CN103658834A

CN103658834A - 一种换热管管端切割装置

Info

Publication number: CN103658834A
Application number: CN201310654912.6A
Authority: CN
Inventors: 徐纪高; 冷雪峰; 李艳; 孟东民; 郝娟红; 王�锋; 王国超
Original assignee: KAIFENG AIR SEPARATION GROUP CO Ltd
Current assignee: KAIFENG AIR SEPARATION GROUP CO Ltd
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-12-09
Also published as: CN103658834B

Abstract

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种换热管管端切割装置，包括管板1、穿入管板1的换热管3、砂轮机5及装在砂轮机5上的金刚石切割片14，所述装置还包括一定位柱9，所述的定位柱9通过焊接在管板1上的焊接螺栓4设置在管板1上，所述的定位柱9上套接一滑座6，所述滑座6两端的定位柱9上设置两夹紧套7，所述的滑座6上开设有一贯穿滑座6的通孔16，所述通孔16内插入一导杆11，所述导杆11与所述通孔配合，所述滑座6上设置一固定导杆11的锁紧块15，所述导杆11的另一端与所述砂轮机5的连接座13固定连接。本发明公开了一种适用各种形式管板端面换热管的切割加工、并能够保证加工后每根换热管端面平整及尺寸要求的换热管管端切割装置。

Description

一种换热管管端切割装置

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种换热管管端切割装置。

背景技术

随着经济的发展，化工行业的规模越来越大，设备数量的不断增多，作为换热设备种类之一的绕管式换热器使用更加广泛。

绕管换热器由内件与壳体组成，内件中数百、数千根螺旋绕制的换热管穿过两端管板对应排列的过孔，管口分别与管板外端孔口焊接密封。图1为完成“穿管--绕制--穿管”工艺后换热管端部未进行切除时一端管板外端面换热管端部状态。按工艺要求，需要将换热管端部加工成图2所示形状，保证每根管子与管板外端面（A面）距离在2-3mm之间，以便进行换热管管口与管板孔口焊接。

绕管换热器内件特点为：外形尺寸大（直径可达4m，长度可达18m）,重量大（可达100吨以上），换热管数量多（多达5000根），管间距小（在2-3mm）。因此，进行管端加工有以下难度：使用大型机加工设备进行管子端面加工时，大型机加工设备运输成本高，场地受限，且定位不准确，同时加工精度不高；选用普通小型工具加工，一次切割完成后，由于加工精度低，加工后每根管子端面与管板端面距离以及管口端面平整度达不到加工要求，需要对每一根管子重新进行精度加工，工作量大，加工成本高。

发明内容

本发明克服上述现有技术中的不足提供一种适用各种形式管板端面换热管的切割加工、并能够保证加工后每根管子端面平整及尺寸要求的换热管管端切割装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种换热管管端切割装置，包括管板、穿入管板的换热管、砂轮机及装在砂轮机上的金刚石切割片，所述装置还包括一定位柱，所述的定位柱通过焊接在管板上的焊接螺栓设置在管板上，所述的定位柱上套接一滑座，所述滑座两端的定位柱上设置两夹紧套，所述的滑座上开设有一贯穿滑座的通孔，所述通孔内插入一导杆，所述导杆与所述通孔配合，所述滑座上设置一固定导杆的锁紧块，所述导杆的另一端与所述砂轮机的连接座固定连接。

