CN210878160U - 小型管式换热器焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型尤其涉及一种小型管式换热器焊接工装，包括工装框体、第一限位块、第二限位块、若干连接丝杆和若干制动管，工装框体的两端分别具有第一安装口和第二安装口，其顶端具有第三安装口；第一安装口处设有第一锁紧装置，第一限位块设在工装框体的第一安装口上方，第一限位块和第一锁紧装置配合固定换热器的封头；第二安装口处设有第二锁紧装置，第二限位块设在工装框体的第二安装口上方，第二限位块和第二锁紧装置配合固定换热器的管板；管板至封头之间依次平行设有若干折流板，连接丝杆依次穿过折流板，其两端分别与管板和封头固接，若干连接丝杆之间平行设置，若干制动管依次套在连接丝杆上，折流板位于一根连接丝杆上的两个制动管之间。

Description

小型管式换热器焊接工装

技术领域

本实用新型属于换热器焊接设备技术领域，尤其涉及一种小型管式换热器焊接工装。

背景技术

管式(又称管壳式、列管式)换热器是最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。管式换热器主要有壳体、换热管束、换热管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形的筒体，内部装有平行的换热管束，换热管束的一端固定于换热管板上，换热管束的另一端固定于封头上。在管式换热器内进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。换热管束的壁面即为传热面。为提高管外流体给热系数，通常在壳体内安装一定数量的横向折流板。折流板不仅可防止流体短路，增加流体速度，还迫使流体按规定路径多次错流通过换热管束，使湍动程度大为增加，充分达到换热效果。

目前，管式换热器通过焊接制作，制作比较麻烦，需要2个辅助人工固定换热器的封头和折流板等待焊接零部件，1个焊工进行焊接，由于在焊接过程中折流板不能够稳定紧固，造成了焊接过程中折流板不平整，进行不规则变形和倾斜，焊接后的换热器整体结构变形，不易装配；直接增加后期装配费用，花费大量的人工成本。

实用新型内容

为解决现有技术存在的管式换热器焊接制作人工成本高和焊接后换热器整体结构变形不易装配进筒体的问题，本实用新型提供一种小型管式换热器焊接工装。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下，一种小型管式换热器焊接工装，包括工装框体、第一限位块、第二限位块、若干连接丝杆和若干制动管，所述工装框体的一端具有第一安装口，所述工装框体的另一端具有第二安装口，所述工装框体的顶端具有第三安装口；

所述第一安装口处设置有第一锁紧装置，所述第一限位块设置在工装框体的第一安装口的上方，所述第一限位块和第一锁紧装置配合用于固定换热器的封头；所述第二安装口处设置有第二锁紧装置，所述第二限位块设置在工装框体的第二安装口的上方，所述第二限位块和第二锁紧装置配合用于固定换热器的管板；

所述管板至封头之间依次平行设置有若干折流板，所述连接丝杆依次穿过若干所述折流板，所述连接丝杆的两端分别与管板和封头固定连接，若干所述连接丝杆之间平行设置，且若干所述制动管依次套设在连接丝杆上，所述折流板位于一根所述连接丝杆上的两个所述制动管之间。

作为优选，所述第一限位块和第二限位块均沿换热器的轴向滑动设置，所述工装框体上设置有用于定位第一限位块的第一定位装置，所述工装框体上设置有用于定位第二限位块的第二定位装置。第一限位块和第二限位块滑动设置便于封头和管板的安装固定。

作为优选，所述工装框体包括底框和连杆，所述底框的两侧沿换热器的轴向均依次设置有若干竖撑，所述连杆分别与两侧的竖撑顶端固定连接，位于所述工装框体两端的竖撑均沿换热器的轴向滑动设置，所述底框位于第二安装口处设置有可调横撑，所述可调横撑沿换热器的轴向滑动设置，所述工装框体上设置有用于定位工装框体两端的竖撑的第三定位装置，所述工装框体上设置有用于定位可调横撑的第四定位装置。第一限位块、第二限位块、可调横撑和位于工装框体两端的竖撑滑动设置，在一定调节范围内，可以依据换热管的长度进行工装框体的拼装，满足不同型号和不同尺寸规格的换热器的制作，扩大该焊接工装的适用范围，节约资源降低成本，保证换热管安装的垂直度和位置度，防止穿管位置变形，使得穿管更方便、快捷，在第一安装口设置换热器的轴向位移，避免焊接过程中产生的应力变形，导致焊接“抱死”的现象发生。

