CN112815294A - 一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装及方法 - Google Patents

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Abstract

一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装及方法，它涉及锅炉制造技术领域。本发明为解决现有管屏空间角度弯管常规直接装配方法造成尺寸超差的问题。装配工装包括底框架和空间框架，空间框架设置在底框架的一侧；两个底框架斜梁的一侧端部之间固接有底框架第一水平梁，两个底框架斜梁的另一侧端部之间固接有底框架第二水平梁；空间框架垂直梁沿一侧端部向另一侧端部向下倾斜，两个空间框架垂直梁的一侧端部之间垂直固接有空间框架水平梁。装配方法包括确定基准；确定尺寸；安装工装；划线；装配。本发明用于管屏空间角度弯管装配。

Description

一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装及方法
技术领域
本发明涉及锅炉制造技术领域，具体涉及一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装及方法。
背景技术
350MW以上超超临界锅炉，前后墙与侧墙之间采用空间角度弯管连接，以往该弯管为工地焊接。为减少工地焊口，提升产品竞争力，在工程中首次采用管屏厂内对接空间弯管的新型结构，厂内焊口共计三千余头。为保证装配质量，依据尺寸检验标准，装配时需保证弯管的空间角度以及弯管之间的节距。
此前生产的管屏接弯管结构产品中，弯管均为平面弯管，即弯管与管屏在同一平面内。无需借助工装，采用直接装配的方法可保证装配精度，这是因为在装配过程中弯管可以管屏为参照基准，弯管之间也可互为基准。而与平面弯管不同，空间弯管在装配过程中无明确基准可供参照，弯头角度以及弯管与管屏的相对位置均无法保证。采用常规直接装配方法造成尺寸超差，弯管的后续校正量达到90％。
发明内容
本发明为了解决现有管屏空间角度弯管常规直接装配方法造成尺寸超差的问题，进而提出一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装及方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装包括底框架和空间框架，空间框架设置在底框架的一侧；
底框架包括底框架第一水平梁、底框架第二水平梁和两个底框架斜梁，两个底框架斜梁水平倾斜且平行设置，两个底框架斜梁的一侧端部之间固接有底框架第一水平梁，两个底框架斜梁的另一侧端部之间固接有底框架第二水平梁；
空间框架包括空间框架水平梁、两个空间框架垂直梁、两个底梁和两个支撑梁，两个空间框架垂直梁相对平行设置，空间框架垂直梁沿一侧端部向另一侧端部向下倾斜，两个空间框架垂直梁的一侧端部之间垂直固接有空间框架水平梁，空间框架水平梁的两端分别固接有一个支撑梁，支撑梁竖直向下设置，每个支撑梁的下端分别与一个底梁的一端垂直固接，底梁的另一端与空间框架垂直梁的另一侧端部固接。
一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位方法包括如下步骤：
步骤一：确定基准：设计空间角度弯管图纸时，以空间弯管部分为水平基准，管屏部分以空间弯管部分为基准，旋转相应角度；
步骤二：确定尺寸：根据管屏的螺旋倾角A1、空间弯管与水平面所成夹角B1、管屏边管中心线之间的距离L1、散管边管中心线之间的距离L4、管屏长L3和空间弯管两端之间的距离L5，确定工装中底框架斜梁与垂直方向的夹角A、空间框架垂直梁与水平面所成夹角B、两个底框架斜梁中心线之间的距离L6、两个空间框架垂直梁中心线之间的距离L8、底框架第一水平梁与底框架第二水平梁中心线之间的距离L7和空间框架水平梁与底框架第一水平梁中心线之间的距离L9；
步骤三：安装工装：首先焊接固定底框架，然后焊接空间框架；
