一种用于管板堆焊的工装制造技术

本发明专利技术属于压力容器的管板堆焊领域，公开了一种用于管板堆焊的工装，包括支撑圆环基础环板和夹紧装置；所述支撑圆环包括大直径支撑圆环和小直径支撑圆环，所述基础环板为环形工件，所述大直径支撑圆环固定设置在基础环板的上端面，所述小直径支撑圆环固定设置在基础环板的下端面，三者同轴设置；所述基础环板的两个端面上均设置有夹紧装置，用于夹紧管板；所述基础环板上设置有进水扁管和出水扁管，用于进、出冷却水；所述小直径支撑圆环外侧固定设置有两个翻转轴。本发明专利技术能满足各种规格换热器的管板堆焊控制温度的需求，结构简单，工装一次制作可以反复使用，大幅降低了管板堆焊成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于管板堆焊的工装


[0001]本专利技术属于压力容器的管板堆焊领域，尤其涉及一种用于换热器管板堆焊的工装。

技术介绍

[0002]堆焊是一种经济的进行材料表面改性的工艺方法，在工件的任意部位焊接敷设一层特殊的合金表面，来提高该工作面的耐热、耐磨损及耐腐蚀等的性能。在压力容器的制造与使用中，堆焊工艺的使用常见于塔类设备的法兰与介质接触一侧的表面，也常见于换热器管板。浮头式换热器是管壳式换热器的其中一个种类，有着清洗便捷、不会产生热应力等优点，适用于管束与筒体之间壁温较大的场合，也适用于壳程介质易结垢的场合，因此广泛地被使用在石油化工行业，相关行业的需求量较大。
[0003]浮头式换热器的管程与壳程有着不同的介质，有些设备的管程的介质腐蚀性较大、与之接触的设备部分需要设计使用不锈钢，而壳程介质则特性一般、设计使用常规碳钢即可，固定管板3和浮动管板4与换热管管头焊接的一侧就会接触管程介质、而另一侧则接触壳程介质。换热器的各个部件的使用年限不尽相同，管箱、壳体及外头盖的使用年限一般为10至15年，而管板的使用年限一般仅为3至5年，经常会出现只更换管板的情况，在这种情况下，若管板全部采用不锈钢制造，虽能满足工艺要求，但造价成本高、使用时间短，从而导致利益降低，因此，在管板基层使用碳钢而在接触管程侧表面进行堆焊复合层成为了提高利益的方法。
[0004]在堆焊施工的过程中，可能会存在局部温度过高导致管板变形的情况，为了避免此情况的发生，可利用冷却水接触管板通过热量传递的方式来控制温度。现有技术中的用于管板堆焊的防变形装置，其管板利用油缸固定在移动平台后、下方通过冷却水、配合焊机进行施工，但是此装置的结构比较复杂，所使用的移动平台和油缸等部件不易自行制造、成本高，组合后管板四周存在冷却水、托盘规格较大，适用于焊机带极堆焊但人工焊条堆焊较为困难。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种用于管板堆焊的工装,以解决现有的用于管板堆焊的防变形装置结构复杂，制造成本高，组合后管板四周存在冷却水，且人工焊条堆焊困难的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的用于管板堆焊的工装的具体技术方案如下：
[0007]一种用于管板堆焊的工装，包括支撑圆环基础环板21和夹紧装置；所述支撑圆环包括大直径支撑圆环12和小直径支撑圆环28，所述基础环板21为环形工件，所述大直径支撑圆环12固定设置在基础环板21的上端面，所述小直径支撑圆环28固定设置在基础环板21的下端面，三者同轴设置；所述基础环板21的两个端面上均设置有夹紧装置，用于夹紧管板；所述基础环板21上设置有进水扁管9和出水扁管10，用于进、出冷却水；所述小直径支撑
圆环28外侧固定设置有两个翻转轴18；两个翻转轴18呈180
°
对称，轴线指向基础环板21轴心。
[0008]其中，所述夹紧装置包括夹爪17、径向限位螺栓11和径向锁紧螺母13；所述夹爪17为方形工件，其与管板接触一面加工为弧形并加工有横向三角槽，其底部设置有凸形滑片与基础环板21的端面上的凸形滑槽配合；所述夹爪17与弧形面正对的一面上固定设置有径向限位螺栓11，所述径向限位螺栓11沿基础环板21的径向设置；所述径向限位螺栓11的一端与夹爪17固定连接，另一端穿过相应的支撑圆环；所述径向限位螺栓11上设置有径向锁紧螺母13，所述径向锁紧螺母13设置在支撑圆环的内侧。
[0009]其中，所述夹爪17的顶部固定设置有轴向压板16，用于对管板轴向固定。
[0010]其中，所述基础环板21的中心设置有圆形垫板5。
