谈回转圆筒型干燥机制造中工装器具（1）

摘要：介绍了回转圆筒型干燥机制造过程中的工装器具的设计制作，指出在汽室制作、端盖、加热列管、筒节的组对焊接时，做到严格按焊接工艺要求施工的同时，结合实际条件，根据部件的结构特点，制作合理有效的工装，且在焊接完成后进行振动消除应力处理，可以有效地减少焊接变形的产生，使干燥机的制造质量符合要求。

关键词：干燥机；制造工艺；工装设计   

蒸汽管式回转圆筒型干燥机，是化工厂PTA车间的关键设备之一，是动、静相结合的设备，根据结构特点，可分为机身、进出料端及其密封装置、蒸汽加热系统等几部分；干燥机筒体、加热管、汽室等关键部件既是受压件，同时也是转动部件，它们的加工是设备制造成败的关键。由于加工精度要求较高，所以必须有一套可靠的加工方案，且严格按照工艺施工，以确保设备制造质量。在设备各个部件的焊接过程中，往往由于防变形措施不到位而产生严重变形影响整体质量。因此，在汽室制作、端盖、加热列管、筒节的组对焊接时，在做到严格按焊接工艺要求施工的同时，结合实际条件，根据部件的结构特点，制作合理有效的工装，且在焊接完成后进行振动消除应力处理，可以有效地减少焊接变形的产生，使干燥机的制造质量符合要求。

11 单根管子组对直线度的控制装置

在干燥机中加热管子需要对接，在组对时要求满足一定的直线度，在条件所限，没有现成的控制装置时，可以设计专用的工装控制直线度。在地面铺上两根槽钢，将两根槽钢点焊找平，并保证两根槽钢在同一中心。将固定板、支撑架与槽钢焊接，装上固定轮、固定销，将列管放在固定轮上，将压盖用压紧螺栓与支撑板把紧，然后将两根单管进行组对。见图1。

图1  换热管组对轮示意图

2  列管拼焊时的保护装置

按焊接工艺进行列管拼缝焊接，按照常规，两根管子对接时，一般通过管子一端通入氩气进行保护，由于列管长度达到十几米，所需氩气量太大，而且充气时间较长，距离焊接位置氩气保护不充分，且浪费较大，因此可以自行设计焊接保护装置。在两根管子之间充入氩气，在靠近焊缝处的管子内侧贴上水溶纸、橡胶皮进行密封。焊接保护装置见图2。

3  列管水压试验工装  

换热管应符合国家相关标准，拼接检验合格后逐根水压试验，通过密封块上的小孔向列管内加水进行试压。加热管试压密封垫见图3。

  4  机体制造的工装

4.1  机体总体制作方案

干燥机技术要求高，为了保证干燥机机身的质量，对单节筒体的直线度、椭圆度、棱角度等几何尺寸都有严格的控制指标，以保证单节筒体的成型质量。在筒节组对过程中，可自行设计筒体加固、支撑、找正、调节等的工装器具，从而保证筒节整体质量。采用了内工装保证其椭圆度垂直度，筒节下料尺寸精确，并预卷消除直边部分。

4.2  筒节制作

机身为干燥机核心部件，它的制造质量的好坏是设备制造成败的关键。机体分为多节来制造，由于厚度不同，制造的方法也不完全相同。筒体的材料从采购、检验到加工都要严格把关，并根据图样和工艺要求及材料的实际版幅绘制排版图，下料时要严格控制板材的尺寸偏差。

筒体卷圆后要求圆周长度偏差不大于±3 mm，内径偏差不大于±1 mm，椭圆度不大于2 mm，直线度不大于2 mm，同轴度不大于1 mm。部分校圆后采用加胎具撑圆，见图5。

  图5  校圆胎具

4.3  立式组对检测工装

      单节筒体之间环缝组对采用立式组对，筒节组焊每次组对一道焊缝，不允许一次组对多节后再焊接，防止由于自重引起变形，每次组对环缝时严格控制直线度误差，可用6 m长的靠尺测量以保证筒节组对的直线度。见图6。

图6  筒体检测示意图

4.4  筒节撑圆胎具

焊接时严格控制焊接的电流，防止焊接变形。筒节检验合格后将焊缝磨平，用内撑胎具将筒节撑圆，内撑胎具如图7。

4.5  筒节卧式组对及找正工装

4.5.1  直线度测量

若筒节环缝采用卧式组对，为方便筒节组对，可制作外夹胎具，外夹胎具如图8。将外胎具放在自制的平台上，利用外胎具控制筒体的整体组对后直线度Δδ≤4mm。

筒节0°、90°、180°、270°四个方向焊上定位块。这块块要经过加工,并保证块尺寸达到图8要求,用0.5 mm钢丝绳进行测量.钢丝绳放在90度直角槽中。靠M10的螺丝孔来拉紧钢丝。见图8。

图8  筒体直线度测量示意图 

4.5.2  激光四点找正

筒体组对质量是整个设备能否正常运转的关键。根据筒体包括所有附件为同步加工，它们的同轴度应具有一致性的原理，采用四点激光透光找准的方法来保证机身的同轴度。可在筒体4个胀圈中焊接固定环，固定环的内圆与筒体外圆同心。固定环的内圆在加工筒节坡口时同时进行，保证同心度不大于0.2 mm。在固定环的中间套上一个定位快，定位快的中心加工1 mm的穿透孔，利用激光直线传播的特点，保证四个定位快的中心孔在同一直线上。如此来保证筒体的直线度、同心度。找正示意图如图9。

图9  激光四点找正示意图