CN106624809B - 一种拔口集合管支口坡口设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拔口集合管支口坡口设备，包括工作台、立柱、动力装置、微调装置和刀盘，工作台上设有若干个相互平行的安装轨道，工作台两端均安装有一组支撑座，支撑座内侧均设有与集合管侧面弧度相配合的弧面，立柱固定在工作台一侧，立柱包括靠山和行走梁，靠山侧面上设有轨道，行走梁与轨道配合并且滑动安装在靠山上，利用废弃的牛头刨床加以改造，得到新的设备，对集合管进行坡口加工的设备，节约成本，提高了产品质量。

Description

一种拔口集合管支口坡口设备

技术领域

本发明属于集合管制造设备的技术领域，具体为一种拔口集合管支口坡口设备。

背景技术

拔制集合管在一根主管上通过冷拔制或热拔制工艺，加工制造出若干支口，通过支口分配主管内流体流量。拔制集合管与焊接集合管相比，避免了主管与支管台的直接焊接，减少了焊缝数量，不存在角焊缝应力集中问题，同时规避了合金钢、亚稳态不锈钢角焊缝焊接裂纹问题，最大限度的降低了焊接质量隐患。热拔制集合管采用加热拔制工艺直接拔制出支口毛坯，随后进行支口坡口加工，制造出合格的集合管，这种工艺加工处理的拔制集合管具有支口口径、高度、间距、壁厚可调，在支管口强度满足设计要求的前提下，使管内流体流量分配更为均匀，同时由于拔口内壁圆弧过渡，解决了管内流体湍流、涡流等问题，不存在流动盲区，这对于降低高速流体产生的噪声问题具有很大的意义。在支管口焊接管束后，管束在运行过程中，极易受到内外部附加载荷的作用，产生震动，拔制集合管由于不存在角焊缝及拔口内壁圆弧，提高了集合管的静载强度、疲劳强度及抗应力腐蚀能力。拔制集合管由于具有以上优点，目前广泛应用于石油化工连续重整炉辐射段、芳构化加热炉辐射段、丙烷脱氢加热炉辐射段(UOP炉型)，管式加热炉对流段联箱及电站联箱等机电设备中。

拔制集合管虽然具备以上优点，但是目前尚属于专用设备用管配件，生产制造厂家较少，同行厂家由于市场竞争，在拔制集合管制造方面都处于保密状态，提供借鉴的资料较少，研发难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拔口集合管支口坡口设备，对支口的上口进行坡口加工。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种拔口集合管支口坡口设备，包括工作台、立柱、动力装置、微调装置和刀盘，所述设备由废弃的牛头刨床改造而成，工作台上设有若干个相互平行的安装轨道，安装轨道的移动行程大于或等于5.5m，工作台两端均安装有一组支撑座，支撑座内侧均设有与集合管侧面弧度相配合的弧面，立柱固定在工作台一侧，立柱包括靠山和行走梁，靠山侧面上设有轨道，行走梁与轨道配合并且滑动安装在靠山上，行走梁侧面上设有横向轨道，动力装置包括若干个电机、螺杆以及一个传动箱，电机与螺杆配合，靠山侧面和行走梁上均安装有电机与螺杆，螺杆与行走梁配合并且带动行走梁升降，行走梁上活动安装有固定座，螺杆与固定座配合并且带动固定座左右移动，电机和传动箱安装在固定座上端，刀盘安装在传动箱的输出轴上，电机通过传动箱带动刀盘转动，输出轴穿过固定座，微调装置安装在固定座上，用于升降刀盘，刀盘包括安装盘、十字轨道、锁紧螺丝、平口刀具和坡口刀具，十字轨道固定在安装盘底部，十字轨道和安装盘的中心相同，平口刀具和坡口刀具安装在十字轨道相对两端，锁紧螺丝穿过十字轨道固定平口刀具和坡口刀具。

