CN101766922B - 水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管及组合焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管，以及组合连接用焊接装置，其特征是六角蜂窝体由若干成型不锈钢波板，相邻通过点焊或舌片插入咬合连接成型组成，自然摆放呈60±5度斜置。克服了现有塑料斜管及不锈钢管组合斜管所有缺点，具有结构稳定、强度高，使用寿命长，不会滋生藻类和积泥，是一种水处理用全新沉淀池斜管。波片组合斜管，用材省，重量轻，并能降低成本。舌片插入咬合连接结构，可以将波片运到现场进行组合，还可以降低运输费用。为波片焊接固定开发的点焊装置，解决了大长度、小孔径波焊接固定问题，焊接效率高，可以同时对一片波板一次同时完成焊接，适合工业化批量生产。实现了人们长期想解决而未能解决的技术问题。

Description

水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管及组合焊接装置

技术领域

本发明涉及一种水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管，以及组合连接用焊接装置。

背景技术

现有技术水处理用蜂窝斜管，大都采用塑料片材经热成型制得相间梯形波片，然后用胶水或熔焊(例如电烙铁烫焊)，使波片相互粘结叠合组合成斜管块体，长久以来水处理沉淀池用斜管均是如此。然而因塑料片材的强度、老化、粘结松开等原因，会造成扭曲变形，实际使用寿命不够长，最长3-4年即需更换，与沉淀池构筑物使用寿命极不相衬；此外，塑料斜管还会滋生藻类造成积泥，不仅造成过水孔断面减小，而且当积泥累积到一定程度，还会导致斜管不能承重而倒塌，造成使用寿命更短，为此需经常清池用水进行冲洗，且由于强度原因，维护工作量相当大；再就是，塑料波片组合斜管，不耐阳光曝晒，阳光曝晒极易老化，更是加剧了损坏。水处理沉淀池斜管低强度，以及使用时滋生藻类、积泥、倒塌，已经成为二大难以逾越的技术难题，长期困扰蜂窝斜管的应用。

中国专利CN2131590蜂窝斜管，两波纹片重叠面上有两条由高频焊接机焊接形成的焊接线点，通过高频焊接增大接触点，提高强度。此斜管不仅仍然为塑料板组合斜管，而且高频逐条焊接连接面，工效率极低，用工量大，生产成本高，难以推广。此法不适用不锈钢波片组合焊接。

中国专利CN2626982公开有不锈钢斜管，但其是采用截面呈正多边形不锈钢管材，按蜂窝状排列成斜度为六十度的组合体。此不锈钢斜管从应用角度虽然解决了塑料波片组合斜管的不足，但由于未能解决不锈钢波板成型及组合连接的技术难题，斜管只能采用成形管材组合结构。管材组合斜管不足是，一相邻壁重叠，不仅浪费材料，使得成本增加，而且增加重量，还造成单位截面过水总截面减小，影响处理效率；二超薄壁管材(壁厚≤0.5mm)难以生产，选用壁厚相对厚管材，又会出现前述缺陷；三管材相互组合固定难度较大，未有报导，如果现场组合，施工成本极大。

虽然人们可能会想到，可以用不锈钢等耐腐金属成型直边形波板组合蜂窝斜管，用于水处理沉淀用斜管可以克服现有沉淀用斜管的不足。但由于沉淀用金属蜂窝波板成型难度及组装连接固定两大技术障碍，特别是组合蜂窝斜管，通常长宽各1米左右，孔径又相对较小(25～80mm)，各通道需保持滑泥通畅，又要有尽可能大的截面孔隙度，造成各单波片连接固定难度大，既不能通过通常焊接固定，也难以想到其他连接固定方式，例如采用对穿螺杆固定，制成蜂窝管内有横杆存在，会造成阻挡而积泥，此外，通孔还易造成水流串流(水处理是不应避免的)，其他连接固定例如铆接可能加工用工量大，并且会造成有凸起滑泥不畅。由于上述客观原因，所以至今未有金属波板组合水处理沉淀池用蜂窝斜管报导及应用。

