一种U形管煨制装置

摘要

本发明公开了一种U形管煨制装置，包括：操作台，具有水平的操作面及垂直于操作面设置的轴；限位装置，限位装置包括U形的限位弧板和可将限位弧板固定在操作台上的定位装置，煨制U形管时，限位弧板的外壁向外支撑换热管构成对热管塑形的模具；旋转煨制装置，旋转煨制装置包括平行于操作台的操作面且可以以操作台的轴为中心轴旋转的旋转臂和设在旋转臂上与旋转臂一起旋转的主动滑轮，在旋转臂旋转时，主动滑轮向内挤压换热管使直线形的换热管热管沿着限位弧板的外壁发生弯曲，内是指沿径向且朝向轴的方向。本发明解决的技术问题在于克服U形管的煨制成本高的缺点，提供一种煨制成本低的U形管煨制装置。

权利要求

1.一种U形管煨制装置，其特征在于，包括：

操作台，具有水平的操作面及垂直于所述操作面设置的轴；

限位装置，所述限位装置包括U形的限位弧板和将所述限位弧板固定在所述操作台上的定位装置，煨制U形管时，所述限位弧板的外壁向外支撑换热管构成对换热管塑形的模具；

旋转煨制装置，所述旋转煨制装置包括平行于所述操作台的操作面且以所述操作台的轴为中心轴旋转的旋转臂和设在所述旋转臂上与所述旋转臂一起旋转的主动滑轮，在所述旋转臂旋转时，所述主动滑轮向内挤压所述换热管使直线形的换热管沿着所述限位弧板的外壁发生弯曲，所述内是指沿径向且朝向所述轴的方向；

所述定位装置包括滑道和沿所述滑道移动的内挡块和外挡块，所述滑道与所述操作台可拆卸地固定连接，所述内挡块、外挡块通过锁紧螺钉锁紧固定在所述滑道上，所述限位弧板被夹紧在所述内挡块和外挡块之间；

所述操作台的操作面上以所述轴为圆心设有多排成放射状排列的螺纹孔，每排包括多个所述螺纹孔，所述U形管煨制装置包括多个所述定位装置，每排所述螺纹孔用于固定一个定位装置的滑道，每个所述定位装置的滑道通过螺钉与一排螺纹孔中的两个相邻螺纹孔可拆卸地连接。

2.根据权利要求1所述的U形管煨制装置，其特征在于：所述操作面设有以所述轴为圆心沿径向延伸的尺寸刻度。

3.根据权利要求1所述的U形管煨制装置，其特征在于：所述操作面还设有与所述换热管外壁相抵防止所述换热管在煨制U形管的过程中旋转的挡销。

4.根据权利要求3所述的U形管煨制装置，其特征在于：所述操作面上设有挡销槽，所述挡销沿所述挡销槽移动并被相对于所述挡销槽定位从而与不同半径的换热管的外壁配合。

5.根据权利要求1所述的U形管煨制装置，其特征在于：所述主动滑轮的下方设有在所述操作面上行走的万向轮以支撑所述主动滑轮在同一高度转动。

6.根据权利要求1所述的U形管煨制装置，其特征在于：所述主动滑轮设有沿其周向延伸的用于与所述换热管外壁配合的月牙槽结构。

7.根据权利要求1所述的U形管煨制装置，其特征在于：所述旋转臂上设置有平行于所述旋转臂并相对于所述旋转臂旋转的调节丝杠及与所述调节丝杠配合的调节螺母，所述调节螺母通过定位螺钉与所述调节丝杠固定，所述主动滑轮与所述调节螺母连接并相对于所述调节螺母旋转。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的U形管煨制装置，其特征在于：所述轴与所述旋转臂同步旋转地连接，所述轴在电机的驱动下相对于所述操作台旋转。

说明书

一种U形管煨制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种金属管煨制领域。具体为一种U形管煨制装置。

