CN103143937B - 一种换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气预热器换热片的加工方法，一种换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法：计算换热片压轧成形前的展开长度；根据换热板筐的外形呈梯形体特征计算依次逐片换热片的长度，剪切换热片平板；对奇数或偶数片金属平板按规定的起始波形压轧成形。本发明不需要修剪余料废边，大大降低生产成本。

Description

一种换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法

技术领域

本发明涉及空气预热器换热片的加工方法，尤其涉及换热片波纹板奇、偶数片对波峰、不同长度的剪切轧制方法。

背景技术

空气预热器是一种通过其内部的换热面、吸收锅炉排出的烟气热量并将进入锅炉前的助燃空气预热到一定温度的装置，可提高锅炉的燃烧效率，降低燃煤消耗。目前较常采用的是回转式预热器。

回转式预热器的换热面是由多个换热板筐拼合而成的，单个换热板筐的外形为宽度固定、长度由下至上逐渐增大的梯形体或者宽度固定、长度呈有规律线性变化的其它立体形状。

换热板筐由多层换热片在篮筐中平行堆叠而成。单片换热片为沿换热板筐长度方向、波形成周期性变化的波纹板，每个周期中有一明显向上突起波峰，由下至上，换热板筐中所有奇数片波纹板的起始波形一致，所有偶数片波纹板的起始波形一致，沿波纹长度方向，奇数片波纹板与偶数片波纹板的起始波形相互错开半个波节，以便在奇、偶换热片相间堆叠时，每层最高突起的波峰能对着相邻的平面处，形成密闭的通道，满足锅炉排气流通要求。

波纹板的波形由一对上、下啮合，反向转动的花纹轧辊轧制而成，花纹轧辊外圆周上的花形为整数个波纹板的波纹周期花形。花纹轧辊的轴线方向与波纹板板材的长度方向垂直，花纹轧辊转动，位于两者之间的板材上波纹就轧制出来。

现有的波纹板对波峰剪切轧制工艺是，先将金属卷板进波纹板轧机轧制成波纹，然后剪切成所需长度的波纹板。剪切时，根据每片波纹板在换热板筐中由下至上的堆叠位置，先进行定位剪切：剪切掉波纹板起始前的一段余料，使波纹板的起始波形与奇数片/偶数片波纹板的起始波形相符；然后再进行定长剪切，使该片波纹段的长度与设定长度相符，剪切完成后，再顺次进行堆垛装筐。

这种波纹板对波峰剪切轧制工艺具有一个明显的缺陷：为达到所有奇数片/偶数片起始波形一致的目的，每一块波纹板在定位剪切时都必须修剪掉一段余料废边。经计算，以这种找起始的方式来进行波纹板生产，会有约15%的波纹板浪费，在自动化生产中，如果检测传感器的测量正确率或灵敏度低而漏掉波形的话，造成的浪费会更多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种不需要修剪余料废边，消除波纹板废料浪费的波纹板对波峰剪切轧制方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

设换热板筐位于x、y、z三正交轴构成的直角坐标中；

所述换热板筐由多层换热片沿z方向在篮筐中平行堆叠而成；

所述换热板筐的外形呈梯形体，设梯形体的宽度为y，梯形体的高度为z，换热片位于xy面；

梯形体宽度y为定值，梯形面位于xz面，即所有堆叠的换热片等宽为y，梯形体在x方向的长度有规律地渐长或渐短，

单片换热片为波纹形状呈周期变化的波纹板，其波纹长度方向为x方向,波纹凹凸方向为z向，且每个周期中有一明显突起的波峰和一个平面；

换热片由上下两根平行于y轴配置的波纹轧辊压轧成形，波纹轧辊的外圆周压轧面为由一组或连续多组相同波纹形状形成的凹凸花纹面，其花纹形状就是换热片在xz面上的波纹形状；

沿z轴，换热板筐中所有奇数片换热片的起始波形一致，所有偶数片换热片的起始波形一致，沿x方向，奇数片换热片与偶数片换热片的起始波形相互错开一个固定距离，装框后使奇数片换热片的波峰对准偶数片换热片的平面，偶数片换热片的波峰对准奇数片换热片的平面；