现有技术蜂窝体制造，大都是做建筑等用蜂窝结构板，并且其使用要求与沉淀池用斜管完全不相同。例如：

中国专利CN1695891金属蜂窝体加工方法及加工设备，采用等长、等宽、厚度较薄的平直金属片，借助模具经过多次冲压形成连续的等腰梯形形状，在已冲压成型金属带之间放置焊丝，通过挤压作用拼接成型，置于惰性气体通道中，经1000-1100℃焊接加工形成蜂窝体。此法波板组合蜂窝结构，采用在波板间放置焊丝，经高温压焊，不仅焊接能耗大，固结成本较高；而且对于壁厚≤0.5mm的薄不锈钢波板在1000-1100℃中加热焊接，会造成严重变形，客观上已无法整形，显然不能用于沉淀池斜管。其次，从公开方法及用途看，属于短管状蜂窝构造板。显然此方法不适合制造水处理沉淀用、对通孔和截面形状有严格要求的大长度蜂窝斜管。

中国专利CN1353041公开蜂窝制造方法，在每两层薄层材料之间等距平行置入条状薄膜，将叠合好的组合体加热至一定温度，使条状薄膜熔融，并粘接薄层材料，形成的复合体经裁切后展开形成六边形蜂窝。此法同样只能用于制造窝结构板，不能用于制造对通孔和截面形状有要求的沉淀斜管，并且热熔粘结方法更不适合金属板的连接。

中国专利CN1905963制造蜂窝结构方法，使用模具和压制形成两个在一侧突出有六边形桩的金属板，并将焊接材料或一些粘合剂施加到所述六边形桩上，连接两板间蜂窝。得到的蜂窝结构板两端封闭，此法同样不适合制造沉淀分离用蜂窝斜管。

中国专利CN1089893金属蜂窝体制造，其制造的为卷绕型蜂窝体，是由单片蜂窝波板与平片叠合卷绕，用于制造机动车催化净化器载体，同样不适合于水处理沉淀用波板组合金属蜂窝斜管制造。

中国专利CN2580112高含水原油分离器用加热型不锈钢波纹板，采用双层中空不锈钢波纹板，两端由热媒管焊接。其是通过双层波板结构加大端面厚度，从而适应端面焊接固定。虽然采用双层板增加端面厚度，可以采用端面焊接固定，但按此法制备蜂窝斜管，会造成成本大辐度上升，而缺乏实用价值；并且即使两端焊接，对于1米左右大长度，中间蜂窝孔仍会有串通，影响使用效果；再就是，各蜂窝孔均采用双层相间波板，会使得单位截面过水通孔面积大同幅度减小，影响使用效果；因此此法同样不适用于沉淀用金属蜂窝斜管制造。

由上述现有技术客观公开可以清楚，虽然现有技术有金属波板叠合组成蜂窝的连接固定，并且蜂窝波板组合连接看似简单，但大都只适用于制造蜂窝结构板等，由于沉淀用蜂窝斜管的特殊性，都不适合用于制造沉淀用蜂窝斜管，客观导致未有金属波板组合沉淀用斜管报导及实际有产品出现。

发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种由成型不锈钢蜂窝波板组合，固定连接的水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管。

本发明另一目的在于提供一种水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置。

本发明第一目的实现，主要改进是蜂窝斜管由成型的不锈钢波板，通过点焊或舌片插入咬合固定，组合成六角蜂窝或矩形斜管立体组件，从而克服上述现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管，包括波板组合的蜂窝体，其特征在于蜂窝体由若干成型不锈钢波板，相邻叠合面通过点焊或弯舌片插入咬合连接成型，自然摆放呈60±10度斜置。

本发明组合蜂窝斜管，组成斜管的不锈钢波板两边有短平面，既有利于两边管能闭合，又使得相邻斜管组合可以增一排通道。组成斜管的不锈钢波板两端面呈同向60±10度角，使组合蜂窝斜管两端不需另行加工斜面，减化了制作。

为提高相邻片波板间连接强度，从而提高组合整体结构强度，点焊或弯舌片插入咬合连接，较好为轴向有三点及以上。

相邻波板弯舌片插入咬合，一种最简单方式为一个波板连接面冲有至少二个及以上长条形孔，邻接的另一波板连接面对应长条孔位置冲制有相同数量的凸出弯舌片，各片上相同结构，大大方便了组装插合连接固定。

本发明水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，包括相对点焊电极，其特征在于点焊电极由多对排列组成，其中一排为一端固定、另一端悬空的长条棒固定电极，悬空端有活动支托；一排为活动电极，既可以依长条棒电极前后移动、又能上下移动完成多点点焊。

