一种推板装置及一种异形换热管与管板管孔的装配方法，能够防止装配过程中对换热管内部造成损伤及避免制造高成本的强力装配设施,属于反应器、换热器的制造技术领域。本发明专利技术的推板装置包括拉杆、锁紧件、连接件和推动件；取多个推板装置按照环向布局分别插入多个异形换热管中，锁紧件设置在拉杆的一端，拉杆的一端与锁紧件位于异形换热管内，锁紧件用于同时锁紧拉杆和异形换热管，组成刚性整体；推动件通过连接件与拉杆的另一端连接，多个外部力同时施加在对个推板装置的推动件上，使连接件与推动件产生相对位移，连接件带动组成的刚性整体与推动件做相对运动，其反作用力通过推动件同时推动管板，使异形换热管插入管板管孔内。
A Push Plate Device and an Assembly Method for Special-shaped Heat Exchange Tube and Tube Hole of Tube Plate
【技术实现步骤摘要】
一种推板装置及一种异形换热管与管板管孔的装配方法
本专利技术涉及一种异形换热管与管板管孔的装配方法，属于煤炭、石油化工、锅炉、核电等中反应器、换热器的制造
技术介绍
在煤炭、石油化工、锅炉、核电等行业中的反应器、换热器换热管普遍为直管或由弯管段和直管段组成的U形管，支持板和管板同时采用三角形或正方形排列，将换热管、支持板和管板组装为管束，是这类产品制造的关键工序，但组装管束主要将直管或者U形管的直段穿入支持板和管板，在管束组装工序上不存在较大困难，在管束组装的过程中换热管与管板直接完成了装配工序，而异形换热管、支持板和管板组成的管束存在以下特殊结构：1、换热管为多个直段、斜直段及圆弧过渡组成的异形换热管；2、支持板为圆钢逐行排列的构架，与常规板材开孔的结构不同，异形换热管需按行逐根摆放在支持板上；3、支持板和管板同时采用三角形或正方形排列是常见的管束设计结构，当设计产品的支持板采用三角形排列，管板采用正方形排列时，异形换热管在支持板和管板的对应位置不在同一轴线。具备上述1-3的特殊结构的产品造成无法采用直接穿入的方式装配换热管与管板管孔。因此需要在异形换热管、支持板、管板组装成为管束完毕后，将异形换热管的端部穿入管板管孔，完成换热管与管板管孔的装配，然后换热管和管板采用胀接、焊接或先焊后胀的方式进行连接，因此换热管与管板管孔装配是保证产品正常使用的重要工序。而现有装配过程中存在使用尖锐工具勾拉容易对换热管内部造成损伤、操作者的工作强度大、需要制造强力装配设施成本高等问题。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种既可以防止装配过程中对换热管内部造成损伤，又可以避免制造高成本的强力装配设施的推板装置及一种异形换热管与管板管孔的装配方法。本专利技术的一种推板装置，用于异形换热管与管板管孔装配，所述装置包括拉杆1、锁紧件、连接件和推动件；锁紧件设置在拉杆1的一端，拉杆1的一端与锁紧件位于异形换热管内，锁紧件用于同时锁紧拉杆1和异形换热管，组成刚性整体；推动件通过连接件与拉杆1的另一端连接，外部力施加在推动件上，使连接件与推动件产生相对位移，连接件带动拉杆1，使异形换热管、拉杆1及锁紧件组成的刚性整体与推动件做相对运动，其反作用力通过推动件推动管板，使异形换热管插入管板管孔内。优选的是，所述锁紧件包括：胀块2、推杆3和固定螺母4；拉杆1为圆柱状，拉杆1的一端设置有外螺纹，且在该端端部设置用于旋紧的方形截面；胀块2和推杆3均为中空结构，胀块2和推杆3依次套在拉杆1的外部，胀块2的首端与拉杆1的一端端部相对，胀块2的尾端和推杆3的首端在拉杆1的杆身上相抵；当增大推杆3对胀块2的推力，胀块2由未膨胀状态到膨胀状态，反之，胀块2由膨胀状态到未膨胀状态；固定螺母4穿入拉杆1另一端，与拉杆1另一端的外螺纹啮合，所述固定螺母用于固定胀块2、推杆3在拉杆1上的位置以及对推杆3和胀块2产生推力。