其特征在于：

第一步，根据换热片波纹压轧成形后的长度，计算波纹板压轧成形前的展开长度；

第二步，根据换热板筐的外形呈梯形体特征，计算出沿z轴堆叠依次逐片换热片的长度；

第三步，按第二步计算结果剪切换热片展开金属平板；

第四步，对奇数片金属平板，按奇数片规定的起始波形，由波纹轧辊压轧成形，对偶数片金属平板，按偶数片规定的起始波形，由波纹轧辊压轧成形；

第五步，将压轧成形的奇数片换热片和压轧成形的偶数片换热片交替堆叠成梯形体；

按照本技术方案，由计算机计算出换热板筐外形呈梯形体，由下往上逐片换热片在压轧成形前的展开长度，并输入计算机，由计算机程序控制逐片剪切平板料；

由计算机控制，对奇数片金属平板，按奇数片规定的起始波形，由波纹轧辊压轧成形，对偶数片金属平板，按偶数片规定的起始波形，由波纹轧辊压轧成形；

进一步，所述换热片在xz面上凹凸花纹的投影面为一连续曲线，将曲线分割成大量有限数量的直线段，由计算机根据各直线段的坐标点计算出各直线段长度并累加，计算出所述换热片压轧成形前的展开长度。

或者，将换热片曲线导入AUTOCAD绘图软件中，利用命令“LI”求出该曲线的长度，从而直接获得换热片的展开长度。

进一步，所述换热板筐的外形呈等腰梯形体或直角梯形体。

一种用于换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法的加工装置，其特征在于：所述装置包括定长落料装置和定位压轧成形装置；

所述定长落料装置为：在剪板机轴的正方后向连接定长输送台,

所述定长输送台的上表面设置沿x方向输送金属卷料的输送带，在输送带上方设置定长装置，平行于输送带，设置由计算机控制，由丝杠螺母驱动沿x方向移动的定长检测传感器；

所述定位压轧成形装置为：沿x方向前后连接配置定位输送台和波纹板轧机；

所述定位输送台的上表面设置沿x方向输送金属板料的输送条，在输送条的起始端设置板尾传感器，输送条的尾端设置定位传感器，在定位输送台的台面下部设置可上下升降，并前后移动，呈顺时针循环，可夹持和释放金属板料的夹持输送机构；

所述波纹板轧机由上下配置的一对波纹轧辊组成，在上方或下方的一个波纹压轧滚轮外侧，接近波纹轧辊上明显突起的某一波峰处配置一个奇数片传感器和另一波峰处设置一个偶数片传感器，所述定位传感器与一对波纹轧辊组的入口之间具有严格精确的距离。

采用本技术方案，所述装置包括定长落料装置和定位压轧成形装置；

所述定长输送台的上表面设置沿x方向输送金属卷料的输送带，在输送带上方设置定长装置，平行于输送带，设置由计算机控制，由丝杠螺母驱动沿x方向移动的定长检测传感器；计算机控制，将定长检测传感器精确移动至该换热片展开长度的位置，金属卷料由金属卷料输送带进行输送，当到达定长检测传感器检测感应位置，输送停止，剪板机剪切，金属平板落料。所有换热片逐片依次切断落料。

所述定位输送台的上表面设置沿x方向输送金属板料的输送条，金属板料在输送条上向前输送，当平板在输送条上输送到达板尾传感器，板尾传感器通知设置在定位输送台的台面下部的夹持输送机构上升，夹持金属平板，向X轴正方向移动，当金属平板感应到输送条尾端的定位传感器，夹持输送机构停止输送。由计算机程序控制，如果是压轧奇数换热片时，待波纹轧辊突起的波峰感应到波纹轧辊外侧配置的奇数片传感器，夹持输送机构按严格预设的前进速度，将须加工的奇数平板往前送入波纹板轧机，如此，能轧出符合设计要求的奇数片波纹板。同样原理，加工偶数片换热片。

释放金属平板后的夹持输送机构下降，再往后移动，呈顺时针循环完成一个工作节拍，即一块换热片的波纹压轧工序。

进一步，与输送带平行，设置由计算机控制，由丝杠螺母驱动沿x方向移动的减速传感器，减速传感器位于定长检测传感器的前部，即位于定长检测传感器的x轴反方向间隔一定位置。

