CN103521667B - 一种螺旋折流板旋轧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为螺旋折流板的旋轧装置。该旋轧技术工艺实用，可根据被加工成型的螺旋板流板及匹配成螺旋折流板高效管束的强化传热机理，在优化螺旋折流板结构参数范围内即β=0-45°，可任意调节螺旋折流板的升角；螺旋折流板的直径DN及旋压成螺旋折流板的厚度满足GTB151-1999标准中的《管壳式换热器》折流板厚度加工技术要求。
Description
技术领域
本发明涉及传热强化以及流体的输送和流体搅拌技术领域，具体地说属于螺旋折流板及螺旋板的旋轧技术及其用于实现该技术的旋轧装置。
背景技术
能源的高效利用是通过新型的高效节能技术与高效节能设备来实现。强化传热是能源的高效利用研究热点，高效的换热设备为能源的高效利用提供了技术基础。螺旋折流板换热器是一种传热效率高，流动阻力小的换热器，与各种高效换热管匹配组合成换热器，对无相变流体和相变流体的传热均有显著换热效果。迄今为止还未有一种能旋轧出螺旋折流板的装置，极需创造出一种旋轧螺旋折流板的装置与技术，促使螺旋折流板换热器技术广泛用于化工、石油化工、冶金、食品、动力等行业。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种旋轧螺旋折流板的装置及实现该装置的方法,以克服背景技术的不足，解决目前化工、石油化工、冶金、食品、动力等行业能源高效利用，传热强化制造技术关键问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种螺旋折流板的旋轧装置，包括驱动部分，变速部分和旋轧部分，所述驱动部分经过所述变速部分驱动所述旋轧部分,所述驱动部分经过所述变速部分后输出两个方向相反的驱动力；所述旋轧部分包括上轧辊、下轧辊、上导向旋轴、下导向旋轴、升降传动轴、导向传动轴承组合件、导向传动机构组合件和分度定位板；所述上轧辊和下轧辊自锁连接,上轧辊、下轧辊分别穿过上导向旋轴和下导向旋轴;所述分度定位板为标有刻度的左右两部分分别连接在所述下轧辊两端；所述升降传动轴为左右两部分分别连接上轧辊的两端；所述导向传动机构组合件在工件的水平出料方向上；所述导向传动轴承组合件设置在上导向旋轴和下导向旋轴之间，与工件出料的垂直方向一致；
进一步，所述两个方向相反的驱动力分别驱动所述旋轧部分的所述上轧辊和下轧辊转动；所述驱动部分包括电动机；所述变速部分包括一级变速器和二级变速器。
本发明的有益效果是：本发明提供一种螺旋折流板旋轧装置与旋轧技术，可在一定的范围内任意调节上、下轧辊的旋轧角ω，制造成形不同螺距s的螺旋折流板，适用性广，对碳钢、不锈钢、铜合金、铝合金等材质板均可旋轧成形螺旋折流板。
附图说明
图1为本发明螺旋折流板旋轧装置结构示意图；
图2为本发明所述上下轧辊旋轧角ω调节示意图；
图3为本发明所述螺旋折流板结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、旋轧工件，2、上扎辊，3、下轧辊，4、上导向旋轴，5、下导向旋轴，6、升降传动轴7、导向传动轴承组合件，8、一级变速器,9、二级变速器,10、导向传动机构组合件，11、电动机，12、分度定位板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图2所示，一种由驱动部分，变速部分和旋轧部分组成的螺旋折流板的旋轧装置，驱动部分包括电动机11;变速部分包括一级变速器8和二级变速器9；旋轧部分包括上轧辊2、下轧辊3、上导向旋轴4、下导向旋轴5、升降传动轴6、导向传动轴承组合件7、导向传动机构组合件10和分度定位板12；所述上轧辊2和下轧辊3自锁连接,上轧辊2、下轧辊3分别穿过上导向旋轴4和下导向旋轴5，上轧辊2、下轧辊3可沿上导向旋轴4、下导向旋轴4升降，也可以绕上导向旋轴4、下导向旋轴4旋转，所述分度定位板15为标有刻度的左右两部分分别连接下轧辊3两端，下轧辊3绕下导向旋轴5旋转与分度定位板12的不同刻度连接，达到调整上下轧辊旋轧角ω的目的；所述升降传动轴6为左右两部分分别连接上轧辊2的两端，升降传动轴6可调节上轧辊2沿上导向旋轴4的升降高度e；工件1旋轧后垂直于上导向旋轴4、下导向旋轴5在做螺旋运动时，绕上导向旋轴4、下导向旋轴5做轴向运动，所述导向传动机构组合件10在工件1的水平出料方向上，旋轧后的工件1通过导向传动机构组合件10滚动导向后垂直于上导向旋轴4、下导向旋轴5做螺旋运动，所述导向传动轴承组合件7上导向旋轴4和下导向旋轴5之间，与工件1出料的垂直方向一致，旋轧后的工件1通过导向传动机构组合件10滚动导向后垂直于上导向旋轴4、下导向旋轴5做螺旋运动后再通过导向传动轴承组合件7滚动导向后绕上导向旋轴5做轴向运动。
