柔性管清洁喷杆定位器框架装置的制作方法

本公开涉及高压流体旋转喷嘴系统。特别地，本公开的实施例涉及一种用于将一个或多个柔性管清洁喷杆定位成与热交换器管板对准的装置。

背景技术：

传统的喷杆定位器框架是重的刚性框架结构，一旦管板凸缘盖已经被移除，其可以在热交换器附近组装。或者，这种框架组件可以直接螺栓连接到管板。美国专利4095305、6626195、6681839和7530363公开了适于定位成邻近或紧固到热交换器管板的示例性直线框架。这种组件是重的，通常难以设置和利用，并且大多数需要邻近管板或与管板成一直线的大量空间，这可能限制使用这种组件的可行性。需要一种用于将一个或多个清洁喷杆精确定位成与热交换器管板对准的装置，其易于竖立，保持刚性并占据管板附近的最小空间。

技术实现要素：

本公开直接地解决这种需要。根据本公开的用于保持与热交换器管板相邻并与其隔开的柔性喷杆定位机构的框架装置的一个实施例包括上导轨、下导轨、由上导轨和下导轨中的一个导轨支撑并且由上导轨和下导轨中的另一个导轨引导的定位导轨以及固定到管板的一部分上的轨道夹具组件。该轨道夹具组件将上导轨和下导轨中的一个可操作地保持在相对于管板的固定位置。该轨道夹具组件具有适于紧固到管板的平板或梁构件、通过一个或多个螺纹轴与平板间隔开的基板以及可旋转地紧固到基板的一个或多个夹具指状件。当通过旋转螺纹轴将基板拉靠在平板或梁构件上时，所述一个或多个夹具指状件可操作以朝向基板旋转。

在一个实施例中，所述构件是细长梁，其具有在梁的远端处的轨道夹具组件和在梁的近端处的螺旋夹具组件。在另一个实施例中，所述构件是大致梯形的板，其具有弯曲的底部边缘和邻近底部边缘穿过的多个孔，用于接收多个螺栓以将所述构件紧固到管板。夹具组件的基板具有可旋转地支撑在其中的一对间隔开的指状件和在紧固到基板的每个指状件下方的一对间隔开的螺纹轴。

每个指状件在第一位置接合球头弹簧柱塞，该第一位置允许轨道附接到组件，并且在第二位置允许轨道沿着基板平移或相对于基板可旋转地调节。螺纹轴被操作以将基板拉到梁，以将所述一个或多个指状件旋转到夹紧导轨并且防止导轨相对于基板和管板面的平移和旋转的第三位置。

当结合附图阅读以下详细描述时，本公开的实施例的其它特征、优点和特性将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的柔性喷杆定位器框架装置的第一示例性实施例的透视图，该柔性喷杆定位器框架装置定向抵靠并紧固到示例性热交换器管板。

图2是根据本公开的柔性喷杆定位器装置的第二示例性实施例的透视图，该柔性喷杆定位器装置抵靠并紧固到热交换器管板。

图3是根据本公开的固定到图1和图2所示的热交换器管板的柔性喷杆定位器装置的第三示例性实施例的透视图。

图4是图3所示的四个夹持臂组件中的一个的单独透视图。

图5是图4所示的夹持臂组件的轨道夹具组件的分解图

图6是根据本公开的轨道夹具组件中的一个的侧视图，其中轨道夹具组件处于第一止动位置并且打开以在其中接收框架轨道。

图7是如图6所示的侧视图，其中轨道夹具组件处于第二止动位置，使得框架梁被保持但相对于基板保持可旋转和轴向调节。

图8是如图6的侧视图，其中框架轨道被夹紧在轨道夹具组件内的最终固定位置，使得框架轨道相对于基板可旋转且轴向固定。

图9是在图2所示的定位器框架装置的第二示例性实施例中使用的双爪夹具组件的单独透视图。

图10是在图2至图9所示的夹具组件中使用的钩夹具指状件的单独侧视图。

具体实施方式

第一示例性框架装置100在图1中示出为螺栓连接到管板102。为了清楚起见，该图中未示出管束，但是应当理解，管板102基本上是热交换器管束的端面，从热交换器移除或就位。装置100具有顶部大致水平的导轨104，该导轨紧固到刚性Y形金属支撑构件106的共同腿部。支撑构件106的其他两个腿部被螺栓连接到管板凸缘，该管板凸缘通常固定热量交换器管侧端盖(未示出)。底部导轨108经由螺栓110可调节地安装并平行于顶部导轨104对准，所述螺栓穿过平支架114中的弓形狭槽112，所述平支架114经由其他螺栓110紧固到Y形支撑构件106的中心。

