Устройство для сборки трубчатых теплообменников

 

Изобретение относится к области механосборочного производства и изготовления трубчатых теплообменников. Цель изобретения состоит в повышении производительности и качества сборки за счет автоматизации процесса сборки и обеспечения закрепления труб в трубных решетках. Устройство содержит основание 1, на котором смонтированы подвижный приводной контейнер 4 и размещенные по обе стороны от контейнера подвижные планшайбы 2 с механизмами напрессовки трубных решеток 19, выполненными в вгще силовых цилиндров 18, а также установленные на неподвижных стойках 3 механизмы крепления труб 5 в трубных решетках 19, выполненные в виде приводных траверс 21, несущих приводные плиты, связанные со штоками ловителей 9, и производящих крепление труб посредством упругих втулок 17. При перемещении планшайб 2 навстречу друг другу происходит навешивание труб 5 на ловители 9 и напрессовка трубных решеток 19 на трубы 5 с закреплением паследних в трубных решетках 19 под действием расширяюи(ихся упругих втулок 17. 7 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.SU»1271699 (бц 4 В 23 P 15/26, 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2! gg

29 8

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3921822/25-27 (22) 02.07,85 (46) 23.11.86 Бюл. ¹ 43 (71) Белгородский филиал Всесоюзного проектно-конструкторского технологического института атомного машино- . строения и котлостроения (72) В.И.Белый, И,Ф.Демченко, lO.H.Кислицын, В.Ф.Коломыченко и А.Г.Мороз (53) 621.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 650700, кл. В 21 D 39/06, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ТРУБЧАТЫХ

ТЕПЛООБМЕННИКОВ (57) Изобретение относится к области механосборочного производства и изготовления трубчатых теплообменников.

Цель изобретения состоит в повышении производительности и качества сборки за счет автоматизации процесса сборки и обеспечения закрепления труб в трубных решетках. Устройство содержит основание 1, на котором смонтированы подвижный приводной контейнер 4 и размещенные по обе стороны от контейнера подвижные планшайбы 2 с механизмами напрессовки трубных решеток 19, выполненными в виде силовых цилиндров

18, а также установленные на неподвижных стойках 3 механизмы крепления труб 5 в трубных решетках 19, выполненные в виде приводных траверс 21, несущих приводные плиты, связанные со штоками ловителей 9, и производящих крепление труб посредством упругих втулок 17. При перемещении планшайб 2 навстречу друг другу происходит навешивание труб 5 на ловители 9 и напрессовка трубных решеток 19 на трубы 5 с закреплением последних в трубных решетках 19 под действием расширяющихся упругих втулок 17. 7 ил.

1271699

Изобретение относится к механосборочному производству, а именно к устройствам для изготовления трубчатых теплообменников.

Целью изобретения является повышение производительности и качества сборки за счет автоматизации процесса сборки и обеспечения закрепления труб в трубных решетках.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 — ловитель со штоком „ на фиг.3 — момент центрирования трубной решетки и трубы . на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг,.1, на фиг.5 — разрез А-А на фиг.4; на фиг.б — вид В на фиг.5, профильный паз ; на фиг.7 — момент закрепления трубы в трубной решетке. т.

Устройство для сборки трубчатых теплообменников содержит основание 1, на направляющих которого смонтированы две подвижные планшайбы 2,, две неподвижные стойки 3, установленные параллельно планшайбам 2, На основании 1 установлен контейнер 4, профиль которого выполнен по наружной образующей укладываемого трубного пучка с комплектом труб 5, определенным заранее, Устройство имеет привод 6, от которого работает механизм 7 вертикального перемещения контейнера 4 и механизм 8 перемещения планшайб ?.

Каждая планшайба 2 и каждая неподвижная стойка 3 имеют соосные отверстия, в которых установлены горизонтальными рядами различной длины лови- тели 9. Длина, ловителей 9 по гори— зонтальным рядам постепенно убывает от верхнего ряда к нижнему, Концы ловителей 9, которые входят в трубы, срезаны под острым углом, например

45-50", к оси и поверхность среза закруглена по радиусу (т.е. срез выполнен по цилиндрической поверхности).

Каждый ловитель выполнен составным и содержит ловитель 10 и шток 11.

Один конец штока 11 выполнен в виде профильной (например, Т-образной) головки 12 и на нем посредством резьбы закреплен регулируемый упор 13 для ограничения перемещения ловителя 9 в отверстии неподвижной стойки 3. Шток

11 подпружинен пружиной 14 относи тельно неподвижной стойки 3. Для предотвращения поворота штока 11 вокруг своей оси он фиксируется посредством шпонки 15. Второй конец штока 11 выполнен резьбовым и соединен с ловите5 l0

30 лем 10, имеющим диаметр соответствую— щий диаметру труб. На каждом ловителе 9, между торцом ловителя 10 и подвижной планшайбой 2, установлены ограничительное кольцо 16 с диаметром, большим диаметра ловителя 10, и упругая втулка 17 с исходным диаметром, равным диаметру ловителя 10, На подвижных планшайбах 2 закреплены гидроцилиндры 18 механизма напрессовки трубных решеток 19 на трубы

5 ° Количество гидроцилиндров 18 определяется величиной усилия необходимого для наталкивания решетки 19 на трубы 5 без деформации самой трубной решетки 19.

