攪拌反應(yīng)釜冷卻裝置中半管夾套的設(shè)計(jì)

【摘 要】本文首先介紹半管夾套的結(jié)構(gòu)以及半管成型原理和夾套設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)，然后通過半管機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及其作用講述了一種半管夾套的設(shè)計(jì)生產(chǎn)方法，此裝置已經(jīng)投入生產(chǎn)使用，實(shí)踐證明，此方法利于材料節(jié)省和提高生產(chǎn)效率，適于推廣。

【關(guān)鍵詞】攪拌反應(yīng)釜；冷卻裝置；半管夾套；滾壓

1、半管夾套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及半管成型原理

半管夾套中間部分為釜體，釜體外縱向環(huán)繞著半管，且半管內(nèi)裝有循環(huán)冷卻水，半管橫截面為半圓形，釜體與環(huán)繞的半管之間是焊接在一起的。

半管采用的原料為金屬板料，然后將板料通過前后直排的數(shù)組成型輥輪（凹凸輪），凹凸輪的回轉(zhuǎn)帶動(dòng)金屬板料向前輸送，緊接著進(jìn)行橫向彎曲形成半圓形，隨后縱向彎曲呈環(huán)狀。

2、夾套設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)

（1）設(shè)計(jì)時(shí)要注意保證半管夾套內(nèi)循環(huán)介質(zhì)物的流通截面積以及其導(dǎo)熱或保溫性能：一般夾套內(nèi)直徑和容器內(nèi)直徑存在以下關(guān)系，在設(shè)計(jì)時(shí)可遵照這種關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)：當(dāng)容器內(nèi)直徑小于600mm時(shí)，半管內(nèi)直徑為容器內(nèi)直徑+L（L≤100mm）；當(dāng)容器內(nèi)直徑介于600mm和1800mm之間時(shí)，半管內(nèi)直徑為容器內(nèi)直徑+100mm；當(dāng)容器內(nèi)直徑大于2000mm時(shí)，半管內(nèi)直徑為容器內(nèi)直徑+200mm。

（2）設(shè)計(jì)時(shí)要注意設(shè)置防沖板：為了避免夾套蒸汽或其他介質(zhì)污染容器入口處外壁，就需要在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)防沖板，此防沖板焊接在容器外壁且正對(duì)著夾套介質(zhì)入口處。當(dāng)容器和夾套之間存在一個(gè)大于50mm的空間距離時(shí)則要設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)口擋板。

（3）設(shè)計(jì)時(shí)要注意設(shè)置排氣孔：為了能夠使夾套空間內(nèi)充滿介質(zhì)，就需要排除夾套空間所有氣體，這就需要在夾套頂端設(shè)計(jì)一個(gè)直徑不小于10mm的排氣孔，且越是處于夾套頂端其排氣效果越好。

（4）做好探傷檢測(cè)和熱處理工作：若容器內(nèi)介質(zhì)為高度危害介質(zhì)或極度危害介質(zhì)時(shí)，要做好100%射線探傷檢測(cè)，然后進(jìn)行封閉件和容器焊接后的熱處理工作；對(duì)于有熱處理要求的要在完成封閉件和容器的焊接工作之后再進(jìn)行熱處理工作。

3、半管機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及其作用

半管機(jī)工作流程主要包括四個(gè)步驟，帶料支撐裝置放置金屬帶料，通過導(dǎo)入裝置進(jìn)入半管滾壓裝置，最后滾壓完成通過輸出托輥輸出半管，其具體解釋如下：

帶料支撐裝置一端放置卷成卷的金屬帶料，其可圍繞一中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)而被不斷輸入到滾壓裝置內(nèi)，帶料導(dǎo)入裝置主要是調(diào)節(jié)帶料導(dǎo)入方向的，使帶料能夠不偏移導(dǎo)入方向且恰好能夠被導(dǎo)入到初級(jí)成型滾輪之間。

