专利名称：冷渣机的筒体的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种滚筒式冷渣机的筒体的制造方法。
技术背景
冷渣机采用冷却水通过热交换将高温渣进行降温，使冷却水变成热水，从而实现热量的循环利用并节省大量的燃料。
由于冷渣机具有高度的环保性能和节能性能，所以冷渣机广泛应用于火力发电厂循环流化床炉渣、混燃炉渣、电站煤粉炉渣、液态排渣炉渣、其它锅炉渣、链条炉渣、高炉渣、 转炉渣、铜(鼓风炉)渣、铅渣、化工渣等工业场合。
目前，国内外的冷渣机的冷渣效果和排渣能力相差较大，这基本上可以归因于冷渣机筒体的设计及制造工艺的差异。冷渣机筒体是冷渣机的基础部件，其实际制造质量对冷渣机的冷渣效果和排渣能力的影响较大。发明内容
本发明的目的是描述一种冷渣机的筒体的制造方法，所述方法包括以下步骤布置用于支撑筒体的工装平台；将集箱、中间加强环、两个固定垫环安装在工装平台的胎架上；以中间加强环为基准向筒体的两端对称地退焊连接管和连接板(为了防止焊接变形严重，在制作连接板时压弯一定幅度，有利于减缓变形)，以使得连接管、连接板焊接到集箱、 中间加强环、两个固定垫环的内周面，由此形成筒体的外轮廓；在筒体的内部沿着筒体的内周径向对称地布置多个蛇形管；将刮渣片和翅片插入到相邻的两根蛇形管之间，并焊接到筒体的内周；将法兰焊接到靠近冷渣机的出渣装置的进出水管组上。
在将集箱、中间加强环、两个固定垫环安装在工装平台及胎架上的步骤中，所述集箱、所述中间加强环、两个固定垫环布置在安装在工装平台上的支撑单元上。
所述支撑单元包括第一集箱胎架和第二集箱胎架、中间加强环胎架、两个固定垫环胎架。
所述方法还包括步骤利用测量和校准装置调节第一集箱胎架、第二集箱胎架、中间加强环胎架、两个滚轮胎架、两个固定垫环胎架各自的中心线以及集箱、中间加强环、两个固定垫环各自的中心线。
连接管穿过中间加强环的管孔、两个固定垫环的管孔被插入到设置在筒体两端的集箱开孔中，连接管的外周与两个固定垫环的内周相接触。
连接板被集箱、中间加强环、两个固定垫环分成多段，布置在位于彼此相邻的两根连接管之间且被夹在集箱、中间加强环、两个固定垫环之间的空间。
先在筒体的外部以中间加强环为基准向筒体的两端对称地分段退焊连接管和连接板，同时在筒体的内部以中间加强环为基准向筒体的两端对称地分段退焊连接管和连接板(偶数个焊工，本实施例采用8个焊工)。
蛇形管的入口端被插入到集箱孔中，蛇形管的出口端与冷渣机的水管组焊接连接，蛇形管被从筒体的内周延伸的管夹夹持住。
蛇形管和管夹朝着筒体的中央倾斜第一预定角度。
所述第一预定角度是35°。
在相邻的两根连接管、被夹在这两根连接管之间的连接板以及管夹之间形成的空间中布置垫块。
刮渣片和翅片均由钢板制成，刮渣片与筒体的轴线平行地布置，与筒体的内周形成第二预定角度，布置在筒体内靠近进渣装置的位置的翅片采用螺旋形布置，布置在筒体内其余位置的翅片采用百叶式布置。
所述第二预定角度是60°，螺旋形翅片的螺旋升角为60°，螺距为250mm，百叶式翅片的轴向距离为250mm，轴向倾角为35°，且与筒体的内周形成第三预定角度，且上下相邻的两个翅片的正面投影交错预定的距离。
所述第三预定角度是55°，所述预定的距离是20mm。
通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，附图中
图1是根据本发明的实施例的制造冷渣机的筒体的流程图2是冷渣机的示意图3是沿着图2的A-A方向得到的示意性剖视图4是沿着图3的B-B方向得到的示意性剖视图5是冷渣机的工装平台及胎架的示意图。
具体实施方式
现在，将参照附图来详细描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的实施例的制造冷渣机的筒体的流程图，图2是冷渣机的示意图，图3是沿着图2的A-A方向得到的冷渣机的筒体的示意性剖视图，图4是沿着图3的 B-B方向得到的冷渣机的筒体的示意性剖视图，图5是冷渣机的工装平台及胎架的示意图。
