[實用新型]用于U形管式換熱器內孔焊焊接缺陷返修的切割裝置

有效

• 申請號: 202020638128.1
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN212470425U
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李炳;王乃友;李瑞武;張毅;王崗
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00;B23D79/00;B23K9/167
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 常曉虎

本實用新型涉及一種用于U形管式換熱器內孔焊焊接缺陷返修的切割裝置，包括軸套、活動機構、切割刀片和定位組件，所述軸套用以伸入缺陷焊縫對應的管板管孔內，并在外力作用下能夠在管孔內以管孔的中心線為軸旋轉；所述切割刀片和活動機構均設置在軸套內，活動機構在軸套內的活動能夠帶動切割刀片的刀尖從軸套上相應的開口中露出或收回；所述定位組件安裝在軸套尾部的外圓面上，用于固定軸套在管孔內的軸向位置。利用本裝置可以伸入已產生缺陷的內孔焊焊縫對應的管板管孔內將焊縫完全切除，徹底去除已產生的任何種類的焊接缺陷，同時還可以在管板上開出新的V形內孔焊坡口，一步操作可以實現切割和開坡口兩種功能，具有簡單快捷的優點。

技術領域

本實用新型屬于焊接技術領域，尤其是涉及一種用于U形管式換熱器內孔焊焊接缺陷返修的切割裝置。

背景技術

U形管式換熱器是列管式換熱器的一種，它具有結構簡單、緊湊，熱補償性好，易于清洗等諸多優點，適用于管、殼壁溫差較大或殼程易結垢的場合，在石油、化工、能源等行業應用十分廣泛。顧名思義，U形管式換熱器的換熱管呈U形，它一般通過焊接的方式與管板相連構成管束。換熱管與管板的焊縫質量直接影響U形管式換熱器的換熱性能和工作穩定性。傳統的換熱管與管板焊接接頭位于管板端面，屬典型角接形式，因此焊接殘余應力大，抗應力腐蝕性能及熱沖擊性能較差。此外，在這種連接形式的換熱管與管板之間不可避免的會存在間隙，在使用過程中易產生間隙腐蝕，縮短換熱器的使用壽命。

內孔焊是近些年來發展起來的一種換熱管與管板的新型焊接技術，該技術先將管板經過加工與換熱管形成對接焊縫形式，再把焊槍從管板側的管孔伸到焊縫處進行焊接，因此焊接接頭為焊透的對接形式，焊接殘余應力小，可以避免產生應力腐蝕和間隙腐蝕。內孔焊對換熱管與管板的裝配間隙要求很高，受結構所限，直管式等其它類型的換熱器很難實現換熱管與管板的內孔焊接，目前僅有換熱管與管板易于裝配的U形管式換熱器可以滿足該要求。基于此，越來越多的重要場合開始選用內孔焊技術焊制的U形管式換熱器。

內孔焊技術要求高，操作難度大，焊接參數和施焊環境的微小變化都會導致產生焊接缺陷，并且重要場合的U形管式換熱器通常要求結構緊湊，因此換熱管排布較為密集，操作空間小，一旦出現任何焊接缺陷，只能采用封堵管板的管孔的方式進行補救，出現焊接缺陷的管孔較多時還會導致整臺換熱器的報廢。目前，內孔焊焊縫的難維修性已經成為制約其大規模應用的重要因素，但是，除上述封堵管板管孔的方式外，尚未見其它關于內孔焊焊接缺陷返修的方法見諸于報端。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于U形管式換熱器內孔焊焊接缺陷返修的切割裝置，利用該裝置可以將產生缺陷的內孔焊縫完全去除并在管板上開出新的內孔焊坡口，抽出原有U形換熱管，再更換新的U形換熱管重新與管板組對進行內孔焊接，徹底改變了目前存在的內孔焊時出現缺陷后只能采用堵管板管孔的方式進行補救的現象，大大提高了內孔焊焊接接頭的可維修性，可有效促進內孔焊技術的大規模應用。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種用于U形管式換熱器內孔焊焊接缺陷返修的切割裝置，包括軸套、活動機構、切割刀片和定位組件，所述軸套用以伸入缺陷焊縫對應的管板管孔內，并在外力作用下能夠在管孔內以管孔的中心線為軸旋轉；所述切割刀片和活動機構均設置在軸套內，活動機構在軸套內的活動能夠帶動切割刀片的刀尖從軸套上相應的開口中露出或收回；所述定位組件安裝在軸套尾部的外圓面上，用于固定軸套在管孔內的軸向位置。

所述活動機構為推桿，所述推桿在外力作用下能夠在軸套內沿軸套的軸線往復移動，推桿上設有傾斜的第一滑槽；切割刀片可旋轉的設置在軸套內，切割刀片的后端設有傾斜的第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽嚙合在一起；所述推桿在向軸套深處移動的過程中，第一滑槽和第二滑槽相對嚙合移動，以帶動切割刀片旋轉，并從軸套側面的方形通孔中旋出刀尖。

所述推桿的前端為半圓柱結構，后端為圓柱結構，在前端和后端交接位置設置所述的第一滑槽。