穿螺紋煙管用工裝設計

趙國義

【摘 要】本文介紹了鍋爐制造中一種用于螺紋煙管穿過管孔時用的非標工裝，該工裝在產品裝配過程中方便易操作，不但降低了工人的勞動強度，節省了時間，而且還大大提高了生產效率。此工裝制作簡單，易操作，在鍋爐制造中具有推廣性。

【關鍵詞】鍋爐；螺紋煙管；工裝設計

0 前言

在鍋殼鍋爐制造中，螺紋煙管是一種高效傳熱元件。其幾何尺寸：管徑d、螺距t和螺紋深度e（管內側）是精心設計、優化的結果；數值的大小對傳熱、阻力、積灰、磨 損、強度和疲勞均有影響。螺紋煙管是DZL工業鍋爐的重要組成部分，形狀如圖1所示，其長度在6～12米且比較重，裝配困難且勞動強度大是制作中的一個難點。

1 螺紋煙管制造

1.1 工藝流程介紹

制造螺紋煙管所用的材料應符合GB3087標準的要求且按JB3375中規定入廠檢驗合格后方可用于生產，然后試壓制確定壓制深度、螺紋壓制、檢驗、鋸割去毛料（根據配料尺寸定）、裝配、貼脹、焊接工序。螺紋煙管主要制作工藝流程如下：

材料驗收—試壓制確定壓制深度—螺紋壓制—檢驗—鋸割去毛料（根據配料尺寸定）—螺紋煙管的檢驗（用樣板進行檢驗）—鋸割去毛料（根據配料尺寸定）—轉裝配車間進行裝配—貼脹（為了消除管子與管壁的間隙及降低焊接應力）—焊接。

1.2 材料

鋼管的內、外表面不允許有裂紋、折疊、軋折、結疤，滾壓螺紋管的管材代用時必須履行代用手續，并符合有關標準的規定。

1.3 下料

鋼下料前首先校對鋼管的材質和規格；鋼管下料應以生產圖紙的材質、規格及數量為依據；螺紋管用的鋼管下料應采用機械下料方法；鋼管在螺紋管壓制成形過程中，由于管壁發生塑性變形，其變形量與機床結構、加工形式、材質及槽深等因素有關，導致螺紋管在長度方向上產生不同程度的縮短，其每米收縮量為1～1.5mm。鍋爐產品螺紋煙管的下料長度由鍋筒實際長度、圖紙中煙管伸出前、后管板的長度、裝配焊接余量及螺紋煙管壓制縮短量幾部分組成。所以螺紋煙管的實際下料長度由上道工序（安裝工序）根據實際產品測量后提供。

1.4 壓制前準備

螺紋管的加工應由取得相應設備操作證的人員進行操作。操作人員應熟悉產品圖樣和有關工藝文件。操作人員應檢查材操作人員應熟悉產品圖樣和有關工藝文件。操作人員應檢查材料標記，確認材質是否符合圖樣要求。滾壓螺紋管前，應進行設備的試運轉，檢查滾壓裝置安裝是否正確牢固，成形輪及托輪表面是否完好，轉動是否靈活。

1.5 螺紋管滾壓成形

正式壓制螺紋管前必須進行試壓，以確定滿足生產圖紙中要求的螺紋螺距和螺紋管內壁螺紋高度下的壓輪的進給量。螺紋管加工過程中，應隨時檢查成形輪及托輪，若發現麻坑或有其它缺陷出現，應及時修磨或更換。若發現螺紋管有影響產品性能的諸如割穿等缺陷應及時報廢。為防止螺紋管夾持端夾持變形，一定要將相應的規格的內撐塊提前放入管端，再進行夾持。螺紋管壓制后外螺紋深度h比螺紋管內表面螺紋高度e 要高0.1mm。因此為保證壓制后的螺紋管內表面螺紋高度e 符合圖紙要求，螺紋管在壓制過程時，螺紋管壓制深度應取圖紙標注e的上偏差，及壓制深度h=e+a（如圖1）。

1.6 檢驗

為保證螺紋煙管的制造質量和傳熱效果，螺紋管應逐根進行檢查。螺紋深度用檢驗樣板進行檢驗。螺紋管螺距t（圖1） 的偏差為±5mm，如螺紋管螺距超差，其超差數值不應超過規定偏差值的100%及10mm，且超差數量不大于該根螺紋管螺距數量的10%。螺紋管壓制后，表面不得有裂紋、 皺褶等缺陷。

因螺紋煙管裝配靠人工進行推送，無引導性工裝，螺紋煙管穿過管孔裝配時具有一定難度。此工裝使用之前需有操作工人在鍋筒中間將螺紋煙管與管孔進行對正，穿到最后一個管板管孔時需工人用小杠桿將煙管撬起，以便穿過管孔，多次人工調正，費工費時且有安全隱患。通過對螺紋煙管整個裝配過程的跟蹤、觀察、研究分析，設計了一種螺紋煙管穿過管孔時用的引導性工裝。

2 工裝結構、原理及使用情況

2.1 工裝結構如圖2所示

本工裝結構適用于直徑？準70～？準89，長度6～12米的螺紋煙管裝配。

2.2 工作原理

本工裝的工作原理為一簡單的螺旋傳動變直線運動，即圖1中所示的T形螺母只能繞絲軸的軸線做圓周運動，絲軸則左右移動，絲軸的左右移動最終帶動脹塊上下移動，運用 T形螺紋傳動，使整個傳動過程平穩且具有自鎖性，從而保證了脹塊脹緊煙管內壁以達到穿螺紋煙管時此工裝不會松動；松開T形螺母，壓縮彈簧將絲軸彈開利于脹塊自動落下。

2.3 使用情況

根據生產圖紙中螺紋煙管的直徑將穿管工裝放進煙管內壁，旋轉T形螺母，使絲軸帶動脹塊脹緊煙管內壁，確定螺母旋緊后穿螺紋煙管，螺紋煙管順利通過管孔，只需將螺母松開，壓縮彈簧將絲軸彈開脹塊自動落下，拿出工裝就順利實現了螺紋煙管的裝配工序，不再占用人工調整。

3 工裝制作要領

絲軸調節平穩，脹塊與絲軸裝配后無阻滯現象。

4 結束語

該工裝制作成本低，安全易操作。使用本工裝后，穿 螺紋煙管比以前節省了時間，降低了工人的勞動強度，提高了生產效率。

【參考文獻】

[1]聞邦椿.機械設計手冊[M].5版.北京：機械工業出版社，2010.

[2]孟少農.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業出版社，1995.

[責任編輯：田吉捷]