用于感应式加热炉vip电容的检修工装的制作方法

专利名称:用于感应式加热炉vip电容的检修工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于感应式加热炉VIP电容的检修工装，包括框架式轨道、运行小车、支架。支架固定于运行小车的正面，运行小车连同支架一起设置于框架式轨道上。支架包括前立柱、后立柱、工作梁、浮动托盘、钢丝绳、花篮螺栓。前立柱和后立柱互相平行，且分别垂直于运行小车；前立柱和后立柱的顶端设置工作梁，工作梁的顶端位于前立柱的前方，工作梁的末端设有浮动托盘；钢丝绳连接前立柱的底部和后立柱的顶部，连接工作梁的末端，钢丝绳上设有花篮螺栓。本实用新型的用于感应式加热炉VIP电容的检修工装定位准确、结构紧凑轻巧、使用维护便捷，工作梁开口与电容匹配程度高，拆装作业稳定性好、对中效果佳，安全可靠。
【专利说明】
用于感应式加热炉VIP电容的检修工装
技术领域
[0001] 本实用新型涉及无缝钢管生产加工设备，更具体地说，涉及一种用于感应式加热炉VIP电容的检修工装。
【背景技术】
[0002] 无缝钢管时常见的冶金制品，无缝钢管在生产加工过程中，需要经过多个工序才能完成，主要涉及热加工穿孔、扩孔、挤压成型，冷加工(冷乳变形、冷拔变形、精整矫直、定切、修磨)、酸洗(去油、清洗)、热处理、质检等工序。近年来无缝钢管热挤压技术日趋成熟， 尤其适用于高合金成分的圆钢制管生产，已逐步取代热穿孔技术，成为高端无缝钢管热乳制管的主要方式，无缝钢管热挤压生产主要涉及圆钢制备、加热、穿孔(扩孔)、除磷、挤压、 据切、检验等工序，其中圆钢还料加热是无缝钢管挤压制管如必备的工序。
[0003] 感应式加热炉是是通过高强度、大功率的电磁感应原理，实现对圆钢坯料加热的功能，一般加热温度在1000 °c以上，具有加热速度快、稳定性好、无污染等特点，目前已被国内外用于挤压制管前圆钢坯料加热所广泛采用，是无缝钢管热挤压产线的关键设备之一， 主要承担对挤压前的圆钢管坯进行加热或者对环形炉预热后的圆钢管坯进行二次加热的功能。
[0004] 由于感应式加热炉采用的是高强度、大功率的电磁感应加热方式，因此大量采用电子元器件，而电子元器件均有使用寿命，到达一定的服役年限就必须更换，尤其是其核心部件VIP电容，受到使用环境、频次等因素的影响，现场更换作业频次较高。感应式加热炉所使用的VIP电有滤波电容，补偿电容组成，按照功能大小分为:5000微法、1750微法、440微法等三种。电容体积约一平方米左右，重量超过30KG，单个电容包括电容主体，绝缘脂，冷却水管接头，连接铜片等元件，安装紧密排列，间距不超过150mm。电容主体一般需定期擦拭灰尘，其他部件根据使用情况定期检修、维护或更换，常见的故障主要是:电容开始发生绝缘端子龟裂，水管接头腐蚀断裂，接地烧坏等。
[0005] 当感应炉件VIP电容发生故障后，就必须及时组织检修作业，由于件VIP电容的结构特点、安装位置、作业器具等方面的因素影响，作业面较为狭窄，检修步骤较为繁琐，如在拆卸电容时，首先要把左右两侧的非故障电容固定螺丝松开，随后将与母排的连接螺丝松开，再对相应冷却水管或松脱，或隔断，采用专用枕木将被拆卸更换的电容垫稳固定，此时由检修人员靠人力将故障电容慢慢移出安装区域，再采用桥式起重机械(行车)吊运离机处置。安装新品电容时，需要反向重复上述步骤，所有VIP电容的更换作业较为繁琐，且效率不高，尤其是需要校准电容连接固定螺栓时，由于目测实现受到遮挡，只能依靠手指探摸校准，耗工费时。