进一步的，传动箱上设有标尺。

进一步的，微调装置包括螺杆、传动装置和转盘，转盘通过传动装置连接螺杆一端并带动螺杆转动，螺杆另一端转动安装在传动箱上并且带动传动箱升降。

本发明的有益效果是：

1、选用报废牛头刨床做为拔口集合管坡口设备改造平台，“变废为宝”最大限度的降低了设备开发成本，缩短了研发周期，针对牛头刨床进行了现代化改装，增加了机床功能的同时，降低了机床寿命周期成本，根据V＝F/C(价值＝功能/成本)价值恒等式，本次设备现代化改装属于“双向型”价值工程改造，即在提高产品功能的同时，又降低产品的成本，这是提高价值最为理想的途径，也是对资源最有效的利用。

2、金属切割机床的技术性能由加工精度和生产效率加以评价，加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和机床的精度保持性，生产效率涉及切削加工时间和辅助时间，以及机床的自动化程度和工作可靠性。这些指标取决于机床的静态几何精度和刚度等静态特性，且包括机床的运动精度、动刚度、热变形和噪声等的动态特性，经过对牛头刨床进行技术改造后，导轨移动行程达到5.5米，一般常规集合管仅仅需要两次装夹即满足坡口加工要求，摒弃了原来集合管支口单独找基准，随后加工坡口的传统加工方法，使刀具装夹辅助时间大大降低，同时由于改装后的动力头功率较大，使单个坡口切削加工时间缩短，使集合管支口坡口生产效率得到显著提升。因为避免了多次装夹，机床的基准选择更为恰当，使支口的尺寸精度、形状精度和表面质量能够更有保证，牛头刨床能够承受一定的冲击载荷，机床导轨及机架的刚度和动刚度满足了坡口加工要求，同时采用顶部加工坡口，减少了集合管在加工过程中的抖动，使集合管加工精度满足要求。

3、机床改造过程中，考虑到了大口径集合管坡口加工需要，对立柱长度进行了修整，增加了300mm行程，使得集合管最大加工口径达到DN1300，满足了绝大部分热拔集合管坡口加工要求，同时在立柱上放置了钢板尺，检验立柱下降或上升行程，在集合管装夹和支口坡口时，检验刀盘是否停留在同一位置，确保高程一致。

4、针对集合管坡口特点，重新设计了刀盘，在刀盘上安装平口刀具和坡口刀具，将集合管装夹在导轨平台上以后，可以先进行平口，随后进行坡口。由于刀盘为“十字刀盘”，具有四个刀具放置槽，可以加工复合坡口，解决了以往集合管复合坡口加工难题。同时刀盘具有可调换功能，能够拆卸，当需要对集合管进行开孔加工时，可以将坡口刀盘换下，安装铣刀刀盘，对集合管进行机械开孔，这对于后续焊接集合管开孔加工具有很有意义，避免了火焰或者等离子切割对集合管母材的影响，同时加工尺寸更为精确。

5、虽然坡口机床设备为单臂式结构，但是机床结构刚度满足了坡口加工要求，装备制造能力满足了一般集合管平口、坡口的加工需要。同时机床设备具有调整空间，后续可以通过局部升级，实现摇臂钻、铣床、刨床的功能，达到一机多用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明示意图。

