CN115351540B - 一种可调式螺旋管圈装配校正工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调式螺旋管圈装配校正工装及方法，包括直径可调星型支撑装置、校正定位装置和回转装置，所述直径可调星型支撑装置设有中心轴、直径调节组件和连接杆，所述直径调节组件一端与中心轴径向连接，所述直径调节组件另一端与校正定位装置连接，所述连接杆连接直径调节组件；所述校正定位装置设有螺旋定位型钢和校正定位组件；所述回转装设有回转滚轮和电动滚轮座，所述回转滚轮与中心轴连接，电动滚轮座与回转滚轮连接。本发明通过直径可调星型装置实现不同直径尺寸的螺旋管圈的通用性制造；也通过校正定位装置，实现不同结构、钢管规格、螺旋角、螺距的螺旋管圈的装配校正工作，扩大了所述工装的适用范围。

Description

一种可调式螺旋管圈装配校正工装及方法

技术领域

本发明涉及一种螺旋管圈装配校正工装，更具体的说，它涉及一种可调式螺旋管圈装配校正工装及方法。

背景技术

螺旋管圈结构在煤气化炉、天然气制气气化炉、加热器、化工换热器，以及加热炉等化工和冶炼设备中广泛应用。但针对螺旋管圈在装配校正过程中，现有技术方案仍存在以下问题：

(1)1:1的模具进行制造、装配校正，一定程度上能保证产品的直径尺寸，但模具费用成本高、加工周期长。

(2)适用范围有限。因为人工可操作性、设备能力参数等限制，无法满足大尺寸螺旋管圈需要。

(3)模具通用性差。模具均根据实际产品需求设计，无通用性模块，针对不同规格、角度、种类等螺旋管圈，均需重新设计。

(4)模具实用性较差、不便捷。模具的使用过程中需要人工配合校正；且部分模具脱模困难，过程中需要破拆，无法重复使用。

(5)产品整体质量保证难度较大。传统模具均通过靠模方法来保证产品整体直径，当螺旋管件局部的直径、螺距或螺旋角出现偏差时，没有有效的修正方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种可调式螺旋管圈装配校正工装及方法，其针对可调式螺旋管圈装配校正工装结构而设计。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种可调式螺旋管圈装配校正工装，所述可调式螺旋管圈装配校正工装包括：

位于螺旋管圈圈内的直径可调星型支撑装置，所述直径可调星型支撑装置设有中心轴、直径调节组件和连接杆，所述直径调节组件一端与中心轴径向连接，所述连接杆连接直径调节组件；

校正定位装置，所述直径调节组件另一端与校正定位装置连接，所述校正定位装置用于校正螺旋管圈；

回转装置，所述回转装置与中心轴连接。

在本发明的一实施例中，所述校正定位装置包括螺旋定位型钢和校正定位组件，所述螺旋定位型钢上分布有均匀的若干定位孔，所述校正定位组件位于定位孔中。

在本发明的一实施例中，所述校正定位组件包括定位卡箍和锁紧螺母，所述定位卡箍插接于所述螺旋定位型钢的定位孔中，所述锁紧螺母用于将定位卡箍锁紧。

在本发明的一实施例中，所述直径调节组件包括螺纹管、调节杆和连接管，所述螺纹管沿中心轴径向固定安装，所述螺纹管一端与调节杆一端螺纹连接，所述调节杆另一端与连接管连接，且所述连接管固定安装于螺旋定位型钢上。