背景技术

[0002] U形管换热器是壳式换热器的一种，属石油化工设备，由管箱、壳体及管束等主要部件组成，因其换热管成U形而得名。随着化工装备产能不断增长,U形管换热器的规格也在不断加大，直径在1000mm以上的U形管换热器也成为了常规设备，因此身为主要部件的U形换热管的需求量也越来越大。

[0003] U形换热管是由直管借助煨管机煨制而成，一般市面上的煨管机煨制半径在30mm到500mm之间，其原理如图1所示，电机带动动轮1旋转，同时带动从动轮2绕动轮旋转，从动轮挤压换热管3使其沿着动轮1发生变形。动轮一般由δ＝40～80mm厚钢板加工而成，要煨制的U形管的半径越大，动轮直径就越大，这导致动轮的成本很高。同时，由于U型换热管直径有很多规格，这样就需要制作很多规格的动轮，大量厚钢板的消耗使得U形管的煨制成本非常高。另外，使沉重的动轮旋转所需的驱动力很大，造成了能量的浪费。

发明内容

[0004] 本发明解决的技术问题在于克服U形管的煨制成本高的缺点，提供一种煨制成本低的U形管煨制装置。

[0005] 本发明的U形管煨制装置，包括：

[0006] 操作台，具有水平的操作面及垂直于所述操作面设置的轴；

[0007] 限位装置，所述限位装置包括U形的限位弧板和可将所述限位弧板固定在所述操作台上的定位装置，煨制U形管时，所述限位弧板的外壁向外支撑换热管构成对热管塑形的模具；

[0008] 旋转煨制装置，所述旋转煨制装置包括平行于所述操作台的操作面且可以以所述操作台的轴为中心轴旋转的旋转臂和设在所述旋转臂上与所述旋转臂一起旋转的主动滑轮，在所述旋转臂旋转时，所述主动滑轮向内挤压所述换热管使直线形的换热管热管沿着所述限位弧板的外壁发生弯曲，所述内是指沿径向且朝向所述轴的方向。

[0009] 作为优选，所述定位装置包括滑道和可沿所述滑道移动的内挡块和外挡块，所述滑道与所述操作台可拆卸地固定连接，所述内挡块、外挡块可通过锁紧螺钉锁紧固定在所述滑道上，所述限位弧板被夹紧在所述内挡块和外挡块之间。

[0010] 作为优选，所述操作台的操作面上以所述轴为圆心设有多排成放射状排列的螺纹孔，每排包括多个所述螺纹孔，所述U形管煨制装置包括多个所述限位装置，每排所述螺纹孔用于固定一个定位装置的滑道，每个所述定位装置的滑道通过螺钉与一排螺纹孔中的两个相邻螺纹孔之间可拆卸地连。所述操作面设有以所述轴为圆心沿径向延伸的尺寸刻度。

[0011] 作为优选，所述操作面还设有与所述换热管外壁相抵防止所述限位弧板在煨制U形管的过程中旋转的挡销。所述操作面上设有挡销槽，所述挡销可沿所述挡销槽移动并被相对于所述挡销槽定位从而可与不同半径的换热管的外壁配合。

[0012] 作为优选，所述主动滑轮的下方设有可在所述操作面上行走的万向轮以支撑所述主动滑轮在同一高度转动。所述主动滑轮设有沿其周向延伸的用于与所述换热管外壁配合的月牙槽结构。

[0013] 作为优选，所述旋转臂上设置有平行于所述旋转臂上并可相对于所述旋转臂旋转的调节丝杠及与所述调节丝杠配合的调节螺母，所述调节螺母可通过定位螺钉与所述调节丝杠固定，所述主动滑轮设在所述调节螺母上并可做自转运动。