进一步，定位压轧成形装置与所述定长落料装置沿x方向相连接。进一步，所述夹持输送机构的上下升降由汽缸驱动，前后移动由伺服电机经齿轮皮带机构驱动。

所述波纹板轧机的一对波纹轧辊由变频电机驱动。

本发明的有益效果在于：

1、波纹板加工中不需要修剪余料废边，消除了波纹板废料浪费，大大降低了生产成本；

2、可利用控制电路完成波纹轧制过程中花纹轧辊的起始轧制位置和金属板料的进给，定位精确简便，成品的尺寸精度高。

附图说明

图1为本发明换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法，剪切轧制的换热片堆叠放置于换热板筐，呈梯形体的立体示意图，设梯形体的宽度为y，梯形体的高度为z，换热片位于xy面；

图2为剪切轧制的换热片堆叠放置于换热板筐，呈梯形体的平面示意图；

图3为奇数换热片在xz坐标面上的投影图；

图4为偶数换热片在xz坐标面上的投影图；

图5为奇数和偶数换热片堆叠在一起，在xz坐标面上的投影图；

图6为奇数和偶数换热片，分别位于距离剪板机切刀前L1、L2固定长度剪切的位置示意图，在xz坐标面上的投影图；

图7为本发明用于换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制的加工装置结构示意图；

图8为现有技术换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制的加工装置结构示意图。

图中，1是开卷机、2是校平机、3是支架、4是卷料输送台、5是剪板机、6是定长输送台、7是定位输送台、8是夹持输送机构、9是波纹板轧机、10是卷料成形输送台、11是剪板机、12是波纹板定长输送台、13是成品料架；SQ1是奇数片传感器、SQ2是偶数片传感器、SQ3是定位传感器、SQ4是板尾传感器、SQ5是定长检测传感器、SQ6是减速传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法，

设换热板筐板位于x、y、z三正交轴构成的直角坐标中；

所述换热板筐由多层换热片沿z方向在篮筐中平行堆叠而成；

所述换热板筐的外形呈梯形体，设梯形体的宽度为y，梯形体的高度为z，换热片位于xy面；

梯形体的宽度y为定值，梯形面位于xy面，即所有堆叠的换热片等宽为y，堆叠逐块换热片在x方向的长度有规律地渐长或渐短，换热片在x方向为周期变化的一组以上沿z轴上向凹凸的波纹，且每个周期中有一明显突起的波峰和一个平面；

换热片是由上下两根平行于y轴配置的波纹轧辊压轧成形，波纹轧辊上的圆周上为一组或若干组相同波纹形状，与换热片在xz面上凹凸波纹相同的凹凸花纹；

沿z轴，换热板筐中所有奇数片换热片的起始波形一致，所有偶数片换热片的起始波形一致，沿x方向，奇数片换热片与偶数片换热片的起始波形相互错开一个固定距离，装框后使奇数片换热片的波峰对准偶数片换热片的平面，偶数片换热片的波峰对准奇数片换热片的平面；

加工方法为：

第一步，根据换热片波纹压轧成形后的长度，计算压轧成形前的展开长度；

第二步，根据换热板筐的外形呈梯形体或直角梯形体特征，计算出沿z轴堆叠依次逐片换热片的长度；

第三步，按第二步计算结果剪切换热片展开金属平板；

第四步，对奇数片金属平板，按奇数片规定的起始波形，由波纹轧辊压轧成形，对偶数片金属平板，按偶数片规定的起始波形，由波纹轧辊压轧成形；

第五步，将轧制成形的奇数片换热片和轧制成形的偶数片换热片交替堆叠成梯形体；

计算压轧成形前的展开长度的方法有很多种，一种方法是，将换热片在xz面上凹凸花纹的投影面为一连续曲线，将曲线分割成大量有限数量的直线段，由计算机根据各直线段的坐标点计算出各直线段长度并累加，计算出所述换热片压轧成形前的展开长度。将曲线转换成极大量细小的直线段，由计算机采用勾股弦定理计算出斜边长，累加计算出整条曲线长度；另一种更为直接便捷的方法是，将曲线导入AUTOCAD绘图软件中，利用命令“LI”求出该曲线的长度，从而直接获得换热片的展开长度。采用计算机处理此类数据快速、便捷、准确。

所述换热板筐的外形呈等腰梯形体、直角梯形体或矩形体。等腰梯形体是换热板筐常用形状，其他形状换热板筐同样适宜采用本技术方案。

一种用于换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法的加工装置，所述装置包括定长落料装置和定位压轧成形装置；