在本发明的一实施例中，所述调节杆设有螺母。

在本发明的一实施例中，所述连接杆连接于相邻的螺纹管之间。

在本发明的一实施例中，所述回转装置包括回转滚轮和电动滚轮座，所述回转滚轮与中心轴连接，所述电动滚轮座与所述回转滚轮连接。

一种可调式螺旋管圈装配校正方法，所述可调式螺旋管圈装配校正方法包括以下步骤：

所述可调式螺旋管圈装配校正方法包括以下步骤：

S1：将校正工装的直径预调至预置直径D，该预置直径D小于待校正螺旋管圈的最小内径，并将待校正螺旋管圈套装于校正工装；

S2：将校正工装的直径调至设计直径，该设计直径为该待校正螺旋管圈内径设计值；

S3:按预定顺序紧固校正工装的定位卡箍，并利用定位卡箍校正该待校正螺旋管圈；

S4:松脱脱模：松脱定位卡箍，并将螺旋管圈脱离校正工装；

其中，设待校正螺旋管圈的内径为d，且待校正螺旋管圈校正前后的内径分别为d1和d2，且d1>d2。

在本发明的一实施例中，在上述步骤S3中，先拧紧螺旋管圈端部的定位卡箍，再根据电动滚轮座的回转方向，依次拧紧其余的定位卡箍，再重复上述步骤，完成所有螺旋管圈的校正固定,其中，该电动滚轮座的回转方向与螺旋管圈旋向一致。

在本发明的一实施例中，在上述步骤S4中，当完成所有螺旋管圈的校正固定后，松脱校正定位装置中定位卡箍，完成校正工装与螺旋管圈分离，再逐一调节直径可调星型支撑装置，保证校正工装外直径调回至预置直径D。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明实施例通过调节直径可调星型支撑装置，使螺旋管圈的内径可调，实现了不同直径范围的螺旋管圈制造需求；通过调节校正定位装置，使螺旋管圈的直径、螺旋角和螺距可调，提高了螺旋管圈的精确度；通过回转装置，使螺旋管圈在装配和校正时的操作更加便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的横向剖面结构示意图；

图2为本发明的纵向剖面结构示意图；

图3为本发明中校正定位装置局部示意图；

图4为本发明中螺旋定位型钢横向剖面结构示意图；

图5为本发明中回转滚轮结构示意图；

图6为本发明中螺旋管圈的螺旋方向示意图；

图7为本发明中直径可调星型支撑装置的直径和螺旋管圈内径示意图。

图标：1-中心轴，2-回转滚轮，3-螺旋定位型钢，4-锁紧螺母，5-定位卡箍，6-螺旋管圈，7-顶紧螺栓，8-连接管，9-调节螺母，10-调节杆，11-螺纹管，12-连接杆，13-定位孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“配置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1-7，本实施例提供一种可调式螺旋管圈装配校正工装结构，其包括直径可调星型支撑装置、校正定位装置和回转装置，所述校正定位装置包括若干组螺旋定位型钢3和校正定位组件，所述螺旋定位型钢3上设有若干均匀分布的定位孔13，所述校正定位组件包括定位卡箍5和锁紧螺母4，所述定位卡箍5两端插入螺旋定位型钢3的定位孔13中，所述锁紧螺母4用于固定定位卡箍5与螺旋定位型钢3。所述螺旋定位型钢3可根据实际产品放样，适当考虑装配、操作余量，排列设计螺旋管圈6的定位孔13，以保证其的螺旋角和螺距；所述校正定位装置通过锁紧螺母4的不断收紧，实现对螺旋管圈6的直径、螺旋角和螺距等进行校正并固定。

进一步的，所述直径可调星型支撑装置位于螺旋管圈6圈内，所述直径可调星型支撑装置设有中心轴1、直径调节组件和连接杆12，所述直径调节组件一端与中心轴1径向连接，所述直径调节组件另一端与校正定位装置连接，所述连接杆12连接相邻直径调节组件。通过连接杆12使直径调节组件更加稳固，不易产生变形。

