CN101450348B - 换热器铜铝分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种换热器铜铝分离装置，用于分离空调换热器中的铜铝材料，包括一个矩形的工作台、安装在所述工作台中部的切割刀具排、耙离切割系统和安装在工作台一端的工件卡紧装置及工件传送装置；所述靶离切割系统具体包括：悬臂梁、垂直安装在所述工作台一端的支柱、切割刀具和耙具；所述悬臂梁安装在支柱的一端，且平行于所述工作台的工作面，所述切割刀具固定在所述悬臂梁的端头位置；所述耙具具有耙子形状耙头，垂直安装在悬臂梁上；所述工件卡紧装置将工件卡紧，所述传输控制装置带动卡紧后的工件向切割刀具排的方向运动，耙具将铝片耙离，切割刀具将铜管切断，进而将空调换热器的铜铝材料分离，能够获得很好的分离效果。

Description

换热器铜铝分离装置

技术领域

本发明涉及一种换热器铜铝分离装置，特别是涉及一种空调换热器铜铝分离装置。

背景技术

每年有大量的家用电器废旧报废，废旧家电中的某些物质可对环境造成污染，然而，某些废旧家用电器具有很高的回收再利用的价值。对废旧家电的回收再利用，符合我国可持续发展和循环经济的战略要求。

请参考图5，图5为空调换热器的基本组成结构示意图。

空调的制冷循环系统一般由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等部件组成，  其中蒸发器和冷凝器统称为换热器，均采用铜和铝两种材料制成。通常将铜管弯成U形，U形管口再与半圆管焊接，铜管穿过铝片制成的肋片。使用涨管技术将铜管膨胀，使铜管与铝片紧密接触，两者紧密结合，相互垂直固定。

废旧空调设备中的换热器的铜铝材料回收利用价值很高。

目前，欧洲、美国和日本等发达国家和地区采用整体粉碎分离的方法，也就是先将空调的换热器实施整体粉碎，然后再采用各种分选方法将其中的铜、铝、铁和塑料等材料分离。这种方法的优点是自动化程度较高，但是其设备成本很高，而且分离的材料纯度不高，粉碎过程中产生的烟尘容易造成空气污染。

我国主要采用人工方式分离回收空调换热器的铜铝材料。虽然分离的材料纯度高，但是生产率非常低，不能满足大批量材料分离处理的要求。

上述现有技术中人工分离方法的效率很低，整体分离方法的设备成本高，分离的材料纯度低。为此，现有技术中已经提出了一些相应的解决方案。

申请日为2005年2月25日，授权公开号为CN2801309的中国专利文献，公开了一种换热器铜铝分离装置。

该专利文献公开的换热器铜铝分离装置包括：工作台、轧辊进料装置、切断机构和震动分选筛。

通过轧辊装置将换热器的铜管和铝片轧平，并推动其进入切断机构，所述切断机构沿每根铜管的轴向方向将铜管和铝片切碎，然后将被切割后的铜管和铝片放进筛选装置。

被切割下来的铜管的尺寸大于铝片的尺寸，铜管被切割成长条形的半管，铝片被切割成小的矩形片。可通过筛选装置将铝片筛选出来，因而可实现换热器铜铝材料的分离。

虽然上述铜铝分离装置可以实现对换热器铜铝材料的分离，但是存在以下问题：

第一、虽然采用切割装置将铜管切割成长条形状，铜管的长度尺寸大于铝片的尺寸，但是在筛选过程中，由于筛选装置的筛选震动，可能导致铜管顺着筛孔漏出，进而导致铜铝材料分离的纯度不能满足要求。

第二、由于采用轧辊系统将铜铝材料轧平，可能导致铝片与铜管包裹在一起，所以在切割后，铜铝还是无法达到分离的状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种换热器铜铝分离装置，该装置可以对换热器的铜铝材料进行分离，并且能获得很好分离效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种换热器铜铝分离装置，用于分离空调换热器中的铜铝材料，包括一个矩形的工作台、安装在所述工作台中部的切割刀具排、耙离切割系统和安装在工作台一端的工件卡紧装置及工件传送装置；所述靶离切割系统具体包括：悬臂梁、垂直安装在所述工作台一端的支柱、切割刀具和耙具；