步骤四：划线：在底框架斜梁上划出管屏的边管中心线，在底框架第一水平梁和底框架第二水平梁上划出管屏端部轮廓线，在空间框架垂直梁上划出空间弯管部分边管中心线，空间框架水平梁上划出空间弯管端部轮廓线，空间框架中间梁上的边管中心线与底框架斜梁上的边管中心线之间的垂直距离L＝L12-DtanA1，其中L12为管屏边管对接焊口与边部空间弯管中心线的垂直距离，D为底框架第一水平梁的宽度，在空间框架水平梁和空间框架中间梁划出空间弯管的样线；
步骤五：装配：装配时，管屏依据样线摆放在底框架上，空间弯管依据样线对样，摆放在空间框架上，然后进行空间弯管与管屏的焊接。
本发明与现有技术相比包含的有益效果是：
本发明对管屏对接空间弯管结构的装配提供了一种全新的思路，装配精度高，成本低。此种装配工装与常规的直接装配方法相比，装配精度大幅度提高，免去了大量的后续校正工作，节约了产品制造成本和周期。
本发明的装配工装及方法保证了空间弯管的装配精度，可以将弯管后续校正量降低至10％，节约了产品制造成本和周期。解决了此类产品装配的问题，从技术层面达成了减少工地焊口的战略。
附图说明
图1是管屏的主视示意图，其中W为空间弯管部分，G为管屏部分，K为空间弯管端部轮廓线，H为管屏与空间弯管对接焊口位置线；
图2是管屏的仰视示意图；
图3是本发明工装的主视示意图；
图4是本发明工装的俯视示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装包括底框架和空间框架，空间框架设置在底框架的一侧；
底框架包括底框架第一水平梁1、底框架第二水平梁2和两个底框架斜梁4，两个底框架斜梁4水平倾斜且平行设置，两个底框架斜梁4的一侧端部之间固接有底框架第一水平梁1，两个底框架斜梁4的另一侧端部之间固接有底框架第二水平梁2；
空间框架包括空间框架水平梁3、两个空间框架垂直梁5、两个底梁6和两个支撑梁7，两个空间框架垂直梁5相对平行设置，空间框架垂直梁5沿一侧端部向另一侧端部向下倾斜，两个空间框架垂直梁5的一侧端部之间垂直固接有空间框架水平梁3，空间框架水平梁3的两端分别固接有一个支撑梁7，支撑梁7竖直向下设置，每个支撑梁7的下端分别与一个底梁6的一端垂直固接，底梁6的另一端与空间框架垂直梁5的另一侧端部固接。
水冷壁管屏在出厂之前需要进行模拟现场安装的预组装，对于本实施方式所述的结构，为保证预组装质量，需要满足空间弯管角度彼此一致，且与图纸相符(在公差要求单位之内)，每片管屏空间弯管部分与水冷壁管屏之间角度均需一致，底框架提供了管屏与空间弯管之间角度的装配基准，空间框架提供了空间弯管之间以及空间弯管角度本身的装配基准，两个基准互相配合，才能满足最终的产品质量要求。
具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述所述底框架第一水平梁1与底框架第二水平梁2之间平行设有多个底框架中间梁8，多个底框架中间梁8均布设置在两个底框架斜梁4之间。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述底框架第一水平梁1与空间框架水平梁3之间平行设有多个空间框架中间梁9，多个空间框架中间梁9均布设置在两个空间框架垂直梁5之间。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
空间框架水平梁3和空间框架中间梁9与水平方向之间的夹角与空间弯管端部轮廓线与水平方向的夹角相同。
具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述底框架第一水平梁1、底框架第二水平梁2、底框架斜梁4和底梁6的上端面均平齐设置。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述底框架第一水平梁1、底框架第二水平梁2和空间框架水平梁3平行设置。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位方法包括如下步骤：
步骤一：确定基准：设计空间角度弯管图纸时，以空间弯管部分为水平基准，管屏部分以空间弯管部分为基准，旋转相应角度；
步骤二：确定尺寸：根据管屏的螺旋倾角A1、空间弯管与水平面所成夹角B1、管屏边管中心线之间的距离L1、散管边管中心线之间的距离L4、管屏长L3和空间弯管两端之间的距离L5，确定工装中底框架斜梁4与垂直方向的夹角A、空间框架垂直梁5与水平面所成夹角B、两个底框架斜梁4中心线之间的距离L6、两个空间框架垂直梁5中心线之间的距离L8、底框架第一水平梁1与底框架第二水平梁2中心线之间的距离L7和空间框架水平梁3与底框架第一水平梁1中心线之间的距离L9；