[0006] 综上所示，由于受到作业环境与电容结构的影响，现场更换VIP电容较为不便，作业效率低，拆装一副电容需要耗时8小时以上，且对作业人员的经验与技法要求高，稍不留神就会碰伤相邻的元器件，导致无谓的物料消耗，增加检修作业负荷与维修成本，且作业环境局促，电容重量较重，易造成作业人员的体位不良，劳动强度高、存在一定的安全隐患。因此通过相应的技术改进，满足感应炉VIP电容快速、高效、安全拆装作业的需要，降低现场作业的劳动强度，消除安全隐患，促进设备的有序安全运行。
【实用新型内容】
[0007] 针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于感应式加热炉VIP电容的检修工装。
[0008] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0009] —种用于感应式加热炉VIP电容的检修工装，包括框架式轨道、运行小车、支架。支架固定于运行小车的正面，运行小车连同支架一起设置于框架式轨道上。支架包括前立柱、后立柱、工作梁、浮动托盘、钢丝绳、花篮螺栓。前立柱和后立柱互相平行，且分别垂直于运行小车;前立柱和后立柱的顶端设置工作梁，工作梁的顶端位于前立柱的前方，工作梁的末端设有浮动托盘;钢丝绳连接前立柱的底部和后立柱的顶部，连接工作梁的末端，钢丝绳上设有花篮螺栓。
[0010] 根据本实用新型的一实施例，支架还包括定位销轴、止动安全销、止挡板。止挡板设置于工作梁的末端，止挡板通过止动安全销固定，定位销轴连接前立柱与工作梁。
[0011] 根据本实用新型的一实施例，框架式轨道包括外框架、框架横梁。外框架为矩形， 框架横梁固定于外框架内侧的边沿。
[0012] 根据本实用新型的一实施例，运行小车包括平板、销轴、滚动轴承、销轴座、轴用挡圈、垫圈。平板为矩形，其宽度略小于框架式轨道的宽度，销轴为带环形槽的台阶状圆柱体， 在圆柱体大直径一端近端面处加工有一环形凹槽，滚动轴为国标深沟轴承，销轴座呈矩形， 居中加工一环形通孔，轴用挡圈为标准件，垫圈呈圆环结构。
[0013] 在上述技术方案中，本实用新型的用于感应式加热炉VIP电容的检修工装定位准确、结构紧凑轻巧、使用维护便捷，工作梁开口与电容匹配程度高，拆装作业稳定性好、对中效果佳，安全可靠。
【附图说明】

[0014] 图la-lc是本实用新型用于感应式加热炉VIP电容的检修工装的结构示意图；
[〇〇15]图2a_2c是支架部件图；
[〇〇16]图3a_3c是运行小车部件图；
[〇〇17]图4a-4c是运行小车传动部件图；
[〇〇18]图5a_5b是本实用新型设计工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