进一步的，所述直径调节组件包括螺纹管11、调节杆10和连接管8，所述螺纹管11沿中心轴1径向固定安装，所述螺纹管11一端与调节杆10一端螺纹连接，所述调节杆10另一端与连接管8连接，且所述连接管8固定安装于螺旋定位型钢3上；插接管设有顶紧螺栓7，所述顶紧螺栓7用于固定调节杆10与连接管8的连接，所述调节杆10设有调节螺母9，所述调节螺母9位于所述调节杆10上。所述直径调节组件组装顺序为：先将调节杆10与连接管8连接，再用顶紧螺栓7固定，最后根据螺旋管圈6的产品要求将调节杆10螺旋接入螺纹管11，最后通过调节螺母9固定，防止调节杆10与螺纹管11在工作时发生移动；所述直径调节组件主要是通过改变调节杆10与螺纹管11的螺旋深度，达到调节螺旋管圈6内径的效果。

进一步的，所述回转装置包括一副回转滚轮2和电动滚轮座，所述回转滚轮2安装于中心轴1的两侧，再配合电动滚轮座，实现所述工装的整体回转功能，保证了螺旋管圈6装配校正的操作性、便捷性。

本实施例还提供一种可调式螺旋管圈装配校正方法，其包括如下步骤：

S1：将校正工装的直径预调至预置直径D，该预置直径D小于待校正螺旋管圈6的最小内径，并将待校正螺旋管圈6套装于校正工装；使预置直径D小于待校正螺旋管圈6的最小内径能够更便于螺旋管圈6与校正工装的装配。

S2：将校正工装的直径调至设计直径，该设计直径为该待校正螺旋管圈6内径设计值；

S3:按预定顺序紧校正工装的固定位卡箍5，并利用定位卡箍5校正该待校正螺旋管圈6；所述预定顺序是指沿待校正螺旋管圈的一端至另一端的的方向，该预定顺序按照螺旋线上升原则确定，如图1所示的螺旋管圈6，假设该螺旋管圈从左至右的螺旋线呈上升趋势，则该预定顺序指是从图1所示螺旋管圈6的左端至右端，然后从图示螺旋管圈6左端的第一个定位卡箍5开始，先拧紧该定位卡箍5的锁紧螺母4，保证螺旋管圈6端部与可调螺旋管圈6装配校正工装连接并固定在一起，回转可调螺旋管圈6装配校正工装，从左至右并沿螺旋管圈螺旋方向依次拧紧校正定位装置中剩余的锁紧调节螺母4，保证螺旋管圈6端部的每组管圈回路均校正固定就位，直至完成所有螺旋管圈6的校正固定。通过直径调节组件与锁紧调节螺母4的调节，可对螺旋管圈6的内径进行校正，也可通过螺旋管圈6在定位孔13的穿插间隙与直径调节组件配合，从而调节螺旋管圈6的螺旋角和螺距进行校正。

S4:松脱脱模：松脱定位卡箍5，并将螺旋管圈6脱离校正工装；完成所有螺旋管圈6的校正固定后，松脱校正定位装置中定位卡箍5，完成校正工装与螺旋管圈6分离，再逐一调节直径可调星型支撑装置，保证校正工装外直径调回至预置直径D；将校正工装外直径调回至预置直径D能够便于下次螺旋管圈6的安装。

其中，设待校正螺旋管圈6的内径为d，且待校正螺旋管圈6校正前后的内径分别为d1和d2，且d1>d2。

在步骤S1之前，还有步骤S0，该步骤S0为预置螺旋管圈6：即将弯曲成型的螺旋管圈6水平放置。

在步骤S3-S4之间，还有步骤S3.5，该步骤S3.5为螺旋管圈6的连接与加固：即在螺旋管圈6间均匀装固连接扁钢或临时钢板，防止螺旋管圈6因校正工装的松脱，发生回弹现象。

实施例2

请参照图1-7，本实施例与实施例1中的结构相同，区别在于，本实施例中螺旋管圈为不等直径结构，在调节直径调节组件时，根据实际生产要求，将Z1处的螺旋管圈直径调至R1，从Z1至Z2处的螺旋管圈直径依次增大，且Z2处的螺旋管圈直径为R2，调整完螺旋管圈直径后，再通过与实施例的相同操作步骤完成工装校正。

