CN114770009A - 烟气腔装配工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟气腔装配工装，包括平台、定位法兰、定位端板、定位弧板，定位法兰两端分别连接一根法兰支撑杆，两根法兰支撑杆安装在平台上，使定位法兰与平台平面平行并与平台平面保持一个设定的高度L1，定位端板安装在定位法兰一侧的平台平面上，定位弧板安装在定位法兰另一侧的平台平面上，且定位端板与定位法兰中轴线的距离L3，以及定位弧板与定位法兰中轴线的距离L4满足设定值要求；在定位端板和定位弧板之间设置具有弧形凹槽的管身支撑板。本发明解决了焊缝收缩及焊接变形等问题，保证了产品质量，节约了制作时间，年降低制造成本38万元，生产中组装工序的效率提高5倍以上，焊后无需热校整形，从而使焊接也效率提高了1倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气腔装配工装，属于换热器技术领域。
背景技术
换热器是化工、炼油、冶金、动力、轻工、原子能、制药、机械及其它许多工业领域广泛应用的一种通用设备，根据不同的工业炉装备，设计了多种辐射管烧嘴用烟气双极余热换热器。换热器的烟气腔制作在常规装配过程中，同时满足尺寸、平行度、垂直度多处技术要求是很难实现的，因此，装配公差无法保证；在组装过程还需要使用多种量具，如：水平尺、高度尺、直角拐尺等；部件焊后还需要校型，并且会因为尺寸或平行度不合格而报废，费工费料的同时，严重影响了组装效率。为保重烟气腔的产品质量，提高组装效率，需要研究一种能解决现有技术问题的技术方案。
发明内容
本公司为了克服上述困难，组织了研发团队进行讨论，最终确定设计一种烟气腔装配工装，通过该工装可实现多部件一次性组装完成，并同时满足1个垂直度、2个中心距尺寸、3个平行度的技术参数要求，既能保证产品质量，又能提高组装效率。
为达到上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种烟气腔装配工装，包括平台、定位法兰、定位端板、定位弧板，定位法兰两端分别连接一根法兰支撑杆，两根法兰支撑杆安装在平台上，使定位法兰与平台平面平行并与平台平面保持一个设定的高度L1，所述定位端板安装在定位法兰一侧的平台平面上，定位弧板安装在定位法兰另一侧的平台平面上，且定位端板与定位法兰中轴线的距离L3，以及定位弧板与定位法兰中轴线的距离L4满足设定值要求；在定位端板和定位弧板之间设置具有弧形凹槽的管身支撑板。
进一步的，所述平台由框架槽钢与平台钢板焊接组成，平台钢板平整无变形。
进一步的，所述管身支撑板设置两块，定位端板、定位弧板、管身支撑板、定位法兰的中心位于平台同一中心线上。
更进一步的，所述管身支撑板的一侧靠近端部的位置设置夹具支撑方管和垂直式快速夹具，夹具支撑方管一端焊接在平台平面上；调节垂直式快速夹具的夹具压杆的压紧方向垂直与平台中心。
进一步的，所述定位端板垂直焊接在平台上，背向定位法兰的一侧焊接两块定位板筋板加固，两根所述法兰支撑杆垂直焊接在平台平面上。
进一步的，所述定位弧板通过定位槽钢安装在平台平面上，且定位槽钢、管身支撑板与平台平面依次焊接，再将定位弧板与定位槽钢焊接；定位槽钢、管身支撑板与平台垂直，定位弧板弧度平行于管身支撑板的弧度，且定位弧板的两个端点平行于平台平面。
进一步的，所述平台平面上还设置有工装吊耳，工装吊耳焊接在平台平面的平衡点上，用于平台的吊运移动。
进一步的，所述L3尺寸比烟气腔图纸设计尺寸增加1～2mm，解决部件与工装的接触间隙尺寸问题；L4尺寸比烟气腔图纸设计尺寸增加1～2mm，解决部件与工装的接触间隙尺寸问题。
进一步的，所述定位法兰与平台平面的高度尺寸L1比烟气腔图纸设计尺寸增加3～4mm，解决部件与工装的接触间隙、焊接变形收缩造成的尺寸问题，使产品焊后尺寸符合图纸要求；所述定位弧板的平面与平台平面平行，且定位弧板平面与平台平面的高度尺寸L2为管身支撑板的弧底高度尺寸，同时也是烟气腔主管中轴线的高度减去烟气腔主管半径的尺寸。
进一步的，所述定位端板的中部两侧各开一个开口槽，用于烟气腔的固定点焊。