[0020] 如图la-lc所示，本实用新型提供的一种用于感应式加热炉VIP电容的检修工装， 用于感应式加热炉VIP电容的更换作业，是针对目前VIP电容更换作业方式的技术改进。其特征在于:采用分体式结构，由框架式轨道4、运行小车14、支架5等三部分组成，支架5采用焊接方式固定在运行小车14正面，运行小车14连同支架5—起设置在框架式轨道4中，通过运行小车14的水平方向往复位移，实现快速、安全、有效的完成VIP电容更换作业。 [0021 ] 如图2a_2c所示，支架5包括前立柱7、后立柱12、工作梁2、浮动托盘1、钢丝绳9、花篮螺栓10、定位销轴3、止动安全销13、止挡板11。前立柱7和后立柱12互相平行，且分别垂直于运行小车14;前立柱7和后立柱12的顶端设置工作梁2,工作梁2的顶端位于前立柱7的前方，工作梁2的末端设有浮动托盘1;钢丝绳9连接前立柱7的底部和后立柱12的顶部，连接工作梁2的末端，钢丝绳9上设有花篮螺栓10。止挡板11设置于工作梁2的末端，止挡板11通过止动安全销13固定，定位销轴3连接前立柱7与工作梁2。
[0022]框架式轨道4包括外框架、框架横梁6。外框架为矩形，框架横梁6固定于外框架内侧的边沿。框架式轨道4有1副，有热乳角钢与扁铁焊接成型，呈框架式结构，由外框架、横梁 6组成;外框架是一有角钢加热弯制成矩形，长宽比为6:1，横梁6有2件，材质为扁铁，等距焊接固定在外框架内侧边沿部位。
[0〇23] 如图3a-3c，4a-4(^/f示，运行小车14包括平板、销轴19、滚动轴承16、销轴座18、轴用挡圈15、垫圈17。平板为矩形，其宽度略小于框架式轨道的宽度，销轴为带环形槽的台阶状圆柱体，在圆柱体大直径一端近端面处加工有一环形凹槽，滚动轴为国标深沟轴承，销轴座呈矩形，居中加工一环形通孔，轴用挡圈为标准件，垫圈呈圆环结构。运行小车14有1套， 由平板、销轴19、滚动轴承16、销轴座18、轴用挡圈15、垫圈17组成；平板有1件，材质是Q-235A，呈矩形，宽度略小于框架式轨道4的外框架宽度;销轴19有4件，材质为Q-235A，是带环形槽的台阶状圆柱体，在圆柱体大直径一端近端面处加工有一环形凹槽;滚动轴承16有4 套，为国标深沟轴承;销轴座18有4件，材质为Q-235A，呈矩形，居中加工一环形通孔，轴用挡圈15有4件，为标准件;垫圈17有4件，材质是Q-235A，呈圆环结构。
[0024] 支架5有1副，由框架梁与调节构件组成;其中框架梁由热乳槽钢焊接成型，呈单侧伸出的H型结构，由前立柱7、后立柱12、横梁6、工作梁2组成；前立柱7有1件，顶部两侧边上加工一圆形通孔，底部矩形槽处居中焊接一带有圆形通孔的矩形板8,矩形板8材质为Q-235A，圆形通孔位于矩形板8对角线交汇处;后立柱12有1件，顶部垂直与顶面焊接一矩形挡板，挡板宽度与立柱宽度等宽，长度为立柱厚度的3倍;横梁6有1件，前、后立柱槽口相背，横梁6槽口向下，横梁6与立柱垂直焊接成型;工作梁2有1件，槽口宽度大于立柱与横梁6，与电容厚度吻合略大，槽口朝上，在距离工作梁2前端处的两边分别加工矩形凹槽，凹槽顶部呈半圆形，圆形处于工作梁2槽钢两边高度的1/2位置;在工作梁2后端(尾部)处加工一圆形通孔，通孔圆心处于工作梁2槽钢两边高度的2/5位置;工作梁2底部，近尾部端部1/3位置处两边等距焊接定位板2件，定位板呈倒置的梯形结构，梯形平面上居中加工一圆形通孔。调节构件有浮动托盘1、钢丝绳9与花篮螺栓10、定位销轴3、止挡安全销13等组成;浮动托盘1有1 件，材质为热乳槽钢焊接钢板而成，呈上部开口的矩形盒状，矩形盒长边两侧居中焊接有圆柱形耳座一对;钢丝绳9与花篮螺栓10有1套，均为标准件;定位销轴3有2件及其配套2枚轴用挡圈15组成，材质为Q-235A，呈台阶状圆柱体结构，端部加工环形槽(放置轴用挡圈15 用)，尾部加工台阶状大径同心圆柱体;止挡安全销13有1件及其配套1枚轴用挡圈15组成， 材质为Q-235A，呈台阶状圆柱体结构，尾部加工台阶状大径同心圆柱体，小径圆柱体端部加工环形槽(放置轴用挡圈15用)，居中位置处加工一环形槽，槽宽是端部槽宽的6倍(用于放置钢丝绳9)。
