CN107502728A - 一种u形管弯头去应力随动夹持装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种U形管弯头去应力随动夹持装置，涉及热处理领域，包括左右对称设置的左夹持单元和右夹持单元，左夹持单元包括输出端竖直向下的气缸、上下对称设置的上夹持构件和下夹持构件，上夹持构件包括球面支撑座、绝缘块和导电夹持块，球面支撑座与气缸的输出端固定，球面支撑座包括底部呈下凸球面结构的头部，绝缘块顶部设有下凹球面结构的支撑槽，球面支撑座的头部连接绝缘块的支撑槽并可沿支撑槽转动，导电夹持块固定在绝缘块底部，导电夹持块的底面设有内凹球面结构的夹持槽。该装置使U形管被夹持部位在热处理时能自由延展和收缩，减小变形，避免了不合格的内表面质量及内涡流检测信号的产生。
Description
技术领域
本发明涉及热处理领域，特别是涉及一种U形管弯头去应力随动夹持装置。
背景技术
利用低电压、大电流把U形管的弯头端加热到工艺温度，再进行相应的保温、冷却是弯头去应力的常用处理方式，但是由于材料存在热胀冷缩的物理特性，U形管的弯头在加热和冷却过程中会不可避免地出现延伸和收缩现象。如果在这个过程中导电夹块对钢管的延伸和收缩形成阻碍和约束，对钢管被夹持部位的前端会造成一定的影响（薄壁管尤其明显），内窥镜检查时会在该部位看到内壁存在月牙形的痕迹，内涡流检测时也会出现异常信号。这种影响是高标准要求的U形管所不能接受的，会在内窥镜检查和内涡流检测时被判为不合格。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是U形管去应力处理时弯头部变形受阻，克服现有技术的缺点，提供一种U形管弯头去应力随动夹持装置，使U形管被夹持部位在热处理过程中能随着弯头部分温度的变化自由地延展和收缩。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种U形管弯头去应力随动夹持装置，包括左右对称设置的左夹持单元和右夹持单元，左夹持单元包括输出端竖直向下的气缸、上下对称设置的上夹持构件和下夹持构件，上夹持构件包括球面支撑座、绝缘块和导电夹持块，球面支撑座与气缸的输出端固定，球面支撑座包括底部呈下凸球面结构的头部，绝缘块顶部设有下凹球面结构的支撑槽，球面支撑座的头部连接绝缘块的支撑槽并可沿支撑槽转动，导电夹持块固定在绝缘块底部，导电夹持块的底面设有内凹球面结构的夹持槽。
技术效果：本发明在电加热去应力设备上采用随动夹持装置，使U形管被夹持部位在热处理过程中能随着弯头部分温度的变化实现自由地延展和收缩；在去应力时U形管被夹持部位产生的不对称的水平方向和竖直方向的变形都可通过球面支撑座的转动进行补偿，从而使被夹持部位变形程度尽可能减小，避免了不合格的内表面质量及内涡流检测信号的产生。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，球面支撑座还包括基座和转轴，转轴位于基座内，基座设于绝缘块顶部，头部与转轴之间的连接结构为球形铰接。
前所述的一种U形管弯头去应力随动夹持装置，还包括两辆小车，小车底部设有滚轮，左夹持单元和右夹持单元分别设于两辆小车上。
前所述的一种U形管弯头去应力随动夹持装置，还包括工作基面，工作基面设有若干滑行轨道，滑行轨道根据U形管不同的弯曲半径设置，小车可在滑行轨道内滑动。
前所述的一种U形管弯头去应力随动夹持装置，绝缘块的材质可选用胶木或其他硬质绝缘物。
本发明的另一目的在于提供一种上述方案所述的U形管弯头去应力随动夹持装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、根据待去应力处理U形管的弯曲半径，将小车调整到相应位置的滑行轨道内；
S2、把U形管放置于下夹持构件的导电夹持块的夹持槽内；
S3、启动气缸，使上夹持构件的导电夹持块下压，上下两块导电夹持块将U形管夹紧、固定；
S4、对U形管进行后续的弯头加热、保温、冷却等去应力处理程序。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的球面支撑座通过球形铰接方式在水平、竖直方向均可实现转动，从而能够对U形管热处理过程中被夹持部位产生的水平、竖直方向不对称的变形进行补偿，降低变形程度，提高U形管内表面质量，减少内涡流检测信号产生；
（2）本发明的左夹持单元和右夹持单元均设置在带滚轮的小车上，通过滑行轨道的选择可处理不同弯曲半径的U形管，提高实用性、适用范围。
（3）本发明结构简单、实用性强，可反复使用，操作简便。
附图说明
图1为本实施例中左边部分的夹持结构示意图；
其中：1-气缸；2-球面支撑座；201-基座；202-转轴；203-头部；3-绝缘块；301-支撑槽；4-导电夹持块；401-夹持槽；5-小车；501-滚轮。