作为优选，所述第一定位装置，第二定位装置、第三定位装置和第四定位装置的结构相同，均包括定位螺钉和开设在工装本体上的滑槽，所述定位螺钉位于滑槽内。结构简单可靠，操作便捷，成本低。

作为优选，所述连杆和竖撑均选用角钢，所述底框选用槽钢，所述竖撑和底框的连接处固定设置有三角加强筋。结构稳定可靠，材料广泛，易于加工，同时节约资源降低成本。

进一步地，所述第一锁紧装置包括设置在工装框体下部的第一锁紧螺丝和设置在工装框体两侧的第二锁紧螺丝，所述第一锁紧螺丝和第二锁紧螺丝均与封头螺纹固定连接，且所述封头靠近第二安装口的一侧与第一限位块接触。把封头插入第一安装口，封头靠近第二安装口的一侧与第一限位块接触，再紧固第一锁紧螺丝和第二锁紧螺丝，同时封头充分固定，第一锁紧装置结构简单可靠，操作便捷，成本较低。

进一步地，所述工装框体的第一安装口的底端具有槽口，所述封头的边缘位于槽口内。进一步提高封头安装固定的可靠性，提高该焊接工装的焊接加工精度。

进一步地，所述第一锁紧螺丝的数量为两个，所述工装框体的两侧均具有三个所述第二锁紧螺丝。进一步提高封头安装固定的可靠性，提高该焊接工装的焊接加工精度。

进一步地，所述第二锁紧装置包括固定设置在工装框体下部的第三限位块和固定设置在工装框体两侧的第四限位块，且所述管板靠近第一安装口的一侧与第二限位块接触，所述管板远离第一安装口的一侧分别与第三限位块和第四限位块接触。把管板插入第二安装口，使管板靠近第一安装口的一侧与第二限位块接触，管板远离第一安装口的一侧分别与第三限位块和第四限位块接触，使得管板充分固定，第二锁紧装置结构简单可靠，操作便捷，成本较低。

进一步地，该焊接工装还包括若干支撑圆钢，所述支撑圆钢依次穿过管板、折流板和封头，所述支撑圆钢与管板、折流板和封头焊接固定，且若干所述支撑圆钢之间平行设置。连接丝杆依次穿过若干折流板，连接丝杆的两端分别与管板和封头固定连接，若干连接丝杆之间平行设置，且若干制动管依次套设在连接丝杆上，折流板位于一根连接丝杆上的两个制动管之间，从而折流板的位置固定下来，再将若干支撑圆钢依次穿过管板、折流板和封头，支撑圆钢与管板、折流板和封头焊接固定，且若干支撑圆钢之间平行设置，再把连接丝杆和制动管去掉，管板、封头和若干折流板相对位置固定，结构简单可靠，焊接操作便捷，成本低。

有益效果：本实用新型的小型管式换热器焊接工装，设计巧妙，结构简单，便于操作，在第一安装口设置换热器的轴向位移，避免焊接过程中产生的应力变形，导致焊接“抱死”的现象发生；同时保证换热管安装的垂直度和位置度，防止穿管位置变形，使得穿管更方便、快捷；本实用新型的小型管式换热器焊接工装，第一限位块、第二限位块、可调横撑和位于工装框体两端的竖撑滑动设置，在一定调节范围内，可以依据换热管的长度进行工装框体的拼装，满足不同型号和不同尺寸规格的换热器的制作，扩大该焊接工装的适用范围，节约资源降低成本；本实用新型的小型管式换热器焊接工装，工装框体利用标准板材，如连杆和竖撑均选用角钢，底框选用槽钢，竖撑和底框的连接处固定设置有三角加强筋，其结构稳定可靠，材料广泛，易于加工，同时整个加工过程只需要1个焊接操作工完成，大大的降低人力成本，缩短制作时间。