[0025] 如图5a_5b所示，用于感应式加热炉VIP电容的检修工装使用时，需要先行装配， 即:
[0026]运行小车14拼装:将4件销轴座18按照2行2列结构等距焊接在平板的平面上，行列之间的销轴座18通孔中心连线相互垂直，且与相对应的平板长、宽平面平行;采用温差法将 4件销轴19(小径段)分别从外向内定向装配销轴座18的圆孔中，将4件垫圈17分别套装在销轴19大直径段，与销轴座18外侧平面平齐;采用温差法分别将4套滚动轴承16定向装配在销轴19大径段，滚动轴承16内圈端面贴紧垫圈17外侧端面;分别将4件轴用挡圈15装配在4件销轴19的环形槽内。
[〇〇27]支架5拼装:将前、后立柱底部朝下且槽口相背垂直立于焊接平台上，将横梁6槽口向下与立柱连接后焊接成型；将工作梁2开口朝上，尾部靠近后立柱12，底部定位板插入前立柱7中平稳放置;分别将2件定位销轴3由内向外定向穿越连接前立柱7与工作梁2底部定位板的圆孔中，端部采用轴向挡圈固定;将止挡安全销13定向穿越工作梁2尾部圆孔，端部采用轴向挡圈固且与后立柱12顶部止动板留有一定间隙值;将浮动托盘1两侧圆柱形耳座对其工作梁2前端凹槽内即可;将钢丝绳9穿越前立柱7底部矩形板8的圆孔后缠绕编织，并保留一定长度后编织端部圆环;将另一节钢丝绳9缠绕在止挡安全销13中间环形槽内，编织缠绕后延伸一定长度后编织端部圆环;将花篮螺栓10两端的钩形体分别连接两节钢丝绳9 端部圆环，旋拧花篮螺栓10的外框，预紧调节，直至工作梁2保持平稳状态。
[0028] 工装装配:将支架5居中放置在运行小车14平板上平面(未安装销轴座18等元件的一面)，将支架5立柱中心连线与平板中心线重合后焊接固定;将支架5连同运行小车14 一起放置在框架式轨道4中。
[0029] 这样就完成了感应式加热炉VIP电容的检修工装部件拼装与作业现场安装，可以投入生产使用，对感应式加热炉故障失效的VIP电容进行现场拆卸更换检修作业。
[0030] 下面通过一个实施例来进一步说明上述技术方案。
[0031] 某钢铁公司钢管厂使用一种用于感应式加热炉VIP电容的检修工装，用于国外引进的感应式加热炉VIP电容的故障检修维护作业，是针对目前检修作业方式中存在问题的技术改进。其特征在于:采用分体式结构，由框架式轨道4、运行小车14、支架5等三部分组成，支架5采用焊接方式固定在运行小车14正面，运行小车14连同支架5—起设置在框架式轨道4中，通过运行小车14的水平方向往复位移，实现快速、安全、有效的完成VIP电容更换作业。