半管滾壓裝置內(nèi)部包括擺線減速機(jī)、多組傳動(dòng)齒輪、多組滾壓輥部件、箱體以及移動(dòng)凸輪等，其主要用于半管成型。裝置內(nèi)部凹輪同軸且和主齒輪一起由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，然后經(jīng)多個(gè)導(dǎo)向齒輪傳動(dòng)，與傳動(dòng)齒輪相匹配的被動(dòng)齒輪連同與其同軸的凹輪也會(huì)以同樣的轉(zhuǎn)速朝相同方向運(yùn)轉(zhuǎn)，由此與凹輪匹配的凸輪也被帶動(dòng)。就這樣伴隨著凹凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，夾在其間的半管便會(huì)向前勻速輸送且在多級(jí)壓輥輪組的作用下順序彎曲，最后逐步滾壓便會(huì)從金屬帶料變?yōu)榘牍茌斔统鋈?，如圖1所示。第1節(jié)中提到，半管所需截面為半圓形狀，所以從原料的平板變?yōu)榘雸A截面不是一次完成的，需要逐級(jí)滾壓變形，最有再由最后一級(jí)滾壓輪組進(jìn)行截面的修整。

凸輪的弧面半徑是逐漸縮小并不斷趨于半管內(nèi)徑的，直至最后與半管內(nèi)徑相等，同理凹弧的弧面半徑也是逐漸縮小，不同的是其是不斷趨于半管外徑的。在滾壓輥組運(yùn)行時(shí)，凹輪和凸輪之間的間隙要正好與金屬帶料厚度匹配。

限位裝置設(shè)置于凸輪上，在進(jìn)行半管成型滾壓時(shí)來確保凸面弧長與帶料形成的半圓形截面周長相等。除此之外，此限位裝置還可起到固定帶料的作用，避免在進(jìn)行成型過程中帶料的竄上竄下，其大小也是逐漸變小。凹凸輪間間隙是可調(diào)整的，其中凸輪的移動(dòng)可起到引導(dǎo)帶料輸送方向的作用。

攪拌反應(yīng)釜釜體外壁也是圓環(huán)形的，要滿足半管很好地纏繞釜體外壁，就需要使壓出的半管環(huán)形與釜體外壁內(nèi)徑相等，因此將最后一組滾壓輥組的凸輪和凹輪之間的中心位置錯(cuò)開了一定距離a，如圖2所示進(jìn)行了偏心壓制，在進(jìn)行壓制半管時(shí)就可使半管具有一個(gè)縱向半徑的圓環(huán)形狀，如此循環(huán)經(jīng)過數(shù)組凹凸輪組的滾壓之后就會(huì)成型出具有一定彎曲弧度的半管。

為了更好的匹配不同反應(yīng)釜釜體外壁，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到半管彎曲成弧形的內(nèi)徑是具有可調(diào)性的，所以在最后一級(jí)的凹輪和凸輪上分別安裝移動(dòng)可調(diào)裝置。安裝在凹輪上的移動(dòng)可調(diào)裝置用于改變a的大小，a的大小與所彎成弧形半徑呈反比，a越大則半徑越小；此外安裝在凸輪的移動(dòng)可調(diào)裝置是用來改變凹凸輪之間間隙的，此裝置要配凹輪可調(diào)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，同樣a的大小與凹凸輪之間的間隙大小呈反比，a越大則它們之間的間隙越小。掌握好兩個(gè)可調(diào)移動(dòng)裝置之間的關(guān)系后就可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至滿足凹凸輪之間的間隙恰好為金屬材料的厚度。第1節(jié)中介紹釜體外壁的半管要呈螺旋形環(huán)繞，這就還需要另外兩個(gè)移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)凹輪和凸輪軸的兩端，使軸有一定的傾斜，然后在經(jīng)過反復(fù)調(diào)整得到適合的角度，即可完成螺旋形環(huán)繞狀的半管。

4、結(jié)論

根據(jù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)好相關(guān)參數(shù)，然后利用滾壓裝置進(jìn)行半管生產(chǎn)，這種方法既節(jié)省材料又提高了生產(chǎn)效率，對(duì)于成本的節(jié)約和公司效益大有裨益，這種方法適于推廣。