附图说明

图1是本实用新型小型管式换热器焊接工装的立体结构示意图；

图2是本实用新型小型管式换热器焊接工装的另一角度的立体结构示意图；

图3是本实用新型小型管式换热器焊接工装的装夹状态时的立体结构示意图；

图4是本实用新型小型管式换热器焊接工装的装夹状态时的另一角度的立体结构示意图；

图5是本实用新型小型管式换热器焊接工装的支撑圆钢装配时的立体结构示意图；

图6是本实用新型小型管式换热器焊接工装的换热管装配时的立体结构示意图；

图7是本实用新型小型管式换热器焊接工装的换热器的俯视示意图；

图中：1、工装框体，1-1、第一安装口，1-2、第二安装口，1-3、第三安装口，1-4、底框，1-5、连杆，1-6、竖撑，1-7、可调横撑，1-8、三角加强筋，1-9、滑槽，1-10、槽口，2、第一限位块，3、第二限位块，4、连接丝杆，5、制动管，6-1、第一锁紧螺丝，6-2、第二锁紧螺丝，7-1、第三限位块，7-2、第四限位块，8、第一定位装置，9、第二定位装置，10、第三定位装置，11、第四定位装置，12、封头，13、管板，14、折流板，15、支撑圆钢，16、换热管，17、筒体。

具体实施方式

实施例

如图1～6所示，一种小型管式换热器焊接工装，包括工装框体1、第一限位块2、第二限位块3、若干连接丝杆4、若干制动管5和若干支撑圆钢15，如图1～2所示，所述工装框体1的一端具有第一安装口1-1，所述工装框体1的另一端具有第二安装口1-2，所述工装框体1的顶端具有第三安装口1-3；

如图1～4所示，所述第一安装口1-1处设置有第一锁紧装置，所述第一限位块2设置在工装框体1的第一安装口1-1的上方，所述第一限位块2和第一锁紧装置配合用于固定换热器的封头12；所述第二安装口1-2处设置有第二锁紧装置，所述第二限位块3设置在工装框体1的第二安装口1-2的上方，所述第二限位块3和第二锁紧装置配合用于固定换热器的管板13；

如图1～4所示，为了简化结构、保证结构可靠性、便于操作以及降低成本，所述第一锁紧装置包括设置在工装框体1下部的第一锁紧螺丝6-1和设置在工装框体1两侧的第二锁紧螺丝6-2，所述第一锁紧螺丝6-1和第二锁紧螺丝6-2均与封头12螺纹固定连接，且所述封头12靠近第二安装口1-2的一侧与第一限位块2接触；所述工装框体1的第一安装口1-1的底端具有槽口1-10，所述封头12的边缘位于槽口1-10内；本实施例的所述第一锁紧螺丝6-1的数量为两个，所述工装框体1的两侧均具有三个所述第二锁紧螺丝6-2；所述第二锁紧装置包括固定设置在工装框体1下部的第三限位块7-1和固定设置在工装框体1两侧的第四限位块7-2，且所述管板13靠近第一安装口1-1的一侧与第二限位块3接触，所述管板13远离第一安装口1-1的一侧分别与第三限位块7-1和第四限位块7-2接触；

如图3～6所示，所述管板13至封头12之间依次平行设置有若干折流板14，本实施例的折流板14的数量为三片，所述连接丝杆4依次穿过三片所述折流板14，所述连接丝杆4的两端分别与管板13和封头12固定连接，若干所述连接丝杆4之间平行设置，且连接丝杆4与换热器的轴向平行设置，本实施例的连接丝杆4的数量为三根，且若干所述制动管5依次套设在连接丝杆4上，本实施例中的两根连接丝杆4上套设有所述制动管5，且一根连接丝杆4上套设有四个所述制动管5，所述折流板14位于一根所述连接丝杆4上的两个所述制动管5之间；如图5所示，所述支撑圆钢15依次穿过管板13、折流板14和封头12，所述支撑圆钢15与管板13、折流板14和封头12焊接固定，且若干所述支撑圆钢15之间平行设置，且支撑圆钢15与换热器的轴向平行设置，本实施例的支撑圆钢15的数量为六根。

