定基板与移动基板均采用的带孔钢板和钢制架体搭建而成，且竖直架体上还采用了镂空设计，而非实心体材料，主要目的是节省装置的制作材料，采用竖直加筋架和侧向加筋架的方式可以达到满足装置所需的加筋强度，达到装置稳定安装的目的。
18.优选的，所述侧向加筋架的高度为所述竖直加筋架高度的1/2以上。
19.侧向加筋架的高度为竖直加筋架高度的1/2以上即可，也可以制作与所述竖直加筋架高度相同的侧向加筋架，但为节省材料，实际高度只需达到生产所需要的加筋强度即可。
20.优选的，所述底座包括两个相互平行的工字钢，所述工字钢通过铁板相互固定连接。
21.底座是由两个相互平行的工字钢，通过铁板相互固定连接而成，工字钢正上方打螺纹孔，配合螺丝固定上方的轨道。
22.优选的，所述固定基板和所述移动基板均为钢材加工制成，所述固定基板和所述移动基板的大小相同。
23.固定基板和移动基板的大小相同，且垂直于底座轴向水平方向的截面积小于管板
和支撑板的面积，以便于在安装过程中，在管板和支撑板上的管控位置穿插并固定圆钢工作的顺利进行。
24.本实用新型的有益效果是可快速准确地调整好产品的管板、支撑板和换热器筒体三者在轴向水平方向的一致同心度，并保证管板和支撑板上的各处孔位中心对齐，组对装配简易，具体地：固定基板与移动基板上设有相向对应的定位销作为定位结构，通过螺栓螺母固定连接可确保两端管板的同心度一致，并在安装过程中初步保证支撑板与管板的轴向同心度一致，通过移动基板在直线型滑轨上的水平轴向稳定移动，以及管板和支撑板上的管控位置与插入管控孔位的圆钢的配合连接，进一步保持支撑板与管板的轴向同心度的一致性，同时管板和支撑板上的各处孔位中心对齐。固定外套换热器筒体时，固定升降台给换热器筒体提供一个向上的推力，防止换热器筒体增加导致重心的偏移，确保管板、支撑板与换热器筒体三者的同心度一致。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术实施例中的一部分，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本实用新型的管壳式换热器半自动组对装置的结构示意图。
27.图2是本实用新型的管壳式换热器半自动组对装置的工作原理图。
28.图3是本实用新型的管壳式换热器半自动组对装置的左视图。
29.图4是本实用新型中的移动基板与线轨滑道连接处的局部放大图。
30.其中：1固定基板；2移动基板；3线轨；4底座；5固定升降台；6定位销；7滑块；8锁紧部；9管板；10支撑板；11圆钢；12校验孔。
具体实施方式
31.下面将结合说明书附图以及具体实施例，对本实用新型的技术方案做进一步描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
32.如图1—4所示，本实用新型的管壳式换热器半自动组对装置，包括固定基板1、移动基板2、线轨3、底座4、固定升降台5、定位销6、滑块7和锁紧部8；底座4水平放置并保证其刚性，底座4沿其轴向设置有两条平行线轨3，固定基板1固定在底座4上的线轨3的一端，移动基板2通过底部滑块7可在线轨3上前后水平滑动；固定基板1与移动基板2上分别设置有定位销6，通过定位销6与螺栓螺母的配合固定连接，以保证两端管板9与中间的支撑板10的同心度一致，进一步保证管板9、支撑板10与外套换热器筒体的同心度； 固定升降台5放置在两基板之间，确保外套换热器筒体的高度在设定高度，保证外套换热器筒体与装置上所固定的管板9和支撑板10的同心度一致。
33.具体地：
34.本管壳式换热器半自动组对装置采用了一端管板9通过固定基板1固定，其它的管板9和支撑板10均通过在线轨3上仅可前后水平移动的移动基板2进行组对操作，在通过移
动基板2定向转移安装管板9和支撑板10过程中，可利用移动基板2在线轨滑道上的锁紧部8，将移动基板2锁紧在线轨滑道上，保证了在装配过程中需要用到静止状态时移动基板2的稳定性，保持在定位固定支撑板10、管板9以及换热器筒体时同心度的不偏移。