根据对螺旋折流板换热器的传热与流体力学的设计计算，选取螺旋折流螺旋升角β、直径DN、螺距S和厚度δ，通过螺旋升角β,确定上下轧辊旋轧角ω,它们的关系式为:ω=β，ω取值范围0＜ω≤45°;根据厚度δ,确定上轧辊2升降高度e,它们的关系式为:e=δ;根据被旋轧工件的直径DN,确定上下旋轧导向轴4直径φ,它们的关系为:当DN取值100mm-300mm时,φ取值25mm-32mm,当DN取值400mm-600mm时,φ取值48mm-57mm,当DN取值1000mm-300mm时,φ取值89mm-113mm;根据直径DN和螺距S,确定上、下轧辊直径D,它们的关系为:D随着DN的增大而增大且D<S;根据上、下轧辊的转速r.p.m及螺旋折流板的螺距s,确定螺旋折流板垂直于上导向旋轴4、下导向旋轴5做螺旋运动,绕上导向旋轴4、下导向旋轴5在做轴向运动时的运动速率。在β、ω、s、δ确定的条件下，还能同时旋轧螺旋板用于螺旋输送和螺旋搅拌装置。
首先根据对螺旋折流板换热器的传热与流体力学的设计计算，选取螺旋折流板螺旋升角β、直径DN、螺距S和厚度δ，通过螺旋升角β,确定上下轧辊旋轧角ω,通过下轧辊3和定位分度板12不同刻度的连接调节上下轧辊旋轧角ω达到所要求的角度；根据厚度δ,确定上轧辊2升降高度e，通过调节升降传动轴6可使上轧辊2沿上导向旋轴4上下移动达到所要求的高度，根据被旋轧工件的直径DN,选取上导向旋轴4和下导向旋轴5直径φ；根据直径DN和螺距S,选取上、下轧辊直径D；完成上述步骤后，开启电动机12,空转平稳后,从上轧辊2和下轧辊3之间送入坯件，电动机11经过一级变速器8和二级变速器9后输出两个方向相反的驱动力，分别带动上轧辊2和下轧辊3滚动,上轧辊2和下轧辊3通过驱动产生不同方向的滚动对经过上轧辊2和下轧辊3之间的坯件进行旋轧,经过旋轧后的工件1通过导向传动机构组合件10输出后垂直于上下旋轧导向轴4做螺旋运动，同时通过导向传动轴承组合件7绕上下旋轧导向轴4做轴向运动,最终达到如图3螺旋折流板结构示意图所示的螺旋折流板。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种螺旋折流板的旋轧装置，包括驱动部分，变速部分和旋轧部分；所述驱动部分经过所述变速部分驱动所述旋轧部分,其特征在于：
所述驱动部分经过所述变速部分后输出两个方向相反的驱动力；
所述旋轧部分包括上轧辊（2）、下轧辊（3）、上导向旋轴（4）、下导向旋轴（5）、升降传动轴（6）、导向传动轴承组合件（7）、导向传动机构组合件（10）和分度定位板（12）；所述上轧辊（2）和下轧辊（3）自锁连接,上轧辊（2）、下轧辊（3）分别穿过上导向旋轴（4）和下导向旋轴（5）;所述分度定位板（12）为标有刻度的左右两部分分别连接在所述下轧辊（3）两端；所述升降传动轴（6）为左右两部分分别连接上轧辊（2）的两端；所述导向传动机构组合件（10）在工件（1）的水平出料方向上；所述导向传动轴承组合件（7）设置在上导向旋轴（4）和下导向旋轴（5）之间，与工件（1）出料的垂直方向一致；
所述两个方向相反的驱动力分别驱动所述旋轧部分的所述上轧辊(2)和下轧辊(3)转动。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋折流板的旋轧装置，其特征在于：所述驱动部分包括电动机（11）。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋折流板的旋轧装置，其特征在于：所述变速部分包括一级变速器（8）和二级变速器（9）。
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