如图1至图5所示，为了制造如图2所示的冷渣机的筒体2，首先根据筒体2的设计参数布置用于支撑筒体2的工装平台7(步骤101)，接下来将集箱21、中间加强环M、两个滚轮25、两个固定垫环沈安装在工装平台7上(步骤10 ，然后，以中间加强环M为基准向筒体2的两端对称地退焊连接管22和连接板23，以使得连接管22、连接板23连接到集箱21、中间加强环对、两个滚轮25、两个固定垫环沈的内周面，由此形成筒体2的外轮廓 (步骤10 ，接着在筒体2的内部沿着筒体2的内周径向对称地布置蛇形管27 (步骤104)， 之后，将刮渣片273和翅片274插入到相邻的两根蛇形管27之间，并焊接到筒体2的内周 (步骤10 ，最后将法兰(未示出)焊接到靠近冷渣机的出渣装置端的与集箱21相连的进出水管组上(步骤106)。
下面将详细描述筒体2的制造方法。为了描述方便，在本实施例中，冷渣机是右型冷渣机(从进渣装置1观察，包括电机61和中间轮62的驱动装置6安装在筒体2的右侧)，左型冷渣机与之类似。
具体地说，如图2所示，在该冷渣机中，筒体2形成为圆柱体，布置在筒体2的一端的集箱21通过法兰(未示出)与进出水管组连接，从而来自进渣装置1的炉渣可进入筒体2内，布置在筒体2的另一端的集箱21与出渣装置3连接，从而炉渣可进入出渣装置3。 在进渣装置1的顶部设置有开口，以方便炉渣进入筒体2。在出渣装置3的底部设置有开口，以方便排出炉渣。旋转接头5从出渣装置3向筒体2的外部延伸预定的距离，旋转接头 5与进出水管组中的法兰连接，法兰中心有个直径较大的孔和分布在边缘的数个直径小的孔。水管组件4中的进出水管与旋转接头5相连，两个直径不一致的管子套焊在法兰上，蛇形管27汇集到小集箱21上，连接管22汇集到大集箱21上，大、小集箱通过管子连接到进出水管组上，从而形成水路循环。驱动装置6安装在基座上，包括动力源61和彼此隔开预定距离的多个中间轮62，动力源61通过轴与所述多个中间轮62中最接近动力源61的中间轮连接，而所述多个中间轮62彼此之间通过中间轴连接。所述多个中间轮62关于筒体 2的中心轴对称(即，筒体2被夹在所述多个中间轮62之间)。所述多个中间轮62与两个滚轮25接触，从而支撑筒体2并确保动力源61的驱动力能够传递到两个滚轮25。在本实施例中，动力源61为电机，两个中间轮62彼此隔开5m。
工装平台7作为制造筒体2时使用的工装平台(见图5，将在下面描述)，方便筒体2的组装、焊接等操作。
在步骤101中，根据筒体2的设计参数(例如，长度、直径、中心轴距地面的高度等)确定工装平台7的参数(例如，长度、宽度、高度等)，并确定安装在工装平台7上的支撑单元的参数。在本实施例中，支撑单元包括两个集箱胎架(在本实施例中，为第一集箱胎架72和第二集箱胎架73)、中间加强环胎架75、两个固定垫环胎架(在本实施例中，为第一固定垫环胎架78和第二固定垫环胎架79)各自的参数(例如，长度、宽度、高度、弧形孔直径、安装位置等)。
为了按照设计要求制造滚筒2，需要进行两轮组装，在第一轮组装中，使用第一集箱胎架72、第二集箱胎架73、中间加强环胎架75、第一固定垫环胎架78和第二固定垫环胎架79对第一集箱、第二集箱、第一固定垫环、第二固定垫环、中间加强环实施定位，并对集箱21、连接管22、连接板23、中间加强环24、固定垫环25实施焊接，组装蛇形管27、刮渣片 273及翅片274。在第二轮组装中，把筒体2移至进出水管组胎架74、胎架76和胎架77上， 用于组对出渣端的进出水管组及滚轮25的组装。滚轮25与固定垫环沈通过螺栓连接。支撑单元的第一集箱胎架72与第二集箱胎架73为同一参数胎架，胎架76和77为同一参数胎架，第一固定垫环胎架78与第二固定垫环胎架79为同一参数胎架，胎架76与胎架77在第二轮组装时用于支撑和精确定位组装滚轮25和固定垫环26。
利用测量和校准装置(例如，标尺)对支撑单元的第一集箱胎架72、第二集箱胎架73、中间加强环胎架75、第一固定垫环胎架78、第二固定垫环胎架79中的一个或多个进行微调，以确保第一集箱胎架72、第二集箱胎架73、中间加强环胎架75、第一固定垫环胎架 78、第二固定垫环胎架79各自的中心线位于同一中心线上，从而与设计的筒体2的中心轴平行。这样在筒体2被支撑之后筒体2不会从设计的位置偏离。可选地，支撑单元还可包括布置在工装平台7上的进出水管组胎架74，以支撑进出水管组。