定位器支撑轨120定向成与下导轨108正交，即基本上垂直，如图1所示，并且由遥控气动马达122沿着下导轨108水平地驱动。柔性喷杆定位器驱动组件124安装在定位器支撑轨道120上。驱动组件124的位置沿着支撑轨道120经由遥控气动马达和齿轮组件126改变，以便将驱动组件124与待被清洁的管束中的特定管对准。柔性喷杆驱动器124然后可以将一个或多个柔性喷杆(未示出)插入或取出与其对准的管。

根据本公开的第二示例性框架装置200在图2中示出。装置200具有大致水平的上导轨204、下导轨206和定位器支撑轨道208，该定位器支撑导轨支撑柔性喷杆定位器驱动组件124，如图1所示的第一实施例。上导轨204用于提供与存在于热交换器束中的管排的机械对准。当这样对准时，驱动组件124可以沿着支撑轨道208上下移动到与管板202内的选定管相邻对准的精确位置。下导轨206不必安装成平行于上导轨204，下导轨从动件托架209可以在大致平行于管板202的表面的平面内容许合理的旋转。下导轨206和下导轨从动件托架209用于将驱动组件124机械地支撑在适当位置并且防止由驱动组件124、柔性喷杆和热交换器管之间的相互作用施加到系统的喷射推力、机械质量或力而产生的远离管板202的偏转。

上导轨204和下导轨206中的每一个经由在图9中更详细地示出的双钳夹具组件210紧固到管板202。每个夹具组件210被设计成经由螺栓和优选地另一个螺栓紧固到管板202，所述螺栓穿过中心孔212或穿过狭槽214中的一个，所述另一个螺栓穿过狭槽214中的另一个。夹具组件210具有大致梯形的平坦的安装基板220，该安装基板具有弯曲的底部边缘222。弯曲的狭槽214平行于底部边缘222，并将上述中心孔212夹在其间。通过经由螺栓(未示出)将基板220安装到管板202，其中在狭槽214中的一个中具有至少一个螺栓，基板220的取向可以倾斜，以便于夹具组件210相对于穿过管板202的一排管对准。或者，基板220可以通过穿过中心孔212的单个螺栓紧固到管板202。在后一种情况下，基板不能沿着狭槽滑动，但是可以围绕螺栓轴线旋转以便于对准。然而，优选地，一个狭槽214中的至少一个螺栓应当与孔212或另一个狭槽214中的另一个螺栓一起使用。

驱动机构/气动马达122被远程操作以使支撑轨道208沿着上导轨204前后移动。从动辊组件209将支撑轨道208的下端紧固到下导轨206。该从动辊组件209限制支撑轨道208远离管板202的移动，同时允许导轨208沿着下导轨206来回自由移动。此外，该从动辊组件209允许支撑轨道208朝向并且远离上导轨204移动，同时将支撑轨道208保持在平行于管板202的平面中。应当理解，上述构造可以颠倒，驱动机构122安装在下导轨206上，从动辊组件209安装在上导轨204上。

双夹具组件210操作包括在以下框架装置300的描述中。图3是根据本公开的第三示例性柔性喷杆定位器框架装置300的透视图。该装置300特别设计成允许装置300完全安装在热交换器的管板302上，而不需要任何手动工具，并且还允许安装到在其周边凸缘上没有螺栓孔的管板上。

装置300包括上导轨304、下导轨306和定位器支撑轨道308。定位器支撑轨道308可移动地紧固到上导轨304和下导轨306两者。优选地包括气动马达122的驱动机构310被紧固到定位器支撑轨道308的上端。该驱动机构310被远程操作以使支撑轨道308沿着上导轨304前后移动。从动辊组件312将定位器支撑轨道308的下端紧固至下导轨306。该从动辊组件312限制支撑轨道308远离管板302的移动，同时允许导轨308沿着下导轨306来回自由移动。此外，该从动辊组件312允许支撑轨道308朝向和远离上导轨304移动，同时将支撑轨道308保持在平行于管板302的平面中。应当理解，上述构造可以颠倒，驱动机构310安装在下导轨306上，并且从动辊组件312安装在上导轨304上。

