專利名稱：一種大型換熱器換熱板的連續(xù)制造方法與生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型換熱器換熱板的連續(xù)制造方法與生產(chǎn)線，該換熱板可以是全 密封式或板管式，屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來由于石油、化工、電力、冶金等領(lǐng)域的技術(shù)快速進(jìn)步，其生產(chǎn)裝置隨之不斷 地向大型、節(jié)能的方向發(fā)展。換熱器作為其中重要的一種工業(yè)設(shè)備，應(yīng)用需求標(biāo)準(zhǔn)的提高更 是對其提出了大型節(jié)能的要求。目前，板殼式、板式、螺旋板式換熱器是節(jié)能效果很好的新 型換熱器，但由于現(xiàn)有的技術(shù)限制，制造工藝很復(fù)雜，使得這些新型換熱器不能得到廣泛應(yīng) 用，尤其是對于大型的換熱器而言。換熱板是換熱器的關(guān)鍵部件，在大型換熱器中需要采用 大面積的換熱板。換熱板的質(zhì)量和大小，直接影響換熱器的換熱效率和規(guī)格?，F(xiàn)有的換熱板 制作方法是先用沖壓模具將薄金屬平板壓成有凹凸槽的板片，然后將兩張板片用焊接方法 連接。這種方法需要采用壓制模具和液壓機(jī)裝置制造，其形式為用平板制成的單板片換熱 板。不同規(guī)格的換熱板需要不同規(guī)格的模具，制造大面積的換熱板需要很大的模具和液壓 機(jī)。另外，在焊接時每道焊縫要分開焊接，生產(chǎn)效率低，而且很難控制焊接變形，使得制造大 面積換熱板非常困難。因此，現(xiàn)有換熱板的面積通常比較小，不能用于制造大型的換熱器。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種大型換熱器換 熱板的連續(xù)制造方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種大型換熱器換熱板的連續(xù)制造生產(chǎn)線。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種大型換熱器換熱板的連續(xù)制造方法，包括如下 步驟(a)通過放卷裝置將兩卷薄金屬板抽出后貼合成雙板片，并以焊接速度拉動雙板 片至多頭焊接裝置；(b)由所述多頭焊接裝置根據(jù)設(shè)定在雙板片上焊出多條連續(xù)疊焊道；(c)將焊接得到的雙板片按照所需長度進(jìn)行分切，并通過加壓膨脹裝置向其中充 入高壓液體，使其膨脹形成換熱通道。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述放卷裝置包括卷板支架、放料器、導(dǎo)向器、貼合 機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)和整平機(jī)；所述放料器安裝在所述卷板支架上，所述導(dǎo)向器固定于所述卷板支架 的前側(cè)，所述貼合機(jī)置于所述卷板支架之后，所述點(diǎn)焊機(jī)安裝于所述貼合機(jī)的上方，所述整 平機(jī)布置于所述貼合機(jī)之后。根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，還包括對形成換熱通道的板片進(jìn)行熱處理的工序。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種大型換熱器換熱板的連續(xù)制造生產(chǎn)線，所 述生產(chǎn)線包括依次連接的放卷裝置、多頭焊接裝置、剪切裝置和加壓膨脹裝置；
