CN102806257B - 一种对制冷设备用换热器进行环型折弯的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种将换热器折弯成环型的装置与方法，其特征在于采用由铸铁、橡胶和聚氨酯三种材料复合而成的折弯辊筒，使其直径小于实际的换热器的产品设计直径25％，控制随动小车和工件的运动速度比例，先将换热器一端折弯，折弯角度小于180°，掉头再将换热器的另一端折弯，可以将换热器折弯成环形，效率高，成型好。

Description

一种对制冷设备用换热器进行环型折弯的装置和方法

技术领域

本发明属于制冷设备生产领域，特别涉及一种能将换热器折弯成环型的加工工艺和装置。

背景技术

换热器是制冷设备中的一种核心装置，其结构包括铜管、翅片和端板，其中翅片及端板上面设有圆孔，铜管从圆孔中穿过，经过胀管设备的涨制后，铜管和翅片及端板实现了紧密配合成一体。将制作成型的换热器装配到制冷设备之中，制冷设备工作时制冷剂流经其换热器的铜管内，铜管通过自身及翅片实现同外界空气等介质的有效换热，实现散热。

依据现有换热器的需要，通常需要将用于制作换热器的铜管连同翅片一起弯制成L、U、口型，实施的具体工艺可分为两种，一种为夹住换热器一端的直线段，旋转折弯辊筒，自由端在随动小车上自由滑动；另一种首先也要夹住换热器一端的直线段，但折弯辊筒不旋转，而是与折弯辊筒同心的弯板旋转，推动换热器的自由端围绕折弯辊筒的中心旋转。在这两种折弯形式中，折弯辊筒的外观形式即尺寸均与产品的设计形状和尺寸完全相同。

随着制冷设备的不断发展，换热器单位体积的换热效果指标要求越来越高，因此需要制造环型换热器，在满足换热效果指标的同时，也是为了满足一些特殊制冷设备如车用冷柜等对换热器形状的具体要求。

若依然采用传统的折弯方法即折弯辊筒辊径与产品内径相同、一次成型，则存在以下问题：

(1)带有翅片的铜管折弯后反弹量太大，若采用外力对换热器强行压缩，然后再用连接板将两端固定，则产品多成卵圆形，形状不够规则，不易安装，而且材料被强行压缩后，在其内部产生的应力太大，影响使用寿命；

(2)由于是一次折弯，被折弯换热器两端的折弯工况不尽相同，受力不均造成后端的弧度过大而近似于直线，环型换热器的两端形状不尽一致，除不易安装之外，换热效果也不均匀。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本项发明解决的首要技术问题，是要提供一种可行的工艺及装置，能够将换热器折成符合要求的产品。

所发明的折弯设备的具体结构如附图1和附图2所示，主要由小链轮(17)、折弯辊筒(1)、键(2)、工件夹紧装置(5)、随动小车(6)、滑块(7)、直线导轨(8)、钢丝绳(9)、钢丝绳卷筒(10)、减速机(11)、旋转编码器(12)、主轴(13)和床身(18)构成，其中：床身(18)安装有直线导轨(8)及减速机(11),主轴(13)一端套装在减速机(11)的空心轴套中，主轴(13)的另一端套装有折弯辊筒(1)并通过键(2)使之固定；折弯辊筒(1)上装有工件夹紧装置(5)，直线导轨(8)上安有滑块(7)，滑块(7)上安装有随动小车(6)，随动小车(6)通过与之相连的钢丝绳(9)由钢丝绳卷筒(10)带动，通过滑块(7)在直线导轨(8)上作往复运动，主轴(13)的后端安装有起控制电机转速作用的旋转编码器(12)。另外，本发明中的折弯辊筒(1)采用三层复合材料制作而成，其中内层使用铸铁材料、中间层使用橡胶材料、最外层使用聚氨酯材料。

使用上述设备，发明者确定了新的作出新的换热器折弯方法，其工艺过程如附图3所示，采用直径小于实际的换热器的产品设计直径的折弯辊筒，一般应小20-25％；同时必须控制随动小车(6)的速度和被加工换热器工件(19)的速度之比，一般随动小车(6)的运动速度应为工件(19)运动速度的95％；工作时先将被折的换热器一端折弯，折弯角度小于180°，掉头再将换热器的另一端折弯，折弯角度以工件不互相干涉为准。

采用如上所述的折弯工艺获得了积极的效果，主要表现在：

(1)通过实验确定折弯辊筒的辊径，一般采用比实际的换热器的产品设计直径小的折弯辊筒辊径，以使折弯完成但翅片反弹后的直径与实际产品的要求基本一致；

(2)采用两次折弯的方法，以使换热器环型两段的形状完全相同，而且环型两端的弧线与产品要求基本一致；

(3)由于本发明中的折弯辊筒采用三层复合材料，这与以前普遍使用由单一材料制造的折弯辊筒在性能上有了显著提高。铸铁材料的使用增加了该部分的坚固性，不易变形；橡胶材料的使用增加了该部分的弹性；聚氨酯材料的使用增加了该部分的耐磨性和防滑性，同时橡胶和聚氨酯的重量要比原有使用的金属材料轻很多，节省能源，同时复合材料的使用又延长了折弯辊筒的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体设备结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明的工艺流程图；

