本发明专利技术公开了一种大型换热器用自动穿管设备，包括底座，底座上设有两个相互平行的机座，两个机座可在底座上沿同一方向同步滑动，两个机座之间水平设有主梁，主梁可在机座之间上下滑动，主梁上设有导向机构，导向机构可在主梁上水平滑动；主梁上设有自动上料机构和起始存放换热管的料槽，自动上料机构从料槽抓取换热管并将其移动到导向机构上，换热器管板设置于导向机构下方，导向机构保持换热管处于竖直状态插入换热器管板的管孔中。本发明专利技术自动穿管设备适用于竖穿管，解决现有技术中的效率低下、劳动强度大、换热管磕碰管板孔、工艺复杂等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种大型换热器用自动穿管设备
本专利技术涉及换热器穿管
，特别涉及一种大型换热器用自动穿管设备。
技术介绍
管式换热器是最典型的间壁式换热器，在工业上的应用非常广泛。管式换热器主要由壳体、管束(换热管)、管板和封头组成。在管式换热器的生产制作中，将换热管穿入多层管板的工艺(穿管工艺)是整个工艺流程中的几个关键工艺之一，也是耗时最长、最容易影响产品质量的工艺。随着化工设备、电站的大型化，其管板直径变得越来越大、换热管的长度也越来越长，直径为4m-5m的管板和长度为5m-8m的换热管都很常见。大型管板的特点是管孔数量多、密、孔径小、深、精度和光洁度要求高，对穿管工艺的要求也非常高。现有的对大型管式换热器穿管的技术方案中，较普遍的是人工横穿管，即将换热器横倒平放在作业平台上，再进行水平穿管。这种技术方案比较适用于较小的换热器，对于大型换热器(管子长度5m-8m)来说，它具有效率低下、劳动强度大等缺陷，并且由于是横向穿管，在作业中容易出现换热管磕碰管板孔的现象，影响产品质量。在有合适场地的情况下，还有一些生产厂家采用人工竖穿管，将换热器竖直放置在地坑中，由人工利用吊车等工具从上往下竖直穿管。人工竖穿管也存在效率低下、劳动强度大等缺陷；同时由于是人工作业，作业的质量和效率主要取决于工人的熟练度和技术能力；并且也会出现换热管磕碰管板孔的现象，只不过相对于人工横穿管，出现的几率较小。自动化的穿管设备目前基本都是横穿管，需要配置复杂的穿管导向机构，防止换热管磕碰管板孔，而且在后续的胀管工艺之前，需要将穿管导向机构从管板上拆除，这样做实际上并没有简化工艺，反而复杂化了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种大型换热器用自动穿管设备，适用于竖穿管，解决现有技术中的效率低下、劳动强度大、换热管磕碰管板孔、工艺复杂的问题。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大型换热器用自动穿管设备，包括底座，所述底座上设有两个相互平行的机座，两个所述机座可在所述底座上沿同一方向同步滑动，两个所述机座之间水平设有主梁，所述主梁可在所述机座之间上下滑动，所述主梁上设有导向机构，所述导向机构可在所述主梁上水平滑动；所述主梁上设有自动上料机构和起始存放换热管的料槽，所述自动上料机构从所述料槽抓取所述换热管并将其移动到所述导向机构上，换热器管板设置于所述导向机构下方，所述导向机构保持所述换热管处于竖直状态插入所述换热器管板的管孔中。更进一步地，所述导向机构包括平行设置的托架和托板以及连接所述托架和托板的连接架，所述托架设置于所述主梁上，所述托架、连接架和托板共同围成上下贯通的长方体腔室，所述腔室内设有若干个穿管导向通道使所述换热管在向下移动的过程中保持竖直状态。更进一步地，所述导向机构还包括设置于所述腔室内壁的至少两排滚轮组件，其中所述腔室的上端和下端分别设有一排所述滚轮组件；相邻排的所述滚轮组件之间设有导向套，所述导向套由多个竖直设置的可供所述换热管穿过的导向管构成；每排所述滚轮组件由相对设置的两个滚轮组构成，所述滚轮组分为主动滚轮组和被动滚轮组两种，所述腔室内至少设有一个所述主动滚轮组，其余为所述被动滚轮组，且最下排的所述滚轮组件上设有至少一个所述主动滚轮组；所述主动滚轮组和被动滚轮组均由多个大小相同、并排设置且轴心在同一直线上的滚轮构成，相邻排所述滚轮组件上的滚轮上下位置对应；所述滚轮外圆周向内凹陷形成弧形槽，每排所述滚轮组件上相对的两个滚轮的弧形槽之间形成的间隙使所述换热管能刚好穿过，所述导向管设置于相邻排所述滚轮组件之间所述换热管穿过的路径上，同一竖直平面内的所述间隙和导向管共同组成所述穿管导向通道。更进一步地，每排所述滚轮组件上相对的两个滚轮的弧形槽处于当所述换热管穿过时所述换热管横截面同心同径的圆上。更进一步地，所述导向管的轴心线与每排所述滚轮组件上相对的两个滚轮的弧形槽形成的圆的轴心线在同一平面上。更进一步地，所述导向管为上端开口大下端开口小的喇叭状结构。更进一步地，相邻排所述滚轮组件的距离小于所述换热管的长度。更进一步地，所述导向机构下表面与所述换热器管板上表面的距离小于所述换热管的长度。更进一步地，所述导向机构上设有压紧机构在穿管结束后对所述换热管进行压齐。更进一步地，所述腔室内壁设有电机座，所述电机座上设有减速电机，所述主动滚轮组由多个主动滚轮通过长轴连接组成，所述主动滚轮组通过联轴器连接所述减速电机；所述被动滚轮组由多个被动滚轮组成；所述主动滚轮和被动滚轮设置于所述托架或托板上。