一种碟形水冷壁管的制作工装的制作方法

[0001]
本实用新型涉及机械制造领域，尤其涉及一种碟形水冷壁管的制作工装。


背景技术：

[0002]
现有技术中，水冷壁管一般是由一排预制的钢管首尾顺次连通而成，水冷壁管敷设在炉膛内壁上，水冷壁管的钢管内可以通入冷却水，其主要用于吸收炉膛中的火焰或高温烟气所放出的辐射热量，经过吸收热量的水流出水冷壁管，因此，水冷壁管具有冷却和保护炉墙的作用，常见于锅炉、炼铁炉、炼钢炉等大型设备中，结构样式多为直形或锥形。
[0003]
但随着燃煤技术、炼铁炼钢技术的发展，锅炉、炼铁炉、炼钢炉不断更新换代，炉内水冷壁管的结构样式越来越多，质量要求越来越严格。水冷壁管制作比较繁琐，工期较长，特殊结构的水冷壁管制作比较困难，尤其是在碟形水冷壁管（如图1）焊接封头的过程（通过焊接封头，将多段的碟形钢管连通成为一条迂回的冷却水管道）。从图1中可以看出，碟形钢管本身有弧形，碟形钢管按照碟形水冷壁管的曲面从下到上排列，碟形水冷壁管的结构复杂，没有相应的制作工装很难保证其结构的相对尺寸，这样制作出来碟形水冷壁管标准性及统一性较差，且费时费力，质量无法保证。
[0004]
因此，碟形水冷壁管的制作缺乏合适的工装，其形状的一致性较差，每段水管在焊接过程中容易产生内应力和变形，生产效率和产品质量都比较差，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术难题。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型旨在提供一种碟形水冷壁管的制作工装，使其能够对碟形水冷壁管中各个碟形钢管进行焊接前的定位，保证其标准性及统一性，提高生产效率和产品质量。
[0006]
本实用新型是通过以下的技术方案实现的：
[0007]
一种碟形水冷壁管的制作工装，应用于多段横向的碟形钢管的焊接封头的过程中，包括下限位支撑组件以及上限位压紧组件，所述下限位支撑组件上按照碟形水冷壁管的曲面形状设有与所述碟形钢管的外径相适应的若干处支撑凹槽，所述支撑凹槽的深度小于等于所述碟形钢管的外径，所述上限位压紧组件上按照碟形水冷壁管的曲面形状设有与所述碟形钢管的外径相适应的若干处压紧凹槽，所述压紧凹槽的深度小于等于所述碟形钢管的外径；所述上限位压紧组件的一端以垂直于所述压紧凹槽的轴线方向与所述下限位支撑组件之间可转动连接，所述上限位压紧组件的另一端与所述下限位支撑座之间可拆卸固连，所述支撑凹槽的开口与所述压紧凹槽的开口一一对应，形成合抱夹持碟形钢管的形状；所述下限位支撑组件的左右两侧以及所述上限位压紧组件的左右两侧均设有避让所述碟形钢管的焊接封头的距离。
[0008]
优选的，所述支撑凹槽的形状为圆柱形凹槽、棱柱形凹槽或锥形凹槽。
[0009]
优选的，所述压紧凹槽的形状为圆柱形凹槽、棱柱形凹槽或锥形凹槽。
[0010]
此外，所述压紧凹槽中设有可压缩弹性件，所述可压缩弹性件凸出所述压紧凹槽
的内凹面一定的高度。
[0011]
具体的方案是：一种碟形水冷壁管的制作工装，应用于多段横向的碟形钢管的焊接封头的过程中，包括下限位支撑组件以及上限位压紧组件，下限位支撑组件包括位于前面的两个第一立杆以及位于后面的两个第二立杆，所述第一立杆以及所述第二立杆均为竖向设置，所述第一立杆的高度低于所述第二立杆，所述第一立杆的前面底部设有第一横梁，所述第一立杆的顶部设有第二横梁，所述第二立杆的顶部设有第三横梁，所述第一横梁、所述第二横梁以及所述第三横梁均横向设置，所述第一横梁的横向长度大于所述第二横梁，所述第二横梁的横向长度大于所述第三横梁，所述第一横梁、所述第二横梁以及所述第三横梁的左端固设有竖立的左下限位板，所述第一横梁、所述第二横梁以及所述第三横梁的右端固设有竖立的右下限位板，所述左下限位板与所述右下限位板之间成为前大后小的八字形结构，所述左下限位板与所述右下限位板的上边均按照碟形水冷壁管的曲面形状设有支撑凹槽；所述上限位压紧组件包括左上限位板及右上限位板，所述左上限位板及右上限位板的下边均按照碟形水冷壁管的曲面形状设有压紧凹槽所述左下限位板与左上限位板的底部通过销轴进行可转动连接，所述右下限位板与所述右上限位板的底部通过销轴进行可转动连接，所述左下限位板与所述左上限位板的顶部通过锁销进行固定，所述右下限位板与所述右上限位板的顶部通过锁销进行固定，所述支撑凹槽的开口与所述压紧凹槽的开口一一对应，形成合抱夹持碟形钢管的形状。
[0012]
有益效果是：与现有技术相比，本实用新型能够在焊接过程中对碟形水冷壁管的各个碟形钢管进行合理定位，减少焊接内应力及变形，提升了碟形水冷壁管制作过程中的稳定性，保证了碟形水冷壁管的标准性以及统一性，提高产品合格率以及生产效率，降低生产成本。
附图说明
[0013]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
[0014]
图1 为本实用新型的制作工装与碟形水冷壁管组装结构的实施例示意图；
[0015]
图2 为本实用新型的制作工装的较佳实施例的示意图；
