管板隔板加工专用铣床的设计、制造与验证

刘长征，张 涛

（阜阳安固锅炉压力容器制造有限公司，安徽 阜阳 236055）

管板隔板加工专用铣床的设计、制造与验证

刘长征，张 涛

（阜阳安固锅炉压力容器制造有限公司，安徽 阜阳 236055）

介绍大直径双壳程、双管程及多管程换热器隔板槽加工中的难点及解决这一难点的思路和方法。介绍管板隔板槽加工专用铣床的结构特点、工作原理、操作要点及使用效果。

大尺寸换热器管板隔板槽加工；专用铣床

换热器是化工生产的主要设备，换热器制造是压力容器制造中的一个重要组成部分。在换热器制造中，双壳程、双管程及多管程换热器管板隔板槽的加工是一个重要加工工序，对尺寸公差、形位公差及表面粗糙度均有较高要求。随着近年来化工生产的规模不断扩大，换热器的尺寸也在不断加大，对于大尺寸换热器隔板槽加工需要大型的龙门刨床或龙门铣床，这种大型加工设备的采购价格一般在几十万或上百万，一般中小型压力容器生产企业无法承受，且利用率不高。遇到此类管板隔板槽的加工一般采取外协加工的办法，但外协加工时间长，加工费用高，加上往返运输，造成工期延误，成本增加，影响企业的经济效益。鉴于以上情况，经反复权衡，决定立足自身、自己设计，制造一台适应本单位生产需要的管板隔板槽加工设备。

1 设计制造原则及思路

（1）设计制造原则是立足自我、简单实用、经济合理。

（2）设计制造思路：尽量利用报废机床的可用部件及本公司生产中的边角料，利用本公司现有加工设备，由本公司机修及金工人员，自己加工制造，尽量减少成本。

2 对管板及隔板槽加工铣床主要功能的设计要求

（1）对加工工件尺寸的要求，可以加工外径2 800mm的管板。

（2）对隔板槽尺寸的要求，一次铣槽宽度8～20mm，深度4～6mm，连续铣槽长度＞2 600mm。

（3）槽宽、深尺寸公差≤0.5mm，槽底面粗糙度≤12.5 um。

3 主要结构及工作原理

由铣削机构、垂直高度调整机构，水平铣削进给机构，工作平台、支架等五部分组成（图1）。

图1

3.1 铣削结构

由调速电机、皮带转动机构，轴、轴承、轴承支架，三爪卡盘、立铣刀组成。

工作原理：以电机为动力，通过皮带传动机构，带动主轴、三爪卡盘及主铣刀转动，实现对工件的铣削加工（图 2）。

图2

3.2 垂直高度调整机构

主要由固定在大拖板上的中拖板组成。

工作原理：转动中拖板上的手柄及螺杆，带动中拖板上、下移动，从而实现对固定在中拖板上的铣削机构进行的垂直高度的调整（图3）。

音乐作品作为文本不意味着与语言文本等同。被当下化、统一化的文本也不意味着在语义层面上的整合，继而衍生出音乐在社会生活中会具有的语义上的功能。更确切地说，音乐作品作为文本，只是各种异质的意识内容在意向活动中的相互关联，而这一关联活动得以发生的场所就是音乐创作。

图3

3.3 水平铣削进给机构

由床面、大拖板、丝杆（利用报废C620车床部件）齿轮、离合器、调速电机及减速机组成。

工作原理：以电机为动力，通过齿轮和蜗轮蜗杆两级减速，带动丝杆转动，丝杆带动大拖板沿导轨作水平移动，从而实现对固定在大拖板上的垂直高度调整机构和铣削机构进行水平铣削进给速度的调整及操控。

电机选用无极调速电机，可以任意调整铣削的进给速度（图4）。

图4

3.4 工作平台

由平台和调整机构组成。

平台由机修人员利用边角料下料，组焊而成，平台上有T型槽，调整机构为两组丝杆、丝母组成。

工作原理：利用平台上的T型槽和压紧螺栓、螺母、压板将工件固定在平台上，利用两组调整机构，调整工件的中心线与垂直铣刀头水平进给方向在同一条线上（图5）。

3.5 支架

由机修人员利用边角料下料，组焊而成。支架上部用于固定和支撑3.1～3.3工作机构，支架下部用于放置、固定和调整工作平台（图6）。

图6

4 操作程序对比

（1）按图样画出隔板槽的中心线及宽度线。

（2）将管板放于工作平台上，大致调整加工位置后用固定螺栓、螺母及压板固定在工作平台上

（3）用平台调整机构，精确校准管板中心线及水平度，将平台与支架用固定螺栓螺母及压板固定。

（4）将铣刀调整到待加工隔板槽的一端，用垂直调整机构精确校准铣刀下端面的高度，以保证隔板槽槽底的高度。

（5）启动铣削机构电机，使铣刀正常旋转。

（6）启动水平铣削进给机构，调整到合适的进给速度、进行正常铣削工作，直至完成一条隔板槽的加工。

5 功能验证

管板隔板槽加工专用铣床制造完成后，由技术、生产、检验、设备、金加工等部门组成验证小组，对该铣床通过工件的试加工，选择公称直径（DN800mm、DN1200mm、DN1800mm三块管板的三条隔板槽进行试加工），对该铣床的运行状况及工件加工质量进行评定，认为：工件加工质量、精度、表面粗糙度均可都达图纸的要求。

（1）整台铣床运行状况正常、良好、噪音低、震动小、垂直及水平进给调整灵活自如。

（2）加工出的隔板槽深度、宽度、直线度及加工面粗糙度均达到图样要求。

6 结束语

（1）由于该台管板隔板槽加工专用铣床在制造过程中，尽量利用废旧机床部件及边角料，整个加工制造均由本单位职工完成，使制造费用很低，总计不到2万元，为企业节省大量的设备采购资金。

（2）经过对三块管板的试加工，证明该铣床运行状况良好，工件加工质量达到图样要求。

（3）解决了大尺寸换热器管板隔板槽加工的一大难题，今后大尺寸管板隔板槽加工不再需要外协，为企业节省大量的外协加工和往返运输费用，对企业降低生产成本缩短施工工期。

Tube Plate Plate Machining Milling Machine Design,Manufacturing and Verification

LIUChang-zheng，ZHANG Tao
(Fuyang AnGu Boiler Pressure VesselManufacturing Co.，Ltd.，Anhui fuyang 236055，China)

The article introduces the shell side of the large diameter double,double tube side and tube side heat exchanger baffle slot difficulties and solve the difficulties in the process of the ideas and methods.Introduce the structure characteristics of tube sheet partition groovemachiningmillingmachine,working principle,operation points and usingeffect.

large sizeheatexchanger tube plate plate groove processing；specialmillingmachine

U630

A

1672-545X（2014）03-0268-02

2014-01-07

刘长征（1985—），男，助理工程师，从事压力容器和压力管道设计、制造相关工作。