一种弹性固定器及换热器管头的胀接方法

文档序号:123100 发布日期:2021-10-22 浏览:51次 >En<

阅读说明:本技术 一种弹性固定器及换热器管头的胀接方法 (Elastic fixer and expansion joint method of heat exchanger tube head ) 是由 李�权 朱强 吴立华 乐有树 康国坡 张宇 张冰洁 黎崇亮 刘永福 黄芳艳 于 2021-06-11 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种弹性固定器及换热器管头的胀接方法,涉及换热器管头胀接技术领域,该弹性固定器包括:第一管件;安装部,与第一管件固定连接,安装部用于与机器人连接;第二管件,设置于所述第一管件内,第二管件的内径与胀管机尺寸匹配;弹性部件,一端与所述第二管件固定连接,所述弹性部件的另一端与所述第一管件固定连接;以及固定装置,用于将所述胀管机与所述第二管件进行固定。将胀管机安装到弹性固定器的第二管件内,弹性部件将第二管件固定到第一管件上,使胀管机与机器人实现弹性连接。当换管板的管孔存在加工偏差时,利用弹性固定器对定位偏差进行修补,能够使胀管器与管孔保持同轴,避免了换热管在胀管时发生机械损伤。(The invention discloses an elastic fixer and an expansion joint method of a heat exchanger tube head, relating to the technical field of expansion joint of the heat exchanger tube head, wherein the elastic fixer comprises: a first pipe member; the mounting part is fixedly connected with the first pipe fitting and is used for being connected with the robot; the second pipe fitting is arranged in the first pipe fitting, and the inner diameter of the second pipe fitting is matched with the size of the pipe expander; one end of the elastic component is fixedly connected with the second pipe fitting, and the other end of the elastic component is fixedly connected with the first pipe fitting; and the fixing device is used for fixing the pipe expander and the second pipe fitting. And the pipe expander is arranged in the second pipe fitting of the elastic fixer, and the elastic component fixes the second pipe fitting to the first pipe fitting so as to realize elastic connection between the pipe expander and the robot. When the pipe hole of the pipe replacing plate has processing deviation, the elastic fixer is used for repairing the positioning deviation, so that the pipe expander and the pipe hole are coaxial, and the mechanical damage of the heat exchanging pipe during pipe expanding is avoided.)

一种弹性固定器及换热器管头的胀接方法

技术领域

本发明涉及换热器管头胀接技术领域,特别涉及一种弹性固定器及换热器管头的胀接方法。

背景技术

相关技术中,管壳式换热器在设备制造的时候,有胀管工艺,胀管又分机械胀管和液压胀管,大多数采用机械胀管。胀管就是通过胀管器对管孔内产生一定的压力,使管子直径胀大,胀接后的管子产生了塑性变形,而管板则主要处于弹性状态,管壁和管孔在胀接过程中的不均匀变形而产生的残余接触压力,使管子和管板达到牢固而紧密的接触,从而消除或减少管子和管板之间的缝隙,提高管口的密封,减少管口腐蚀。

现有的胀管方法主要是手持胀管机或半自动机械持胀管机作业,通过人工操作胀管机对准管孔,按设定的胀管参数胀管。

传统手持胀管机或半自动机械持胀管机作业,其缺点是:胀管机较重,手持劳动强度较大,速度慢。机器人胀管速度快,其缺点是:管孔在加工时使用钻床,无论普通钻床还是数控钻床,加工出的孔中心距都会存在偏差,而且每个孔的偏差值是不规则的,国家标准GB151《管壳式换热器》里面详细规定了允许的偏差值。机器人胀接采用的是标准编程,无法针对每个孔的偏差进行调整,且机器人和胀管机都是刚性机械,胀管器与管孔的中轴线存在偏差时容易对管子造成的机械损伤。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种弹性固定器,能够纠正管孔的加工偏差,避免管头发生机械损伤。

本发明还提出一种换热器管头的胀接方法,保证胀管器与管孔同轴,避免管头发生机械损伤。

本发明第一方面实施例的弹性固定器,包括:第一管件;安装部,与所述第一管件固定连接,所述安装部用于与机器人连接;第二管件,设置于所述第一管件内,所述第二管件的内径与胀管机尺寸匹配;弹性部件,一端与所述第二管件固定连接,所述弹性部件的另一端与所述第一管件固定连接;以及固定装置,用于将所述胀管机与所述第二管件进行固定。