35.同时，固定基板1和移动基板2上面都设置有相向对应的定位销6作为定位装置，定位销6在固定基板1与移动基板2上呈现相向对应的凸出结构，在安装两端的管板9以及支撑板10时，此凸出结构穿过管板9以及支撑板10上的相应孔位后，通过凸出结构与螺栓螺母的配合连接，对管板9以及支撑板10进行定位固定。通过定位装置可控制管板9与支撑板10在逐一组对过程中保持同心度一致，在具体的组对工作中，还有一步圆钢与管板9和支撑板10上面管控位置相配合连接的操作，从而进一步提升组对的精准度。
36.移动基板2和固定基板1均分别由一个带孔钢板部分和一个稳固加筋架部分所构成，稳固加筋架的作用主要是保持带孔钢板在底座上垂直方向的刚性稳固，保证移动基板2和固定基板1在操作过程中具备所需稳固性的强度。移动基板2和固定基板1上的带孔钢板表面的校验孔均匀分布，且校验孔的位置相互对应，与管板9和支撑板10上的重叠部分的孔位也相对应，用以校验管板9与各个支撑板10上的孔洞是否相对应，保证组对产品的质量，使得后期换热管的穿插工作能够顺利进行。稳固加筋架包括设置于带孔钢板两侧边的竖直加筋架，两块竖直加筋架顶部通过一连接块连接，竖直加筋架表面设置有镂空孔。竖直加筋架的侧边固定连接有侧向加筋架，固定基板1上的所述侧向加筋架通过连接块连接，并与底座4固定连接，所述移动基板2上的所述侧向加筋架通过连接块连接。固定基板1与移动基板2均采用的带孔钢板和钢制架体搭建而成，且竖直架体上还采用了镂空设计，而非实心体材料，主要目的是节省装置的制作材料，采用竖直加筋架和侧向加筋架的方式可以达到满足装置所需的加筋强度，达到装置稳定安装的目的。侧向加筋架的高度为竖直加筋架高度的1/2以上即可，也可以制作与竖直加筋架高度相同的侧向加筋架，但为节省材料，实际高度只需达到生产所需要的加筋强度即可。
37.底座4是由两个相互平行的工字钢，通过铁板相互固定连接而成，工字钢正上方打螺纹孔，配合螺丝固定上方的轨道。固定基板1和移动基板2的大小相同，且垂直于底座轴向水平方向的截面积小于管板9和支撑板10的面积，以便于在安装过程中，在管板9和支撑板10上的管控位置穿插并固定圆钢工作的顺利进行。
38.固定升降台5的设置有利于保持管板9、支撑板10和外套化热器筒体三者同心度一致，由于在完成管板9与支撑板10组对操作后，会外套换热器筒体，在固定焊接过程中会升起固定升降台5于所需高度托起换热器筒体，以防止换热器筒体重心的偏移。
39.本实用新型的具体操作方法如下：
40.1、通过固定基板1上的定位销6，定位管板9，使用螺栓螺母将管板9固定在固定基板1上；
41.2、通过移动基板2上的定位销6，定位支撑板10，使用螺栓螺母将支撑板10固定在移动基板2上；
42.3、推动移动基板2，移动相应距离后，使支撑板10靠近管板9于合适位置，并将移动基板2通过锁紧部8锁紧在线轨滑道上，用圆钢11穿过管板9与支撑板10上相应的管控孔位，使两者同心固定并进行点焊固定；
43.4、将移动基板2上的支撑板10卸掉，松开移动基板2在线轨滑道上的锁紧部8，往回
推动移动基板2，使其回到安装位置；
44.5、依次重复步骤 2、3和4，使得后续支撑板10均通过圆钢11，并在合适的位置通过点焊固定牢固；
45.6、撤去移动基板2，将换热器筒体套在换热器支撑板10外侧，并使得换热器筒体端头与固定在固定基板1上的换热器管板9相接，升起升降台5平面，托住换热器筒体，确保管板9、支撑板10与外套换热器筒体三者同心度一致；
46.7、通过移动基板2上的定位销6，定位管板9，保证同心，使用螺栓螺母将管板9固定在移动基板2上，推动移动基板2，使管板9靠近支撑板10于换热器筒体的另一端位置，仍然使得圆钢11穿过管板9上的管控孔位，并将移动基板2锁紧在线轨滑道上，最后，两端的管板9均分别与换热器筒体的两端进行点焊固定。
47.8、此时，管板9、支撑板10与管板9三者中心均在同一轴线上，并且管板9与支撑板10上的各处孔位中心对齐，同时外套的换热器筒体与管板9、支撑板10的同心度亦保持一致，完成装配。注：固定基板和移动基板上面的校验孔12，可用于在进行管板组对操作过程中，通过使用换热管测试性地任意穿过这些校验孔12，根据穿插的顺利程度，校验在组装过程中的管板9与支撑板10上面管孔孔位是否相对应的问题。
48.以上所述，仅为本公开的示例性实施例，仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。