Перемещение трубных решеток 19 по трубам 5 в процессе наталкивания ограничивается упорами-ограничителями

20, установленными на контейнере 4 °

В направляющих неподвижных стоек

3 установлены траверсы 21, имеющие возможность перемещения в вертикальной плоскости за счет взаимодействия их посредством ходового винта 22 с ! электроприводом 2, установленным на основании 1 ° На траверсе 21 закреплены гидроцилиндры 24 для перемещения в горизонтальной плоскости плиты 25, установленной в направляющих траверсы

21. Плита 25 имеет профильные Т-образные пазы d, в которые входят

Т-обпазные головки 12 штоков 11 при перемещении траверсы 21 вместе с плитой 25 вниз или вверх.

Перемещение контейнера 4 вверх ограничивается упором 26, установленным на одной подвижной планшайбе 2 при взаимодействии его с концевым выключателем 27, закрепленным на контейнере 4 и дающим команду на включение механизма 8 перемещения планшайб 2, Планшайбы 2 при перемещении взаимодействуют с конечными выключателями

28 и 29, установленными на основании

1. Конечный выключатель 29 дает команду на включение гидроцилиндров 18, а конечный выключатель 28 дает команду на остановку работы устройства по окончании всего процесса иэготовления.

На одном из упоров-ограничителей

20 так же установлен конечный выключатель 30, который при взаимодействии трубной решетки 19 с упором-ограничителем 20 дает команду на включение электропривода 23 перемещения подвижной траверсы 21. з 1271

На плите 25 установлены конечные выключатели 31 и 32 таким образом, что при заходе ряда ловителей 9 свои— ми Т-образными головками 12 в Т вЂ образные пазы d плиты 25, один из них включается, а второй выключается, Конечные выключатели 31 и 32 электрически соединены с приводом 23 перемещения траверсы 21 и гидроцилиндрами 24 горизонтального перемещения плиты 25, 1р за счет чего и осуществляется попеременное перемещение плиты 25 и траверсы 21.

Каждое конечное (верхнее и нижнее) положение траверсы 21 определено конечными выключателями 33 и 34, связанными с механизмом 8 перемещения планшайб 2.

На контейнере 4 установлен конечный выключатель 35, связанный с ме- р ханизмом 7 перемещения контейнера 4 и предназначенный для остановки движения контейнера 4 при подводе его под трубный пучок в момент, когда трубный пучок упирается в дно контей- 2S нера.

Устройство работает следующим образом.

В контейнер 4, находящийся в крайнем нижнем положении, укладывается ЗО комплект труб 5, количество которых определено заранее. При этом конечный выключатель 35 замыкается. Конструкция контейнера 4 обеспечивает ориентирование труб по горизонтальному ша35 гу и по количеству их в горизонтальных и вертикальных рядах. На ограни- чительные кольца 16, установленные на ловителях 9, надеваются трубные решетки 19, чем обеспечивается центри- . рование отверстий трубных решеток 19 относительно ловителей 9.

Включается электропривод 6, и механизм 7 вертикального перемещения контейнера 4 поднимает контеинер 4 с.

45 комплектом труб 5 до нажатия упором

26 на конечный выключатель 27, что соответствует соосному положению верхнего ряда труб 5 с верхним рядом ловителей 9. При срабатывании конечного выключателя 27 происходит реверсирование электропривода 6, механизм

7 перемещения контейнера начинает перемещать контейнер 4 вниз и, одновременно, начинается перемещение во встречном направлении планшайб 2 за счет работы механизма 8 перемещения планшайб, Ловители 9 верхнего ряда

699 4 (наиболее длинные) входят с двух сторон с трубы 5 верхнего ряда. Контейнер 4 опускаясь, оставляет трубы каждого ряда вывешенными на ловителях 9 и выставляют каждый очередной ряд под свои ловители 9 и так до полного вывешивания всех рядов труб на ловителях 9. При вывешивании последнего ряда труб 5, освобождаясь от веса труб 5, срабатывает конечнььй выключатель 35, который отключает механизм 7 вертикального перемещения контейнера 4, движение контейнера 4 вниз прекращается.

Планшайбы 2 в это время продолжают перемещение во встречном направлении до упора регулируемого упора 13 в неподвижную стойку 3. В этот момент прекращается совместное перемещение ловителей 9 с подвижной планшайбой 2, а так как движение самой планшайбы 2 еще некоторое время продолжается, ° происходит сжатие упругой втулки 17 между ограничительным кольцом 16 и торцом ловителя 10. 3а счет свойств упругого материала, из которого выполнена упругая втулка 17, происходит увеличение ее исходного диаметра, взаимодействие наружной поверхности упругой втулки 17 со стенками трубы

5 осуществляется по образующей,и труба 5 центрируется относительно ловителей 9 и относительно отверстий трубной решетки 19 (д иг.3).