本发明装置中：

活动电极排，一种较好为各点焊电极设置在相互自独立的气缸或油缸上，使各点焊电极既可以单独升降点焊，又可以同时升降点焊，从而提高了点焊装置的焊接灵活性。活动电极前后移动，一种较好为采用丝杆螺姆带动，具有结构简单，操作可靠，成本低。

固定的长条棒电极，为使电极棒有很好的冷却，可以适应大电流连续点焊，提高点焊效率，并确保电极棒使用强度，一种较好为采用中空内有芯管的套管结构，形成夹层冷却通道，可以通过通入循环水或其他冷却介质加以冷却降温。长条棒电极，一种更好为和与蜂窝孔同形六边形或矩形结构，通过转动多面使用可以延长电极棒使用寿命，同时与蜂窝孔同形，可以同时起到叠合孔限位作用，防止点焊时波板左右移动。

固定电极悬空端活动支托，主要作用是在点焊时，托住单端固定的长条棒电极另一端(非固定端)，防止点焊压力对长的悬空电极芯棒的压弯变形，所说活动，为指点焊时可以移至电极棒进行支托，点焊完成后又可移走，供点焊连接蜂窝退出。其活动移动，可以是托辊旋转位移至电极棒下方支托，也可以托辊采用升降式结构，在焊接时移入托住，点焊完成后移出，还可以是在电极棒对侧插入结构固定，以及还可以是上部活动钩住方式等。本发明较好为采用旋转位移。

此外，为减轻点焊组合操作强度，一种较好是在点焊下方设置有至少可前后移动及上下升降的载物车，用以支托焊接斜管填料；一种更好为移动载物车，还可以是左右移动，形成前后、上下、左右六个方向移动，更是方便操作。

本发明水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管，由于采用不锈钢波板组合，强度高，表面光滑、管内基本不会滋生藻类和积泥，使用寿命长，断面通水面积大，彻底克服了现有塑料斜管不可避免的所有缺点，以及采用不锈管组合斜管的缺点，具有结构稳定、强度高，使用寿命长，不会滋生藻类和积泥，是一种水处理用全新沉淀用斜管。通过本发明点焊装置多点点焊或舌片插入咬合连接，使相邻波片固定，从而较好解决了波片组合斜管连接固定问题，使波片组合成为可能，点焊斜管相邻孔中串流孔隙，更有利于提高分离效率。波片组合斜管，用材省，重量轻，并能降低成本。为波片焊接固定开发的点焊装置，解决了大长度、小孔径波焊接固定问题，焊接效率高，可以同时对一片波板一次同时完成焊接，适合工业化批量生产。实现了人们长期想解决而未能解决的技术问题。舌片插入咬合连接结构，可以将波片运到现场进行组合，还可以降低运输费用。

以下结合二个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明实质，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。

附图说明

图1为组合不锈钢蜂窝斜管梯形波板示意图。组合蜂窝及组合焊接装置

图2为图1波板组合焊接连接不锈钢蜂窝斜管示意图。

图3为不锈钢蜂窝斜管焊接装置结构示意图。

图4为图3横截面结构示意图。

图5为图1波板组合插接连接不锈钢蜂窝斜管示意图。

图6为图5俯视结构示意图。

图7为图6A部插接连接放大结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参见图1、2、3、4，将成型两边有短平面、厚度为0.31mm的不锈钢梯形波片1，通过相邻组合、并通过焊接固定叠合组成不锈钢蜂窝斜管2。斜管长1000mm，宽940mm，叠高250至1000mm，蜂窝孔直径35mm。

