（洛阳双瑞特种装备有限公司，河南洛阳 471000）

热交换器是流体进行热量交换的一种工艺换热设备，可满足一种高温流体降温和另一种低温流体升温的需要。其在化工、石油、制药及能源等工业部门应用相当广泛，是化工生产中不可缺少的重要设备之一［1］。管束结构（图1）是热交换器的重要组成部分，由管板、折流板、拉杆、定距管（分段套在拉杆外面，位于折流板间）、换热管等组成［2］。管束结构中包含大量的换热管，换热管质量在管束结构总质量中的占比高达80%。

图1 热交换器管束结构示图

换热管管束穿管主要包含抬管、认管头、推管3个作业流程，目前整个作业流程全部由手工完成，劳动强度大，无其他机械设备协助，效率极低。经统计，1台热交换器的管束需3～4人用时1.5 d才能完成换热管的穿管，无法满足车间产品正常生产进度，因而大约有半数的管束穿管工作需要通过外协加以解决，不仅增加了制造成本，而且外协的交货期也无法保证。为了有效提高热交换器管束的穿管效率，满足生产需要，且穿管为重复性工作，无需太高的人工技能，有必要将手工穿管作业升级为机械全自动作业［3-5］。

1 直管换热管穿管操作现状及自动化升级思路

1.1 穿管流程

直管换热管人工穿管操作现场见图2。操作时，由3名操作者同时抬起1根换热管，另有1名操作者负责将换热管对准折流板管孔，然后3名操作者向前推动换热管使其进入管孔，直至穿过固定管板。

图2 人工穿管操作现场