一种螺旋折流板管孔的加工方法

发明名称
一种螺旋折流板管孔的加工方法

摘要
一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，包括控制系统、旋转驱动装置、螺旋折流板、开孔装置、支撑定位装置，螺旋折流板的加工无需与管板配钻，所有管孔的加工均由控制系统智能完成。该发明通过智能制造技术精确定位开孔位置，由开孔装置完成开孔，实现了连续曲面开孔技术。

权利要求书
1 .一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，包括控制系统(1)、旋转驱动装置(2)、螺旋折流板(3)、开孔装置(4)、支撑定位装置(5) ，开孔装置(4)的开孔方向与螺旋折流板(3)的轴线方向平行。
2 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，螺旋折流板(3)上所有管孔的加工无需与管板配钻，定位与加工均由控制系统(1)控制完成。
3 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，开孔装置(4)固定在支撑定位装置(5)上。
4 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，控制系统(1)具有对螺旋折流板(3)与开孔装置(4)的相对位置的数据采集与控制功能。
5 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，控制系统(1)可控制旋转驱动装置(2)的旋转角度、控制开孔装置(4)的工作状态、控制支撑定位装置(5)的位置。
6 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，旋转驱动装置(2)可以驱动螺旋折流板(3)旋转。
7 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，开孔装置(4)可以采用激光切割方式，或钻孔方式，或高能开孔方式。
8 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，支撑定位装置(5)的结构形式可采用滑台组合结构或机器手结构或二者的组合。
9 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，支撑定位装置(5)可以采用液压驱动，或电动驱动，或气动驱动。
10 .根据权利要求1所述的一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，旋转驱动装置(2)可以采用液压驱动，或电动驱动，或气动驱动。

技术领域
本发明涉及一种螺旋折流板管孔的加工方法，属于智能制造领域。

背景技术
折流板是管壳式换热器中应用最普遍的折流板，常用结构有弓形、环形和圆形等，它们均为平板结构的折流板，一台管壳式换热器可能会用到几片至几十片折流板，因为折流板需要穿换热管，所以对折流板上各个管孔的位置要求极高，最常规的加工方法为多块折流板与管板配钻。管壳式换热器使用平板结构折流板时，壳程存在压降大、有流动滞死区、易结垢、传热效率低等缺陷。多年来，工程技术人员一直在探索各种高效的结构，其中就有螺旋折流板结构。螺旋折流板可分为连续螺旋折流板和非连续螺旋折流板（又叫搭接螺旋折流板），其区别在于连续螺旋折流板为标准的螺旋曲面，而非连续螺旋折流板一般由若干个1/4的扇形平面板替代曲面相间连接，形成与轴线成一定角度的近似螺旋平面。不论是连续螺旋折流板，还是非连续螺旋折流板，都需要在板上开很多管孔，用于穿换热管。对于传统的平板结构折流板而言，易于配钻加工。对于非连续螺旋折流板而言，虽然折流板是平面的，但是其管孔的法线与轴线存在一定角度，因此开孔方向必须与板面也成相应角度；对于连续螺旋折流板，折流板是曲面的，其每个管孔的法线与轴线存在不同的角度，开孔方向需要根据所在曲面的曲率确定，因此常规方法不能实现开孔。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种加工方法，该方法可以实现在曲面上精确、快速开孔。本发明解决技术问题的技术方案是：一种螺旋折流板管孔的加工方法，其特征在于，包括控制系统1、旋转驱动装置2、螺旋折流板3、开孔装置4、支撑定位装置5。螺旋折流板3固定在旋转驱动装置2上，控制系统1采集和控制旋转驱动装置2的位置角度，从而实现了控制系统1对螺旋折流板3的位置角度的精确控制。开孔装置4固定在支撑定位装置5上，控制系统1采集和控制支撑定位装置5的位置角度，从而实现了控制系统1对开孔装置4的位置角度的精确控制。控制系统1控制开孔装置4的工作状态，从而实现了自动化的精确开孔操作。开孔装置4的开孔方向与螺旋折流板3的轴向方向平行，保证了螺旋折流板3上管孔与换热管的同轴度。因为是在螺旋面（斜面）上开孔，开孔装置4采用激光切割最佳，也可以用采用高能（例如：水刀）切割或钻孔方式。支撑定位装置5的结构形式可采用滑台组合结构或机器手结构或二者的组合。支撑定位装置5可以采用液压驱动，或电动驱动，或气动驱动。旋转驱动装置2采用电动驱动最佳，也可采用液压驱动或气动驱动。

附图说明
图1是本发明的示意图。附图标记：1-控制系统，2-旋转驱动装置，3-螺旋折流板，4-开孔装置，5-支撑定位装置。

具体实施方式
将需要开孔的螺旋折流板利用工装安装在旋转驱动装置上，并做好支撑，调整螺旋折流板的旋转波动，将需要加工的控制数据输入控制系统，调试好旋转驱动装置、螺旋折流板、开孔装置和定位装置的各个参数，控制系统控制旋转驱动装置把螺旋折流板旋转到待加工角度，控制系统控制支撑定位装置使开孔装置到达预定加工位置，在控制系统的控制下支撑定位装置与开孔装置配合完成一个管孔的加工。然后控制系统控制旋转驱动装置使螺旋折流板转动，同时控制系统控制支撑定位装置使开孔装置到达下一个管孔的预定加工位置，开始对此管孔的加工，如此重复，完成螺旋折流板上所有管孔的加工。

 

附图1