Устройство для сборки трубчатых теплообменников

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 111) НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВ.Ки -ЫХ сти згобо г 1 ЗЧ иг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Белгородский Филиал Всесоюзнпроектно-конструкторского технолоческого института атомного машиностроения и котлостроения(56) Авторское свидетельство СССРФ 650700, кл. В 21 0 39/06, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ТРУБЧАТЕПЛООБМЕННИКОВ(57) Изобретение относится к обламеханосборочного производства и итовления трубчатых теплообменникоЦель изобретения состоит в повышепроизводительности и качества сбоза счет автоматизации процесса си обеспечения закрепления труб в 4 В 23 Р 15/26, 19/О трубных решетках. Устройство содержитоснование 1, на котором смонтированыподвижный приводной контейнер 4 иразмещенные по обе стороны от контейнера подвижные планшайбы 2 с механизмами напрессовки трубных решеток 19,выполненными в виде силовых цилиндров18, а также установленные на неподвижных стойках 3 механизмы креплениятруб 5 в трубных решетках 19, выполненные в виде приводных траверс 21,несущих приводные плиты, связанныесо штоками ловителей 9, и производящих крепление труб посредством упругих втулок 17. При перемещении планшайб 2 навстречу друг другу происходит навешивание труб 5 на ловители 9и напрессовка трубных решеток 19 натрубы 5 с закреплением последних втрубных решетках 19 под действиемрасширяющихся упругих втулок 17, 7 ил.Изобретение относится к механосборочному производству, а именно кустройствам для изготовления трубчатых теплообменников.Целью изобретения является повышение производительности и качествасборки за счет автоматизации процесса сборки и обеспечения закреплениятруб в трубных решетках,На фиг,1 изображено устройство,общий вид, на фиг.2 - ловитель соштоком на Фиг.3 - момент центрирования трубной решетки и трубы; нафиг.4 - разрез Б-Б на фиг 1, нафиг.5 - разрез А-А на Фиг.4; нафиг,б - вид В на Фиг,5, профильныйпаз; на Фиг.7 - момент закреплениятрубы 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 плашайб 2.Каждая планшайба 2 и каждая неподвижная стойка 3 имеют соосые 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 ловите 5 10 15 20 25 30 лем 10, имеющим диаметр соответствующий диаметру труб, На каждом ловителе 9, между торцом ловителя 10 и подвижной планшайбой 2, устаовлены 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 трубы5. Количество гидроцилиндров 18 определяется величиной усилия необходимого для наталкивания решетки 19 натрубы 5 без деформации самой трубнойрешетки 19.Перемещение трубных решеток 19 потрубам 5 в процессе наталкиваия ограничивается упорами-ограничителями20, установленными на контейнере 4.В направляющих неподвижных стоек3 установлены траверсы 21, имеющиевозможность перемещения в вертикальной плоскости за счет взаимодействияих посредством ходового винта 22 сэлектроприводом 2, установленным наосновании 1, На траверсе 21 закреплены гидроцилиндры 24 для перемещенияв горизонтальной плоскости плиты 25,установленной в направляющих траверсы21, Плита 25 имеет профильные Т-образные пазы Й, в которые входят Т-обпазные головки 12 штоков 11 приперемещении траверсы 21 вместе с плитой 25 вниз или вверх,Перемещение контейнера 4 вверхограничивается упором 26, установленным на одной подвижной планшайбе 2при 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 выключателями28 и 29, установленными на основании1. Конечный выключатель 29 дает команду на включение гидроцилиндров 18,а конечный выключатель 28 дает команду на остановку работы устройства поокончании 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 21.3 1271На плите 25 установлены конечные выключатели 31 и 32 таким образом, что при заходе ряда ловителей 9 своими Т-образными головками 12 в Т-образные пазы с 1 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, 1 О 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 нера.Устройство работает следующим образом.В контейнер 4, находящийся в крайнем нижнем положении, укладывается комплект труб 5, количество которых определено заранее. При этом конечный выключатель 35 замыкается. Конструкция контейнера 4 обеспечивает ориентирование труб по горизонтальному ша 35 гу и по количеству их в горизонтальных и вертикальных рядах. На ограничительные кольца 16, установленные на ловителях 9, надеваются трубные решетки 19, чем обеспечивается центрирование 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. За 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 (Ьиг.3).В этот момент прекращается перемещение подвижных планшайб 2, так как они доходят в движении до конечныхвыключателей 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 19, 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 вьплючатель 30 происходит отключение гйдроцилиндров 18, процесс наталкивания прекращается. Одновременно включается электропривод 23 вертикального перемещения траверсы 21.5 1271Траверса 21 перемещается вниз до тех пор пока Т-образные головки 12 одного ряда штырей-ловителей 9 не войдут в Т-образные пазы й 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 с 1 плиты 25 а она перемещается, то соответствен 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 верстиях трубной решетки 19. По достижении необходимого усилия происходит выдержка во времени и гидро- цилиндры 24 выключаются, плита 25 возвращается в исходное положение и ЗО 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 4 О расходиться, выводя штыри-ловители 9 из труб 5, По команде того же конечного выключателя 33 включается меха-, низм 7 вертикального перемещения контейнера 4, контейнер 4 поднимается 45 до упора трубного пучка в дно контей" нера, конечный выключатель 35 оказывается разомкнутым, контейнер 4 останавливается.5 ОПланшайбы 2 продолжают расходитьсядо упора в концевые выключатели 28,которые дают команду на отключениеэлектропривода б, устройство заканчивает работу. 55 б 99, ЬФормула изобретенияУстройство 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, в 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, 12716991271699 Фиг Еид Составитель И.ФилТехред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко Редактор Г.Гербер Заказ 6284/16 Подпис Тираж 1001 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раушскаята ССС тииаб д, 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная , 4