优选的是，所述拉杆1的杆身到其一端端部设置成直径渐大的圆锥台，推杆3的杆身到首端端部直径渐小的圆锥台，所述胀块的首端的形状与拉杆1的一端相匹配，胀块的尾端形状与推杆3的首端相匹配。优选的是，所述连接件为拉力螺母5，所述推动件包括垫圈6和套筒7；拉力螺母5套在拉杆1的另一端，拉力螺母5内外均设有螺纹，拉力螺母5的内螺纹与拉杆1另一端的外螺纹啮合，与固定螺母4相邻；垫圈6套在推杆3的外表面，套筒7的首端端部与垫圈6的尾端端部相抵，套筒7的内筒壁上设有螺纹，该螺纹与拉力螺母5的外螺纹啮合，垫圈6的首端端部用于与管板相抵。优选的是，所述套筒7的尾端为方形截面，用于连接转动工具。优选的是，所述套筒7的首端侧面设有焊接窗口，用于将插入管孔的异形换热管与管板焊接固定。优选的是，垫圈6的尾端端面设有内凹结构，套筒7的首端端部位于所述内凹结构中，用于限制套筒7的回转位置。本专利技术还提供一种异形换热管与管板管孔的装配方法，所述方法基于权利要求1所述的推板装置和支撑装置实现，所述支撑装置用于支撑低位管板、高位管板和支持板，所述方法包括：利用支撑装置支撑低位管板和支持板，按照由低至高的组装顺序，逐行将异形换热管、支持板以及对应低位管板组装成为管束，在组装管束过程中利用异形换热管自身重量形成的挠度，异形换热管的端部部分插入管板管孔，利用多个推板装置将异形换热管的端部完全装配到相应管板管孔中，进而符合设计图纸的要求；利用支撑装置支撑高位管板，按照由低至高的组装顺序，逐行将异形换热管、支持板以及对应高位管板组装成为管束，在组装管束过程中利用异形换热管自身重量形成的挠度，异形换热管的端部部分插入管板管孔，利用多个推板装置将异形换热管的端部完全装配到相应管板管孔中，进而符合设计图纸的要求；所述利用多个推板装置将异形换热管的端部完全装配到相应管板管孔中的方法为：以管板中心为轴，将多个推板装置按照环向布局分别插入多个异形换热管中，利用推板装置的锁紧件与异形换热管紧固后，使推板装置的推动件推动管板，直至异形换热管与管板管孔完成装配。优选的是，利用权利要求4所述的推板装置将异形换热管的端部完全装配到相应管板管孔中的方法包括：S1、取多个推板装置，将每个推板装置的拉杆1、胀块2、推杆3和固定螺母4进行第一次组装，其中胀块2为非膨胀状态下，以管板中心为轴，将多个第一次组装的推板装置按照环向布局分别插入多个异形换热管中，保持固定螺母4的位置，转动拉杆1的尾端端部，减少拉杆1首端端部与推杆3首端端部之间的距离，使胀块2膨胀，使得异形换热管与拉杆1、胀块2、推杆3以及固定螺母4组成刚性整体；S2、在第一次组装的推板装置基础上，在拉杆1的尾端端部旋上拉力螺母5，套上垫圈6，旋入套筒7，套筒内螺纹与拉力螺母5外螺纹啮合，使垫圈6垫在管板与套筒7之间，三者贴合；S3、控制多个套筒同时旋转，拉力螺母5在套筒7内产生相对位移，拉力螺母5带动拉杆1，使异形换热管、拉杆1、胀块2、推杆3以及固定螺母4组成的刚性整体与套筒7做相对运动，其反作用力通过垫圈6、套筒7推动管板，使异形换热管插入管板管孔内。优选的是，装配完成后，针对端部在对应管板管孔内部内缩的异形换热管，重新采用权利要求6所述的推板装置进行拉拔，然后在套筒7首端的焊接窗口内，通过焊接的方式将异形换热管与管板固定。本专利技术的有益效果，本专利技术通过支撑装置支撑起异形换热管、支持板、管板组成的管束，并在管束组装完毕后，采用本专利技术的推板装置将异形换热管与管板管孔装配，利用多个推板装置的锁紧件锁紧异形换热管，将异形换热管固定后，推板装置的推动件使异形换热管与其做相对运动，其反作用力通过推动件推动管板，使异形换热管插入管板管孔内，完成装配，对于部分异形换热管与管板管孔装配不到位的特例，继续采用推板装置进行拉拔至设计图纸位置，完成所有装配工作。本专利技术能够保证异形换热管与管板顺利组装，既防止现有装配过程中使用尖锐工具勾拉对换热管内部造成的损伤，又可以避免制造高成本的强力装配设施。