在本实施例中，工装平台7由工字钢制成，与地基连接，工装平台7的上表面水平， 以便于冷渣机的调试。第一集箱胎架72和第二集箱胎架73用于支撑安装在筒体2的两端的集箱21，其中，第一集箱胎架72形成为矩形板，第一集箱胎架72的中央开有弧形板(弧形板上由卷板机弯制后经过车床加工，有较高的物理精度)，该弧形板的半径与集箱21的半径相等，其端面与第一集箱胎架72的上表面平齐(该弧形孔的中心线与筒体2的中心轴平行)，使得集箱21可被安放在该弧形孔中，由此被工装平台7固定。
由于支撑单元的第二集箱胎架73、用于支撑中间加强环M的中间加强环胎架75、 用于支撑固定垫环26的第一固定垫环胎架78和第二固定垫环胎架79各自的形状与第一集箱胎架72的形状基本相同(除了弧形孔的半径之外)，将省略对第二集箱胎架73、中间加强环胎架75、第一固定垫环胎架78、第二固定垫环胎架79的形状的描述。
另外，在中间加强环胎架75、第一固定垫环胎架78、第二固定垫环胎架79安装在工装平台7上之后，调整之间的间距，确保驱动装置6的位置，以确保中间轮62与滚轮25 接触，从而确保电机61的驱动力能够传递到滚轮25。
在完成工装平台7的布置之后，在步骤102中，将集箱21、中间加强环M、滚轮25、 固定垫环沈分别安装在支撑单元的第一集箱胎架72和第二集箱胎架73 (在完成穿管后再调整固定)、中间加强环胎架75、第一固定垫环胎架78和第二固定垫环胎架79上。利用测量和校准装置(例如，标尺)对集箱21、中间加强环M、滚轮25、固定垫环沈中的一个或多个进行微调，以确保集箱21、中间加强环M、滚轮25、固定垫环沈各自的中心线位于同一中心线(即，筒体2的中心轴)上。之后固定经过校准的集箱21、中间加强环M、滚轮25、固定垫环26。
在上述处理完成之后，如图2至图5所示，集箱21设置在筒体2的两端(且可由两个半圆拼接而成，由此形成为中空圆管，在组装前弯制好并钻孔成成品部件)。在集箱21 上均布有多个孔(例如，在本实施例中，共64个孔)，以与沿着筒体2的周向布置的连接管 22 (例如，在本实施例中，共64根连接管，将在下面描述)连接，使得冷却水可流入连接管 22中。中间加强环M设置在筒体2的中央位置，在中间加强环M上均布有多个管孔(例如，在本实施例中，共64个管孔)，连接管22穿过所述多个管孔被插入到集箱21的孔中。 滚轮25设置在集箱21和中间加强环M之间的与中间轮62的位置对应的位置)，使得滚轮 25的外周与中间轮62接触且接收通过中间轮62传递来的动力源61的动力。固定垫环沈设置在集箱21和中间加强环M之间(例如，在本实施例中，固定垫环沈的位置与图5中示出的第一固定垫环胎架78和第二固定垫环胎架79的位置对应)。在固定垫环沈上均布有多个管孔(例如，在本实施例中，共64个管孔)，连接管22穿过所述多个管孔被插入到集箱21的孔中，这样更利于连接管22的组装定位。
在步骤103中，使连接管22穿过中间加强环M的管孔和固定垫环沈的管孔而被插入到集箱21中，并使连接管22的外周与固定垫环沈的内周接触。将形成为矩形板的连接板23布置在彼此相邻的两根连接管22之间，以填充位于彼此相邻的两根连接管22之间的空间(例如，一块连接板23可被集箱21、中间加强环对、滚轮25、固定垫环沈分成多段， 以填充位于彼此相邻的两根连接管22之间且被夹在集箱21、中间加强环M、滚轮25、固定垫环沈之间的空间)。然后以中间加强环M为基准向筒体2的两端对称地分段退焊连接管22和连接板23(例如，在筒体2的外部以中间加强环M为基准向筒体2的两端对称地退焊连接管22和连接板23，同时在筒体2的内部以中间加强环M为基准向筒体2的两端对称地退焊连接管22和连接板23，但是不限于此)，使得连接管22和连接板23焊接到集箱21、中间加强环对、滚轮25、固定垫环沈，从而由集箱21、连接管22、连接板23、中间加强环24、固定垫环沈形成封闭的外周，由此形成筒体2的外轮廓。
采用对称分段退焊的目的是(1)在筒体的径向上同一断面焊接变形时，利用对称原理使所焊焊缝相互制约，不产生整体扭、弯等变形；( 在筒体的轴向上同一断面焊接变形时，保证收缩相同；C3)减小一次焊接连续热输入，减小应力从而减小变形和裂纹的几率；(4)从中间加强环向两端退焊可保证筒体在焊接时自由收缩。采用对称分段退焊能够尽量减少焊接变形，保证筒体的几何尺寸等物理精度，保证筒体运转平稳，延长使用寿命。