本发明的有益效果在于：
1、工装设计中考虑了焊接变量因素，解决了焊缝收缩及焊接变形等问题，使烟气腔焊后成品同时满足各个尺寸和垂直度的要求，保证法兰、穿插孔、圆弧穿插口三处平行的技术要求，并实现了多部件一次性组装完成；
2、即保证了产品质量，又节约了制作时间，降低了制造成本，车间生产中，组装工序的效率提高5倍以上，焊后无需热校整形，从而使焊接也效率提高了1倍；
3、实现1人组对烟气腔30件/班次、1人焊接烟气腔17件/班次的高产能效率，为企业节约了年38万元的生产成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
图1是本发明的结构主视剖切示意图；
图2是本发明的结构俯视剖切示意图；
图3是本发明的结构右视剖切示意图；
图4是本发明使用示意图。
图中：1、框架槽钢，2、平台钢板，3、定位端板，4、定位板筋板，5、定位槽钢，6、定位弧板，7、管身支撑板，8、夹具支撑方管，9、垂直式快速夹具，10、定位法兰，11、法兰支撑杆，12、工装吊耳，13、开口槽。
具体实施方式
实施例1
如图1、2、3一种烟气腔装配工装，包括平台、定位法兰10、定位端板3、定位弧板6，定位法兰10两端分别连接一根法兰支撑杆11，两根法兰支撑杆11安装在平台上，使定位法兰10与平台平面平行并与平台平面保持一个设定的高度L1，所述定位端板3安装在定位法兰10一侧的平台平面上，定位弧板6安装在定位法兰10另一侧的平台平面上，且定位端板3与定位法兰10中轴线的距离L3，以及定位弧板6与定位法兰10中轴线的距离L4满足设定值要求；在定位端板3和定位弧板6之间设置具有弧形凹槽的管身支撑板7。
平台由框架槽钢1与平台钢板2焊接组成，平台钢板2平整无变形。
管身支撑板7设置两块，定位端板3、定位弧板6、管身支撑板7、定位法兰10的中心位于平台同一中心线上。
管身支撑板7的一侧靠近端部的位置设置夹具支撑方管8和垂直式快速夹具9，夹具支撑方管8一端焊接在平台平面上；调节垂直式快速夹具9的夹具压杆的压紧方向垂直与平台中心。
定位端板3垂直焊接在平台上，背向定位法兰的一侧焊接两块定位板筋板4加固，两根所述法兰支撑杆11垂直焊接在平台平面上。
定位弧板6通过定位槽钢5安装在平台平面上，且定位槽钢5、管身支撑板7与平台平面依次焊接，再将定位弧板6与定位槽钢5焊接；定位槽钢5、管身支撑板7与平台垂直，定位弧板6弧度平行于管身支撑板7的弧度，且定位弧板6的两个端点平行于平台平面。
平台平面上还设置有工装吊耳12，工装吊耳12焊接在平台平面的平衡点上，用于平台的吊运移动。
实施例2
作为实施例1的进一步设计，为了保证焊接中的质量，所述L3尺寸比烟气腔图纸设计尺寸增加1～2mm，解决部件与工装的接触间隙尺寸问题；L4尺寸比烟气腔图纸设计尺寸增加1～2mm，解决部件与工装的接触间隙尺寸问题。
所述定位法兰与平台平面的高度尺寸L1比烟气腔图纸设计尺寸增加3～4mm，解决部件与工装的接触间隙、焊接变形收缩造成的尺寸问题，使产品焊后尺寸符合图纸要求；所述定位弧板的平面与平台平面平行，且定位弧板平面与平台平面的高度尺寸L2为管身支撑板的弧底高度尺寸(亦是烟气腔主管中轴线的高度尺寸减去烟气腔主管半径尺寸)。
定位端板3的中部两侧各开一个开口槽13，用于烟气腔的固定点焊。
实施例3
如图4所示，将烟气腔的封板放入主管的端部，再将主管放在两块管身支撑板7上；并使用C型夹具从穿插孔将封板和定位端板3固定，主管底端的圆弧穿插口与定位弧板6吻合，再用垂直式快速夹具9压紧主管；此时主管上端的穿插孔、下端的圆弧穿插口均已平行于平台；将封板与定位端板3点焊固定后，只取下C型夹具，垂直式快速夹具9依然是压紧主管；将烟气腔的支管插入主管上端的穿插孔，再用钢销将法兰与定位法兰10的法兰孔对称穿插定位，并使用夹具固定，再将支管上提插入法兰内孔，转动支管使其下端口的弧度与主管内径吻合；各部件点焊固定，然后松开夹具和抽出穿插法兰的钢销，取出烟气腔组合件，下转焊接工序。