所述放卷裝置包括卷板支架、放料器、導(dǎo)向器、貼合機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)和整平機(jī)；所述放料 器安裝在所述卷板支架上，所述導(dǎo)向器固定于所述卷板支架的前側(cè)，所述貼合機(jī)置于所述 卷板支架之后，所述點(diǎn)焊機(jī)安裝于所述貼合機(jī)的上方，所述整平機(jī)布置于所述貼合機(jī)之后。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述焊機(jī)選自高頻焊機(jī)、氬弧焊機(jī)或激光焊機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，所述生產(chǎn)線還包括熱處理裝置，所述熱處理裝置 連接于所述加壓膨脹裝置之后。根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，所述生產(chǎn)線還包括精整校平機(jī)，所述精整校平機(jī) 連接于所述多頭焊接裝置和所述剪切裝置之間。本發(fā)明方法的有益技術(shù)效果在于，與現(xiàn)有的用兩件平板單件制作換熱板的方法相 比，本發(fā)明的方法以兩卷薄金屬卷板為原料連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，所制造的換熱板面積大大增加， 而且生產(chǎn)效率顯著提高。比如，現(xiàn)有的換熱板長度不超過20米，而采用本發(fā)明的方法，換熱 板的重量可達(dá)30噸以上，長度可超過1000米。同時，該方法將金屬卷板的開卷、貼合、焊 接、加壓膨脹、分切等換熱板制造工序整合在一條生產(chǎn)線上完成，改變了現(xiàn)有的單件分工序 的制造模式，顯著提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明的生產(chǎn)線通過所述放卷裝置將兩卷金屬板連續(xù)拉出并貼合，經(jīng)焊接處理 后，再將焊接后的雙金屬卷板片充壓膨脹來連續(xù)地生產(chǎn)換熱板。與現(xiàn)有的換熱板生產(chǎn)線相 比，該生產(chǎn)線無需使用壓制模具和液壓機(jī)裝置，從而突破了換熱板制造的長度限制，非常適 合用于大面積換熱板的制造，可為制造大型的節(jié)能換熱器提供關(guān)健部件。此外，本發(fā)明將雙 金屬卷板的連續(xù)拉出、焊接、分切和充壓膨脹等工序整合在一條生產(chǎn)線中完成，實(shí)現(xiàn)了大型 換熱板的連續(xù)化生產(chǎn)，使生產(chǎn)效率顯著高，并降低了生產(chǎn)成本。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1-1和圖1-2是根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)線一個實(shí)施例的示意圖；圖la是圖1-1中X區(qū)域的局部放大圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法制造的全密封式換熱板橫剖視圖；圖2a是圖2的A-A剖視圖；圖2a_l是圖2a中Y區(qū)域的局部放大圖；圖2b是圖2的C-C剖視圖；圖2c是圖2中換熱板的端視圖；圖3是圖2中的換熱板沿兩端切開后的橫剖視圖；以及圖3a是圖3中換熱板的端視圖。附圖標(biāo)記1放卷裝置；2多頭焊接裝置；3精整校平機(jī)；4剪切裝置；5加熱膨脹裝置；6熱處 理裝置；11、12卷板支架；13、14放料器；14-1板片牽引機(jī)構(gòu)；15導(dǎo)向器；16貼合機(jī)；17電焊 機(jī)；18整平機(jī)；61、62金屬卷板；21板片張緊調(diào)平機(jī)構(gòu)；22多頭焊機(jī)；23焊接高度跟蹤器； 24送氣系統(tǒng)；25焊接氣體保護(hù)罩。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，這種描述是為了解釋本發(fā)明，以使本領(lǐng)域 的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。另外，需要指出的是，本文 所述及的“卷板支架的前側(cè)”定義為遠(yuǎn)離卷板支架且朝向金屬卷板前進(jìn)方向的一側(cè)。