图1-3中所示的上导轨104、108、204和304、下导轨206和306以及定位器支撑轨120、208和308中的每个优选地是铝挤压件316，其在横截面中为具有四个侧壁318的大致矩形管形。该挤压件316的一个实施例的端视图或横截面在图6至图8中可见。轨道挤压件316的四个角中的每个向外延伸以形成轴向延伸的外部肋320。优选地，每个导轨的侧壁318中的至少一个具有一系列间隔开的闭合狭槽322，这些狭槽基本上形成梯形表面，其被设计成与驱动链轮(未示出)可操作地接合，所述驱动链轮由如图1、图2和图3所示的气动马达122或126驱动。

每个轨道316上的外部肋320允许每个轨道316通过夹持机构(双轨道夹具组件210或单轨道夹具组件350)可调节和牢固地保持在可靠的夹持中，其操作在图6、7和8中示出。

如在图3中最佳地示出的，根据本公开，每个轨道304和306通过一对轨道夹具臂组件325牢固地紧固到管板302。在图4的透视图中单独示出了轨道夹具臂组件325中的一个。轨道夹具臂组件325在细长梁326的远端具有轨道夹具350，并且在细长梁326的近端具有螺旋夹具328。梁326优选地是细长的矩形金属板，并且可以由钢或高强度铝制成。

螺旋夹具328包括一对横向螺栓330和332，其穿过与梁326的近端间隔开的光滑轴向间隔开的孔。横向螺栓330通过螺母334紧固到梁326，螺母334紧固抵靠在螺栓330的头部与梁326之间。横向螺栓330上的另一个螺母336在横向螺栓330上设定最小的钳口宽度位置。

螺旋夹具328还包括具有两个贯穿的孔的钳口构件338，所述两个孔间隔开以匹配邻近钳口构件338的一端的横向螺栓330和332之间的间隔。钳口构件338也是细长的金属矩形板或高强度铝。笼形螺母340在其中一个孔上固定到钳构件338的外侧，使得其螺纹连接到并捕获横向螺栓332的一端。穿过梁326的横向螺栓332的另一端固定到横杆手柄342。螺旋夹具328像台钳一样操作，以在钳口构件338和梁326的近端之间捕获并保持热交换器凸缘302的一部分。

螺旋夹具328定位成使梁326和钳口构件338在管板凸缘的边缘或缘上方，并且手动地上紧杆手柄342以将梁326和钳口构件338拉在一起抵靠管板302。不同厚度管板302的凸缘可以通过改变螺栓330上的螺母336的位置或通过使用较长的螺栓330和横向螺栓332来显著增加凸缘来容纳。轨道夹具臂组件325可以定位在管板302的缘/凸缘上的任何位置，只要螺旋夹具328可以在管板302上获得牢固的夹紧即可。如果需要，钳口构件338和/或梁326的近端可以可选地与定位销(未示出)配合，以配合在围绕管板302的缘/凸缘的一个螺栓孔内。

在轨道夹具臂组件325中的梁326的相对端处是单个轨道夹具组件350。该轨道夹具组件350在图5中以分解透视图分开示出。梁326的远端352具有贯穿的螺纹横孔354。远端352还具有一对弓形狭槽356，所述弓形狭槽356沿着梁326围绕螺纹横向孔354对称地与其间隔开。

轨道夹具组件350基本上包括梁326的远端352、螺纹手柄轴358、基板360、钩夹具指状件362和跨过基板360的底端的静态夹钳364。基板360是具有底端的大致矩形的平坦金属板，静态夹钳364紧固至该底端。或者，静态金属夹钳364可以与基板360一体地形成。基板360的顶端具有切口凹槽或矩形凹口366，其尺寸设计成在其中容纳钩夹具指状件362。该指状部362安装成围绕轴螺钉368旋转，该轴螺钉368延伸跨过基板360的顶端中的凹槽366。

螺纹手柄轴358优选地具有圆柱形部分370、螺纹部分372和较小直径的远端螺纹端374。圆柱形部分370具有横向孔376，手柄杆378延伸穿过该横向孔376。手柄轴358还优选地具有围绕螺纹部372的肩部的平垫圈380。螺纹部372接合螺纹孔354。较小直径的螺纹远端374穿过基板360的孔382，使得当轴358通过穿过梁326的螺纹孔354组装时，基板360牢固地紧固到手柄轴358的远端374。