步骤三：安装工装：首先焊接固定底框架，然后焊接空间框架；
步骤四：划线：在底框架斜梁4上划出管屏的边管中心线，在底框架第一水平梁1和底框架第二水平梁2上划出管屏端部轮廓线，在空间框架垂直梁5上划出空间弯管部分边管中心线，空间框架水平梁3上划出空间弯管端部轮廓线，空间框架中间梁9上的边管中心线与底框架斜梁4上的边管中心线之间的垂直距离L＝L12-DtanA1，其中L12为管屏边管对接焊口与边部空间弯管中心线的垂直距离，D为底框架第一水平梁1的宽度，在空间框架水平梁3和空间框架中间梁9划出空间弯管的样线；
步骤五：装配：装配时，管屏依据样线摆放在底框架上，空间弯管依据样线对样，摆放在空间框架上，然后进行空间弯管与管屏的焊接。
步骤一中此种出图方式的目的在于，管屏本身为平面结构，结构相对简单，空间弯管为空间结构，结构相对复杂，以空间弯管部分作为水平基准，可极大简化空间角度计算，简化装配架的设计、装配方式以及工人实际操作。确定了设计出图方式，也就相应确定了管屏的装配方式，以及装配架的设计方式。
在本发明所述的装配方法中，设计图纸俯视图以空间弯管部分为水平基准，管屏以空间弯管部分为基准相应旋转一定角度，侧视图依据俯视图的角度相应出图；装配工装的相关设计角度与设计图纸产品的俯视图、侧视图一致；装配工装由空间框架部分以及底框架部分组成，空间框架部分的作用在于定位空间弯管之间的空间角度，底框架的作用在于定位空间弯管部分与管屏所成的角度，两者互补形成产品的统一装配基准；底框架各个组成梁采用槽钢对扣焊接制造，目的是使底框架具有较好的抗弯曲能力，防止底框架在长度方向上发生弯曲，进而影响管屏的装配精度；采用对样线的方法保证空间弯管的空间角度。
具体实施方式七：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述步骤二中，底框架斜梁4和垂直方向的夹角A与管屏的螺旋倾角A1相同、空间框架垂直梁5和水平面所成夹角B与空间弯管与水平面所成夹角B1相同、两个底框架斜梁4中心线之间的距离L6与管屏边管中心线之间的距离L1相同、两个空间框架垂直梁5中心线之间的距离L8与散管边管中心线之间的距离L4相同、底框架第一水平梁1和底框架第二水平梁2中心线之间的距离L7与管屏长L3相同，空间框架水平梁3和底框架第一水平梁1中心线之间的距离L9与空间弯管两端之间的距离L5相同。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式六相同。
如此设计L6＝L1、L7＝L3可使管屏四角轮廓边缘恰好能位于底框架上，从而实现对管屏定位的目的，A＝A1的目的在于，使底框架的角度与设计图中的俯视图管屏角度一致。B＝B1的目的在于使空间弯管装配定位架的角度与侧视图中空间弯管的角度相等。
具体实施方式八：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述步骤三中，工装的材料均为槽钢，焊接底框架时，底框架各个组成梁采用槽钢对扣焊接制造。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式六相同。
如此设计的目的是使底框架具有较好的抗弯曲能力，防止底框架在长度方向上发生弯曲，进而影响管屏的装配精度。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (8)

1.一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装，其特征在于：所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装包括底框架和空间框架，空间框架设置在底框架的一侧；
底框架包括底框架第一水平梁(1)、底框架第二水平梁(2)和两个底框架斜梁(4)，两个底框架斜梁(4)水平倾斜且平行设置，两个底框架斜梁(4)的一侧端部之间固接有底框架第一水平梁(1)，两个底框架斜梁(4)的另一侧端部之间固接有底框架第二水平梁(2)；