在圖1-1和圖1-2所示根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)線的一個實(shí)施例中，該生產(chǎn)線由放卷裝 置1、多頭焊接裝置2、精整校平機(jī)3、剪切裝置4、加壓膨脹裝置5和熱處理裝置6組成，這 些裝置之間依次通過滾道連接在一起。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，這里所述的滾道 連接僅作為一種優(yōu)選的方式，具體的連接手段并不限于此，例如，也可以采用滑板等連接形 式。在本生產(chǎn)線包括的以上各裝置中，所述放卷裝置1由卷板支架11和12、放料器13 和14、導(dǎo)向器15、貼合機(jī)16、點(diǎn)焊機(jī)17和整平機(jī)18組成。卷板支架11和12裝有垂直和水 平調(diào)整結(jié)構(gòu)，整個支架可作水平及垂直方向移動，用于調(diào)整兩卷板的板中心線及水平高度， 以適應(yīng)不同寬度和不同直徑的板卷，卷板支架具有動力機(jī)構(gòu)，可以順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，用 于收放金屬卷板61和62以便將兩片卷板對齊，兩卷板支架的收放卷能力均可達(dá)15噸以 上；所述放料器13和14分別安裝在卷板支架11和12上，放料器13可將板頭拉出至固定 于卷板支架12前側(cè)的導(dǎo)向器15 ；放料器14除了能拉出板頭外，還裝有板片牽引機(jī)構(gòu)14-1， 可將卷板62拉至卷板61上方以使兩卷板重疊；所述導(dǎo)向器15為可水平擺動的滑板，用于 引導(dǎo)板片前進(jìn)的角度；所述貼合機(jī)16具有夾緊對齊機(jī)構(gòu)，可將兩卷板的端頭對齊；所述點(diǎn) 焊機(jī)17安裝于貼合機(jī)16的上方，用于將兩卷板在該貼合機(jī)上點(diǎn)焊成雙卷板，可以采用高頻 焊機(jī)、氬弧焊機(jī)或激光焊機(jī)；所述整平機(jī)18布置于貼合機(jī)16之后，可消除從貼合機(jī)16輸送 的卷板點(diǎn)焊后的局部變形，在調(diào)速電機(jī)驅(qū)動下可拉動雙板片以設(shè)定的焊接速度移動。所述多頭焊接裝置2布置在整平機(jī)18之后，由板片張緊調(diào)平機(jī)構(gòu)21、多頭焊機(jī) 22、焊接高度跟蹤器23、送氣系統(tǒng)24及焊接氣體保護(hù)罩25組成，多頭焊機(jī)22、焊接高度跟 蹤器23、送氣系統(tǒng)24位于焊接氣體保護(hù)罩25內(nèi)，如圖la中所示。所述板片張緊調(diào)平機(jī)構(gòu) 21前后設(shè)有張緊壓輥，下面裝有下頂輥，張緊壓輥向下壓緊板片可將焊接位置的板片拉緊， 下頂輥向上頂板片時可調(diào)平焊接位置并可消除板片之間的間隙，以利于焊接；所述多頭焊 機(jī)22安裝在張緊調(diào)平機(jī)構(gòu)21的上方，有兩個以上焊槍頭，槍頭可在計算機(jī)系統(tǒng)控制下作水 平運(yùn)動，可根據(jù)需要同時焊出多條各種軌跡的焊道，多頭焊機(jī)22優(yōu)選高頻焊機(jī)、氬弧焊機(jī) 或激光焊機(jī)；所述焊接高度跟蹤器23可保證焊槍與板片之間的距離；所述送氣系統(tǒng)24可 按焊接要求輸送焊接保護(hù)氣體；所述焊接保護(hù)罩25將板片焊接區(qū)罩住，焊接保護(hù)氣體充滿 保護(hù)罩以保證焊接質(zhì)量，該保護(hù)罩下沿是耐溫的密封膠條，可起到密封作用又可讓板片通 過。現(xiàn)有的薄板疊焊使用的是單焊槍，本生產(chǎn)線的焊接裝置使用了多頭設(shè)計，槍頭的間距及 焊接軌跡可根據(jù)換熱板通道的尺寸進(jìn)行要求調(diào)整，并配置了特殊的氣體保護(hù)系統(tǒng)，可在雙 板片上同時焊出多道疊焊焊道，并能滿足不同金屬的焊接要求。在多頭焊接裝置2后設(shè)置的精整校平機(jī)3用于消除由焊接引起的板片變形。加壓膨脹裝置5由加壓系統(tǒng)及防變形壓床組成，可輸出使板片膨脹形成換熱通道 的高壓液體，防變形壓床上下床面之間的距離由液壓裝置調(diào)整，在上下床面上用數(shù)控機(jī)床 加工出與焊縫同樣布置的凹凸槽。當(dāng)向板片加壓時，防變形壓床的上下床面將板片壓緊，從 而可有效地控制板片變形。雙板片在加壓膨脹時如沒有防變形設(shè)備，會發(fā)生較大變形，板片