本专利技术的有益效果在于：1、本申请提供的大型管式换热器自动穿管设备尤其适用于大型管板(直径为4m-5m)和长换热管(长度为5m-8m)的管式换热器自动穿管作业，配合自动化控制系统可以大幅度降低穿管作业的劳动强度，提高作业效率。2、本申请提供的设备采用竖直穿管，并设置有高精度的换热管导向机构6，采用主动滚轮组28+被动滚轮组27+导向套29的导向模式，可以在穿管过程中保持换热管2自身的平直和稳定位移，有效地避免作业中换热管2磕碰管板孔的现象，保证作业质量。3、本申请提供的机械臂51+气动夹具52的上料模式，可以在高效率上料的同时保证上料的位置精度。4、本申请提供的托架移动机构5可以适应多种不同的换热管2布置模式。5、本申请提供的机座移动机构3、主梁升降机构4与托架移动机构5组合，分别采用第一直线滑轨15+伺服减速电机14、第二直线滑轨20+第一液压缸22和导向轴24+导向轴套25+第二液压缸26的运动模式，可以保证换热器在自动穿管过程中定位精度，使机械臂51可以按照换热器2的图纸或数模自动寻找其余的穿管位置，从而实现穿管自动化。6、本申请提供的压紧机构7，可以在穿管完毕后，对换热管2进行压齐，不需要在换热器1中设置额外的辅助装置，穿管完毕后可以直接进行后续的焊接、胀管等工艺。附图说明图1是本申请设备的结构示意图；图2是本申请重要部件位置示意图；图3是本申请机座移动机构的剖视图；图4是图3局部A的放大图；图5是本申请主梁升降机构的剖视图；图6是本申请主梁升降机构的局部示意图；图7是本申请托架移动机构和压紧机构的结构示意图；图8是本申请导向机构的结构示意图；图9是本申请导向机构最下排滚轮组件的结构示意图；图10是图9局部B的放大图；图11是图9局部C的放大图；图12是本申请导向机构最下排滚轮组件穿管过程中状态图；图13是图12局部D的放大图；图14是本申请导向机构的内部示意图；图15是本申请导向机构的剖视图；图16是图15局部E的放大图；图17是本申请被动滚轮的结构示意图；图18是本申请被动滚轮的剖面图；图19是本申请主动滚轮的结构示意图；图20是本申请主动滚轮的剖面图；图21是本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大型换热器用自动穿管设备，其特征在于：包括底座，所述底座上设有两个相互平行的机座(10)，两个所述机座(10)可在所述底座上沿同一方向同步滑动，两个所述机座(10)之间水平设有主梁(19)，所述主梁(19)可在所述机座(10)之间上下滑动，所述主梁(19)上设有导向机构(6)，所述导向机构(6)可在所述主梁(19)上水平滑动；/n所述主梁(19)上设有自动上料机构(9)和起始存放换热管的料槽(8)，所述自动上料机构(9)从所述料槽(8)抓取所述换热管并将其移动到所述导向机构(6)上，换热器管板设置于所述导向机构(6)下方，所述导向机构(6)保持所述换热管处于竖直状态插入所述换热器管板的管孔中。/n
【技术特征摘要】
1.一种大型换热器用自动穿管设备，其特征在于：包括底座，所述底座上设有两个相互平行的机座(10)，两个所述机座(10)可在所述底座上沿同一方向同步滑动，两个所述机座(10)之间水平设有主梁(19)，所述主梁(19)可在所述机座(10)之间上下滑动，所述主梁(19)上设有导向机构(6)，所述导向机构(6)可在所述主梁(19)上水平滑动；
所述主梁(19)上设有自动上料机构(9)和起始存放换热管的料槽(8)，所述自动上料机构(9)从所述料槽(8)抓取所述换热管并将其移动到所述导向机构(6)上，换热器管板设置于所述导向机构(6)下方，所述导向机构(6)保持所述换热管处于竖直状态插入所述换热器管板的管孔中。
2.根据权利要求1所述一种大型换热器用自动穿管设备，其特征在于：所述导向机构(6)包括平行设置的托架(23)和托板(31)以及连接所述托架(23)和托板(31)的连接架(30)，所述托架(23)设置于所述主梁(19)上，所述托架(23)、连接架(30)和托板(31)共同围成上下贯通的长方体腔室，所述腔室内设有若干个穿管导向通道使所述换热管在向下移动的过程中保持竖直状态。
3.根据权利要求2所述一种大型换热器用自动穿管设备，其特征在于：所述导向机构(6)还包括设置于所述腔室内壁的至少两排滚轮组件，其中所述腔室的上端和下端分别设有一排所述滚轮组件；
相邻排的所述滚轮组件之间设有导向套(29)，所述导向套(29)由多个竖直设置的可供所述换热管穿过的导向管(11)构成；
每排所述滚轮组件由相对设置的两个滚轮组构成，所述滚轮组分为主动滚轮组(28)和被动滚轮组(27)两种，所述腔室内至少设有一个所述主动滚轮组(28)，其余为所述被动滚轮组(27)，且最下排的所述滚轮组件上设有至少一个所述主动滚轮组(28)；
所述主动滚轮组(28)和被动滚轮组(27)均由多个大小相同、并排设置且轴心在同一直线上的滚轮构成，相邻排所述滚轮组件上的滚轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：周凯，颜文星，王海超，贺黎明，
申请(专利权)人：武汉凯比思电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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