[0011]本专利技术的用于管板堆焊的工装具有以下优点：能满足各种规格换热器的管板堆焊控制温度的需求，结构简单，基础环板21、支撑圆环12、圆形垫板5和夹爪17的原材料都是常用钢板，方便加工，工装部件小，人工进行焊条堆焊也没有部件影响。管板固定部分与基础垫环部分的组合使用，实现了对管板的径向与轴向限位，对冷却水流经空间进行了密封。对于规格较小的换热器，工装还可以将夹爪17简化为带有凸形滑片的轴向限位螺栓14结构。辅助翻转轴保证了工装可以便捷翻转、易于控制下落位置、防止磕碰。工装与管板间没有焊接关系，装卸自如，不会损伤管板本体材料，工装一次制作可以反复使用，大幅降低了管板堆焊成本。
附图说明
[0012]图1为本专利技术用于管板堆焊的工装结构示意图；
[0013]图2为本专利技术用于管板堆焊的工装施工时的结构示意图；
[0014]图3为图2的A向视图；
[0015]图4为夹紧装置夹爪与基础环板配合示意图；
[0016]图5为辅助翻转轴部件配合示意图；
具体实施方式
[0017]为了更好地了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本专利技术一种用于管板堆焊的工装做进一步详细的描述。
[0018]如图1
‑
图3所示，本实施例的用于管板堆焊的工装包括基础垫环模块、管板固定模块和中心垫板模块。
[0019]基础垫环模块位于固定管板3与浮动管板4中间及外圆周侧，管板固定模块位于固定管板3与浮动管板4的外圆周侧，中心垫板模块位于基础垫环模块的正中心。
[0020]基础垫环模块包括基础环板21、大直径支撑圆环12、小直径支撑圆环28、垫片22、进水扁管9、出水扁管10和辅助翻转轴。基础环板21，是由钢板切割而成的环形工件，与固定管板3及浮动管板4接触的两侧部位分别加工有具备密封能力的环形凹槽；基础环板21两端面上加工有凸形滑槽，外圆周侧方向还加工有径向贯通的方形孔。大直径支撑圆环12与小直径支撑圆环28，都是由钢板切割而成的环形工件，其上均加工有指向圆心的光滑圆孔。进水扁管9和出水扁管10，由圆形钢管加工制成。辅助翻转轴，由翻转轴18、轴套19及限位圆钢
20组成，轴套19上加工有轴向通孔和外圆凹槽，限位圆钢20加工有轴向通孔。垫片22，材质为石棉橡胶板，位于基础环板21的环形凹槽中，在管板与基础环板21的作用下，对管板与基础环板21的接触面进行密封。将进水扁管9和出水扁管10对称插入基础环板21的贯通方形孔后，焊接密封固定。将管板固定部分的夹爪17本体滑片滑入基础环板21两端面的凸形滑槽中，如图4所示。然后将大直径支撑圆环12的圆孔穿过管板固定部分的径向限位螺栓11，将大直径支撑圆环12焊接在基础环板21的该侧平面上；将小直径支撑圆环28的圆孔穿过管板固定部分的径向限位螺栓11，将小直径支撑圆环28焊接在基础环板21的该侧平面上。一对限位圆钢20夹住轴套19后套入翻转轴18，在满足轴套19自由转动但不能轴向移动的情况下焊接翻转轴18与限位圆钢20，然后将翻转轴18与基础环板21进行焊接，如图5所示。
[0021]基础环板21平面的两侧分别焊接有大直径支撑圆环12和小直径支撑圆环28，三者同轴心；基础环板21与大直径支撑圆环12的外径尺寸相同，小直径支撑圆环28的外径尺寸相较前两者略小。基础环板21平面两侧的多个凸形滑槽指向轴心。大直径支撑圆环12和小直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管板堆焊的工装，其特征在于，包括支撑圆环基础环板(21)和夹紧装置；所述支撑圆环包括大直径支撑圆环(12)和小直径支撑圆环(28)，所述基础环板(21)为环形工件，所述大直径支撑圆环(12)固定设置在基础环板(21)的上端面，所述小直径支撑圆环(28)固定设置在基础环板(21)的下端面，三者同轴设置；所述基础环板(21)的两个端面上均设置有夹紧装置，用于夹紧管板；所述基础环板(21)上设置有进水扁管(9)和出水扁管(10)，用于进、出冷却水；所述小直径支撑圆环(28)外侧固定设置有两个翻转轴(18)；两个翻转轴(18)呈180
°
对称，轴线指向基础环板(21)轴心。2.根据权利要求1所述的用于管板堆焊的工装，其特征在于，所述夹紧装置包括夹爪(17)、径向限位螺栓(...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛卫民，姜寒，孙长柱，张禹，张超，孙贺龙，叶飞，陈运辉，
申请(专利权)人：北方华锦化学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：