CN103339462A - 膨胀展开工具 - Google Patents

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Abstract

在具有至少一束细长部件的加工设备上执行维修操作的方法,包括:提供在收缩条件下的可膨胀展开工具;将所述可膨胀展开工具插入在至少两个细长部件之间;使可膨胀展开工具膨胀,以增加在细长部件之间的间隔。还提供一种用于促进在具有至少一束细长部件的加工设备上的维修操作的系统。

Description

膨胀展开工具
技术领域
本公开的主旨涉及在具有管状及其他细长部件的束的换热器及其他加工设备的维修和/或改型时使用的可膨胀展开工具。本方法和系统特别能够应用与具有防振技术(AVT)装置的换热器。
背景技术
防振技术(AVT)的存在能够改进具有至少一束细长部件的换热器及其它加工设备的可靠性和性能。用于细长部件束的支撑装置例如在美国专利No.7,032,655中公开被公开,其全部内容通过参考而在此并入。图1描绘了美国专利No.7,032,655公开的示例性AVT装置。
在美国专利No.7,267,164中公开了其它AVT装置,其包括从一对相对表面延伸的多个接合部件,如图2所示。在图3和图4中示出又一支撑装置,图3来自美国专利No.7,128,130,并且图4来自美国专利No.7,343,964。美国专利No.7,506,684提供了支撑装置和锁定组件形式的AVT装置,其实施例在图5中被描绘。所有这些AVT装置,包括本领域技术人员已知的其它AVT装置,能够结合本公开的方法和系统使用。在此提及的每个专利的全部内容通过参考而并入本文。
AVT装置诸如波纹管支撑(DTS)带的有效厚度有时会少许大于所期望的厚度。管还会随着时间的流逝,变得稍微扭曲,并且阻挡所述带通过管廊。因此,不被支撑的管展(tube span)的厚度可以在位置与位置之间变化。无论如何,如果不被支撑的管展的厚度能够被制成为更均匀,则能够提供显著的柔性。
虽然AVT及其他改型装置在给出的换热器中能够具有不同的厚度,更希望的对AVT装置(例如,DTS带)具有单一厚度,以提高效率、可靠性以及容易放置。此外,如果AVT过大,则由于安装装置需要很大的力量,在插入到管束中时其能够被损坏。
用以安装AVT装置的本方法包括但是不限于,利用木锤向AVT装置施加力,以及当AVT装置过紧地配合在管廊中时,利用撬棍展开管。如果AVT装置需要从管束移除(例如,不正确的位置或因为管路被扭曲的管部分地阻挡),则特别地需要人工操作。该过程对于每个AVT装置能够花费15分钟,因此存在减少维护时间以降低工厂停工期的期望。期望更有效率的方法,优选地还降低破坏管的可能性的方法。
虽然通过将各种内部装置,例如AVT装置,包括而不是限于上面公开的那些部件改型成具有至少一束细长部件的加工设备,能够提供改进的换热器操作,但是由于这种设计改进的实施,通常需要减小停机时间。例如,希望完成安装、维修以及AVT装置的改型更容易并且耗时更少。
发明内容
根据本申请的一个方面,提供在具有至少一束细长部件的加工设备上执行操作的方法。所述方法包括:提供在收缩条件下的可膨胀展开工具;将可膨胀展开工具插入在至少两个邻近的细长部件之间,所述邻近的细长部件彼此间隔初始距离;以及使可膨胀展开工具膨胀,以增加在邻近的细长部件之间的距离。
根据本申请的另一个方面,提供用于在具有至少一束细长部件的加工设备上的操作中使用的系统。该系统包括可膨胀展开工具,所述可膨胀展开工具包括具有近端和远端的管状部件,该管状部件具有收缩状态和膨胀状态。管状部件的尺寸被设定以在收缩时配合在至少两个邻近的细长部件之间,所述两个邻近的细长部件彼此间隔初始距离。所述可膨胀展开工具还包括联接件,用于与加压的源流体连通,以便将管状部件膨胀到膨胀状态,所述管状部件能够在所述管状部件处于膨胀状态时增加在邻近的细长部件之间的距离。
附图说明
图1是美国专利No.7,032,655公开的AVT装置的示意图。
图2是美国专利No.7,267,164公开的AVT装置的示意图。
图3是美国专利No.7,128,130公开的AVT装置的示意图。
图4是美国专利No.7,343,964公开的AVT装置的示意图。
图5是美国专利No.7,506,684公开的AVT装置的示意图。
图6是在收缩条件下的扁平软管形式的可膨胀展开工具的示意图。
图7是在膨胀条件下的图6的可膨胀展开工具的示意图。
图8是示出用于具有U形弯曲区域的换热器的支撑板和AVT装置的放置的示意图。
图9是具有推入设计的扁平软管形式的可膨胀展开工具的示意图,并且图9x至9z是分别在x-x,y-y,x-x处的截面视图。
图10是金属扁平管形式的可膨胀展开工具的示意图,并且图10A和10B是分别在收缩和膨胀条件下的放大截面视图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的主旨的各种方面。将结合方法的详细描述来描述公开主旨的系统,并且将从方法的详细描述理解公开主旨的系统。
根据本申请的一个方面,提供在具有至少一束细长部件的加工设备上执行操作的方法。该方法包括:提供处于收缩条件下的可膨胀展开工具;将所述可膨胀展开工具插入在至少两个邻近的细长部件之间,所述邻近的细长部件以初始距离彼此隔开;以及使所述可膨胀展开工具膨胀,以增加邻近的细长部件之间的距离。
在一个实施例中,所述方法还包括在邻近的细长部件之间插入装置,并且随后收缩可膨胀展开工具。所述装置能够是防振技术(AVT)装置。根据一个实施例,所述加工设备是换热器,并且所述细长部件是管。
可膨胀展开工具能够包括扁平的管状部件,例如扁平软管或扁平金属管。能够用气体诸如空气来膨胀所述可膨胀展开工具,或可替代地,能够用液体诸如油或水来膨胀所述可膨胀展开工具。所述可膨胀展开工具能够包括刚性条带,以便于在两个邻近的细长部件之间插入。所述刚性条带能够连接到管状部件。可替代地,所述可膨胀展开工具的远端能够被焊接,以形成封闭端。