[0014] 本发明的U形管煨制装置和现有技术相比，具有以下有益效果：

[0015] 1、本发明的U形管煨制装置以U形的限位弧板构成了换热管变形的模具，与现有的以动轮为模具的技术相比，大大地节约了厚钢板的使用量，尤其是在煨制大直径U形管时，这种优势更加明显。同时，本发明的U形管煨制装置的煨制动力不再是由电机带动厚钢板制成的沉重的动轮进行旋转来提供，而是通过人力或者机械力推动旋转臂旋转即可实现煨管。

[0016] 2、滑道与操作台的连接是可拆卸的，因此不需要制作长长的滑道，可以采用短滑道根据要煨制的U形管的半径在径向方向上调整位置，来适应不同规格的限位弧板，从而进一步节约了成本。

[0017] 3、操作台设置了防止换热管转动的挡销，操作面上还设有挡销槽，挡销可沿挡销槽移动并被相对于挡销槽定位从而可与不同半径的换热管的外壁配合。

[0018] 4、旋转臂上设置有平行于旋转臂上并可相对于旋转臂旋转的调节丝杠及与调节丝杠配合的调节螺母，调节螺母可通过定位螺钉与调节丝杠固定，主动滑轮设在调节螺母上并可做自转运动。旋转调节丝杠，调节螺母沿调节丝杠做直线运动，从而调节主动滑轮的位置，使其适应任何规格的限位弧板。

附图说明

[0019] 图1为背景技术中描述的U形管煨制装置的煨制原理示意图。

[0020] 图2为本发明一个实施例的U形管煨制装置的煨制原理示意图。

[0021] 图3为本发明一个实施例的U形管煨制装置的主视图。

[0022] 图4为本发明一个实施例的U形管煨制装置的俯视图。

[0023] 图5为本发明一个实施例的U形管煨制装置的限位弧板的放大结构示意图。

[0024] 图6为本发明一个实施例的U形管煨制装置的滑道的放大结构示意图。

[0025] 图7为本发明一个实施例的U形管煨制装置的内挡块的放大结构示意图。

[0026] 图8为本发明一个实施例的U形管煨制装置的外挡块的放大结构示意图。

[0027] 图9为本发明一个实施例的U形管煨制装置的定位装置与限位弧板的配合结构示意图。

[0028] 图10为本发明一个实施例的U形管煨制装置的调节螺母的放大结构示意图。

[0029] 图11为本发明一个实施例的U形管煨制装置的操作面的俯视图。

[0030] 现有技术

[0031] 1动轮，2从动轮，3换热管。

[0032] 本发明实施例

[0033] 1操作台，11钢制胎板，12支腿，13轴，14螺纹孔，15挡销；

[0034] 2限位装置，21限位弧板，211直线段，212弧形段，22定位装置，221滑道，2211滑槽，222内挡块，2221锁紧螺钉，2222外凸弧形面，223外挡块，2231锁紧螺钉，2232内凹弧形面；

[0035] 3旋转煨制装置，31旋转臂，32主动滑轮，33调节丝杠，331把手，34调节螺母，341定位螺孔，342定位螺钉，35万向轮；

[0036] 4换热管。

具体实施方式

[0037] 图3至图11所示为本发明一个实施例的U形管煨制装置的整体结构及各零部件图。如图3和图4所示，本发明的U形管煨制装置包括操作台1、限位装置2和旋转煨制装置3。其中，操作台1由钢制胎板11和支撑该钢制胎板11的支腿12构成，钢制胎板11的上表面构成了操作面，操作面是水平且平整光滑的。所述钢制胎板11上设有垂直于操作面的轴13，轴13可以与操作台1固定在一起，也可以相对于操作台1进行旋转运动。

[0038] 限位装置2包括U形的限位弧板21和可将所述限位弧板21固定在所述操作台1上的定位装置22，煨制U形管时，所述限位弧板21的外壁向外支撑换热管4构成对热管塑形的模具。在本实施例中，如图5所示，限位弧板21是U形的，包括两个直线段211和位于两个直线段211之间的半圆形的弧形段212。煨制完成的换热管4包括直管段和位于两个直管段之间的弯管段。