如图1～4所示，为了节约资源降低成本，以及扩大该焊接工装的适用范围，所述工装框体1包括底框1-4和连杆1-5，所述底框1-4的两侧沿换热器的轴向均依次设置有若干竖撑1-6，所述连杆1-5分别与两侧的竖撑1-6顶端固定连接，位于所述工装框体1两端的竖撑1-6均沿换热器的轴向滑动设置，所述底框1-4位于第二安装口1-2处设置有可调横撑1-7，所述可调横撑1-7沿换热器的轴向滑动设置，所述连杆1-5和竖撑1-6均选用角钢，所述底框1-4选用槽钢，所述竖撑1-6和底框1-4的连接处固定设置有三角加强筋1-8，所述连杆1-5上设置有用于定位工装框体1两端的竖撑1-6的第三定位装置10，所述底框1-4上设置有用于定位可调横撑1-7的第四定位装置11；所述第一限位块2和第二限位块3均沿换热器的轴向滑动设置，所述连杆1-5上设置有用于定位第一限位块2的第一定位装置8，所述连杆1-5上设置有用于定位第二限位块3的第二定位装置9；具体地，所述第一定位装置8，第二定位装置9、第三定位装置10和第四定位装置11的结构相同，均包括定位螺钉和开设在工装本体上的滑槽1-9，所述定位螺钉位于滑槽1-9内。

工作原理如下：

首先把第一限位块2预装在工装框体1上，再把封头12插入第一安装口1-1处，再紧固第一锁紧螺丝6-1和第二锁紧螺丝6-2，再沿着连杆1-5移动第一限位块2至其与封头12接触，再拧紧第一定位装置8的定位螺钉，此时封头12被充分固定；

其次把第二限位块3预装在工装框体1上，再依据换热管16的长度固定第三限位块7-1和第四挡的位置，并分别拧紧第三定位装置10和第四定位装置11的定位螺钉，再把管板13插入第二安装口1-2处，此时管板13与第三限位块7-1和第四限位块7-2接触，再沿着连杆1-5移动第二限位块3至其与管板13接触，再拧紧第二定位装置9的定位螺钉，此时管板13被充分固定，这样就确定了换热器管路的前后位置；

再者从第三安装口1-3依次安装折流板14，再安装折流板14的过程中，先将三根连接丝杆4从管板13插入，再在其中两根连接丝杆4上分别套入一个制动管5，再将第一片折流板14套入三根连接丝杆4上，重复上述动作直至三片折流板14均被安装固定至该焊接工装内，且连接丝杆4的两端分别与管板13和封头12螺纹连接固定；

再者把三根支撑圆管均依次穿过管板13、折流板14和封头12后，三根支撑圆钢15与管板13、折流板14和封头12焊接固定，再把连接丝杆4和制动管5去掉后，把剩余三根支撑圆钢15也均依次穿过管板13、折流板14和封头12，剩余三根支撑圆钢15再与管板13、折流板14和封头12焊接固定；此时，管板13、封头12和三片折流板14相对位置固定；

最后把换热管16一根一根的穿进管板13、折流板14和封头12，等换热管16都穿进去后，再把换热管16的两端分别与管板13和封头12进行点焊固定，再进行熔焊后装入换热器的筒体17内，如图7所示。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围，本领域技术人员在本申请技术精髓的启示下，还可能做出其它变更，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小型管式换热器焊接工装，其特征在于：包括工装框体(1)、第一限位块(2)、第二限位块(3)、若干连接丝杆(4)和若干制动管(5)，所述工装框体(1)的一端具有第一安装口(1-1)，所述工装框体(1)的另一端具有第二安装口(1-2)，所述工装框体(1)的顶端具有第三安装口(1-3)；

