布水器的制作方法改進

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布水器的制作方法改進

王兆健（唐山三友集團興達化纖有限公司，河北唐山063305）

本文主要介紹了布水器的外觀、內部結構，及最初的制作、制作方法的改進。

布水器；錐體；卷板機；胎具

酸站車間布水器是是酸站脫氣芯體，起到均勻分布酸液的主要作用。布水器由雙層椎體組成，內部結構復雜，主要材料為PPH板材成型。外形最大直徑為Φ2345mm，總體高度2145mm。其中上節錐體上端面直徑Φ2345mm，下端面直徑Φ 1118mm，高585mm。下節錐體上端面直徑Φ2240mm，下端面直徑Φ1020mm，高558mm。兩節錐體為法蘭連接。錐體中心由Φ 280*25的PPH管起到支撐連接作用。

1　首次制作布水器的方法

以往布水器全部為外協件，價格昂貴。2011年八萬噸布水器制作為機制車間首次嘗試自行制作，毫無經驗可借鑒。制作采用厚12mm的PPH板材。車間技術人員和經驗豐富的職工共同研究制定工藝流程，決定根據布水器錐體尺寸自行制作胎具，并采用板材加熱成型的方法。經試驗，板材加熱成型至冷卻后，存在反彈現象，不能保證布水器的尺寸要求。因此，車間決定采用冷作成型的方法制作布水器即利用手動卷板機制作錐體。扇形板材在手動卷板機上卷成錐體，兩側長短弧需要不同的進給速度。經研究，自制一套筒軸機構，固定在短弧一側，起到限制速度的作用。這樣就保證了卷制錐體時長弧端速度大于短弧端速度，經試驗，錐體卷制成功。

2　制作方法的改進

2.1自制厚板錐體卷板機

車間以往制作的布水器板材最厚為12mm，加工技術已經成熟。2013年興達酸站車間6套布水器共19個部件的制作任務要求更高，采用板厚20mm的PPH板材進行制作。錐體最小端直徑為280mm，最大端直徑2350mm，若采用卷板機卷制的方法，車間現有卷板機難以滿足厚板錐體卷制要求。車間技術員和布水器的制作團隊反復研究、試驗，自行設計、制作了一臺手動卷板機。如圖1所示。

圖1　卷板機

2.1.1卷板機各項參數的確定

因為此次布水器板厚增加到20mm，在設計卷板機時各輥之間間距增加到21mm。由于板材較厚，卷板時各輥受壓力相應增加，為了避免卷板時輥子受壓變形，查找相關數據后，輥子直徑設計為Φ110mm。布水器錐體的上下端面直徑相差較大，在卷制時是將整個錐體分成四個部分進行卷制。為了保證扇面板材在卷制時大端圓弧的成型，如圖1所示，特將卷板機的兩個下輥設計為成一定角度。根據現場多次試驗驗證，確定當兩個下輥間角度成5°30′時卷制出的錐體能夠滿足圖紙設計要求。

2.1.2卷板機端板的設計

卷板時為了限制錐體小端的速度，在卷板機的小端，即圖1的左側位置設置了一個限位滾輪，通過滾輪的摩擦力改變工件卷制時的線速度，從而使扇面成功卷制。下輥間的角度給端板的制作帶來很大難度。輥兩端的滑塊需要根據輥體所成角度相應焊接在端板上。上輥滑塊通過螺桿調節上下位置，并根據板厚調節上輥與兩根下輥間的中心距。

經過實踐證明，自制的手動卷板機能夠較好的完成布水器錐體的卷制，錐體尺寸符合圖紙的要求。此外，自制卷板機還可滿足其他厚板錐體的卷制要求，具有長遠的使用價值。

2.2制作組焊胎具，確保尺寸精準

錐體的四部分組焊完成后，需要和中心Φ280的管組焊成整體并在錐體內部焊接筋板。以往組焊是在地面上直接將管和錐體進行焊接，難以保證錐體端面的平面度，且筋板的位置不易確定。經過制作人員的多次試驗，制作出錐體和中心管的組焊胎具，如圖2所示。

圖2　組焊胎具示意圖

如圖2所示，組焊胎具由中心管定位和錐體外圓定位兩部分組成，整個胎具焊接在鉗工平臺上。組焊時將中心管和錐體分別就位，為防止焊接時產生焊接變形，將外圓處用卡蘭固定。將中心管和錐體焊接完畢后，直接用圖2中雙點劃線確定筋板位置即在平臺上事先劃出的確定胎具所在位置的線，這樣即可確保筋板位置的準確性，且簡便易行。

組焊胎具的應用降低了布水器組焊工序的難度，大大縮短了所用時間，提高了工作效率，并且保證了工件尺寸的精準性和工件外形的美觀。

2.3其他制作細節的改進

布水器中心管上部有一封板，為h=86mm、底面Φ280mm的小錐體。以往制作中是有多塊板材拼接而成，費時費力。改進后采用加熱成型法，利用整塊板直接成型，提高了工作效率的同時也保證了工件外形的美觀。

3　結語

以往布水器均為外購件，車間自制成功并不斷改進制作方法，節約了購置設備的資金且縮短了制作所需時間。制作過程中自制的卷板機、胎具等均可用于今后其他設備的生產，提高了工作效率。布水器制作方法的改進可推廣到類似塑料罐體的制作中。