7.4. Технология изготовления трубных решеток

Трубные решетки (рис. 7.28) являются одними из важнейших деталей теплообменной аппаратуры. В решетках закрепляются трубы, а сами решетки чаще всего приваривают к корпусу аппарата или фиксируют с помощью фланцевого соединения.

Основные геометрические размеры этой детали: - наружный диаметр; S - толщина; – диаметр отверстий под трубки. Размеры параметров находятся в следующих диапазонах: = 530 ... 3690 мм; = 25, 38, 57 мм. Число канавок в отверстиях трубных решеток: 1 - (S < 26 мм) и 2 - (S > 26 мм).

Рис. 7.28. Конструкция трубной решетки

Твердость материала решетки должна быть выше, чем у труб. Отклонение расстояний между центрами отверстий меньше + 0,5 мм и меньше + 1,0 мм для любой суммы шагов. Неплоскостность 2 мм /1м диаметра. Трубные решетки бывают сварные и цельные. Материал - углеродистые стали, легированные стали, цветные металлы. Заготовки - листовой прокат.

Типовой маршрут обработки включает следующие группы операций:

• Расконсервация, очистка, разметка, резка проката;

• Обработка кромок, сварка карт, термообработка;

• Точение (токарно-карусельная) за два установа;

• Фрезерование пазов (для 2-х - 4-х ходовых теплообменников). В эти пазы устанавливают перегородки;

• Разметка отверстий под сверление;

• Сверление отверстий;

• Развертывание отверстий;

• Растачивание уплотнительных канавок.

При разметке отверстий необходимо исключить их попадание в зону сварных швов.

Учитывая, что рассматриваемая деталь имеет большое количество отверстий различного назначения, эта операция проводится с максимальной точностью и в определенной последовательности.

Для сверления отверстий используются 10-ти, 15-ти шпиндельные станки с программным управлением.

Растачивание уплотнительных канавок и фасок в отверстиях под трубы проводят на тех же станках, что и сверление. Растачивают канавки при помощи специальной оправки. Принцип ее работы заключается в том, что вертикальное перемещение скалки 1 в корпусе оправки 4 вызывает перемещение призмы 2 по направляющим 5, а, следовательно, и резца 3 (рис. 7.29). Резец начинает обрабатывать канавку только после того, как поверхности решетки коснется опорное кольцо 6, и дальнейшая подача шпинделя вызовет смещение вниз скалки 1.

В оправку может быть установлено два или три резца в зависимости от числа канавок.

Одним из методов обработки отверстий в трубных решетках является дорнование, которое проводят вместо зенкерования (рис. 7. 30). Дорн 2, как правило, сферический, закрепляется в оправке 1 и продавливается через отверстие в решетке 3. При этом необходимо обеспечить гарантированный натяг в зоне обработки - 0,2 ... 0,4 мм. Следует отметить, что инструмент (дорн) в 40 ... 45 раз дешевле, чем зенкер.

Зенкерование одного отверстия в решетке с 6 = 150 мм занимает примерно 1 мин, а дорнование в этих условиях – 6 - 8 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Характеристика методов выполнения отливок разные обозначения

№ метода	Литье заготовки	Масса заготовки, т	Наименьшая толщина стенки, мм	Форма заготовки	Квалитет	Шероховатость поверхности Ra, мкм	Материал	Производство
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	В песчаную смесь: при ручной формовке по деревянным моделям или шаблонам в опоках, почве или кессонах	Не ограничена (100 и более)	Из чугуна 3 – 5, из стали 5 ‑ 8, из цветных металлов 3‑ 8	Сложная	11-12	80 – 20	Чугун, сталь, цветные и специальные сплавы	Единичное и мелкосерийное производство
2	при машинной формовке по деревянным и металлическим моделям	До 10	То же	>>	10-11	20 - 5	То же	Серийное
3	при машинной формовке по металлическим моделям со сборкой стержней в кондукторах	3 - 5	>>	>>	10-11	>>	>>	Массовое и крупносерийное
4	В стержневые формы	Не ограничены	>>	>>	10-11	>>	>>	Единичное, серийное и массовое
5	В многократные (цементные, графитовые, асбесто- и графитоалебастровые) формы1	0,03 - 30	То же	Сложная	11-12	80 20	>>	Серийное
6	В оболочковые формы	До 0,15	Из стали 3 – 5, из алюминия 1 – 1,5	То же	9-10	10 – 2,5	>>	Серийное и массовое

Продолжение Приложения 1табл. 2

№ метода	Литье заготовки	Масса заготовки, т	Наименьшая толщина стенки, мм	Форма заготовки	Квалитет	Шероховатость поверхности Ra, мкм	Материал	Производство
7	По выплавляемым моделям	До 0,15	0,5	Сложная (при сборных моделях)	8 - 9	10 – 2,5	Сталь, труднообрабатываемые сплавы	Серийное и массовое производство
8	По замораживаемым ртутным моделям	До 0,14	0,5	То же	8 - 9	5 – 1,25	То же	То же
9	Центробежное	0,01 – 1,0	5 – 8	Тело вращения 2	10 -11	40 ‑ 10	Чугун, сталь, цветные сплавы	>>
10	В кокиль3	0,25 – 7	Из силумина 3,0; из стали 10; из чугуна (без отбела) 15	Зависит от конструкции кокиля	9 - 10	20 ‑ 2,5	То же	>>
11	Под давлением	До 0,1	0,5	То же	7 - 8	5,0 – 0,63	Сплавы цветных металлов	Крупносерийное и массовое
12	По газифицируемым моделям	До 15	Из стали 6 – 8	Сложная	5 ‑ 7-й по ОСТ 1015 и 1010	10 – 2,5	Сталь, чугун	Единичное и серийное

¹ Стойкость форм несколько десятков отливок.

² Возможно также получение сложных радиально расположенных в форме отливок размером до 200 мм одного стояка.

³ Метод экономически целесообразен при партии не менее 300 заготовок, а при литых поверхностях форм – не менее 100 заготовок.

Приложение 2 Таблица 3