[0039] 所述旋转煨制装置3包括平行于所述操作台1的操作面且可以以所述操作台1的轴13为中心轴旋转的旋转臂31和设在所述旋转臂31上与所述旋转臂31一起旋转的主动滑轮
32，在所述旋转臂31旋转时，所述主动滑轮32向内挤压位于所述限位弧板21和主动滑轮32之间的所述换热管4使直线形的换热管热管沿着所述限位弧板21的外壁发生弯曲。图4中所示的弧形箭头为旋转臂的旋转方向。旋转臂31的旋转可以通过人力来驱动，也可以通过电机来驱动，具体为所述轴13与所述旋转臂31可同步旋转地连接，所述轴13可在电机的驱动下相对于所述操作台1旋转，在这种情况下轴13可以相对于操作台1旋转。也可在旋转臂31上施加力产生使旋转臂31旋转的力矩，使旋转臂31绕着轴13旋转，此时轴13可以与操作台1固定。

[0040] 如图2所示，在煨制换热管4时，换热管4位于限位弧板21与主动滑轮32之间并被二者夹紧，换热管4的内壁紧贴限位弧板21的外壁，由于主动滑轮32位于旋转臂31上，所以主动滑轮32的旋转运动也是以轴13为圆心。主动滑轮32开始旋转时，换热管4与主动滑轮32对应的位置为起弧点，从此点开始，换热管4以限位弧板21的外壁为模具开始发生变形，形成半圆形时最后发生变形的位置为止弧点。

[0041] 本发明的U形管煨制装置以U形的限位弧板21构成了换热管4变形的模具，与现有的以动轮为模具的技术相比，大大地节约了厚钢板的使用量，尤其是在煨制大直径U形管时，这种优势更加明显。同时，本发明的U形管煨制装置的煨制动力不再是由电机带动厚钢板制成的沉重的动轮进行旋转来提供，而是由旋转臂31来提供，通过人力使旋转臂31旋转即可实现煨管。

[0042] 定位装置22用来对限位弧板21进行定位，如图9所示，在本实施例中，定位装置22包括沿径向延伸的滑道221和可沿所述滑道221移动的内挡块222和外挡块223，图6所示为滑道221的结构示意图，滑道221为燕尾形的滑槽2211。图7和图8分别为内挡块222和外挡块223的结构示意图。内挡块222和外挡块223均具有与滑槽配合的燕尾形突出，燕尾形突出伸进滑道221内沿滑道221移动。

[0043] 所述滑道221通过沉头螺钉和设在所述操作台1的操作面上的螺纹孔14的配合与操作台1连接。如图9所示，所述内挡块222和外挡块223分别通过锁紧螺钉2221和锁紧螺钉2231锁紧固定在滑道221上，所述限位弧板21被夹紧在所述内挡块222和外挡块223之间。在本实施例中，内挡块222具有与限位弧板的内壁配合的外凸弧形面2222，外挡块223具有与限位弧板的外壁配合的内凹弧形面2232，以适应限位弧板的形状。安装在钢制胎板11上的限位弧板21的圆弧段的圆心与所述轴13的轴心在同一点上。内挡块222和外挡块223的位置沿滑道221可以调节从而可以适应不同半径的U形管的煨制。

[0044] 作为优选的方案，如图11所示，所述操作台1的操作面上以轴13为圆心设有多排呈放射状排列的所述螺纹孔14，在本实施例中为7排螺纹孔14，7排螺纹孔14的排列如图11所示，即从半圆形的0°至180°，每隔30°设置一排螺纹孔14。每排包括多个所述螺纹孔14，在本实施例中，每排包括8个螺纹孔14。所述U形管煨制装置包括多个限位装置2，每排所述螺纹孔14用于固定一个定位装置22的滑道221，每个所述定位装置22的滑道221与一排螺纹孔14中的两个相邻螺纹孔14之间可拆卸地连接。

