[发明专利]一种换热器管束自动穿管机

说明书

本发明涉及一种换热器管束自动穿管机。包括：机架，具有开放性容置空间；输送机构，用于输送若干个换热管，输送机构安装在机架上，机架带动输送机构在X、Y、Z三个方向上运动；夹持机构，夹持机构设置在输送机构上，夹持机构带动输送机构对换热管实现夹持动作；驱动机构，驱动机构与输送机构连接，驱动机构带动输送机构转动，输送机构设置为两个上下放置的环形皮带，两个环形皮带之间形成容置换热管的可调空间，环形皮带上设置有与换热管形状相配合的沟槽。本发明通过PLC控制器控制输送机构在XYZ三个方向上运动，实现换热管与孔板的孔中心的自动精确定位，能够降低操作人员的劳动强度，减少操作人员的数量，提升换热器的制造效率。

技术领域

本发明属于换热器加工技术领域，具体涉及一种换热器管束自动穿管机。

背景技术

换热器（heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

换热器包括诸多类别，其中，管式换热器的常见类型包括固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器，管式换热器中包括方形或圆形等依据实际要求的不同类型的折流板，折流板是用来改变流体流向的板，常用于管式换热器设计壳程介质流道，根据介质性质和流量以及换热器大小确定折流板的多少。折流板被设置在壳程，它既可以提高传热效果，还起到支撑管束的作用。折流板有弓形和圆盘-圆环形两种，弓形折流板有单弓形、双弓形和三弓形三种，折流板上开设有几十至上万个板孔，每个板孔中均安装有换热管，换热管的两端固定在管板上。

而根据GB/T151-2014规定，换热管外径与管板直径的允许误差范围大小在0.25~0.65mm，即，换热管与管板的孔径误差非常小；同时，多个折流板及两侧管板孔在轴向上会存在组装偏差，同时换热管自身细长、数量多以及折流板数量多，这就加大了穿管动作的对准难度，增大了换热管穿管过程中受到的阻力，由此需要解决的问题包括：输送方向的高精准问题、换热管与管孔的对准问题以及换热管的稳定夹持问题；

而且，换热管自身重力会对输送换热管的部件造成较大的压力致其形变，同时也会导致位于穿管前端的换热管低头的问题。

再者，换热管穿管过程中有与换热管与穿管机之间的相对运动导致的换热管和穿管机的磨损及损坏，也导致现有的穿管机无法连续的进行穿管。

现有技术，换热器加工领域不具有自动化穿管设备，大多只能依靠人力穿管，但随着社会发展劳动力成本的增加，换热管穿管领域的工作需求和人力资源之间的矛盾日益显现。

而相比其他管件类设备，换热器管件具有长度长、数量多、重量大的特点，在解决自动化穿管的同时，还需要解决穿管过程中换热管低头、输送方向高准直度、换热管与管孔的对准、换热管稳定夹持以及多管同时穿的同步运动等问题。

中国专利CN1026016604B公开了一种应用于化工容器领域的机械穿管机。其穿管机包括：挂胶传动轮组，通过上下配合的挂胶传动轮组夹持管件，通过直管定位滑轮架支撑待插装的直管。其中，挂胶传动轮组分别固定安装在上盖和下盖上，直管定位滑轮架对直管仅具有支撑作用，不具有辅助夹持作用；该专利公开的穿管机具有以下不足：首先，对直管的夹持作用端仅为挂胶传动轮部分，作用面积小，难以保证对管件的稳定夹持输送效果，不适用于大重量换热管，其次，挂胶传动轮采用的为上下固定安装结构，不能调整夹紧度，再次，挂胶轮上的胶质部分会很快磨损，露出金属材质时就会因打滑无法输送换热管，最后，挂胶传动轮组与待穿管板之间有一定距离，无法将管束整根传入管板中；基于以上原因，其并不能使用批量换热器穿管。