为了在冷渣机运行时保护连接管22和连接板23，可在筒体2成形之后在连接管 22和连接板23的外部(除了集箱21、中间加强环对、滚轮25、固定垫环沈之外)布置防护构件。
在步骤104中，在筒体2的内部空间中沿着筒体2的周向径向对称地布置蛇形管 27 (例如，在本实施例中，共12根蛇形管27)。蛇形管27的入口端被插入到集箱21中以与连接管22连通，使得冷却水可流入蛇形管27中，蛇形管27的出口端经进出水管组和旋转接头5与水管组件4的出水管连接。利用管夹271夹持住蛇形管27 (例如，在本实施例中， 在每根蛇形管27上布置有3个管夹271)，以使构成蛇形管27的多根管保持在一个平面上， 从而在冷却水流过蛇形管27的过程中蛇形管27不会因重力而弯曲或变形。各个管夹271 均从筒体2的内周朝着筒体2的中央以第一预定角度倾斜地延伸，由此使蛇形管27朝着筒体2的中央倾斜所述第一预定角度(例如，在本实施例中，所述第一预定角度为35° )。 在筒体2的内周与管夹271的接触处，在相邻的两个连接管22、被夹在这两个连接管22之间的连接板23以及管夹271之间形成的空间中设置垫块272，以进一步固定地支撑管夹 271 (例如，在本实施例中，由于管夹271与筒体2接触的部分包括3个连接管22和2个连接板23，所以在管夹271处设置2个垫块27 ，采用这种布置方式可增加支撑力度，防止其送到脱落，保证筒体运转平稳，延长使用寿命。
在步骤105中，将刮渣片273和翅片274插入到相邻的两根蛇形管27之间，使得刮渣片273和翅片274与筒体2的内周接触并焊接到筒体2的内周。在本实施例中，刮渣片273和翅片274均由钢材(例如，16Mn)制成。沿着从进渣装置1到出渣装置3的方向 (或者沿着从出渣装置3到进渣装置1的方向)焊接刮渣片273和翅片274。刮渣片273与筒体2的轴线平行地布置，与筒体2的内周形成第二预定角度的夹渣角(例如，在本实施例中，所述第二预定角度为60° )。布置在筒体2内靠近进渣装置3的位置的翅片274采用螺旋形布置(螺旋升角为60°，螺距为250mm)，布置在筒体2内其余位置的翅片274采用百叶式布置(轴向距离为250mm，轴向倾角为35° )，与筒体2的内周形成第三预定角度的夹渣角(例如，在本实施例中，所述第三预定角度为)，且上下相邻的两个翅片274的正面投影交错约20mm。
这样使用刮渣片和翅片增大与热渣的接触面积。进渣端的翅片设置为螺旋形的目的是便于推渣，而后端设置为百叶式布置是最理想的导热方式，通过设置角度来增加渣在筒体中的换热时间。
在步骤106中，将法兰(未示出)焊接到靠近冷渣机的出渣装置3的与集箱21相连的进出水管组上，由此完成筒体2的制造。法兰采用动力头加工，以获得同轴度。
对于按照上述方法制造出来的筒体2，可利用悬吊设备吊起筒体2，将筒体2安装在冷渣机的试验平台上，进行法兰的径向跳动检测、滚轮25的端跳和径向跳动检测，筒体2 的台架试验，以确保筒体2满足设计要求。同时工装平台7可用于制造下一个筒体2，从而确保工装平台7的循环利用，提高生产效率。
在进行筒体2的台架试验(例如，通过检测排出的冷却水和炉渣二者的温度来确定滚筒2是否满足设计要求)时，利用驱动装置6的电机61通过中间轮62和滚轮25驱动冷渣机的筒体2缓慢旋转，冷却水从水管组件4经旋转接头5进入筒体2的集箱21，流入连接管22和蛇形管27中，高温炉渣从进渣装置1进入筒体2，炉渣在筒体2中翻转(具体地说，在筒体2旋转的同时通过翅片274引导高温炉渣在筒体2内前进，同时刮渣片273带动炉渣向上提升，待炉渣达到一定高度后，利用筒体2的旋转向下抛撒炉渣)，同时与在连接管22和蛇形管27中流动的冷却水交换热，包含热量的冷却水经旋转接头5从水管组件 4排出，炉渣从出渣装置3排出，这样利用冷却水实现热量的循环利用。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。
权利要求
