布水器的制作方法改进

王兆健（唐山三友集团兴达化纤有限公司，河北　唐山　063305）

布水器的制作方法改进

王兆健（唐山三友集团兴达化纤有限公司，河北唐山063305）

本文主要介绍了布水器的外观、内部结构，及最初的制作、制作方法的改进。

布水器；锥体；卷板机；胎具

酸站车间布水器是是酸站脱气芯体，起到均匀分布酸液的主要作用。布水器由双层椎体组成，内部结构复杂，主要材料为PPH板材成型。外形最大直径为Φ2345mm，总体高度2145mm。其中上节锥体上端面直径Φ2345mm，下端面直径Φ 1118mm，高585mm。下节锥体上端面直径Φ2240mm，下端面直径Φ1020mm，高558mm。两节锥体为法兰连接。锥体中心由Φ 280*25的PPH管起到支撑连接作用。

1　首次制作布水器的方法

以往布水器全部为外协件，价格昂贵。2011年八万吨布水器制作为机制车间首次尝试自行制作，毫无经验可借鉴。制作采用厚12mm的PPH板材。车间技术人员和经验丰富的职工共同研究制定工艺流程，决定根据布水器锥体尺寸自行制作胎具，并采用板材加热成型的方法。经试验，板材加热成型至冷却后，存在反弹现象，不能保证布水器的尺寸要求。因此，车间决定采用冷作成型的方法制作布水器即利用手动卷板机制作锥体。扇形板材在手动卷板机上卷成锥体，两侧长短弧需要不同的进给速度。经研究，自制一套筒轴机构，固定在短弧一侧，起到限制速度的作用。这样就保证了卷制锥体时长弧端速度大于短弧端速度，经试验，锥体卷制成功。

2　制作方法的改进

2.1自制厚板锥体卷板机

车间以往制作的布水器板材最厚为12mm，加工技术已经成熟。2013年兴达酸站车间6套布水器共19个部件的制作任务要求更高，采用板厚20mm的PPH板材进行制作。锥体最小端直径为280mm，最大端直径2350mm，若采用卷板机卷制的方法，车间现有卷板机难以满足厚板锥体卷制要求。车间技术员和布水器的制作团队反复研究、试验，自行设计、制作了一台手动卷板机。如图1所示。

图1　卷板机

2.1.1卷板机各项参数的确定

因为此次布水器板厚增加到20mm，在设计卷板机时各辊之间间距增加到21mm。由于板材较厚，卷板时各辊受压力相应增加，为了避免卷板时辊子受压变形，查找相关数据后，辊子直径设计为Φ110mm。布水器锥体的上下端面直径相差较大，在卷制时是将整个锥体分成四个部分进行卷制。为了保证扇面板材在卷制时大端圆弧的成型，如图1所示，特将卷板机的两个下辊设计为成一定角度。根据现场多次试验验证，确定当两个下辊间角度成5°30′时卷制出的锥体能够满足图纸设计要求。

2.1.2卷板机端板的设计

卷板时为了限制锥体小端的速度，在卷板机的小端，即图1的左侧位置设置了一个限位滚轮，通过滚轮的摩擦力改变工件卷制时的线速度，从而使扇面成功卷制。下辊间的角度给端板的制作带来很大难度。辊两端的滑块需要根据辊体所成角度相应焊接在端板上。上辊滑块通过螺杆调节上下位置，并根据板厚调节上辊与两根下辊间的中心距。

经过实践证明，自制的手动卷板机能够较好的完成布水器锥体的卷制，锥体尺寸符合图纸的要求。此外，自制卷板机还可满足其他厚板锥体的卷制要求，具有长远的使用价值。

2.2制作组焊胎具，确保尺寸精准

锥体的四部分组焊完成后，需要和中心Φ280的管组焊成整体并在锥体内部焊接筋板。以往组焊是在地面上直接将管和锥体进行焊接，难以保证锥体端面的平面度，且筋板的位置不易确定。经过制作人员的多次试验，制作出锥体和中心管的组焊胎具，如图2所示。

图2　组焊胎具示意图

如图2所示，组焊胎具由中心管定位和锥体外圆定位两部分组成，整个胎具焊接在钳工平台上。组焊时将中心管和锥体分别就位，为防止焊接时产生焊接变形，将外圆处用卡兰固定。将中心管和锥体焊接完毕后，直接用图2中双点划线确定筋板位置即在平台上事先划出的确定胎具所在位置的线，这样即可确保筋板位置的准确性，且简便易行。

组焊胎具的应用降低了布水器组焊工序的难度，大大缩短了所用时间，提高了工作效率，并且保证了工件尺寸的精准性和工件外形的美观。

2.3其他制作细节的改进

布水器中心管上部有一封板，为h=86mm、底面Φ280mm的小锥体。以往制作中是有多块板材拼接而成，费时费力。改进后采用加热成型法，利用整块板直接成型，提高了工作效率的同时也保证了工件外形的美观。

3　结语

以往布水器均为外购件，车间自制成功并不断改进制作方法，节约了购置设备的资金且缩短了制作所需时间。制作过程中自制的卷板机、胎具等均可用于今后其他设备的生产，提高了工作效率。布水器制作方法的改进可推广到类似塑料罐体的制作中。