上述蜂窝斜管连接焊接装置，包括立式机架3，其上端横梁3.1有前后有移动的点焊车5，点焊车5由上方的电机9带动丝杆9.1正反转，带动与丝杆配合、并与点焊车连接的丝姆9.2前后移动，从而带动点焊车作前后移动。点焊车上排列有与焊接边同数的多个点焊头5.1，各点焊头各有液压或气缸5.2带动，可同时或单独作上下升降移动，进行按所要求点点焊连接波板。点焊头下方有与蜂窝孔同形、同数、长度大于蜂窝长度的六角形固定电极棒6，电极棒6一端固定在机架上，另一端呈悬空(便于焊接蜂窝管退出)，悬空端有油缸7带动转动的托辊8在焊接时支托电极棒悬空端，即在焊接时转至电极棒下方托支电极棒，焊接后转起让出通道，便于焊接蜂窝管退出。机架下方有可前后移动载物车4，载物车4既可以前后移动，又能作上下升降，其升降由升降电机4.3驱动丝杆4.2转动实现载物车的上下升降，支承焊接蜂窝体，托板上下升降有四根定位导杆4.1定位。托板上下升降距离，能容纳焊接蜂窝堆形高度250～1000mm。

组装蜂窝斜管，先在电极棒上下各放置一片成型不锈钢波板1，电极棒下方波板由可移动载物车4托板支托，并将电极棒托辊8转动至电极棒下方支托电极棒。移动点焊车5至点焊最远处焊接位置，同时下压各点焊头5.1，在两电极间形成点焊，后退一距离继续点焊，再后退一位置点焊(三点以上点焊)。两片点焊连接固定完成，移动载物车，从电极棒中脱出连接波管，下降一距离，载物车回移，并在电极棒上再放置一成型梯形波板。如前点焊，循环往复，直至叠堆至所需厚度(例如250至1000mm)。所有动作过程均由程序控制。

实施例2：参见图5-7，组成蜂窝斜管叠合相邻波板通过舌片插接方式固定，在一片波板1.1波谷冲制有三个或以上长条孔1.11，另一片波板1.2对应区域，冲制有凸出弯插舌片1.21，组合固定时，将冲制凸出弯片1.21插入长条孔1.11中下拉即使两者呈插接10连接固定。逐片组合至所需厚度，即得不锈钢蜂窝斜管2。

对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如电极棒结构形式的改变，例如矩形电极棒，以及电极棒另一端活动托辊，还可以采用上下升降结构形式，点焊电极头还可以由油缸驱动前后移动，组合波板还可以是矩形波板，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现本专利描述功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。

说明：为描述上简便，本发明所说沉淀用不锈钢蜂窝，不仅包括六角蜂窝，还包括矩形蜂窝。所说不锈钢还包括经防腐处理的其他耐腐金属薄板。

Claims (13)

1.水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管，包括波板组合的蜂窝体，其特征在于蜂窝体由若干成型、两边有短平面、两端面呈同向60±10度角不锈钢波板，相邻叠合面通过点焊或弯舌片插入咬合连接成型，自然摆放呈60±10度斜置。

2.根据权利要求1所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管，其特征在于组合斜管由点焊连接固定。

3.根据权利要求1所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管，其特征在于舌片插入咬合为一个波片连接面冲有至少二个及以上长条形孔，邻接的另一波片连接面对应长条孔位置冲制有相同数量的凸出舌片。

4.根据权利要求1、2或3所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管，其特征在于点焊或舌片插入咬合轴向至少3点及以上。

5.根据权利要求1、2、3或4中任一权利要求所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，包括相对点焊电极，其特征在于点焊电极由多对排列组成，其中一排为一端固定、另一端悬空的长条棒固定电极，悬空端有活动支托；一排为活动电极，既可以依长条棒电极前后移动、又能上下移动完成多点点焊。

6.根据权利要求5所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，其特征在于各活动电极设置在相互独立的气缸或油缸上，使各点焊电极既可以单独升降点焊，又可以同时升降点焊。

7.根据权利要求5或6所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，其特征在于活动电极前后移动由配合的丝杆螺姆带动。

8.根据权利要求5所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，其特征在于长条棒电极为中空、内有芯管的套管结构，形成冷却通道，由循环水或其他冷却介质加以冷却降温。

9.根据权利要求8所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，其特征在于长条棒电极为与蜂窝孔同形六边形或矩形结构。

10.根据权利要求5所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，其特征在于固定电极悬空端下方活动支托为旋转位移。

11.根据权利要求5所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，其特征在于焊接装置能容纳焊接蜂窝堆形高度250~1000mm。

12.根据权利要求5、6、8、9、10或11所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，其特征在于点焊下方有至少可前后移动及上下升降的载物车。

13.根据权利要求12所述水处理用不锈钢波板组合蜂窝斜管组合焊接装置，其特征在于载物车还能左右移动。

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