В этот момент прекращается перемещение подвижных планшайб 2, так как они доходят в двия<ении.до конечных выключателей 29, нажимают на них, при этом отключается электропривод 6..По команде от этих же конечных выключателей 29 начинается работа гидроцилиндров 18, которые своими штоками наталкивают трубную решетку t9, упираясь в нее, на трубы 5. Так как трубы 5 заранее сцентрированы относительно штырей-ловителей 9 и отверстий трубных решеток 19 процесс наталкивания происходит беспрепятственно, Движение трубных решеток 19 по трубам 5 продолжается до упора решеток 19 в упоры-ограничители 20, связанные с конечным выключателем 30.

При нажатии на концевой вьп<лючатель

30 происходит отключение гйдроцилиндров 18, процесс наталкивания прекращается. Одновременно включается электропривод 23 вертикального перемещения траверсы 21.

$ 1271

Траверса 21 перемещается вниз до тех пор пока Т-образные головки 12 одного ряда штырей-ловителей 9 не войдут в Т-образные пазы d плиты 25 и не нажмут на конечные выключатели

31 и 32, которые дают команду на отключение электропривода 23 вертикального перемещения траверсы 21 и включение гидроцилиндров 24 горизонтального перемещения плиты 25. Плита 25 10 начинает перемещение в горизонтальной плоскости. Так как Т-образные головки

12 одного ряда штырей-ловителей находятся в Т-образных пазах d плиты 25, а она перемещается, то соответствен- 15 но перемещаются и ловители 9. При этом ловитель 10 своим торцом взаимодействует с упругой втулкой 17, сжимает ее, втулка 17 расширяется (увеличивается ее исходный диаметр) и 20 начинает деформировать трубу 5 в отверстии трубной решетки 19 (фиг.8) .

Величина перемещения плиты 25 определяется необходимым усилием для качественного закрепления труб 5 в от- 25 верстиях трубной решетки 19. По достижении необходимого усилия происходит выдержка во времени и гидроцилиндры 24 выключаются, плита 25 возвращается в исходное положение и 3g включается электропривод 23 вертикального перемещения траверсы 21.

Цикл закрепления труб 5 продолжается порядно до последнего ряда. По окончании закрепления последнего ряда труб 5 подвижная траверса 21 нажимает на конечный выключатель 33, по команде которого отключается электропривод

23, и включается механизм 8 перемещения планшайбы 2. Планшайбы 2 начинают,щ расходиться, выводя штыри-ловители 9 из труб 5. По команде того же конеч1 ного выключателя 33 включается меха-.- низм 7 вертикального перемещения контейнера 4, контейнер 4 поднимается45 до упора трубного пучка в дно контейнера, конечный выключатель 35 оказывается разомкнутым, контейнер 4 останавливается.

5Î Планшайбы 2 продолжают расходиться до упора в концевые выключатели 28, которые дают команду на отключение электропривода 6, устройство заканчи вает работу. 55

699, Ь

Формула изобретения

Устройство для сборки трубчатых теплообменников, содержащее смонтированные на основании контейнер для труб, установленный с возможностью вертикального перемещения под действием привода, размещенные по обе стороны от контейнера с возможностью продольного перемещения от привода планшайбы с ловителями для труб, механизм напрессовки на трубы трубных решеток и систему управления, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и качества сборки, оно снабжено двумя механизмами крепления труб в трубных решетках, выполненными в виде установленных по обе стороны от контейнера параллельно планшайбам неподвижных стоек с вертикальными направляющими, .приводных траверс, установленных в упомянутых направляющих с возможностью шагового перемещения и выполненных с направляющими, перпендикулярными направляющим стоек, B которых размещены приводные плиты с профильными пазами жестко связанных с ловителями штоков, на одном конце каждого из которых, противоположном ловителю, установлены профильная головка и регулируемый упор, а на другом размещены ограничительные кольца и упругие втулки, неподвижные стойки и планшайбы выполнены с соосными отверстиями, а штоки размещены в упомянутых отверстиях с возможностью осевого перемещения и взаимодействия профильными головками с профильными пазами плиты и подпружинены относительно стоек, а ограничительные кольца и упругие втулки размещены между планшайбами и ловителями, при этом устройство снабжено смонтированными на контейнере упорами-ограничителями и концевыми выключателями, установленными с возможностью взаимодействия с упорами и электрически связанными через систему управления с механизмами напрессовки трубных решеток и крепления труб, а также с приводами перемещения планшайб и контейнера, упором, установленным на планшайбе, и концевым выключателем, установленным на контейнере и электрически связанным через систему управления с приводами перемещения планшайб и контейнера.

1271 699

Фиг. 5

1271699

Составитель И.Филин

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Редактор Г. Гербер

Заказ 6284/16

Тираж 1001 Подпис ное

ВНИИПИ Государственногo комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4