本专利技术可以结合电动扳手使用，有效降低了操作者的工作强度，在同类型产品的换热管与管板管孔装配工序中有显著的推广价值。附图说明图1为推板装置的分解结构示意图；图2为推板装置结构的剖视图；图3为支撑装置及应用产品的结构示意图；图4为图3中部分Ⅰ的局部放大图；图5为推板装置工作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种推板装置，用于异形换热管与管板管孔装配，其特征在于，所述装置包括拉杆(1)、锁紧件、连接件和推动件；锁紧件设置在拉杆(1)的一端，拉杆(1)的一端与锁紧件位于异形换热管内，锁紧件用于同时锁紧拉杆(1)和异形换热管，组成刚性整体；推动件通过连接件与拉杆(1)的另一端连接，外部力施加在推动件上，使连接件与推动件产生相对位移，连接件带动拉杆(1)，使异形换热管、拉杆(1)及锁紧件组成的刚性整体与推动件做相对运动，其反作用力通过推动件推动管板，使异形换热管插入管板管孔内。
【技术特征摘要】
1.一种推板装置，用于异形换热管与管板管孔装配，其特征在于，所述装置包括拉杆(1)、锁紧件、连接件和推动件；锁紧件设置在拉杆(1)的一端，拉杆(1)的一端与锁紧件位于异形换热管内，锁紧件用于同时锁紧拉杆(1)和异形换热管，组成刚性整体；推动件通过连接件与拉杆(1)的另一端连接，外部力施加在推动件上，使连接件与推动件产生相对位移，连接件带动拉杆(1)，使异形换热管、拉杆(1)及锁紧件组成的刚性整体与推动件做相对运动，其反作用力通过推动件推动管板，使异形换热管插入管板管孔内。2.根据权利要求1所述的推板装置，其特征在于，所述锁紧件包括：胀块(2)、推杆(3)和固定螺母(4)；拉杆(1)为圆柱状，拉杆(1)的一端设置有外螺纹，且在该端端部设置用于旋紧的方形截面；胀块(2)和推杆(3)均为中空结构，胀块(2)和推杆(3)依次套在拉杆(1)的外部，胀块(2)的首端与拉杆(1)的一端端部相对，胀块(2)的尾端和推杆(3)的首端在拉杆(1)的杆身上相抵；当增大推杆(3)对胀块(2)的推力，胀块(2)由未膨胀状态到膨胀状态，反之，胀块(2)由膨胀状态到未膨胀状态；固定螺母(4)穿入拉杆(1)另一端，与拉杆(1)另一端的外螺纹啮合，所述固定螺母用于固定胀块(2)、推杆(3)在拉杆(1)上的位置以及对推杆(3)和胀块(2)产生推力。3.根据权利要求2所述的推板装置，其特征在于，所述拉杆(1)的杆身到其一端端部设置成直径渐大的圆锥台，推杆(3)的杆身到首端端部直径渐小的圆锥台，所述胀块的首端的形状与拉杆(1)的一端相匹配，胀块的尾端形状与推杆(3)的首端相匹配。4.根据权利要求2所述的推板装置，其特征在于，所述连接件为拉力螺母(5)，所述推动件包括垫圈(6)和套筒(7)；拉力螺母(5)套在拉杆(1)的另一端，拉力螺母(5)内外均设有螺纹，拉力螺母(5)的内螺纹与拉杆(1)另一端的外螺纹啮合，与固定螺母(4)相邻；垫圈(6)套在推杆(3)的外表面，套筒(7)的首端端部与垫圈(6)的尾端端部相抵，套筒(7)的内筒壁上设有螺纹，该螺纹与拉力螺母(5)的外螺纹啮合，垫圈(6)的首端端部用于与管板相抵。5.根据权利要求4所述的推板装置，其特征在于，所述套筒(7)的尾端为方形截面，用于连接转动工具。6.根据权利要求4所述的推板装置，其特征在于，所述套筒(7)的首端侧面设有焊接窗口，用于将插入管孔的异形换热管与管板焊接固定。7.根据权利要求4所述的推板装置，其特征在于，垫圈(6)的尾端端面设有内凹结构，套筒(7)的首端端部位于所述内凹结构中，用于限制套筒(7)的回转位置。8.一种异形...
【专利技术属性】
技术研发人员：关庆鹤，路勇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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