所述的连接座的两侧对称，连接座两侧均设置侧面卡槽，所述的导杆下端设置有横向卡槽，连接座两侧的侧面卡槽均可与导杆下端的横向卡槽配合。

所述通孔与所述导杆的横截面均为矩形。

所述的定位柱上设置有锥形底座。

所述的焊接螺栓焊接在管板的中心位置上。

所述的连接座上设置有手柄。

所述的导杆上横向设置有辅助支撑杆，所述辅助支撑杆的前端与所述的管板端面接触，所述的辅助支撑杆上开设有两U型槽，所述辅助支撑杆通过两螺栓和一U型压块安装在导杆上。

所述的导杆上端设置有挡块，所述挡块的横截面为矩形，所述挡块的长度小于所述导杆的长度，所述挡块的长度大于所述导杆的宽度，所述挡块通过螺栓固定在导杆上。

所述的金刚石切割片的中部设置有一凸耳，所述的凸耳与所述的砂轮机的轴头相连接。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：所述的定位柱通过焊接在管板上的焊接螺栓设置在管板上，定位柱的设置起到了定位的作用，将整个切割装置的中心固定；所述滑座两端的定位柱上设置两夹紧套，两夹紧套用于在调节滑座在定位柱上的轴向位置后对滑座进行固定，保证定位的精准度；所述的滑座上开设有一贯穿滑座的通孔，所述通孔内插入一导杆，所述导杆与所述通孔配合，使得导杆可在通孔内滑动，所述滑座上设置一固定导杆的锁紧块，当导杆滑动到准确位置后通过锁紧块锁紧固定；用锁紧块将导杆与滑座紧固，此时砂轮机只能绕定位柱作圆周运动，通电，手持砂轮机作缓慢圆周进给，即可进行换热管管端切割，沿圆周切割一排管子后，松开锁紧块，重复以上动作，进行径向与圆周切割。所述的连接座的两侧对称，连接座两侧均设置侧面卡槽，所述的导杆下端设置有横向卡槽，连接座两侧的侧面卡槽均可与导杆下端的横向卡槽配合，能够根据切割需要在连接座的左侧或右侧固定导杆，保证金钢石切割片的切割面与刀杆的相对精度要求；所述通孔与所述导杆均为矩形，使得导杆具有良好的导向、定位功能；所述的定位柱上设置有锥形底座，锥形底座使得定位柱在管板上定位更稳固，定位效果好，且锥形底座结实不易被破坏；所述的焊接螺栓焊接在管板的中心位置上，当切割单股流绕管换热器结构时，可将焊接螺栓焊接在管板的中心位置上，安装方便，切割工艺简单；所述的连接座上设置有手柄，使切割加工更加稳定，便于操作工两手（一只手握住砂轮机的手把，另一只手握住连接座上的手柄）把握切割装置进行作业；所述的导杆上横向设置有辅助支撑杆，所述辅助支撑杆的前端与所述的管板端面接触，所述的辅助支撑杆上开设有两U型槽，所述辅助支撑杆通过两螺栓和一U型压块安装在导杆上，这样的设置使得导杆可移动，满足金刚石切割片前刀面与管板端面的切割距离的同时，增强支撑作用，防止由于管板直径大及导杆伸出过长导致的导杆刚性减小进而易于被损坏的问题；所述的导杆上端设置有挡块，防止导杆从滑座中滑出；所述的导杆上端设置有挡块，所述挡块的横截面为矩形，所述挡块的长度小于所述导杆的长度，所述挡块的长度大于所述导杆的宽度，所述挡块通过螺栓固定在导杆上，当需要取出导杆时，只需将螺栓拧松，将挡块转动90°，无需将挡块卸下，即可取出导杆，导杆装入滑座后，将挡块转动90°，拧紧螺栓即可，结构简单，安装使用方便；所述的金刚石切割片的中部设置有一凸耳，所述的凸耳与所述的砂轮机的轴头相连接，凸耳部分与轴头连接，前刀面平滑无连接螺栓突出，使得前刀面能够与管板端面更加贴合，保证切削精度。

附图说明

图1是完成“穿管—绕管—穿管”工序后换热管端部未进行切除时绕管换热器内件端部结构示意图。

图2是加工完成的绕管换热器内件换热管端部形状结构示意图。

图3为本发明换热管管端切割装置结构示意图之一。

图4为本发明换热管管端切割装置结构示意图之二。

图5为图3的K向局部视图。

图6为本发明滑座的结构示意图。

图7为本发明辅助支撑杆的结构示意图。

图8为本发明导杆的结构示意图。

图9为本发明砂轮机连接座的结构示意图。

图10为本发明金钢石切割片的结构示意图。

图11为本发明导杆与挡块的局部结构示意图。

图12为本发明夹紧套的结构示意图。

图中标注：1、管板；2、管板端面；3、换热管；4、焊接螺栓；5、砂轮机；6、滑座；7、夹紧套；8、挡块；9、定位柱；10、辅助支撑杆；11、导杆；12、手柄；13、连接座；14、金钢石切割片；15、锁紧块；16、通孔；17、凸耳；18、U型槽；19、金刚石切割片前刀面。

具体实施方式

如图1-12所示，一种换热管管端切割装置，该换热管为单股流绕管换热器中的换热管，包括管板1、插入管板上板孔内的换热管3、砂轮机5及安装在砂轮机5上的金刚石切割片14，所述的砂轮机5的电机功率为0.8至1.0kw，输出转速为5000至6000rpm。所述的管板1的中心位置上焊接有焊接螺栓4，所述切割装置还包括一定位柱9，所述的定位柱9的底座为锥形底座，所述定位柱9通过焊接螺栓4固定在管板1的中心，所述的定位柱9上套接一滑座6，滑座6可在定位柱9上进行轴向移动并且可绕定位柱9转动，所述的滑座6的两端的定位柱9上设置有两夹紧套7，所述的夹紧套7用于调整、限定滑座6在定位柱9上的轴向位置；所述滑座6的一侧开设一纵向贯穿滑座的通孔16，所述的通孔16为矩形孔，所述的通孔16内插入一导杆11，所述的导杆11为矩形，所述的导杆11与所述的通孔16配合，导杆11可在通孔16内滑动，为保证砂轮机5与导杆11的连接精度，将市购的砂轮机5主轴轴承座更换为连接座13，所述的导杆11的下端开设一横向卡槽，所述的连接座13为左右对称结构，连接座13的左侧和右侧均开设有侧面卡槽，两侧的侧面卡槽均可为所述的导杆11下端的横向卡槽配合，能够根据切割需要在左侧或右侧固定导杆11，保证切割面不与切割装置发生干涉；所述的横向卡槽与所述的侧面卡槽配合后，所述的连接座13与所述的导杆11通过螺栓连接。

