布水器的制作方法改進(jìn)

王兆健（唐山三友集團(tuán)興達(dá)化纖有限公司，河北　唐山　063305）

布水器的制作方法改進(jìn)

王兆?。ㄌ粕饺鸭瘓F(tuán)興達(dá)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(nèi)部結(jié)構(gòu)，及最初的制作、制作方法的改進(jìn)。

布水器；錐體；卷板機(jī)；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(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)錐體上端面直徑Φ2345mm，下端面直徑Φ 1118mm，高585mm。下節(jié)錐體上端面直徑Φ2240mm，下端面直徑Φ1020mm，高558mm。兩節(jié)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(xié)件，價(jià)格昂貴。2011年八萬噸布水器制作為機(jī)制車間首次嘗試自行制作，毫無經(jīng)驗(yàn)可借鑒。制作采用厚12mm的PPH板材。車間技術(shù)人員和經(jīng)驗(yàn)豐富的職工共同研究制定工藝流程，決定根據(jù)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(jīng)試驗(yàn)，板材加熱成型至冷卻后，存在反彈現(xiàn)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(dòng)卷板機(jī)制作錐體。扇形板材在手動(dòng)卷板機(jī)上卷成錐體，兩側(cè)長(zhǎng)短弧需要不同的進(jìn)給速度。經(jīng)研究，自制一套筒軸機(jī)構(gòu)，固定在短弧一側(cè)，起到限制速度的作用。這樣就保證了卷制錐體時(shí)長(zhǎng)弧端速度大于短弧端速度，經(jīng)試驗(yàn)，錐體卷制成功。

2　制作方法的改進(jìn)

2.1自制厚板錐體卷板機(jī)

車間以往制作的布水器板材最厚為12mm，加工技術(shù)已經(jīng)成熟。2013年興達(dá)酸站車間6套布水器共19個(gè)部件的制作任務(wù)要求更高，采用板厚20mm的PPH板材進(jìn)行制作。錐體最小端直徑為280mm，最大端直徑2350mm，若采用卷板機(jī)卷制的方法，車間現(xiàn)有卷板機(jī)難以滿足厚板錐體卷制要求。車間技術(shù)員和布水器的制作團(tuán)隊(duì)反復(fù)研究、試驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)、制作了一臺(tái)手動(dòng)卷板機(jī)。如圖1所示。

圖1　卷板機(jī)

2.1.1卷板機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的確定

因?yàn)榇舜尾妓靼搴裨黾拥?0mm，在設(shè)計(jì)卷板機(jī)時(shí)各輥之間間距增加到21mm。由于板材較厚，卷板時(shí)各輥受壓力相應(yīng)增加，為了避免卷板時(shí)輥?zhàn)邮軌鹤冃?，查找相關(guān)數(shù)據(jù)后，輥?zhàn)又睆皆O(shè)計(jì)為Φ110mm。布水器錐體的上下端面直徑相差較大，在卷制時(shí)是將整個(gè)錐體分成四個(gè)部分進(jìn)行卷制。為了保證扇面板材在卷制時(shí)大端圓弧的成型，如圖1所示，特將卷板機(jī)的兩個(gè)下輥設(shè)計(jì)為成一定角度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，確定當(dāng)兩個(gè)下輥間角度成5°30′時(shí)卷制出的錐體能夠滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

2.1.2卷板機(jī)端板的設(shè)計(jì)

卷板時(shí)為了限制錐體小端的速度，在卷板機(jī)的小端，即圖1的左側(cè)位置設(shè)置了一個(gè)限位滾輪，通過滾輪的摩擦力改變工件卷制時(shí)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(jù)輥體所成角度相應(yīng)焊接在端板上。上輥滑塊通過螺桿調(diào)節(jié)上下位置，并根據(jù)板厚調(diào)節(jié)上輥與兩根下輥間的中心距。

經(jīng)過實(shí)踐證明，自制的手動(dòng)卷板機(jī)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(jī)還可滿足其他厚板錐體的卷制要求，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的使用價(jià)值。

2.2制作組焊胎具，確保尺寸精準(zhǔn)

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(nèi)部焊接筋板。以往組焊是在地面上直接將管和錐體進(jìn)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(jīng)過制作人員的多次試驗(yàn)，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(gè)胎具焊接在鉗工平臺(tái)上。組焊時(shí)將中心管和錐體分別就位，為防止焊接時(shí)產(chǎn)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(diǎn)劃線確定筋板位置即在平臺(tái)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(zhǔn)確性，且簡(jiǎn)便易行。

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

2.3其他制作細(xì)節(jié)的改進(jìn)

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(fèi)時(shí)費(fèi)力。改進(jìn)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(shí)也保證了工件外形的美觀。

3　結(jié)語(yǔ)

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