根据本申请的另一个方面,提供用于在具有至少一束细长部件的加工设备上操作的系统。该系统包括可膨胀展开工具,所述可膨胀展开工具包括具有近端和远端的管状部件,所述管状部件具有收缩状态和膨胀状态。管状部件的尺寸被设定为在收缩时配合在至少两个邻近的细长部件之间,所述两个邻近的细长部件彼此间隔初始距离。可膨胀展开工具还包括联接件,用于与加压源流体连通,以便将管状部件膨胀到膨胀状态,所述管状部件能够在所述管状部件处于膨胀状态时增加邻近的细长部件之间的距离。
本公开的主旨提供用以隔开管或其它细长部件的简单、连接且非常有效的工具,以提供例如AVT装置在具有管及其他细长部件束的加工设备内的预定位置中容易放置。本公开的装置能够被放置在与期望的AVT装置位置的相同的管廊(tubelane)中,并且邻近期望的AVT装置位置。一旦处于适当位置,对可膨胀展开工具进行加压,以为AVT装置在期望位置的放置产生足够的空间。然后可膨胀展开工具被收缩并且从管束移除,且例如AVT装置处于适当位置。本公开的可膨胀展开工具能够改进装置的坚固和适用性,以例如内部地应用于换热器。
所描述的发明提供显著的移除,包括:(a)更快安装(特别地,当AVT装置厚度比理想的厚度大时和/或当一些管扭曲时);(b)更安全且更快地移除AVT装置;和(c)降低AVT装置损害的风险。
为了说明而非限定的目的,图6描述了换热器的多个细长部件或管(55)。管排互相展开初始距离。在操作中,期望将例如AVT装置的装置定位在邻近管排之间。由于尺寸方面的公差和变化,增加管之间的初始距离,以促进AVT装置等的放置是期望或必要的。
图6描绘了处于收缩条件中的由扁平软管制成的可膨胀展开工具的示意图。扁平软管的尺寸被设定以在管排之间的管廊中滑动。在该非限制的实施例中,对于90度和45度的管布局,软管的厚度为3到4mm。可替代地,对于30度和60度的管布局,可膨胀软管的总厚度能够是2毫米或更少。在一个实施例中,扁平软管可膨胀展开工具能够承受至少15bar(g),或更多可替代地至少25bar(g)的压力。
如图6所示,为了说明而非限定,提例如由基于橡胶的材料或聚氯乙烯(PVC)制成的收缩软管(10)被提供具有近端(20)和远端(30)。该软管的远端被密封,并且经由合适的构造例如胶水和铆钉(40)而连接到坚固的金属条(50)。该结构增强了软管并且促进拉动软管通过管束(55),用于对膨胀进行合适定位。提供孔(15)以允许例如将引线(1eader)系到坚固的金属条。可膨胀展开工具的管部件包括用于连接到加压源的联接件。例如,软管的近端包括适配器,以通过压力调节器(70)和快速连接器(80)等连接到空气供应系统(60)。在此实施的设配器通过软管夹(90))等固定到管部件。在该示例性实施例中,气体供应系统还设有压力指示器(110)和减压阀(120),以提供压力控制和安全性。高压空气(130)的源能够例如来自车间空气系统或通过通常用于自行车或汽车轮胎充气的脚踏泵来提供。可替代地,能够使用加压流体,诸如油、水或其它液体。
图7描述了处于膨胀条件(140)的图6的软管,其中相同的附图标记参考图6中使用的说明。当软管膨胀,在与可膨胀软管接触的管之间的距离增加。例如,在管束中的两个管之间的距离能够增加到3mm,由此在管之间产生足够的空间,使得AVT装置能够容易地插入到管廊中,选择性地还(例如用木锤)应用更小的力量。非限定的实施例AVT装置在图1-5中示出。一旦AVT装置被正确地放置,扁平软管可膨胀展开工具应被收缩,并且从管束移除。
在一些情况下,能够期望在不能够从管束的另一侧接近的情况下插入可膨胀展开工具。特别是对于在U形弯曲区域内使用的AVT装置,因为期望在U形弯曲区域内将可膨胀展开工具定位成平行于管束的主轴。如图8所示,由于U形弯曲支撑板(250)的存在,插入在U形弯曲中的AVT装置(240)的内端不能够从管束的外部接近。
在这种情况下,如图9所示,沿着扁平软管的侧面提供结构框架,例如两个金属支肋(150)。这样,可膨胀展开工具能够在不需要明显努力或达到远侧的情况下插入到管束中。在该实施例中,支架(160)在远端处夹持扁平软管和金属支肋。如果需要,能够(例如通过木锤)在金属支肋的外端处施加较小的力。扁平软管的内端使用合适的结构,例如铆钉(190)(或另外通过使用强力胶水等)来密封,并且与支肋杆一起夹持在金属带之间。支肋杆的外端连接半圆筒形板(见截面9z),以容纳可膨胀扁平软管。此外,沿图9示出的线(180)提供全焊透焊缝(170)。
还可能的是,并且也许优选地处于安全性理由,使用液体或流体来对扁平软管系统进行加压。该流体能够是例如油、水或其它液体。在这种情况下,当软管需要收缩时,将有必要将流体从软管驱动回到小的容器。
图10描述了由扁平金属管(200)制成的可膨胀展开工具,其尺寸被设定为足够的薄,以当处于收缩条件时能够被插入到管廊中。提供加压的液压供应(210)以便使管膨胀,并且提供液体返回管线(220)以在收缩期间将液体返回到容器。当释放压力时,管返回到其原始的靠近扁平、收缩的条件。该实施例允许以在三角形布局布置的管的展开,其中不受阻碍的管廊宽度仅为大约2mm。关于图6使用的相同附图标记指代图10中的相同特征。
在制造扁平金属管期间,能够在形成扁平管的各个边缘(230)时将金属棒(没有示出)插入,如图10所示。这最小化了在折叠边缘处会发生的应力集中。
本发明的范围不被在此描述的具体实施例限制。事实上,根据上述说明和附图,在此描述之外的本发明的各种变型对于本领域技术人员是明显的。这种变型落入所附权利要求的范围。
还可以理解的是所有的值是近似的,并且是为了描述而提供的。
在该申请中引用了专利、专利申请、公开、产品说明和记录,所有的这些的公开内容处于所有的目的而以其整体通过参考而并入本文。