根据本发明第一方面的实施例,所述弹性部件为弹簧片,多片所述弹簧片一端均匀布置于所述第二管件的外圆周上,多片所述弹簧片的另一端均匀布置于所述第一管件的内圆周上。

根据本发明第一方面的实施例,所述弹簧片的数量为三片,三片所述弹簧片间隔120°布置在所述第二管件的外圆周上。

根据本发明第一方面的实施例,还包括调节装置,所述调节装置设置于所述第一管件上,所述弹簧片与所述调节装置固定连接,所述调节装置用于调节所述弹簧片的松紧程度。

根据本发明第一方面的实施例,所述调节装置为调节螺栓。

根据本发明第一方面的实施例,所述安装部为连接法兰,所述连接法兰固定于所述第一管件的圆周上。

根据本发明第一方面的实施例,所述固定装置为紧固螺栓。

本发明第一方面实施例的弹性固定器,至少具有如下有益效果:将胀管机安装到弹性固定器的第二管件内,利用弹性部件使第二管件固定到第一管件上,使胀管机与机器人实现弹性连接。当管板上的管孔存在加工偏差时,机器人对准的位置与理论位置就存在微小偏差。弹性固定器使胀管机与机器人的弹性连接,利用弹性固定器对定位偏差进行修补,能够使胀管机及胀管器实现同轴,避免了换热管在胀管时发生机械损伤。

本发明第二方面实施例的换热器管头的胀接方法,包括如下步骤:

将弹性固定器安装在机器人上,再把胀管机安装在弹性固定器上,随后把胀管器安装到胀管机夹头上;

把换热管安装在管板的管孔中;

驱动机器人运动,使胀管器与换热管同轴,完成对换热管的基准定位,并编写换热管的胀管程序,调试完成后,利用机器人平移指令编写全部胀管程序;

启动机器人使胀管器的尖端插入换热管中,胀管机对换热管进行胀管工作;

完成单个换热管的胀管工作后,利用机器人带动胀管机对管板上剩余的换热管进行胀管工作。

根据本发明第二方面的实施例,所述机器人为六轴机器人,方便机器人控制胀管器与管板保持垂直。

根据本发明第二方面的实施例,完成对换热管的基准定位后,根据管板中管孔的图纸尺寸对剩余管孔进行定位。

本发明第二方面实施例的换热器管头的胀接方法,至少具有如下有益效果:采用机器人进行换热管的胀管工作,速度快效率高,由编程确定胀管任务,不会出现漏胀或重复胀的情况,而且采用机器人定位、通过弹性固定器修补定位偏差的方法来对准换热管的管孔中心,可避免因胀管器中轴线与换热管中轴线存在的定位偏差而对换热管造成机械损伤的情况。此外,相比于视觉识别等对中方法,本发明的弹性固定器的成本低、安全可靠且互换性高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,其中:

图1为本发明第一方面实施例的弹性固定器的结构示意图;

图2为本发明第二方面实施例的换热管管头的胀接方法的工作示意图。

附图标记:

管板1,换热管2,弹性固定器10,第一管件11,连接法兰12,第二管件13,弹簧片14,紧固螺栓15,调节螺栓16,机器人20,机器人法兰21,胀管机30,胀管器31。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参见图1,本发明第一方面实施例的弹性固定器10,包括第一管件11、安装部、第二管件13、弹性部件以及固定装置。

具体的,安装部与第一管件11固定连接,安装部用于与机器人20连接;第二管件13设置于第一管件11内,第二管件13的内径与胀管机30尺寸匹配;弹性部件一端与第二管件13固定连接,弹性部件的另一端与第一管件11固定连接;以及固定装置用于将胀管机30与第二管件13进行固定。将胀管机30安装到弹性固定器10的第二管件13内,利用弹性部件将第二管件13固定到第一管件11上,使胀管机30与机器人20实现弹性连接。当管板1的管孔存在加工偏差时,机器人20对准的位置与理论位置就存在微小偏差。弹性固定器10使胀管机30与机器人20的弹性连接,利用弹性固定器10对定位偏差进行修补,能够使胀管机30及胀管器31与管孔实现同轴,有效避免了换热管2在胀管时发生机械损伤。