所述的连接座13上设置有手柄12，便于操作工两手（一只手握住砂轮机的手把，另一只手握住连接座上的手柄12）把握装置进行作业，使切割加工更加稳定。

所述的导杆11上横向设置有辅助支撑杆10，所述辅助支撑杆10的前端与所述的管板端面2接触，所述的辅助支撑杆10上开设有两U型槽18，所述辅助支撑杆10通过两螺栓和一U型压块安装在导杆11上，这样的设置使得导杆11可移动，满足金刚石切割片前刀面19与管板端面2的切割距离的同时，增强支撑作用，防止由于管板1直径大及导杆11伸出过长导致的导杆11刚性减小进而易于被损坏的问题。

如图11所示，所述的导杆11上端设置有挡块8，所述挡块的横截面为矩形，所述挡块8的长度小于所述导杆11的长度，所述挡块8的长度大于所述导杆11的宽度，所述挡块8通过螺栓固定在导杆11上，当需要取出导杆11时，只需将螺栓拧松，将挡块8转动90°，无需将挡块8卸下，即可取出导杆11，固定导杆11时，将挡块8转动90°，拧紧螺栓即可，结构简单，安装使用方便。

如图10所示，所述的金刚石切割片14的中部设置有一凸耳17，所述的凸耳17与所述的砂轮机5的轴头相连接。凸耳17与轴头连接，前刀面平滑无连接螺栓突出，使得前刀面能够与管板端面2更加贴合，保证切削精度。

使用时，按图3-5所示，首先确定焊接螺栓4的焊接位置（本实施例中焊接在管板的中心位置），并将其焊接在管板1上；再将定位柱9固定；选择合适长度的导杆11与连接座13固定；将导杆11装入滑座矩形通孔16中；将滑座6、导杆11、砂轮机5等件安装在定位柱9上之后，调整夹紧套7在定位柱9上的轴向位置，确定金刚石切割片14与管板端面2的距离，锁紧两夹紧套7；暂不上紧锁紧块15上的螺钉，使导杆11能够在滑座6中滑动，接通电源，手持砂轮机5进行径向切割，待金刚石切割片14达到合适位置后，停止切割，用锁紧块15将导杆与滑座6紧固，此时砂轮机5只能绕定位柱9作圆周运动；通电，手持砂轮机5作缓慢圆周进给，即可进行换热管3管端切割；沿圆周切割一排换热管3后，松开锁紧块15，滑动导杆11，重复以上动作，再次进行径向与圆周切割。

加工结束后，将切割装置卸下，用角向磨光机等工具将焊接螺栓4从管板1上磨掉，再将管板端面2焊接处磨平，焊接螺栓4可以重复使用。

此外，若换热管3为多股绕管换热器结构中的换热管，则焊接螺栓焊接在两组换热管之间的位置。

Claims

1.一种换热管管端切割装置，包括管板1、穿入管板1的换热管3、砂轮机5及装在砂轮机5上的金刚石切割片14，其特征在于：所述装置还包括一定位柱9，所述的定位柱9通过焊接在管板1上的焊接螺栓4设置在管板1上，所述的定位柱9上套接一滑座6，所述滑座6两端的定位柱9上设置两夹紧套7，所述的滑座6上开设有一贯穿滑座6的通孔16，所述通孔16内插入一导杆11，所述导杆11与所述通孔配合，所述滑座6上设置一固定导杆11的锁紧块15，所述导杆11的另一端与所述砂轮机5的连接座13固定连接。

2.如权利要求1所述的一种换热管管端切割装置，其特征在于：所述的连接座13的两侧对称，连接座13两侧均设置侧面卡槽，所述的导杆11下端设置有横向卡槽，连接座两侧的侧面卡槽均可与导杆11下端的横向卡槽配合。

3.如权利要求1所述的一种换热管管端切割装置，其特征在于：所述通孔16与所述导杆11均为矩形。

4.如权利要求1所述的一种换热管管端切割装置，其特征在于：所述的定位柱9上设置有锥形底座。

5.如权利要求1所述的一种换热管管端切割装置，其特征在于：所述的焊接螺栓4焊接在管板2的中心位置上。

6.如权利要求1所述的一种换热管管端切割装置，其特征在于：所述的连接座13上设置有手柄12。

7.如权利要求1所述的一种换热管管端切割装置，其特征在于：所述的导杆11上横向设置有辅助支撑杆10，所述辅助支撑杆10的前端与所述的管板端面2接触，所述的辅助支撑杆10上开设有两U型槽18，所述辅助支撑杆10通过两螺栓和一U型压块安装在导杆11上。

8.如权利要求1所述的一种换热管管端切割装置，其特征在于：所述的导杆11上端设置有挡块8，所述挡块8的横截面为矩形，所述挡块8的长度小于所述导杆11的长度，所述挡块8的长度大于所述导杆11的宽度，所述挡块8通过螺栓固定在导杆11上。

9.如权利要求1所述的一种换热管管端切割装置，其特征在于：所述的金刚石切割片14的中部设置有一凸耳17，所述的凸耳17与所述的砂轮机5的轴头相连接。