一种新型自动穿管设备制造技术

本发明专利技术提供一种新型自动穿管设备，其特征在于，包括：机架，其上设有管束导向架、托架，用于托住管束；该机架上还设有左右调节装置以及上下调节装置，均与该管束导向架相连，用于调整该管束导向架的位置；该机架上还设有管束进给装置，用于提供管束前进的驱动力；管束夹持旋转装置，固定在该管束进给装置上，用于使管束旋转；激光引导装置，包括：导向头，用于安装在从该管束导向架穿过的管束端部；激光发生器，安装在该导向头内；旋塞，用于安装在换热器壳体管板上；激光接收器，安装在该旋塞上。本发明专利技术提供的能够实时检测并调整穿管过程中管束端部的位置，适应相邻折流板上孔之间一定的位置偏差，完成自动穿管的过程。

【技术实现步骤摘要】
一种新型自动穿管设备
本专利技术涉及机械制造领域，尤其涉及一种新型自动穿管设备，用于实现换热器自动穿管。
技术介绍
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中起着不可替代的作用。管壳式(又称列管式)换热器是一个量大而品种繁多的产品，主要由壳体、管束、管板、封头和折流板等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束或者螺旋管，管束两端固定于管板上，中间穿过折流板上的小孔。 在管壳式换热器的制造中，管束的穿管是影响提高生产效率的一个重要工序，每台换热器的管束少则有二、三百根，多则有七、八百根管子，按月产五十台计算，每月穿管就达三万根。在穿管过程中，在管壳封闭的情况下，需要将最大直径为3厘米、长达9米的管束穿过换热器折流板上的小孔，每台换热器中至少有2块折流板。 目前穿管的方式大多采用人工穿管，由于管束细长、前端容易弯曲，同时不同折流板上的安装孔位置有一定偏差，依靠穿管人员的感觉与经验实现管束的进给和旋转运动，管束才能穿过折流板上小孔。穿管过程对人员要求高，导致穿管效率低、穿管成功率不能有效保证。 随着劳动力成本的高涨和改善劳动环境的呼声越来越高，自动穿管技术的需求越来越旺盛。
技术实现思路
本专利技术的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本专利技术而学习。 为克服现有技术的问题，本专利技术提供一种新型自动穿管设备，其特征在于，包括:机架，其上设有管束导向架、托架，用于托住管束；该机架上还设有左右调节装置以及上下调节装置，均与该管束导向架相连，用于调整该管束导向架的位置；该机架上还设有管束进给装置，用于提供管束前进的驱动力；管束夹持旋转装置，固定在该管束进给装置上，用于使管束旋转；激光引导装置，包括:导向头，用于安装在从该管束导向架穿过的管束端部；激光发生器，安装在该导向头内；旋塞，用于安装在换热器壳体管板上；激光接收器，安装在该旋塞上。 优选地，该左右调节装置以及上下调节装置、该管束进给装置均由电机减速器、滚珠丝杆、导轨组成。 优选地，该管束夹持旋转装置固定在该管束进给装置的导轨上。 优选地，管束夹持旋转装置包括管束旋转机构、管束夹持机构以及同步带，该同步带为该管束旋转机构、管束夹持机构间的传动机构。[00111 优选地，该管束旋转机构由电机和减速器构成。 优选地，该管束夹持机构包括:底座，用于与该管束进给装置相连；带齿轮的外壳，位于该底座上，用于接收旋转力矩，使该管束旋转；充气内胆，位于该带齿轮的外壳内部，用于通过充气、放气实现对管束的夹紧和释放。 优选地，该管束导向架的顶端为一横向中空圆柱体，用于供管束通过。 优选地，该托架与该管束导向架位于同一直线上，该托架的顶端为圆弧状，用于托住管束。 优选地，该激光引导装置中的导向头的顶端具有锥度。 优选地，该激光引导装置中的导向头的顶端设有小孔，用于供激光射出。 通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。 【附图说明】 下面通过参考附图并结合实例具体地描述本专利技术，本专利技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本专利技术的解释说明，而不构成对本专利技术的任何意义上的限制，在附图中: 图1为本专利技术实施例的新型自动穿管设备的结构示意图。 图2为本专利技术实施例的机架的结构示意图。 图3为本专利技术实施例的激光引导装置的结构示意图。 图4为本专利技术实施例的机架上的管束导向架的结构示意图。 图5为本专利技术实施例的机架上的托架的结构示意图。 图6为本专利技术实施例的管束夹持旋转装置的结构示意图。 图7为本专利技术实施例的管束夹持旋转装置中管束夹持机构的结构示意图。 【具体实施方式】 如图1、图2以及图3所示，本专利技术提供一种新型自动穿管设备，其特征在于，包括:机架2，其上设有管束导向架2-1、托架2-3，用于托住管束1 ；该机架2上还设有左右调节装置2-5以及上下调节装置2-6，均与该管束导向架2-1相连，用于调整管束导向架2-1的位置；该机架上还设有管束进给装置2-2，用于提供管束1前进的驱动力；管束夹持旋转装置3，固定在该管束进给装置2-2上，用于使管束1旋转；激光引导装置4，包括:导向头4-1，用于安装在从该管束导向架2-1穿过的管束端部；激光发生器4-2，安装在该导向头4-1内；旋塞4-4，用于安装在换热器壳体5的管板上；激光接收器4-3，安装在旋塞4-4上。