杜宗偉 聶真真
(泰山集團(tuán)股份有限公司,山東 泰安271000)
膜式壁是目前鍋爐上應(yīng)用比較廣泛的結(jié)構(gòu)形式。在膜式壁制作過(guò)程中成排彎則是主要工序之一,該工序除將彎曲半徑、彎曲位置是否符圖符樣作為質(zhì)量控制點(diǎn)外,按照J(rèn)B/T5255《焊制鰭片管(屏)技術(shù)條件》要求管屏成排彎后應(yīng)逐根進(jìn)行通球試驗(yàn),通球試驗(yàn)是否合格直接影響管屏的外觀質(zhì)量及鍋爐運(yùn)行質(zhì)量。我公司使用的臥式管屏彎曲機(jī)MWP1600 彎管輥輪為光輥, 不帶有像單根彎管機(jī)模具那樣的反變形槽, 雖然以前我們?cè)诠芷羶蓚?cè)加輔助管或輔助扁鋼來(lái)減小橢圓度,成排彎后管屏最外側(cè)彎曲段兩支鋼管橢圓度還是全部超標(biāo),通球試驗(yàn)不合格。 為滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求,必須割除輔助管或輔助扁鋼后再對(duì)最外側(cè)兩支鋼管彎曲處熱矯后模具復(fù)樣,這種制作工藝既浪費(fèi)了材料(主要為輔助管、輔助扁鋼、氣體、砂輪片、拋光片及焊材),又加長(zhǎng)了制作周期,且影響了外觀質(zhì)量。
鋼管、扁鋼按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)入廠驗(yàn)收合格后,按照拼排方案要求下料、校直、管子拋光除銹、扁鋼精整、按拼排方案焊接、管屏校正、成排彎、通球、水壓試驗(yàn)等項(xiàng)工作。 其制作主要工藝流程如下:
材料驗(yàn)收—下料—校直—管子拋光除銹、扁鋼精整—按拼排方案焊接—管屏校正—成排彎劃線—成排彎—去除輔助管或輔助扁鋼—通球試驗(yàn)—放樣—?jiǎng)潈袅暇€—水壓試驗(yàn)—去毛料—漆包
我廠制作的產(chǎn)品,其膜式壁常用鋼管的規(guī)格為Φ51*4 和Φ60*4,彎曲半徑R=300mm,按照J(rèn)B/T1611《鍋爐管子制造技術(shù)條件》中相關(guān)要求通球直徑db=0.90d,即Φ51*4 管子通球直徑為Φ38.7mm,Φ60*4管子通球直徑為Φ46.8mm。 按照上述工藝流程制作的膜式壁,最外側(cè)兩根管子最大通球直徑分別為Φ36.5 和Φ44mm, 不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的通球直徑。 成排彎后必須要增加一道熱矯模具修復(fù)工序。 按此工藝流程制作的膜式壁既浪費(fèi)了材料(主要為輔助管、輔助扁鋼、氣體、砂輪片、拋光片及焊材),又加長(zhǎng)了制作周期,且影響了外觀質(zhì)量。
我們通過(guò)對(duì)膜式壁成排彎彎曲過(guò)程跟蹤觀察,分析研究后發(fā)現(xiàn)最外側(cè)兩根管子橢圓度之所以超標(biāo),是因?yàn)楣芷猎趶澢^(guò)程中受光輥擠壓,兩側(cè)管子隨意向兩側(cè)延伸,且兩側(cè)沒(méi)有阻止管子變形的約束力,而中間管子之所以橢圓度不超標(biāo),正是因?yàn)楸怃撛趦晒茏又g起到了抗變形的作用。綜上所述,我們對(duì)彎管光輥進(jìn)行了工藝改進(jìn),增加了擋環(huán)裝置,結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 中所示,在原彎管光輥上兩端各新加一個(gè)擋環(huán),兩擋環(huán)用3個(gè)螺桿連接。彎曲管屏?xí)r,由于管屏寬度是變化的,通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿來(lái)調(diào)節(jié)兩擋環(huán)位置,以便限制管屏彎曲時(shí)兩側(cè)管子向兩側(cè)變形延伸。 按照此種方法操作后,各種寬度的管屏成排彎后最外側(cè)兩根管子通球試驗(yàn)全部合格。 具體操作示意圖如圖2。
圖2 管屏成排彎示意圖
首先,擋環(huán)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。擋環(huán)用厚鋼板數(shù)控下料后在其環(huán)面上加工腰形孔,易調(diào)節(jié)螺桿。 螺桿采用梯形螺紋,強(qiáng)度高,調(diào)節(jié)螺距大。
其次,用螺桿固定拉緊后,擋環(huán)裝置不會(huì)產(chǎn)生明顯的向外移動(dòng),保證了對(duì)彎曲處最外側(cè)管子變形的約束。
進(jìn)行操作時(shí),先將管屏放平,管屏與光輥軸向垂直。 然后,擋環(huán)必須與光輥垂直,最后,三螺桿均布擋環(huán)上拉緊固定,如圖2 所示。
以QXL70MW 鍋爐為例:每臺(tái)鍋爐節(jié)省Φ60*4 鋼管約460 公斤,δ8(δ10)鋼板約300 公斤,加上焊材、氧氣、丙烯、砂輪片、拋光片等合計(jì)約4000 元。 如果年生產(chǎn)此類(lèi)鍋爐產(chǎn)品30 臺(tái), 可節(jié)約資金約12 萬(wàn)元,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益明顯。
改進(jìn)后的管屏彎曲機(jī)已經(jīng)投入使用,膜式壁成排彎不需要再焊輔助管或輔助扁鋼,彎制成型后也不需要再進(jìn)行修整。 成排彎后通球合格率100%。 這既節(jié)約了材料,又縮短了制作周期,且外表美觀。
[1]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].5 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.
[2]孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.