一种锅炉用h型省煤器的钢管与肋片的焊接方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锅炉制造技术领域，具体涉及一种锅炉用H型省煤器的钢管与肋片的焊接方法和设备。
【背景技术】
[0002]在当前的锅炉制造行业中，钢管外焊接H型肋片的H型省煤器由于能大幅的提高换热效率而越来越多的被普遍使用；目前钢管与肋片的焊接采用传统的沿圆周多点焊接技术，存在以下缺点:
一、受传统焊接工艺限制，肋片只能一片一片的焊接，焊接速度慢，生产效率很低，导致制造成本增加。
[0003]二、受传统焊接工艺影响，两片肋片间的距离要大于20mm，限制了钢管上可焊接的肋片的数量，减小了翅化比，降低了换热面积。
[0004]三、仅在焊点处具有良好的导热效果，焊点以外的部分容易出现虚接，导致热阻增加，降低了整体换热效率。
[0005]四、肋片与钢管的融合角度小，仅有140°左右，从而导致钢管与肋片间的接触面积减小，进一步降低换热效率。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了解决目前钢管与肋片的焊接存在的上述问题，提供了一种锅炉用H型省煤器的钢管与肋片的焊接方法和设备，其技术方案如下:
一种锅炉用H型省煤器的钢管与肋片的焊接方法，它包含将多片肋片同时与钢管进行磨擦焊接；
第一步，将多片肋片对称设置在钢管两侧，多片肋片的缺口底部中点处与钢管的距离为I毫米；在钢管两侧分别设置一个肋片固定模具，将多个肋片设置在肋片固定模具上；第二步，将钢管以3000-5000r/min的速度旋转；钢管的一端与电机驱动系统连接，钢管的另一端设置在支撑装置上，钢管与支撑装置转动连接，由电机驱动系统驱动钢管旋转；
第三步，在2-5秒的时间内将多片肋片同时向旋转的钢管推进1.5-2毫米；在每个肋片固定模具的外侧分别设置液压伸缩装置，由液压伸缩装置控制肋片向钢管推进，钢管与肋片的接触面因摩擦生热而融化在一起；
第四步，对旋转的钢管进行急停制动，钢管与肋片停止磨擦生热，冷却后焊为一体。
[0007]一种锅炉用H型省煤器的钢管与肋片的焊接设备，它包含肋片固定模具、液压伸缩装置、电机驱动系统和支撑装置；肋片固定模具有两个，两个肋片固定模具相对设置，两个肋片固定模具均为长方体形状，在两个肋片固定模具的内侧表面对应设置有多个插置肋片的凹槽，凹槽的长度和宽度与肋片的长度和厚度吻合，凹槽的最大深度为肋片的宽度减去肋片上的缺口深度，再减去10毫米，使肋片插入凹槽后，肋片上的缺口底部与肋片固定模具的内侧表面的距离大于10毫米；在两个肋片固定模具的外侧分别设置有液压伸缩装置，在两个肋片固定模具的一端的外侧设置有电机驱动系统，电机驱动系统包含电机和三爪自定心卡盘A，电机的输出轴与三爪自定心卡盘A固定连接并且轴心相对设置，在两个肋片固定模具的另一端的外侧设置有支撑装置，支撑装置包含支座和三爪自定心卡盘B，支座和三爪自定心卡盘B沿三爪自定心卡盘B的周向方向转动连接，三爪自定心卡盘B与三爪自定心卡盘A的轴心相对设置，三爪自定心卡盘B与三爪自定心卡盘A的轴线设置在两个肋片固定模具的中间位置。
[0008]本发明的有益效果为:对肋片上的圆弧形缺口的加工精度要求低，缺口的直径可以略小于钢管的外径；一次可完成整根H型省煤器的焊接，焊接时间短，极大的提高了生产效率，同时降低了电耗，制造成本低；肋片间距基本不受限制，可缩小至10mm，肋片与钢管的融合角度可提高到169度，肋片与钢管的接触面整体被熔融焊接在一起，不存在虚接问题，提高了 H型省煤器的换热效率。
[0009]【附图说明】:
图1是本发明的焊接方法第一步示意图；
图2是本发明的焊接方法第四步示意图；
图3是使用本发明的焊接设备进行焊接的示意图；
图4是肋片固定模具的分解示意图；
图5是实施例二中两个三爪自定心卡盘通过齿轮连接的示意图；
图6是实施例二中两根钢管与肋片焊接的示意图。
[0010]【具体实施方式】:
参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，一种锅炉用H型省煤器的钢管与肋片的焊接方法，它包含将多片肋片2同时与钢管I进行磨擦焊接；
第一步，将多片肋片2对称设置在钢管I两侧，多片肋片2的缺口底部中点处与钢管I的距离为I毫米；在钢管I两侧分别对称设置一个肋片固定模具3，将多个肋片2设置在肋片固定模具3上；
第二步，将钢管I以3000-5000r/min的速度旋转；钢管I的一端与电机驱动系统4连接，钢管I的另一端设置在支撑装置5上，钢管I与支撑装置5转动连接，由电机驱动系统4驱动钢管I旋转；
第三步，在2-5秒的时间内将多片肋片2同时向旋转的钢管I推进1.5-2毫米；在每个肋片固定模具3的外侧分别设置液压伸缩装置6，由液压伸缩装置6控制肋片2向钢管I推进，钢管I与肋片2的接触面因摩擦生热而融化在一起；
第四步，对旋转的钢管I进行急停制动，钢管I与肋片2停止磨擦生热，冷却后焊为一体。
[0011]肋片2上圆弧形缺口的优选设置方法:肋片2上圆弧形缺口的直径与钢管I的外径相同。
[0012]一种锅炉用H型省煤器的钢管与肋片的焊接设备，它包含肋片固定模具3、液压伸缩装置6、电机驱动系统4和支撑装置5 ;肋片固定模具3有两个，两个肋片固定模具3对称设置，两个肋片固定模具3均为长方体形状，在两个肋片固定模具3的内侧表面对应设置有多个插置肋片2的凹槽2-1，凹槽2-1的长度和宽度与肋片2的长度和厚度吻合，凹槽2-1的最大深度为肋片2的宽度减去肋片2上的缺口深度，再减去10毫米，使肋片2插入凹槽2-1后，肋片2上的缺口底部与肋片固定模具3的内侧表面的距离大于10毫米；在两个肋片固定模具3的外侧分别设置有液压伸缩装置6，在两个肋片固定模具3的一端的外侧设置有电机驱动系统4，电机驱动系统4包含电机4-1和三爪自定心卡盘A4-2，电机4-1的输出轴与三爪自定心卡盘A4-2固定连接并且轴心相对设置，在两个肋片固定模具3的另一端的外侧设置有支撑装置5，支撑装置5包含支座5-1和三爪自定心卡盘B5-2，支座5-1和三爪自定心卡盘B5-2沿三爪自定心卡盘B5-2的周向方向转动连接，三爪自定心卡盘B5-2与三爪自定心卡盘A4