空间框架包括空间框架水平梁(3)、两个空间框架垂直梁(5)、两个底梁(6)和两个支撑梁(7)，两个空间框架垂直梁(5)相对平行设置，空间框架垂直梁(5)沿一侧端部向另一侧端部向下倾斜，两个空间框架垂直梁(5)的一侧端部之间垂直固接有空间框架水平梁(3)，空间框架水平梁(3)的两端分别固接有一个支撑梁(7)，支撑梁(7)竖直向下设置，每个支撑梁(7)的下端分别与一个底梁(6)的一端垂直固接，底梁(6)的另一端与空间框架垂直梁(5)的另一侧端部固接。
2.根据权利要求1所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装，其特征在于：所述底框架第一水平梁(1)与底框架第二水平梁(2)之间平行设有多个底框架中间梁(8)，多个底框架中间梁(8)均布设置在两个底框架斜梁(4)之间。
3.根据权利要求1所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装，其特征在于：所述底框架第一水平梁(1)与空间框架水平梁(3)之间平行设有多个空间框架中间梁(9)，多个空间框架中间梁(9)均布设置在两个空间框架垂直梁(5)之间。
4.根据权利要求1所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装，其特征在于：所述底框架第一水平梁(1)、底框架第二水平梁(2)、底框架斜梁(4)和底梁(6)的上端面均平齐设置。
5.根据权利要求1、2、3或4所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位工装，其特征在于：所述底框架第一水平梁(1)、底框架第二水平梁(2)和空间框架水平梁(3)平行设置。
6.一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤一：确定基准：设计空间角度弯管图纸时，以空间弯管部分为水平基准，管屏部分以空间弯管部分为基准，旋转相应角度；
步骤二：确定尺寸：根据管屏的螺旋倾角A1、空间弯管与水平面所成夹角B1、管屏边管中心线之间的距离L1、散管边管中心线之间的距离L4、管屏长L3和空间弯管两端之间的距离L5，确定工装中底框架斜梁(4)与垂直方向的夹角A、空间框架垂直梁(5)与水平面所成夹角B、两个底框架斜梁(4)中心线之间的距离L6、两个空间框架垂直梁(5)中心线之间的距离L8、底框架第一水平梁(1)与底框架第二水平梁(2)中心线之间的距离L7和空间框架水平梁(3)与底框架第一水平梁(1)中心线之间的距离L9；
步骤三：安装工装：首先焊接固定底框架，然后焊接空间框架；
步骤四：划线：在底框架斜梁(4)上划出管屏的边管中心线，在底框架第一水平梁(1)和底框架第二水平梁(2)上划出管屏端部轮廓线，在空间框架垂直梁(5)上划出空间弯管部分边管中心线，空间框架水平梁(3)上划出空间弯管端部轮廓线，空间框架中间梁(9)上的边管中心线与底框架斜梁(4)上的边管中心线之间的垂直距离L＝L12-DtanA1，其中L12为管屏边管对接焊口与边部空间弯管中心线的垂直距离，D为底框架第一水平梁(1)的宽度，在空间框架水平梁(3)和空间框架中间梁(9)划出空间弯管的样线；
步骤五：装配：装配时，管屏依据样线摆放在底框架上，空间弯管依据样线对样，摆放在空间框架上，然后进行空间弯管与管屏的焊接。
7.根据权利要求6所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位方法，其特征在于：所述步骤二中，底框架斜梁(4)和垂直方向的夹角A与管屏的螺旋倾角A1相同、空间框架垂直梁(5)和水平面所成夹角B与空间弯管与水平面所成夹角B1相同、两个底框架斜梁(4)中心线之间的距离L6与管屏边管中心线之间的距离L1相同、两个空间框架垂直梁(5)中心线之间的距离L8与散管边管中心线之间的距离L4相同、底框架第一水平梁(1)和底框架第二水平梁(2)中心线之间的距离L7与管屏长L3相同，空间框架水平梁(3)和底框架第一水平梁(1)中心线之间的距离L9与空间弯管两端之间的距离L5相同。
8.根据权利要求6所述一种新型锅炉膜式壁管屏空间行为尺寸定位方法，其特征在于：所述步骤三中，工装的材料均为槽钢，焊接底框架时，底框架各个组成梁采用槽钢对扣焊接制造。
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