其中,安装部为连接法兰12,连接法兰12固定于第一管件11的圆周上。连接法兰12与机器人法兰21匹配,方便将本实施例的弹性部件安装到机器人20上;第二管件13的内径与胀管机30尺寸匹配指的是第二管件13的内径比胀管机30略大,使第二管件13恰好能够将胀管机30容纳其中。

进一步地,固定装置为紧固螺栓16。利用紧固螺栓16将胀管机30与第二管件13进行固定,避免了胀管机30在工作时与第二管件13发生相对松动而影响胀管机30与换热管2的同轴度,有效降低了换热管2发生机械损伤的风险。

在本实施例中,第二管件13和第一管件11同轴,方便对胀管机30及胀管器31的轴线进行确定,有利于提高胀管器31与换热管2的同轴度,降低换热管2发生机械损伤的概率。

在一种可能的实施方式中,弹性部件为弹簧片14,多片弹簧片14一端均匀布置于第二管件13的外圆周上,多片弹簧片14的另一端均匀布置于第一管件11的内圆周上。其中,弹簧片14沿第二管件13的径向方向设置。此时,弹簧片14的受力方向与弹簧片14的长度方向一致,有利于保证第二管件13与第一管件11的同轴度,还方便后期调整第二管件13的轴线位置。

在一种可能的实施方式中,弹簧片14的数量为三片,三片弹簧片14间隔120°布置在第二管件13的外圆周上。进一步地,其中一片弹簧片14的长度方向与竖直方向垂直。此时,三片弹簧的合力与胀管机30及第二管件13的重力方向处于竖直方向上,该合力与胀管机30及第二管件13的重力同向反向,并达到静态平衡状态。

在一种可能的实施方式中,还包括调节装置,调节装置设置于第一管件11上,弹簧片14与调节装置固定连接,调节装置用于调节弹簧片14的松紧程度。

在本实施例中,调节装置为调节螺栓16。调节螺栓16的穿过第一管件11的管壁,弹簧片14的一端与第二管件13的管壁固定连接,弹簧片14的另一端与调节螺栓16的末端固定连接。将胀管机30安装到第二管件13上后,通过改变调节螺栓16旋入第一管件11管壁的深度来改变弹簧片14的松紧程度,进而使第二管件13与第一管件11同轴。

参见图2,本发明第二方面实施例的换热器管头的胀接方法,包括如下步骤:

将弹性固定器10安装在机器人20上,再把胀管机30安装在弹性固定器10上,随后把胀管器31安装到胀管机30夹头上。

本实施例中,机器人20为六轴机器人,方便机器人20控制胀管器31与管板1保持垂直,以简化设备并降低设备成本。

把换热管2安装在管板1的管孔中;驱动机器人20运动,使胀管器31与换热管2同轴,完成对换热管2的基准定位,并编写换热管2的胀管程序,调试完成后,利用机器人20平移指令编写全部胀管程序。

其中,完成对换热管2的基准定位后,根据管板1中管孔的图纸尺寸对剩余管孔进行定位。当管孔的理论位置与实际位置发生偏差时,弹性固定器10能够对该定位偏差进行修正,以避免换热管2发生机械损伤。

启动机器人20使胀管器31的尖端插入换热管2中,胀管机30对换热管2进行胀管工作。

完成单个换热管2的胀管工作后,利用机器人20带动胀管机30对管板1上剩余的换热管2进行胀管工作。

采用机器人20进行换热管2的胀管工作,速度快效率高,由编程确定胀管任务,不会出现漏胀或重复胀而影响换热器的密封或降低换热管2强度的情况;而且采用机器人20定位、通过弹性固定器10修补的方法来对准换热管2的管孔中心,可有效避免因胀管器31中轴线与换热管2中轴线存在偏差而造成换热管2发生机械损伤的情况。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

7页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:大口径高温耐蚀合金无缝管生产用扩径装置

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!