本工装不仅仅用于等直径的螺旋管圈6和盘状的螺旋管圈6，本工装可适用于任意形状的螺旋管圈6。

本发明的有益效果：在螺旋管圈6装配校正时，通过采用本可调螺旋管圈6装配校正工装能够较好保证螺旋管圈6直径、螺旋角、螺距等参数满足设计要求；同时本可调螺旋管圈6装配校正工装可以通过直径可调星型支撑装置实现不同直径尺寸的螺旋管圈6的通用性制造；也通过替换校正定位装置，实现不同结构、钢管规格、螺旋角、螺距的螺旋管圈6的装配校正工作，扩大了所述工装的适用范围；本可调螺旋管圈6装配校正工装通过设置回转装置、螺栓结构和螺旋定位型钢3等通用性结构，使螺旋管圈6制造过程中的实用性、便利性得到大幅提升；最后本可调螺旋管圈6装配校正工装均采用简易的结构组件，且其核心组件可通用、替换，工装制造加工难度低，大幅降低了工装成本和缩短生产周期。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可调式螺旋管圈装配校正工装，其特征在于，所述可调式螺旋管圈装配校正工装包括：

位于螺旋管圈圈内的直径可调星型支撑装置，所述直径可调星型支撑装置设有中心轴、直径调节组件和连接杆，所述直径调节组件一端与中心轴径向连接，所述连接杆连接直径调节组件；所述直径调节组件包括螺纹管、调节杆和连接管，所述螺纹管沿中心轴径向固定安装，所述螺纹管一端与调节杆一端螺纹连接，所述调节杆另一端与连接管连接，且所述连接管固定安装于螺旋定位型钢上；所述连接杆连接于相邻的螺纹管之间；

校正定位装置，所述直径调节组件另一端与校正定位装置连接，所述校正定位装置用于校正螺旋管圈；所述校正定位装置包括螺旋定位型钢和校正定位组件，所述螺旋定位型钢上分布有均匀的若干定位孔，所述校正定位组件位于定位孔中；所述校正定位组件包括定位卡箍和锁紧螺母，所述定位卡箍插接于所述螺旋定位型钢的定位孔中，所述锁紧螺母用于将定位卡箍锁紧；所述调节杆设有螺母；

回转装置，所述回转装置与中心轴连接；所述回转装置包括回转滚轮和电动滚轮座，所述回转滚轮与中心轴连接，所述电动滚轮座与所述回转滚轮连接。

2.一种可调式螺旋管圈装配校正方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的可调式螺旋管圈装配校正工装，所述可调式螺旋管圈装配校正方法包括以下步骤：

S1：将校正工装的直径预调至预置直径D，该预置直径D小于待校正螺旋管圈的最小内径，并将待校正螺旋管圈套装于校正工装；

S2：将校正工装的直径调至设计直径，该设计直径为该待校正螺旋管圈内径设计值；

S3:按预定顺序紧固校正工装的定位卡箍，并利用定位卡箍校正该待校正螺旋管圈；

S4:松脱脱模：松脱定位卡箍，并将螺旋管圈脱离校正工装；

其中，设待校正螺旋管圈的内径为d，且待校正螺旋管圈校正前后的内径分别为d1和d2，且d1>d2。

3.根据权利要求2所述的可调式螺旋管圈装配校正方法，其特征在于，在上述步骤S3中，先拧紧螺旋管圈端部的定位卡箍，再根据电动滚轮座的回转方向,依次拧紧其余的定位卡箍，再重复上述步骤，完成所有螺旋管圈的校正固定，其中，该电动滚轮座的回转方向与螺旋管圈旋向一致。

4.根据权利要求2所述的可调式螺旋管圈装配校正方法，其特征在于，在上述步骤S4中，当完成所有螺旋管圈的校正固定后，松脱校正定位装置中定位卡箍，完成校正工装与螺旋管圈分离，再逐一调节直径可调星型支撑装置，保证校正工装外直径调回至预置直径D。