实现1人组对烟气腔30件/班次、1人焊接烟气腔17件/班次的高产能效率。使用工装前：多步骤组对，65元/件；焊接、焊后校型45元/件；使用工装后：一次完成组对，12元/件；焊接无需校型22元/件。节约76元/件；以常规年产5000台计算，此工装可节约38万/年。
本发明工装设计考虑到了焊接变量因素，解决了焊缝收缩及焊接变形等问题，使烟气腔焊后成品同时满足各个尺寸和垂直度的要求，保证法兰、穿插孔、圆弧穿插口三处平行的技术要求，并实现了多部件一次性组装完成；即保证了产品质量，又节约了制作时间，降低了制造成本，车间生产中，组装工序的效率提高5倍以上，焊后无需热校整形，从而使焊接也效率提高了1倍。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种烟气腔装配工装，其特征在于：包括平台、定位法兰、定位端板、定位弧板，定位法兰两端分别连接一根法兰支撑杆，两根法兰支撑杆安装在平台上，使定位法兰与平台平面平行并与平台平面保持一个设定的高度L1，所述定位端板安装在定位法兰一侧的平台平面上，定位弧板安装在定位法兰另一侧的平台平面上，且定位端板与定位法兰中轴线的距离L3，以及定位弧板与定位法兰中轴线的距离L4满足设定值要求；在定位端板和定位弧板之间设置具有弧形凹槽的管身支撑板。
2.根据权利要求1所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述平台由框架槽钢与平台钢板焊接组成，平台钢板平整无变形。
3.根据权利要求1所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述管身支撑板设置两块，定位端板、定位弧板、管身支撑板、定位法兰的中心位于平台同一中心线上。
4.根据权利要求3所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述管身支撑板的一侧靠近端部的位置设置夹具支撑方管和垂直式快速夹具，夹具支撑方管一端焊接在平台平面上；调节垂直式快速夹具的夹具压杆的压紧方向垂直与平台中心。
5.根据权利要求1所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述定位端板垂直焊接在平台上，背向定位法兰的一侧焊接两块定位板筋板加固，两根所述法兰支撑杆垂直焊接在平台平面上。
6.根据权利要求1所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述定位弧板通过定位槽钢安装在平台平面上，且定位槽钢、管身支撑板与平台平面依次焊接，再将定位弧板与定位槽钢焊接；定位槽钢、管身支撑板与平台垂直，定位弧板弧度平行于管身支撑板的弧度，且定位弧板的两个端点平行于平台平面。
7.根据权利要求1所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述平台平面上还设置有工装吊耳，工装吊耳焊接在平台平面的平衡点上，用于平台的吊运移动。
8.根据权利要求1所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述L3尺寸比烟气腔图纸设计尺寸增加1～2mm，解决部件与工装的接触间隙尺寸问题；L4尺寸比烟气腔图纸设计尺寸增加1～2mm，解决部件与工装的接触间隙尺寸问题。
9.根据权利要求1所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述定位法兰与平台平面的高度尺寸L1比烟气腔图纸设计尺寸增加3～4mm，解决部件与工装的接触间隙、焊接变形收缩造成的尺寸问题，使产品焊后尺寸符合图纸要求；所述定位弧板的平面与平台平面平行，且定位弧板平面与平台平面的高度尺寸L2为管身支撑板的弧底高度尺寸，以及烟气腔主管中轴线的高度减去烟气腔主管半径的尺寸。
10.根据权利要求1所述的烟气腔装配工装，其特征在于：所述定位端板的中部两侧各开一个开口槽，用于烟气腔的固定点焊。
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