图2为本发明局部示意图。

图3为本发明中刀盘示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如附图所示，一种拔口集合管支口坡口设备，包括工作台1、立柱2、动力装置、微调装置和刀盘3，设备由废弃的牛头刨床改造而成，工作台1上设有若干个相互平行的安装轨道10，安装轨道10的移动行程大于或等于5.5m，工作台1两端均安装有一组支撑座11，支撑座11内侧均设有与集合管侧面弧度相配合的弧面，立柱2固定在工作台1一侧，立柱2包括靠山20和行走梁21，靠山20侧面上设有轨道，行走梁21与轨道配合并且滑动安装在靠山20上，行走梁21侧面上设有横向轨道，动力装置包括若干个电机40、螺杆41和一个传动箱42，电机40与螺杆41配合，靠山20侧面和行走梁21上均安装有电机40与螺杆41，螺杆41与行走梁21配合并且带动行走梁21升降，行走梁21上活动安装有固定座50，螺杆41与固定座50配合并且带动固定座50左右移动，电机40和传动箱42安装在固定座50上端，刀盘3安装在传动箱42的输出轴上，电机40通过传动箱42带动刀盘3转动，输出轴穿过固定座50，微调装置安装在固定座50上，用于升降刀盘，微调装置包括螺杆41、传动装置和转盘51，转盘51通过传动装置连接螺杆的一端并带动螺杆41转动，螺杆41另一端转动安装在传动箱42上并且带动传动箱42升降，传动箱42上设有标尺6，标尺6用以显示传动箱42升降距离，刀盘3包括安装盘30、十字轨道31、锁紧螺丝32、平口刀具33和坡口刀具34，十字轨道31固定在安装盘30底部，十字轨道31和安装盘30的中心相同，平口刀具33和坡口刀具34安装在十字轨道31相对两端，一般情况下，平口刀具33和坡口刀具34到中心的距离是相同的，平口刀具33和坡口刀具34同时对支口进行加工，对同一个支口的加工不需要二次定位，减少了加工误差，加快了加工速度，并且平口刀具33和坡口刀具34到中心的距离可以实际情况调整，适应范围广，锁紧螺丝32穿过十字轨道31固定平口刀具33和坡口刀具34，一般使用三个锁紧螺丝32来固定平口刀具33和坡口刀具34。

本发明是基于废弃的牛头刨床的基础上进行的改造，节约了成本，根据实际需要,将集合管放置在支撑座11上，支管向上，本设备在使用时，根据需要加工的尺寸，调整刀盘与支管的距离，调整过程和牛头刨床使用方法一致，在加工过程中，刀盘下降，一次性完成对支管的加工，同样的，集合管上的其他支管也是按照这个方法进行加工，避免了对此定位带来的误差。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种拔口集合管支口坡口设备，其特征在于，包括工作台、立柱、动力装置、微调装置和刀盘，所述设备由废弃的牛头刨床改造而成，工作台上设有若干个相互平行的安装轨道，安装轨道的移动行程大于或等于5.5m，工作台两端均安装有一组支撑座，支撑座内侧均设有与集合管侧面弧度相配合的弧面，立柱固定在工作台一侧，立柱包括靠山和行走梁，靠山侧面上设有轨道，行走梁与轨道配合并且滑动安装在靠山上，行走梁侧面上设有横向轨道，动力装置包括若干个电机、螺杆以及一个传动箱，电机与螺杆配合，靠山侧面和行走梁上均安装有电机与螺杆，螺杆与行走梁配合并且带动行走梁升降，行走梁上活动安装有固定座，螺杆与固定座配合并且带动固定座左右移动，电机和传动箱安装在固定座上端，刀盘安装在传动箱的输出轴上，电机通过传动箱带动刀盘转动，输出轴穿过固定座，微调装置安装在固定座上，用于升降刀盘，刀盘包括安装盘、十字轨道、锁紧螺丝、平口刀具和坡口刀具，十字轨道固定在安装盘底部，十字轨道和安装盘的中心相同，平口刀具和坡口刀具安装在十字轨道相对两端，锁紧螺丝穿过十字轨道固定平口刀具和坡口刀具。

2.根据权利要求1所述一种拔口集合管支口坡口设备，其特征在于，传动箱上设有标尺。

3.根据权利要求1所述一种拔口集合管支口坡口设备，其特征在于，微调装置包括螺杆、传动装置和转盘，转盘通过传动装置连接螺杆一端并带动螺杆转动，螺杆另一端转动安装在传动箱上并且带动传动箱升降。