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图3 为本实用新型焊接制作得到的碟形水冷壁管的实施例示意图；
[0017]
其中的附图标记为：
[0018]
碟形钢管1；第一横梁2；第二横梁3；第三横梁4；第一立杆5；第二立杆6；第一固定板7；销轴8；第二固定板9；锁销10；左下限位板11l；右下限位板11r；支撑凹槽110；左上限位板12l；右上限位板12r；压紧凹槽120。
具体实施方式
[0019]
如图1-3所示，一种碟形水冷壁管的制作工装，应用于多段横向的碟形钢管的焊接封头1h过程中，包括下限位支撑组件以及上限位压紧组件，下限位支撑组件以及上限位压紧组件的组数可以根据需要设定，一般大于等于2。下限位支撑组件包括位于前面的两个第一立杆5以及位于后面的两个第二立杆6，所述第一立杆5以及所述第二立杆6均为竖向设置，所述第一立杆5的高度低于所述第二立杆6，所述第一立杆5的前面底部设有第一横梁2，所述第一立杆5的顶部设有第二横梁3，所述第二立杆6的顶部设有第三横梁4，所述第一横
梁2、所述第二横梁3以及所述第三横梁4均横向设置，沿着纵向中心轴线左右对称，所述第一横梁2的横向长度大于所述第二横梁3，所述第二横梁3的横向长度大于所述第三横梁4，所述第一横梁2、所述第二横梁3以及所述第三横梁4的左端固设有竖立的左下限位板11l，所述第一横梁2、所述第二横梁3以及所述第三横梁4的右端固设有竖立的右下限位板11r，所述左下限位板11l与所述右下限位板11r之间成为前大后小的八字形结构，所述左下限位板11l与所述右下限位板11r的上边均按照碟形水冷壁管的曲面形状设有所述碟形钢管1的外径相适应的支撑凹槽110，所述支撑凹槽110的深度小于等于所述碟形钢管1的外径，即是，所述碟形钢管1横向放置在所述支撑凹槽110中，所述碟形钢管1的两端贯穿于下限位支撑组件之外；所述上限位压紧组件包括左上限位板12l及右上限位板12r，所述左上限位板12l及右上限位板12r的下边均按照碟形水冷壁管的曲面形状设有所述碟形钢管1的外径相适应的压紧凹槽120，所述压紧凹槽120的深度小于等于所述碟形钢管1的外径，所述左下限位板11l与左上限位板12l的底部通过销轴8进行可转动连接，所述右下限位板11r与所述右上限位板12r的底部通过销轴8进行可转动连接，所述左下限位板11l与所述左上限位板12l的顶部通过锁销10进行固定，所述右下限位板11r与所述右上限位板12r的顶部通过锁销10进行固定，所述支撑凹槽110与所述压紧凹槽120的中心距可根据碟形水冷壁管的钢管中心距设定，位于下方的所述支撑凹槽110的开口与位于上方的所述压紧凹槽120的开口一一对应，可对其中的碟形钢管1进行合抱夹持。所述下限位支撑组件的左右两侧以及所述上限位压紧组件的左右两侧均设有避让所述碟形钢管1焊接封头的距离w，最终焊接成为碟形水冷壁管的产品。本实施例能够在焊接过程中对碟形水冷壁管的各个碟形钢管进行合理定位，减少焊接内应力及变形，提升了碟形水冷壁管制作过程中的稳定性，保证了碟形水冷壁管的标准性以及统一性，提高产品合格率以及生产效率，降低生产成本。
[0020]
与上述实施例的区别在于，如图2所示，所述左下限位板11l、所述右下限位板11r的底部均固定有第一固定板7，左侧的第一固定板7与左上限位板12l的底部设有所述销轴孔，所述销轴孔中同时插入销轴8，使得左上限位板12l能够绕着左侧的销轴8转动；右侧的第一固定板7与所述右上限位板12r的底部设有所述销轴孔，所述销轴孔中同时插入销轴8，使得右上限位板12r能够绕着右侧的销轴8转动。特别地，当第一固定板7上布设有多个销轴孔时，左上限位板12l及右上限位板12r的位置可以微调，适用于不同孔径或不同形状的碟形钢管，适应性更广。还有，所述左下限位板11l、所述右下限位板11r的顶部均固定有第二固定板9，左侧的第二固定板9与左上限位板12l的顶部设有左侧锁销孔，左侧锁销10装入左侧安装孔能够锁紧左上限位板12l；右侧的第二固定板9与所述右上限位板12r的顶部设有右侧锁销孔，右侧锁销10装入右侧锁销孔能够锁紧右上限位板12r；当第二固定板9上布设有多个锁销孔时，左上限位板12l及右上限位板12r的位置可以微调，适用于不同孔径或不同形状的碟形钢管，适应性更广。
[0021]
优选的实施例，所述支撑凹槽110的形状为圆柱形凹槽、棱柱形凹槽或锥形凹槽，均可使用。
[0022]
优选的，所述压紧凹槽120的形状为圆柱形凹槽、棱柱形凹槽或锥形凹槽，均可使用。
[0023]
此外，所述压紧凹槽120中设有可压缩弹性件（图中未画出），可压缩弹性件可以是现有技术中的碟形弹簧、压缩弹簧等，所述可压缩弹性件凸出所述压紧凹槽120的内凹面一
定的高度，有利于缓冲上限位压紧组件在合抱碟形钢管时对碟形钢管的冲击，导致碟形钢管走位。
[0024]
以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

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