所述悬臂梁安装在支柱的一端，且平行于所述工作台的工作面，所述切割刀具固定在所述悬臂梁的端头位置；所述耙具具有耙子形状耙头，垂直安装在悬臂梁上；

所述工件卡紧装置将工件卡紧，所述传输控制装置带动卡紧后的工件向切割刀具排的方向运动。

优选地，所述切割刀具具体为单刃长条形刀具，其刀刃方向垂直于工件运动方向。

优选地，所述切割刀具排具体为至少三个等距并排安装的圆形刀具，所述圆形刀具的刀具面平行于工件运动方向。

优选地，通过第一电动机带动切割刀具排做旋转运动。

优选地，通过液压控制系统控制耙具和切割刀具的运动。

优选地，所述工件传送装置具体为两个并排安装的履带式传送装置，所述履带式传送装置的履带上具有倒刺。

优选地，所述工件卡紧装置具体为手动工件卡紧装置，所述手动工件卡紧装置的底部与水平导轨活动连接，并可沿所述水平导轨的长度方向做直线运动。

优选地，在靠近支柱的工作台上安装红外感应控制装置。

优选地，在所述切割刀具排的后端工作台下方放置铜管收集箱和铝片收集箱，所述铝片收集箱紧邻所述铜管收集箱放置。

本发明提供的换热器铜铝分离装置，在工作台中部安装切割刀具排，在所述工作台的一端安装工件卡紧装置和工件传送装置，耙离切割系统包括悬臂梁、支柱、切割刀具和耙具。工件卡紧装置将工件固定，工件传送装置带动工件向前运动，由切割刀具排沿垂直于铝片的方向将铝片切割成若干段，所述耙具将被切割的铝片耙离，然后通过切割刀具将铜管切断。由于采用耙具将被切割后的铝片从铜管上耙离下来，通过切割刀具将耙离铝片后的铜管切断，进而可将铝片直接放进铝片收集箱中，而被切割下来的铜管直接落入铜管收集箱中，从而可实现相当高的分离纯度。

附图说明

图1为本发明换热器铜铝分离装置主视图；

图2为本发明换热器铜铝分离装置俯视图；

图3为本发明耙具的结构示意图；

图4为本发明切割刀具的结构示意图；

图5为空调换热器基本组成结构示意图；

图6为经预处理后的空调换热器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明换热器铜铝分离装置主视图；图2为本发明换热器铜铝分离装置俯视图。

本发明实施例的换热器铜铝分离装置具体包括：一个矩形工作台、安装在所述工作台中部的切割刀具排16、耙离切割系统装置和安装在工作台一端的工件卡紧装置及工件传送装置。

所述靶离切割系统具体包括悬臂梁1、支柱2、切割刀具22和耙具19。

所述支柱2垂直固定在工作台的尾端，所述悬臂梁1的一端固定在支柱2的上端，且平行于工作台的工作面，所述悬臂梁1截面为矩形，在其长度方向开设方形开槽(附图中未示出)，所述开槽的长度与所述耙具19的水平运动行程相适应，在所述通槽内具有水平液压缸20。

在所述悬臂梁1的一端具有垂直于工作台的第一垂直液压缸23，其一端垂直安装切割刀具22，通过液压系统控制所述切割刀具22做垂直往复直线运动。

在靠近切割刀具22的悬臂梁1上，同样具有垂直于工作台的第二垂直液压缸26，其一端垂直安装有耙具19，另一端固定在悬臂梁1内的水平液压缸20的输出端。通过液压控制系统控制所述耙具19做垂直往复直线运动和水平往复直线运动。