1.一种滚筒式冷渣机的筒体的制造方法，所述方法包括以下步骤布置用于支撑筒体的工装平台及胎架；将集箱、中间加强环、两个固定垫环安装在工装平台的胎架上；以中间加强环为基准向筒体的两端对称地分段退焊连接管和连接板，以使得连接管、 连接板焊接到集箱、中间加强环、两个固定垫环的内周面，由此形成筒体的外轮廓；在筒体的内部沿着筒体的内周径向对称地布置多个蛇形管；将刮渣片和翅片插入到相邻的两根蛇形管之间，并焊接到筒体的内周；将法兰焊接到靠近冷渣机的出渣装置的进出水管组上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在将集箱、中间加强环、两个固定垫环安装在工装平台及胎架上的步骤中，所述集箱、所述中间加强环、两个固定垫环布置在安装在工装平台上的支撑单元上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述支撑单元包括第一集箱胎架和第二集箱胎架、中间加强环胎架、两个固定垫环胎架。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，还包括步骤利用测量和校准装置调节第一集箱胎架、第二集箱胎架、中间加强环胎架、两个固定垫环胎架各自的中心线以及集箱、中间加强环、两个固定垫环各自的中心线。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，连接管穿过中间加强环的管孔、两个固定垫环的管孔被插入到设置在筒体的两端的集箱的孔中，连接管的外周与两个固定垫环的内周接触。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，连接板被集箱、中间加强环、两个固定垫环分成多段，布置在位于彼此相邻的两根连接管之间且被夹在集箱、中间加强环、两个固定垫环之间的空间。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在筒体的外部以中间加强环为基准向筒体的两端对称地分段退焊连接管和连接板，同时在筒体的内部以中间加强环为基准向筒体的两端对称地分段退焊连接管和连接板。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，蛇形管的入口端被插入到集箱中，蛇形管的出口端与冷渣机的水管组件连接，蛇形管被从筒体的内周延伸的管夹夹持住。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，蛇形管和管夹朝着筒体的中央倾斜第一预定角度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一预定角度是35°。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，在相邻的两个连接管、被夹在这两个连接管之间的连接板以及管夹之间形成的空间中布置垫块。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，刮渣片和翅片均由钢材制成，刮渣片与筒体的轴线平行地布置，与筒体的内周形成第二预定角度，布置在筒体内靠近进渣装置的位置的翅片采用螺旋形布置，布置在筒体内其余位置的翅片采用百叶式布置。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二预定角度是60°，螺旋形翅片的螺旋升角为60°，螺距为250mm，百叶式翅片的轴向距离为250mm，轴向倾角为35°，且与筒体的内周形成第三预定角度，且上下相邻的两个翅片的正面投影交错预定的距离。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第三预定角度是55°，所述预定的距离是 20mmo
全文摘要
本发明提供一种滚筒式冷渣机的筒体的制造方法，所述方法包括以下步骤布置用于支撑筒体的工装平台及胎架；将集箱、中间加强环、两个固定垫环安装在工装平台的胎架上；以中间加强环为基准向筒体的两端对称地分段退焊连接管和连接板，以使得连接管、连接板焊接到集箱、中间加强环、两个固定垫环的内周面，由此形成筒体的外轮廓；在筒体的内部沿着筒体的内周径向对称地布置多个蛇形管排；将刮渣片和翅片插入到相邻的两根蛇形管之间，并焊接到筒体的内周；将法兰焊接到靠近冷渣机的出渣装置的进出水管组上。
文档编号B23K31/02GK102513714SQ20111041832
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者李褒台, 李长青, 杨大庆, 王俊, 陆武魁 申请人:攀钢集团工程技术有限公司