所述定长落料装置为：在剪板机5X的正方向连接定长输送台6,

所述定长输送台6的上表面设置沿x方向输送金属卷料的输送带，与输送带平行的定长装置，设置由计算机控制，由伺服电机的丝杠螺母驱动沿x方向移动的定长检测传感器SQ5；

所述定位压轧成形装置为：沿x方向前后连接配置定位输送台7和波纹板轧机9；

所述定位输送台7的上表面设置沿x方向输送金属板料的输送条，在输送条的起始端设置板尾传感器SQ4，输送条的尾端设置定位传感器SQ3，在定位输送台7的台面下部设置可上下升降，并前后移动，呈顺时针循环，可夹持和释放金属板料的夹持输送机构8；

所述波纹板压机9由上下配置的一对波纹轧辊组成，在上方或下方的一个波纹轧辊外侧，接近波纹轧辊上明显突起的波峰处配置一个奇数片传感器SQ1和偶数片传感器SQ2，所述定位传感器SQ3与一对波纹轧辊组的入口之间具有严格精确的距离。

与输送带平行，设置由计算机控制，由丝杠螺母驱动沿x方向移动的减速传感器SQ6，减速传感器SQ6位于定长检测传感器SQ5的前部，即位于定长检测传感器SQ5的x轴反方向间隔一定位置。平板在感应到减速传感器SQ6后，通知输送机构降低输送速度，以便提高后续定长切断动作的精度。减速传感器SQ6与定长检测传感器SQ5可同步沿x轴移动，保持相应的间距。

所述定位压轧成形装置与所述定长落料装置沿x方向相连接。能保证剪切、压轧成形连续自动运行。

所述夹持输送机构的上下升降由汽缸驱动，前后移动由伺服电机带皮带传动机构驱动。如此，能方便地实现上下升降动作，能严格控制夹持后的精确移动送料动作。

所述波纹板轧机9的一对波纹轧辊由变频电机驱动，便于运行控制。

Claims (4)

1.一种换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法，

设换热板筐位于x、y、z三正交轴构成的直角坐标中；

所述换热板筐由多层换热片沿z方向在篮筐中平行堆叠而成；

所述换热板筐的外形呈梯形体，设梯形体的宽度为y，梯形体的高度为z，换热片位于xy面；

梯形体宽度y为定值，梯形面位于xz面，即所有堆叠的换热片等宽为y，梯形体在x方向的长度有规律地渐长或渐短，

单片换热片为波纹形状呈周期变化的波纹板，其波纹长度方向为x方向,波纹凹凸方向为z向，且每个周期中有一明显突起的波峰和一个平面；

换热片由上下两根平行于y轴配置的波纹轧辊压轧成形，波纹轧辊的外圆周压轧面为由一组或连续多组相同波纹形状形成的凹凸花纹面，其花纹形状就是换热片在xz面上的波纹形状；

沿z轴，换热板筐中所有奇数换热片的起始波形一致，所有偶数片换热片的起始波形一致，沿x方向，奇数换热片与偶数换热片的起始波形相互错开一个固定距离，使奇数换热片的波峰对准偶数换热片的平面，偶数换热片的波峰对准奇数换热片的平面；

其特征在于：

第一步，根据换热片波纹压轧成形后的长度，计算波纹板压轧成形前的展开长度；

第二步，根据换热板筐的外形呈梯形体特征，计算出沿z轴堆叠依次逐片换热片的长度；

第三步，按第二步计算结果剪切换热片展开金属平板；

第四步，对奇数片金属平板，按奇数片规定的起始波形，由波纹轧辊压轧成形，对偶数片金属平板，按偶数片规定的起始波形，由波纹轧辊压轧成形；

第五步，将压轧成形的奇数换热片和压轧成形的偶数换热片交替堆叠装入筐中。

2.根据权利要求1所述换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法，其特征在于：所述换热片在xz面上凹凸花纹的投影面为一连续曲线，将曲线分割成大量有限数量的直线段，由计算机根据各直线段的坐标点计算出各直线段长度并累加，计算出所述换热片压轧成形前的展开长度。

3.根据权利要求1所述换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法，其特征在于：所述换热片在xz面上凹凸花纹的投影面为一连续曲线，将曲线导入AUTOCAD绘图软件中，利用命令“LI”求出该曲线的长度，从而获得换热片的展开长度。

4.根据权利要求1所述换热板筐的波纹板对波峰剪切轧制方法，其特征在于所述换热板筐的外形呈等腰梯形体或直角梯形。