导向销或螺钉361优选地紧固到基板360的后表面并从基板360的后表面向外延伸，以便骑跨在狭槽356内，以允许基板360能够围绕穿过梁326的孔354旋转过有限的弧。该导向销361允许轨道夹具组件350具有围绕梁326的远端的有限调节范围。

图10中示出了钩夹具指状件362的单独侧视图。该指状件362是类似于具有平行侧面杆部分386的爪形锤的金属板，所述平行侧面杆部分与靠近横向孔390的上部388合并。指状件362具有相对的平坦侧表面396和后边缘398。上部388具有向下延伸的爪或钩部392和相对的锤头部394，其突出超过平行侧面杆部分386的后边缘398。

每个侧表面396具有在与横向孔390的上方并且优选地略微偏离垂直对准的凹陷400。另一个凹陷402在凹陷400的弧上与横向孔390间隔开并且朝向钩部392。凹陷400和402每个都定位成接合球头弹簧柱塞404，其从孔通过基板360的一侧或两侧伸入凹部366中。当指状件362在轴368上旋转使得柱塞404接合凹陷402时，锤头部394进一步延伸超过基板360的后部，并且钩或爪392被升高到安装或释放位置，如下面图6所示。当球头弹簧柱塞404接合凹陷400时，指状件362在轴368上旋转，使得钩或爪392相对于基板360向前移动并相对于静态金属夹具爪364向下移动。该止动位置允许挤出的轨道316松动地保持在如图7所示的组件中。

图6-8示出了图3所示的并且结合到图2所示的双轨道夹具组件210中的每个轨道夹具组件350的操作。图6是单夹具组件350或双夹具组件210的端视图，其示出为处于打开的第一位置，用于在其中接收轨道316。应当理解，轨道316可以是上述轨道104、108、204、206、304、306、208和308中的任何一个。

在图6所示的打开的第一位置，夹具组件350完全打开。当指状件362处于图6所示的位置时，球头弹簧柱塞404接合凹部402以将指状件362保持在打开位置。手柄378完全拧入梁326中，使得垫圈380抵靠梁326。这将基板360从梁326侧向推动到所示位置。在该图6中，轨道316被放置到组件350中或从其移除。在前一种情况下，角肋320首先放置到下钳口364中，然后简单地使轨道316逆时针旋转，以将轨道316的相邻肋320推靠在指状件362的杆部分386上。该旋转使得指状件362从第一位置顺时针旋转，直到指状件的杆部分386几乎与基板360的表面齐平。同时，球头弹簧柱塞404现在接合凹陷400。当柱塞404接合凹陷400时，用户将感觉到触觉卡扣。这对应于图7中所示的指状件362位置。然后，手柄378逆时针旋转到图7所示的位置，以防止指状件362返回到图6所示的打开位置。在指状件362如图7所示地定向的情况下，轨道316被牢固地保持，但是轨道316可以在组件350内轴向地或可旋转地移动到期望的位置。

图8示出了处于轨道锁定位置的夹具组件350。手柄378进一步逆时针转动以推动基板360完全地抵靠梁326。这使得指状件362的上部388上的锤头突起394齐平地抵靠梁326，使得指状件362的钩392将轨道316夹紧抵靠在基板360上。这将轨道316刚性地锁定在钳口364和钩392之间并且抵靠基板360。

图2和图9所示的夹具组件210的操作基本上与刚刚描述的相同，除了基板224具有用于两个指状件362的两个凹槽，梁326由基板220替换，并且存在两个手柄轴358将基板224拉向板220以将轨道316夹持在适当位置。在夹具组件210的情况下，两个钩夹具指状件362和所有相关部件安装到单个基板222。由于它们机械地固定到同一板，所以在基板224和基部220之间不允许旋转，并且因此当处于图7所示的保持位置时，仅允许轨道316的轴向平移。

可以对该设备进行许多改变，这对于本公开的读者将是明显的。例如，指状件362可以与上述不同地成形。轨道316可以不具有四个肋320并且可以被配置为根本没有肋。

根据本文所描述的特征和益处的所有这样的改变、替代和等效物都在本公开的范围内。在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神和广阔范围的情况下，可以引入这样的改变和替换。