请参考图3和图4，图3为本发明耙具的结构示意图；图4为本发明切割刀具的结构示意图。

如图3所示，所述切割刀具22具体包括长条形的刀刃221，具有与刀刃22 1垂直的刀具柄222，其固定在所述悬臂梁1的端头位置的第一垂直液压缸23的输出端，其刀刃221的方向垂直于工件运动方向。

如图4所示，耙具19具有耙子形状耙头191，具有与耙头垂直的耙柄192。所述耙具19的耙具柄192，其安装在第二垂直液压缸26的输出端，第二垂直液压缸26安装在悬臂梁1上，悬臂梁1的下端面开有长度方向的开槽(附图中未示出)，所述第二垂直液压缸26垂直安装在所述开槽内，并可在通开槽的长度方向活动。在所述悬臂梁的开槽内具有水平液压缸20，水平液压缸20的活塞可带动所述第二垂直液压缸作水平方向的直线运动。

所述工件卡紧装置具体为手动工件卡紧装置，所述手动工件卡紧装置的底部与水平的导轨9连接，并可沿导轨9长度方向做直线运动。

在所述手动工件卡紧装置12的前面安装工件传送装置，具体为两个并排安装的履带式传送装置，每个传送装置均包括第一电动机11和带倒刺的履带13。

在所述工件传送装置的前面安装切割刀具排16，所述铝片切割刀具排16具体为沿平行于工件运动方向等距并排安装至少三个圆形刀具，可根据工件的宽度适当选取切割刀具排16的刀具数目，可通过第二电动机7带动刀具排5做旋转运动。

所述切割刀具排16具体为五个等距并排安装的圆形刀具，所述圆形刀具的刀具面平行于工件运动方向，并通过第二电动机7带动切割刀具排16做旋转运动。

在靠近支柱2的工作台上安装红外感应控制装置21，并与第一电动机11和切割刀具排16的第二电动机7的控制系统连接。

在所述切割刀具排16的后端的工作台下方，放置铝片材料的收集箱5和铜管材料的收集箱6，所述铝片收集箱5位于所述铜管收集箱6的前面。

请参考图6，图6为经预处理后的空调换热器的结构示意图。

下面具体描述本发明实施例提供的换热器铜铝分离装置实现铜铝材料分离的工作过程：

第一步，将经过修整的冷凝器和蒸发器的铜铝材料放置于工作台上，工件传送装置的运动方向与铜管的长度方向相同，调整并对正切割刀具排16的工作位置，通过手动工件卡紧装置12将工件固定卡紧。

第二步，启动第一电动机11、第二电动机7和红外感应控制装置21。第一电动机11运转，带动履带14运动，同时，第二电动机7通过皮带15和皮带轮8带动切割刀具排16作旋转运动。

将工件放置在传送履带14上，在第一电动机11的带动下，被手动工件卡紧装置12卡紧的工件沿着水平导轨9向切割刀具排16的方向作直线运动。

第三步，控制第一电动机11的转速，使得工件以均匀的速度向前运动，当工件运动到达旋转的切割刀具排16位置时，切割刀具排16执行对铝片切割操作，可根据工件的切割情况适当调整工件运动速度，在切割刀具排16切割工件的同时，工件继续以均匀速度向前运动，工件运动的同时切割铝片。

当工件前端运动到红外感应控制装置21前方的位置时，由于红外感应控制装置21接收到工件前端发出的红外信号，便发射控制第一电动机11停止的信号，使得第一电动机11停止运转，工件停止运动。

第四步，启动耙离系统的液压控制系统，该液压传动系统控制切割刀具22的第一垂直液压缸23和耙具19的第二垂直液压缸26和水平液压缸20工作。

第二垂直液压缸26中的活塞运动，进而带动耙具19作垂直方向直线运动，当耙头221上的耙齿伸入工件内，水平液压缸20的活塞带动第二垂直液压缸26作水平方向的直线运动，进而耙具19将被切割刀具排22切割后的铝片从铜管上耙离下来，并落入铝片收集箱5中。