[0045] 这样，不需要制作长长的滑道，可以采用短滑道根据要煨制的U形管的半径在径向方向上调整位置，来适应不同规格的限位弧板21。另外，在煨制大直径的U形管时，可采用7个限位装置2，具体到本实施例中，即每排螺纹孔14中均连接有一个限位装置2。在煨制中等直径的U形管时，可采用5个限位装置2，在位置小直径的U形管时，可采用3个限位装置2。无论是采用3个或5个或7个限位装置2，至少在0°、180°和90°位置上的三排螺纹孔14上设置限位装置2。

[0046] 另外，所述操作面上设有以轴13为圆心沿径向分布的尺寸刻度及沿周向分布的角度刻度，以便于对不同规格的限位弧板21进行定位及找正。其中，沿着每排螺纹孔14均设有尺寸刻度。

[0047] 所述操作面还设有与所述换热管4外壁相抵防止所述限位弧板21在煨制U形管的过程中旋转的挡销15，所述挡销15与所述换热管4靠近起弧点的直管处相抵。起弧点指换热管4最早发生弯曲变形的点，止弧点是指换热管4最晚发生变形的点。在本实施例中，在钢制胎板11上与距起弧点100mm处直管段相对应位置加装所述挡销15，换热管4煨制过程中各部分受力情况如图2所示，换热管4的变形部分受到主动滑轮32的径向作用力F1，作用力F1产生的力矩会使换热管4发生逆时针方向的转动，如图中的弧形箭头所示。挡销15对换热管4的力F2产生了相反方向的力矩，从而保证换热管4的直线段在煨制过程中的位置保持不动。

[0048] 作为优选，所述操作面上设有挡销槽(图中未示出)，所述挡销15可沿所述挡销槽移动并被相对于所述挡销槽定位从而可与不同半径的换热管4的外壁配合。在本实施例中，挡销槽垂直于直线段。

[0049] 所述主动滑轮32的下方设有可在所述操作面上行走的万向轮35，万向轮35支撑着主动滑轮32在同一高度转动，以确保换热管4能够在同一平面内发生弯曲变形。万向轮35同时保证了主动滑轮32的运动轨迹与限位弧板21的形状一致。

[0050] 作为优选的方案，主动滑轮32设有沿其周向延伸的用于与所述换热管4外壁配合的月牙槽结构，也可以同时在限位弧板21外径周向设有月牙槽结构。换热管4为圆管，即其横截面为圆形，月牙槽包裹所述换热管4的壁，能够防止换热管4在煨制过程中偏出，还增加了与换热管4的接触面积，减小了换热管4的变形。

[0051] 所述旋转臂31上设置有平行于所述旋转臂31上并可相对于所述旋转臂31旋转的调节丝杠33及与所述调节丝杠33配合的调节螺母34，所述调节螺母34可通过定位螺钉342与所述调节丝杠33固定，所述主动滑轮32固定在所述调节螺母34上。调节丝杠33与操作面一直保持平行。所述调节螺母34具有内螺纹，可与调节丝杠33的外螺纹相配合。调节螺母34可通过定位螺钉342与所述调节丝杠33固定，具体为如图10所示，调节螺母34设有垂直于所述调节丝杠33的轴线的定位螺孔341，定位螺钉342穿过位于调节螺母34上的定位螺孔341后与所述调节丝杠33的外壁相抵，所述主动滑轮32与设在所述调节螺母上，并可做自转运动。

[0052] 在本实施例中，如图3所示，可在调节丝杠33远离所述轴13的一端设置把手331，解除定位螺钉342和调节丝杠33的配合，旋转把手331即可旋转调节丝杠33，调节螺母34平行于调节丝杠33的轴线运动，从而调节了主动滑轮32与操作台1上设置的轴13的距离，可精确地适应多种规格的限位弧板21，从而煨制多种规格的U形管。

[0053] 以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出的各种修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。