该激光引导装置4中的导向头4-1的顶端设有小孔，用于供激光射出，且该导向头的顶端具有锥度，用于适应相邻折流板上孔之间的一定位置偏差。 请同时参照图4、图5，该管束导向架2-1的顶端为一横向中空圆柱体，用于供管束通过，管束导向架2-1在穿管过程中需要与管板上的孔对齐，具体来说，通过左右调节装置2-5调整管束1的左右位置，使管束1在左右位置上与管板上小孔对齐，同时通过上下调节装置2-6调整管束1的上下位置，使管束1在上下位置上与管板上小孔对齐。 而托架2-3与则该管束导向架位于同一直线上，该托架的顶端为圆弧状，用于托住管束，同时保持管束的直线度，托架2-3的个数可以根据管束的长短自由设定。在具体实施时，机架本体2-4可以由铝型材搭建而成，强度高、质量轻。 本专利技术中的左右调节装置以2-5及上下调节装置2-6、管束进给装置2-2均由电机减速器、滚珠丝杆、导轨组成。该形式在自动化行业中比较普遍，本专利技术不作详细阐述。在本实施例中，管束夹持旋转装置3就可以固定在管束进给装置2-2的导轨上。 请参照图6，管束夹持旋转装置3包括管束旋转机构3-1、管束夹持机构3-3以及同步带3-2，该同步带3-2为管束旋转机构3-1、管束夹持机构3-3间的传动机构。其中该管束旋转机构3-1由电机和减速器构成，提供管束旋转的驱动力。 请同时参照图7，该管束夹持机3-3包括:底座3-3-3，用于与该管束进给装置2-2相连；带齿轮的外壳3-3-1，位于该底座3-3-3上，用于接收旋转力矩，使管束1旋转；充气内胆3-3-2，位于该带齿轮的外壳3-3-1的内部，用于通过充气、放气实现对管束1的夹紧和释放。 该新型自动穿管设备的工作过程如下所示: (1)将导向头4-1安装在管束1 一端，且安装有导向头4-1的一端穿过管束导向架2-1，管束1其他部分置于托架2-3上；然后通过左右调节装置以2-5及上下调节装置2-6将管束导向架2-1和换热器壳体管板上的孔对齐，旋塞4-4安装另一管板的对应孔中，此时激光接收器4-3能够接收到激光发生器4-2的激光信号。 (2)管束夹持机构3-3充满气体，夹紧管束1，在管束进给装置2-2的驱动下向前运动。在向前运动的同时，激光接收器4-3实时检测激光发生器4-2的激光信号，若失去信号，则暂停前进，管束1在管束旋转装置3-1的驱动下旋转，当激光接收器4-3接收到激光发生器4-2的信号时，继续前进。 (3)当管束夹持机构3-3运动到管束导向架2-1位置时，停止前进，释放气体，返回到初始位置，充满气体后再继续带动管束1前进。如此反复，直到管束1被插入换热器壳体中。 (4)当一根管束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型自动穿管设备，其特征在于，包括：机架，其上设有管束导向架、托架，用于托住管束；所述机架上还设有左右调节装置以及上下调节装置，均与所述管束导向架相连，用于调整所述管束导向架的位置；所述机架上还设有管束进给装置，用于提供管束前进的驱动力；管束夹持旋转装置，固定在所述管束进给装置上，用于使管束旋转；激光引导装置，包括：导向头，用于安装在从所述管束导向架穿过的管束端部；激光发生器，安装在所述导向头内；旋塞，用于安装在换热器壳体管板上；激光接收器，安装在所述旋塞上。

【技术特征摘要】
1.一种新型自动穿管设备，其特征在于，包括: 机架，其上设有管束导向架、托架，用于托住管束；所述机架上还设有左右调节装置以及上下调节装置，均与所述管束导向架相连，用于调整所述管束导向架的位置；所述机架上还设有管束进给装置，用于提供管束前进的驱动力； 管束夹持旋转装置，固定在所述管束进给装置上，用于使管束旋转； 激光引导装置，包括: 导向头，用于安装在从所述管束导向架穿过的管束端部； 激光发生器，安装在所述导向头内； 旋塞，用于安装在换热器壳体管板上； 激光接收器，安装在所述旋塞上。2.根据权利要求1所述的新型自动穿管设备，其特征在于，所述左右调节装置以及上下调节装置、所述管束进给装置均由电机减速器、滚珠丝杆、导轨组成。3.根据权利要求1或2所述的新型自动穿管设备，其特征在于，所述管束夹持旋转装置固定在所述管束进给装置的导轨上。4.根据权利要求1所述的新型自动穿管设备，其特征在于，管束夹持旋转装置包括管束旋转机构、管束夹持机构以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐林森，杨慧，张春苗，钱崔卡娅，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，常州先进制造技术研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34