5的面積越大越容易發(fā)生變形。本生產(chǎn)線在加壓膨脹裝置中設(shè)置了防變形壓床，能有效控制 板片的變形。熱處理裝置6用于消除板片在焊接和加壓膨脹時產(chǎn)生的應(yīng)力，為控制板片在熱處 理時的變形，本裝置設(shè)計了專門的板片固定機(jī)構(gòu)。該固定機(jī)構(gòu)為多層的夾具，可在板片熱處 理時同時固定多塊板片，以控制板片變形。在根據(jù)本發(fā)明的制造方法的一個實(shí)施例中，采用上述生產(chǎn)線制造大型換熱板，首 先，將兩卷薄金屬板61和62分別裝上卷板支架12和11，用垂直和水平調(diào)整機(jī)構(gòu)將兩卷板 調(diào)至所需的位置，通過放料器14將卷板61拉出，同時通過放料器13將卷板62拉出，放料 器14中的板片牽引機(jī)構(gòu)14-1將卷板62拉至卷板61的上方，使兩塊板重疊，繼續(xù)由放料器 13和14將兩塊板同時拉至導(dǎo)向器15，并對齊端部；接著貼合機(jī)16將兩卷板端部壓緊，再通 過點(diǎn)焊機(jī)17進(jìn)行點(diǎn)焊，可以采用高頻焊機(jī)、氬弧焊機(jī)或激光焊機(jī)，兩卷板此時被貼合成雙 卷板，隨后放料器13和14將雙卷板送至整平機(jī)18，板片得到平整并消除了點(diǎn)焊時的變形。 此時，放料器13和14停止動作，由整平機(jī)18將板片移動速度調(diào)整至焊接速度，并將板片送 至多頭焊接裝置2。接著，調(diào)整多頭焊接裝置2中的張緊調(diào)平機(jī)構(gòu)21，由該機(jī)構(gòu)前后的壓輥向下壓緊 板片，下頂輥向上調(diào)平板片并消除板片之間的間隙，焊槍與板片之間的距離通過高度跟蹤 器進(jìn)行23調(diào)整。送氣系統(tǒng)24啟動，保護(hù)氣體充滿保護(hù)罩25，在多頭焊機(jī)22的控制系統(tǒng)上 設(shè)定焊道的水平運(yùn)動軌跡，板片在整平機(jī)18的連續(xù)拉動下由焊槍進(jìn)行焊接，多頭焊機(jī)22優(yōu) 選高頻焊機(jī)、氬弧焊機(jī)或激光焊機(jī)。由于焊接后的板片會存在一定程度的變形，因此，進(jìn)一 步地待焊接完成后，使其通過精整校平機(jī)3進(jìn)行精整校平處理。繼之，通過剪切裝置4按照 需要的尺寸對板片進(jìn)行分切。隨后，分切后的板片被送至加壓膨脹裝置5，防變形壓床的上下床面將焊縫壓緊， 再由加壓系統(tǒng)加壓，從而使板片膨脹形成換熱通道。容易理解的是，不同的焊縫形狀可以得到不同形狀的換熱通道。因此，可以根據(jù)需 要設(shè)置具體焊縫形狀，以得到所需的通道結(jié)構(gòu)。例如，可將焊縫設(shè)置成直焊縫，這樣便得到 如圖2、2a、2b、2c和2a_l所示兩端封閉的密封式換熱板，該換熱板的換熱通道呈平行排列 的橢圓管狀。也可將板片的兩端切開制成如圖3及3a所示兩端開放的板管式換熱板。最后，對有熱處理要求的換熱板送至熱處理裝置5，用多層夾具固定然后進(jìn)行熱處 理。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