Claims (20)

1.一种在具有至少一束细长部件的加工设备上执行操作的方法,所述方法包括:
(a)提供在收缩条件下的可膨胀展开工具;
(b)将所述可膨胀展开工具插入在至少两个邻近的细长部件之间,所述邻近的细长部件彼此间隔初始距离;
(c)使所述可膨胀展开工具膨胀以增加所述邻近的细长部件之间的距离。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:将装置插入在所述邻近的细长部件之间,并且随后使所述可膨胀展开工具收缩。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述装置是防振技术(AVT)装置。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述加工设备是换热器,并且所述细长部件是管。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述可膨胀展开工具包括扁平管状部件。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述扁平管状部件是扁平软管。
7.根据权利要求5所述的方法,其中所述扁平管状部件是扁平金属管。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述可膨胀展开工具是利用气体来膨胀的。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法,其中所述可膨胀展开工具是利用液体来膨胀的。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述可膨胀展开工具包括刚性条带,以促进在两个邻近的细长部件之间的插入。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述可膨胀展开工具的远端被焊接以形成封闭端。
12.一种用于在具有至少一束细长部件的加工设备上的操作的系统,所述系统包括:
可膨胀展开工具,所述可膨胀展开工具包括具有近端和远端的管状部件,所述管状部件具有收缩状态和膨胀状态;所述管状部件的尺寸被设定以在收缩时配合在至少两个邻近的细长部件之间,所述两个邻近的细长部件彼此间隔初始距离;所述可膨胀展开工具还包括联接件,所述联接件用于与加压源流体连通,以便将所述管状部件膨胀到所述膨胀状态,所述管状部件能够在所述管状部件处于所述膨胀状态时增加所述邻近的细长部件之间的距离。
13.根据权利要求12所述的系统,还包括尺寸被设定以在所述管状部件处于所述膨胀状态时配合在至少两个邻近的细长部件之间的装置。
14.根据权利要求13所述的系统,其中所述装置是防振技术(AVT)装置。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的系统,其中所述细长部件是用于换热器的管。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的系统,其中所述流体选自气体。
17.根据权利要求12至15中的任一项所述的系统,其中所述流体选自液体。
18.根据权利要求12至17中的任一项所述的系统,其中所述管状部件选自扁平软管和扁平金属管。
19.根据权利要求12至18中的任一项所述的系统,其中所述管状部件被连接到刚性条带,以促进在两个邻近的细长部件之间的插入。
20.根据权利要求12至19中的任一项所述的系统,其中所述可膨胀展开工具的远端被焊接以形成封闭端。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131002