具体实施方式
本实施例提供的一种U形管弯头去应力随动夹持装置，结构如图1所示。
该U形管弯头去应力随动夹持装置包括工作基面和两辆左右对称的小车5，工作基面设有若干左右对称的滑行轨道，滑行轨道根据待处理的U形管不同的弯曲半径设置；小车5底部设有滚轮501，可在滑行轨道内滑动。
左右小车5上分别设有对称的左夹持单元和右夹持单元。左夹持单元包括气缸1、上下对称设置的上夹持构件和下夹持构件。气缸1固定在小车5上且输出端竖直向下。
上夹持构件包括球面支撑座2、绝缘块3和导电夹持块4。球面支撑座2包括基座201、转轴202和头部203，基座201与气缸1的输出端固定且设于绝缘块3顶部，转轴202位于基座201内，头部203位于基座201下方且呈下凸球面结构，头部203与转轴202之间的连接结构为球形铰接。绝缘块3的材质可选用胶木或其他硬质绝缘物，绝缘块3顶部设有下凹球面结构的支撑槽301，球面支撑座2的头部203连接绝缘块3的支撑槽301并可沿支撑槽301转动。导电夹持块4固定在绝缘块3底部，导电夹持块4的底面设有内凹球面结构的夹持槽401。
工作过程及原理：
S1、根据待去应力处理U形管的弯曲半径，将小车5调整到相应位置的滑行轨道内；
S2、把U形管放置于下夹持构件的导电夹持块4的夹持槽401内；
S3、启动气缸1，使上夹持构件的导电夹持块4下压，上下两块导电夹持块4将U形管夹紧、固定；
S4、对U形管进行后续的弯头加热、保温、冷却等去应力处理程序。
U形管去应力处理时，其弯头端因温度变化会发生热胀冷缩，此时，热胀冷缩体现在U形管被夹持部位产生的变形是不均匀、不平行的伸缩，该不平行伸缩量便依靠上、下两块导电夹持块4通过绝缘块3在球面支撑座2上的水平转动进行补偿，进而会推动小车5在滑行轨道内沿水平方向滑动，这样U形管被夹持部位在水平方向上的运动约束点就全部被消除。
同时，由于U形管自身的热传导会使其被夹持部位发生直径变化，热端的直径略大于冷端的直径，该直径的膨胀量也依靠上、下两块导电夹持块4在球面支撑座2上的垂直转动进行补偿。
由此，使U形管被夹持部位在热处理过程中能随着弯头部分温度的变化自由地延展和收缩，从而使被夹持部位的变形尽可能减小，避免了不合格的内表面质量及内涡流检测信号的产生。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种U形管弯头去应力随动夹持装置，其特征在于：包括左右对称设置的左夹持单元和右夹持单元，所述左夹持单元包括输出端竖直向下的气缸（1）、上下对称设置的上夹持构件和下夹持构件，所述上夹持构件包括球面支撑座（2）、绝缘块（3）和导电夹持块（4），所述球面支撑座（2）与气缸（1）的输出端固定，所述球面支撑座（2）包括底部呈下凸球面结构的头部（203），所述绝缘块（3）顶部设有下凹球面结构的支撑槽（301），所述球面支撑座（2）的头部（203）连接绝缘块（3）的支撑槽（301）并可沿支撑槽（301）转动，所述导电夹持块（4）固定在绝缘块（3）底部，所述导电夹持块（4）的底面设有内凹球面结构的夹持槽（401）。
2.根据权利要求1所述的一种U形管弯头去应力随动夹持装置，其特征在于：所述球面支撑座（2）还包括基座（201）和转轴（202），所述转轴（202）位于基座（201）内，所述基座（201）设于绝缘块（3）顶部，所述头部（203）与转轴（202）之间的连接结构为球形铰接。
3.根据权利要求1所述的一种U形管弯头去应力随动夹持装置，其特征在于：还包括两辆小车（5），所述小车（5）底部设有滚轮（501），所述左夹持单元和右夹持单元分别设于两辆小车（5）上。
4.根据权利要求4所述的一种U形管弯头去应力随动夹持装置，其特征在于：还包括工作基面，所述工作基面设有若干滑行轨道，所述滑行轨道根据U形管不同的弯曲半径设置，所述小车（5）可在滑行轨道内滑动。
5.根据权利要求1所述的一种U形管弯头去应力随动夹持装置，其特征在于：所述绝缘块（3）的材质可选用胶木或其他硬质绝缘物。
6.一种用于如权利要求4所述的U形管弯头去应力随动夹持装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、根据待去应力处理U形管的弯曲半径，将所述小车（5）调整到相应位置的滑行轨道内；
S2、把U形管放置于所述下夹持构件的导电夹持块（4）的夹持槽（401）内；
S3、启动所述气缸（1），使所述上夹持构件的导电夹持块（4）下压，上下两块所述导电夹持块（4）将U形管夹紧、固定；
S4、对U形管进行后续的弯头加热、保温、冷却等去应力处理程序。
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