所述第一安装口(1-1)处设置有第一锁紧装置，所述第一限位块(2)设置在工装框体(1)的第一安装口(1-1)的上方，所述第一限位块(2)和第一锁紧装置配合用于固定换热器的封头(12)；所述第二安装口(1-2)处设置有第二锁紧装置，所述第二限位块(3)设置在工装框体(1)的第二安装口(1-2)的上方，所述第二限位块(3)和第二锁紧装置配合用于固定换热器的管板(13)；

所述管板(13)至封头(12)之间依次平行设置有若干折流板(14)，所述连接丝杆(4)依次穿过若干所述折流板(14)，所述连接丝杆(4)的两端分别与管板(13)和封头(12)固定连接，若干所述连接丝杆(4)之间平行设置，且若干所述制动管(5)依次套设在连接丝杆(4)上，所述折流板(14)位于一根所述连接丝杆(4)上的两个所述制动管(5)之间。

2.根据权利要求1所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：所述第一限位块(2)和第二限位块(3)均沿换热器的轴向滑动设置，所述工装框体(1)上设置有用于定位第一限位块(2)的第一定位装置(8)，所述工装框体(1)上设置有用于定位第二限位块(3)的第二定位装置(9)。

3.根据权利要求2所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：所述工装框体(1)包括底框(1-4)和连杆(1-5)，所述底框(1-4)的两侧沿换热器的轴向均依次设置有若干竖撑(1-6)，所述连杆(1-5)分别与两侧的竖撑(1-6)顶端固定连接，位于所述工装框体(1)两端的竖撑(1-6)均沿换热器的轴向滑动设置，所述底框(1-4)位于第二安装口(1-2)处设置有可调横撑(1-7)，所述可调横撑(1-7)沿换热器的轴向滑动设置，所述工装框体(1)上设置有用于定位工装框体(1)两端的竖撑(1-6)的第三定位装置(10)，所述工装框体(1)上设置有用于定位可调横撑(1-7)的第四定位装置(11)。

4.根据权利要求3所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：所述第一定位装置(8)，第二定位装置(9)、第三定位装置(10)和第四定位装置(11)的结构相同，均包括定位螺钉和开设在工装本体上的滑槽(1-9)，所述定位螺钉位于滑槽(1-9)内。

5.根据权利要求3所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：所述连杆(1-5)和竖撑(1-6)均选用角钢，所述底框(1-4)选用槽钢，所述竖撑(1-6)和底框(1-4)的连接处固定设置有三角加强筋(1-8)。

6.根据权利要求1～5任一项所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：所述第一锁紧装置包括设置在工装框体(1)下部的第一锁紧螺丝(6-1)和设置在工装框体(1)两侧的第二锁紧螺丝(6-2)，所述第一锁紧螺丝(6-1)和第二锁紧螺丝(6-2)均与封头(12)螺纹固定连接，且所述封头(12)靠近第二安装口(1-2)的一侧与第一限位块(2)接触。

7.根据权利要求6所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：所述工装框体(1)的第一安装口(1-1)的底端具有槽口(1-10)，所述封头(12)的边缘位于槽口(1-10)内。

8.根据权利要求7所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：所述第一锁紧螺丝(6-1)的数量为两个，所述工装框体(1)的两侧均具有三个所述第二锁紧螺丝(6-2)。

9.根据权利要求6所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：所述第二锁紧装置包括固定设置在工装框体(1)下部的第三限位块(7-1)和固定设置在工装框体(1)两侧的第四限位块(7-2)，且所述管板(13)靠近第一安装口(1-1)的一侧与第二限位块(3)接触，所述管板(13)远离第一安装口(1-1)的一侧分别与第三限位块(7-1)和第四限位块(7-2)接触。

10.根据权利要求1所述的小型管式换热器焊接工装，其特征在于：该焊接工装还包括若干支撑圆钢(15)，所述支撑圆钢(15)依次穿过管板(13)、折流板(14)和封头(12)，所述支撑圆钢(15)与管板(13)、折流板(14)和封头(12)焊接固定，且若干所述支撑圆钢(15)之间平行设置。

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