第五步，液压控制系统控制第一垂直液压缸的活塞作垂直方向的直线运动，进而带到切割刀具22作落下一切割一升起的切割操作。切割刀具22将被耙离铝片后的铜管切断，被切断的铜管落入铜管收集箱6中。耙离铝片和切割铜管的操作交替进行，最终获得铜铝材料的分离。

切割耙离工作系统的耙离操作和切割配合运行，根据红外感应控制装置21判断耙离切割工作动作结束，然后继续进行下一组同样工作操作，当工件传送工作系统达到最后工作位置点时，停止运行。

第六步，剩余的无法切割耙离的一小部分铜管和铝片，通过简单拆解即可将其分离。

第七步，切割完成后，通过人工操作使得手动工件卡紧装置12复位，再重新装入需分离的工件，重复进行上述切割耙离操作。

本发明实施例通过切割刀具排16先将空调换热器的铝片切割成若干断，然后通过耙具19将铝片从铜管上耙离下来，之后采用切割刀具22将铜管切割下来，可直接放进单独的收集箱中，从而可实现相当高的分离材料的纯度。

以上所述实施例中的耙具和切割刀具采用液压控制系统，显然，也可采用电气控制方式实现对耙具和切割刀具的控制。同样，也可采用液压卡紧装置代替手动工件卡紧装置对工件定位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种换热器铜铝分离装置，用于分离空调换热器中的铜铝材料，其特征在于，包括一个矩形的工作台、安装在所述工作台中部做旋转运动的切割刀具排(16)、耙离切割系统和安装在工作台一端的工件卡紧装置及工件传送装置；所述靶离切割系统具体包括：悬臂梁(1)、垂直安装在所述工作台一端的支柱(2)、做垂直往复直线运动的切割刀具(22)和做垂直往复直线运动和水平往复直线运动的耙具(19)；

所述悬臂梁(1)安装在支柱(2)的一端，且平行于所述工作台的工作面，所述切割刀具(22)固定在所述悬臂梁(1)的端头位置；所述耙具(19)具有耙子形状耙头，垂直安装在悬臂梁(1)上；

所述工件卡紧装置将工件卡紧，所述工件传送装置带动卡紧后的工件向切割刀具排(16)的方向运动；

由所述切割刀具排(16)沿垂直于铝片的方向将铝片切割成若干段，所述耙具(19)将被切割的铝片耙离，然后通过所述切割刀具(22)将铜管切断。

2.如权利要求1所述的换热器铜铝分离装置，其特征在于，所述切割刀具(22)具体为单刃长条形刀具，其刀刃方向垂直于工件运动方向。

3.如权利要求1所述的换热器铜铝分离装置，其特征在于，所述切割刀具排(16)具体为至少三个等距并排安装的圆形刀具，所述圆形刀具的刀具面平行于工件运动方向。

4.如权利要求3所述的换热器铜铝分离装置，其特征在于，通过第一电动机(11)带动切割刀具排(16)做旋转运动。

5.如权利要求1所述的换热器铜铝分离装置，其特征在于，通过液压控制系统控制耙具(19)和切割刀具(22)的运动。

6.如权利要求1所述的换热器铜铝分离装置，其特征在于，所述工件传送装置具体为两个并排安装的履带式传送装置，所述履带式传送装置的履带上具有倒刺。

7.如权利要求1所述的换热器铜铝分离装置，其特征在于，所述工件卡紧装置具体为手动工件卡紧装置，所述手动工件卡紧装置的底部与水平导轨(9)活动连接，并可沿所述水平导轨(9)的长度方向做直线运动。

8.如权利要求1至7任一所述的换热器铜铝分离装置，其特征在于，在靠近支柱(2)的工作台上安装红外感应控制装置(21)。

9.如权利要求8所述的换热器铜铝分离装置，其特征在于，在所述切割刀具排(16)的后端工作台下方放置铜管收集箱(6)和铝片收集箱(5)，所述铝片收集箱(5)紧邻所述铜管收集箱(6)放置。

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