[〇〇32]框架式轨道4有1副，有热乳角钢与扁铁焊接成型，呈框架式结构，由外框架、横梁6 组成;外框架是一有角钢加热弯制成矩形，长宽比为6:1，横梁6有2件，材质为扁铁，等距焊接固定在外框架内侧边沿部位。运行小车14有1套，由平板、销轴19、滚动轴承16、销轴座18、 轴用挡圈15、垫圈17组成;平板有1件，材质是Q-235A，呈矩形，宽度略小于框架式轨道4的外框架宽度;销轴19有4件，材质为Q-235A，是带环形槽的台阶状圆柱体，在圆柱体大直径一端近端面处加工有一环形凹槽;滚动轴承16有4套，为国标深沟轴承；销轴座18有4件，材质为 Q-235A，呈矩形，居中加工一环形通孔，轴用挡圈15有4件，为标准件;垫圈17有4件，材质是 Q-235A，呈圆环结构。支架5有1副，由框架梁与调节构件组成;其中框架梁由热乳槽钢焊接成型，呈单侧伸出的H型结构，由前立柱7、后立柱12、横梁6、工作梁2组成;前立柱7有1件，顶部两侧边上加工一圆形通孔，底部矩形槽处居中焊接一带有圆形通孔的矩形板8,矩形板8 材质为Q-235A，圆形通孔位于矩形板8对角线交汇处;后立柱12有1件，顶部垂直与顶面焊接一矩形挡板，挡板宽度与立柱宽度等宽，长度为立柱厚度的3倍;横梁6有1件，前、后立柱槽口相背，横梁6槽口向下，横梁6与立柱垂直焊接成型;工作梁2有1件，槽口宽度大于立柱与横梁6,与电容厚度吻合略大，槽口朝上，在距离工作梁2前端处的两边分别加工矩形凹槽， 凹槽顶部呈半圆形，圆形处于工作梁2槽钢两边高度的1/2位置;在工作梁2后端(尾部)处加工一圆形通孔，通孔圆心处于工作梁2槽钢两边高度的2/5位置;工作梁2底部，近尾部端部 1/3位置处两边等距焊接定位板2件，定位板呈倒置的梯形结构，梯形平面上居中加工一圆形通孔。调节构件有浮动托盘1、钢丝绳9与花篮螺栓10、定位销轴3、止挡安全销13等组成； 浮动托盘1有1件，材质为热乳槽钢焊接钢板而成，呈上部开口的矩形盒状，矩形盒长边两侧居中焊接有圆柱形耳座一对;钢丝绳9与花篮螺栓10有1套，均为标准件;定位销轴3有2件及其配套2枚轴用挡圈15组成，材质为Q-235A，呈台阶状圆柱体结构，端部加工环形槽(放置轴用挡圈15用)，尾部加工台阶状大径同心圆柱体;止挡安全销13有1件及其配套1枚轴用挡圈 15组成，材质为Q-235A，呈台阶状圆柱体结构，尾部加工台阶状大径同心圆柱体，小径圆柱体端部加工环形槽(放置轴用挡圈15用)，居中位置处加工一环形槽，槽宽是端部槽宽的6倍 (用于放置钢丝绳9)。
[0033]用于感应式加热炉VIP电容的检修工装使用时，需要先行装配，即:
[〇〇34] 1)运行小车14拼装:将4件销轴座18按照2行2列结构等距焊接在平板的平面上，行
列之间的销轴座18通孔中心连线相互垂直，且与相对应的平板长、宽平面平行;采用温差法将4件销轴19(小径段)分别从外向内定向装配销轴座18的圆孔中，将4件垫圈17分别套装在销轴19大径段，与销轴座18外侧平面平齐;采用温差法分别将4套滚动轴承16定向装配在销轴19大径段，滚动轴承16内圈端面贴紧垫圈17外侧端面;分别将4件轴用挡圈15装配在4件销轴19的环形槽内。
[0035] 2)支架5拼装:将前、后立柱底部朝下且槽口相背垂直立于焊接平台上，将横梁6槽口向下与立柱连接后焊接成型；将工作梁2开口朝上，尾部靠近后立柱12，底部定位板插入前立柱7中平稳放置;分别将2件定位销轴3由内向外定向穿越连接前立柱7与工作梁2底部定位板的圆孔中，端部采用轴向挡圈固定;将止挡安全销13定向穿越工作梁2尾部圆孔，端部采用轴向挡圈固且与后立柱12顶部止动板留有一定间隙值;将浮动托盘1两侧圆柱形耳座对其工作梁2前端凹槽内即可;将钢丝绳9穿越前立柱7底部矩形板8的圆孔后缠绕编织， 并保留一定长度后编织端部圆环;将另一节钢丝绳9缠绕在止挡安全销13中间环形槽内，编织缠绕后延伸一定长度后编织端部圆环;将花篮螺栓10两端的钩形体分别连接两节钢丝绳 9端部圆环，旋拧花篮螺栓10的外框，预紧调节，直至工作梁2保持平稳状态。