一種大型換熱器換熱板的連續(xù)制造方法，包括如下步驟(a)通過放卷裝置將兩卷薄金屬板抽出后貼合成雙板片，并以焊接速度拉動雙板片至多頭焊接裝置；(b)由所述多頭焊接裝置根據(jù)設(shè)定在雙板片上焊出多條連續(xù)疊焊道；(c)將焊接得到的雙板片按照所需長度進(jìn)行分切，并通過加壓膨脹裝置向其中充入高壓液體，使其膨脹形成換熱通道。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述放卷裝置包括卷板支架、放料器、導(dǎo)向器、貼合 機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)和整平機(jī)；所述放料器安裝在所述卷板支架上，所述導(dǎo)向器固定于所述卷板支架 的前側(cè)，所述貼合機(jī)置于所述卷板支架之后，所述點(diǎn)焊機(jī)安裝于所述貼合機(jī)的上方，所述整 平機(jī)布置于所述貼合機(jī)之后。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，還包括對形成換熱通道的板片進(jìn)行熱處理的工序。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在焊接工藝中使用的焊機(jī)為高頻焊機(jī)、氬弧焊機(jī)或 激光焊機(jī)。
5.一種大型換熱器換熱板的連續(xù)制造生產(chǎn)線，其中，所述生產(chǎn)線包括依次連接的放卷 裝置、多頭焊接裝置、剪切裝置和加壓膨脹裝置；所述放卷裝置包括卷板支架、放料器、導(dǎo)向器、貼合機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)和整平機(jī)；所述放料器安 裝在所述卷板支架上，所述導(dǎo)向器固定于所述卷板支架的前側(cè)，所述貼合機(jī)置于所述卷板 支架之后，所述點(diǎn)焊機(jī)安裝于所述貼合機(jī)的上方，所述整平機(jī)布置于所述貼合機(jī)之后。
6.如權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)線，其中，所述放卷裝置、多頭焊接裝置、剪切裝置和加壓 膨脹裝置之間依次通過滾道連接。
7.如權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)線，其中，在焊接工藝中使用的焊機(jī)為高頻焊機(jī)、氬弧焊機(jī) 或激光焊機(jī)。
8.如權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)線，其中，所述生產(chǎn)線還包括熱處理裝置，所述熱處理裝置 連接于所述加壓膨脹裝置之后。
9.如權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)線，其中，所述生產(chǎn)線還包括精整校平機(jī)，所述精整校平機(jī) 連接于所述多頭焊接裝置和所述剪切裝置之間。
10.如權(quán)利要求8或9所述的生產(chǎn)線，其中，所述連接采用的是滾道連接方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大型換熱器換熱板的連續(xù)制造方法與生產(chǎn)線，該方法的主要步驟是，首先通過放卷裝置將兩卷薄金屬板抽出后貼合成雙板片，并以焊接速度拉動雙板片至多頭焊接裝置；隨后由所述多頭焊接裝置根據(jù)設(shè)定在雙板片上焊出多條連續(xù)疊焊道；再用加壓膨脹裝置向焊接得到的雙板片中充入高壓液體，使其膨脹形成換熱通道。本發(fā)明的方法以兩卷薄金屬卷板為原料連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，所制造的換熱板面積大大增加，而且生產(chǎn)效率顯著提高。該生產(chǎn)線包括放卷裝置、多頭焊接裝置、剪切裝置和加壓膨脹裝置，生產(chǎn)效率高，突破了換熱板制造的長度限制，非常適合大面積換熱板的制造。
文檔編號B21C37/02GK101927425SQ20091017845
公開日2010年12月29日 申請日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者洪紫林 申請人:廣東中澤重工有限公司