[0036] 3)工装装配:将支架5居中放置在运行小车14平板上平面(未安装销轴座18等元件的一面)，将支架5立柱中心连线与平板中心线重合后焊接固定;将支架5连同运行小车14 一起放置在框架式轨道4中。
[0037] 这样就完成了感应式加热炉VIP电容的检修工装部件拼装与作业现场安装，可以投入生产使用。使用时，将检修工装设置在需要检修作业的电容外侧安全通道上，工作梁2 前端垂直对准所需更换的VIP电容，打开防护门，人力推动支架5，运行小车14沿着框架式轨道4前行移动，工作梁2的前端的浮动托盘1矩形开口与所需更换的电容底部贴合后，拆卸固定螺栓等紧固件，失效电容依靠重力作用自行平稳落在浮动托盘1中；此时作业人员调整花篮螺栓10,使得工作梁2尾部向下倾斜，确保浮动托盘1中失效电容定位的平稳牢固；然后作业人员向后推动支架5,将失效电容整体移出感应炉电气装置。取下工作梁2浮动托盘1中的失效电容，放置新品电容，推动支架5进入电气装置中，此时调整花篮螺栓10,通过钢丝绳9 的涨紧与放松，使得新品电容与安装部位保持平衡对应状态，然后在对其螺栓孔后连接并固定螺栓，即可完成感应炉故障失效电容的更换作业。
[0038]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
【主权项】
1.一种用于感应式加热炉VIP电容的检修工装，其特征在于，包括: 框架式轨道、运行小车、支架； 所述支架固定于所述运行小车的正面，所述运行小车连同支架一起设置于框架式轨道 上； 所述支架包括前立柱、后立柱、工作梁、浮动托盘、钢丝绳、花篮螺栓； 所述前立柱和后立柱互相平行，且分别垂直于运行小车；前立柱和后立柱的顶端设置 所述工作梁，工作梁的顶端位于所述前立柱的前方，工作梁的末端设有所述浮动托盘;钢丝 绳连接前立柱的底部和后立柱的顶部，连接工作梁的末端，钢丝绳上设有所述花篮螺栓。2.如权利要求1所述的用于感应式加热炉VIP电容的检修工装，其特征在于，支架还包 括: 定位销轴、止动安全销、止挡板； 所述止挡板设置于工作梁的末端，止挡板通过所述止动安全销固定，所述定位销轴连 接前立柱与工作梁。3.如权利要求1所述的用于感应式加热炉VIP电容的检修工装，其特征在于，所述框架 式轨道包括: 外框架、框架横梁； 所述外框架为矩形，所述框架横梁固定于外框架内侧的边沿。4.如权利要求1所述的用于感应式加热炉VIP电容的检修工装，其特征在于，所述运行 小车包括: 平板、销轴、滚动轴承、销轴座、轴用挡圈、垫圈； 所述平板为矩形，其宽度略小于框架式轨道的宽度； 所述销轴为带环形槽的台阶状圆柱体，在圆柱体大直径一端近端面处加工有一环形凹 槽； 所述滚动轴为国标深沟轴承； 所述销轴座呈矩形，居中加工一环形通孔； 所述轴用挡圈为标准件； 所述垫圈呈圆环结构。
【文档编号】H01G13/00GK205723174SQ201620323749
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】方国桢, 陈久锋, 陈涛
【申请人】宝钢特钢有限公司