图4为本发明的工件夹紧装置图。

具体实施方式

现结合本项发明的具体实施情况对于发明进行进一步的说明。

由图2和图3可见，本发明设备主要由下列各零部件构成，具体包括：折弯辊筒(1)、键(2)、工件夹紧装置(5)、随动小车(6)、滑块(7)、直线导轨(8)、钢丝绳(9)、钢丝绳卷筒(10)、减速机(11)、旋转编码器(12)、主轴(13)、大链轮(14)、链条(16)、小链轮(17)和床身(18)，图1中的19所示为工件，其中：床身(18)由型钢焊接而成，上面安装有直线导轨(8)及减速机座(15)；减速机(11)安装在减速机座(15)上,主轴(13)一端套装在减速机(11)的空心轴套中，主轴(13)的另一端套装有折弯辊筒(1)并通过键(2)使之固定；折弯辊筒(1)上装有工件夹紧装置(5)，工件夹紧装置(5)由锁紧连杆(3)和夹紧板(4)组成；直线导轨(8)上安有滑块(7)，滑块(7)上安装有随动小车(6)，随动小车(6)通过与之相连的钢丝绳(9)由钢丝绳卷筒(10)带动，通过滑块(7)在直线导轨(8)上作往复运动，钢丝绳卷筒(10)同轴的小链轮(17)与主轴(13)上的大链轮(14)通过链条(16)传动，在弯曲过程中工件(19)自由端搭载在随动小车(6)上随动,以减小摩擦阻力,防止倒片；主轴(13)的后端安装有旋转编码器(12)；利用编码器(12)控制减速机(11)的调频电机，以此确定或调整工件(19)的弯曲速度和转过角度。

另外，为了保证工件在弯曲超过180°时，利用工件(19)与随动小车(6)间的摩擦力使弯曲工件的弧面与折弯辊筒仍能良好的贴合，需要通过选择小链轮(17)和大链轮(14)的齿数确定传动比，使得随动小车(6)的运动速度约为工件(19)运动速度的95％。

如附图4所示，前述的由锁紧连杆(3)和夹紧板(4)组成的工件夹紧装置(5)为四连杆结构，主要由销轴A(20)、连接板(21)、长轴(22)、弯板(23)、旋转手柄(24)、销轴B(25)、拉杆(26)、拉杆套(27)、螺母(28)组成，其中的长轴(22)安装在轴套中，所述轴套焊接在折弯辊筒(1)上，长轴(22)两端铣扁，手柄(24)与长轴(22)螺纹连接，连接板(21)一端有扁孔套装在长轴(22)上，另一端通过销轴A(20)与弯板(23)的上端连接，旋转手柄(24)使长轴(22)带动连接板(21)围绕长轴(22)中心旋转；拉杆(26)在拉杆套(27)内滑动，拉杆套(27)焊接在折弯辊筒(1)上，拉杆(26)的下端穿过夹紧板(4)，并用螺母(28)将拉杆(26)的下端锁紧，拉杆(26)的上端通过销轴B(25)与弯板(23)的下端连接；因销轴A围绕长轴(22)中心做圆周运动，销轴B(25)沿拉杆套(27)中心线做直线运动，且弯板(23)上下两端销孔距离一定，所以，对应销轴A(20)的位置，可以确定销轴B(25)的位置。随着扳动手柄(24)带动销轴A(20)转动，销轴B(25)就会带动拉杆(26)及夹紧板(4)上下运动，夹紧工件(19)的端板。只要保证销轴A(20)的最终旋转位置超过销轴B(25)与长轴(22)中心的连线，即可保持自锁。

Claims (6)

1.一种将换热器折弯成环型的装置，其特征在于该装置主要由折弯辊筒(1)、键(2)、工件夹紧装置(5)、随动小车(6)、滑块(7)、直线导轨(8)、钢丝绳(9)、钢丝绳卷筒(10)、减速机(11)、旋转编码器(12)、主轴(13)、大链轮(14)、链条(16)、小链轮(17)、床身(18)组成，其中：床身(18)由型钢焊接而成，上面安装有直线导轨(8)及减速机座(15)，减速机(11)安装在减速机座(15)上,主轴(13)一端套装在减速机(11)的空心轴套中，主轴(13)的另一端套装有折弯辊筒(1)并通过键(2)使之固定，折弯辊筒(1)上装有工件夹紧装置(5)，工件夹紧装置(5)由锁紧连杆(3)和夹紧板(4)组成，直线导轨(8)上安有滑块(7)，滑块(7)上安装有随动小车(6)，随动小车(6)通过与之相连的钢丝绳(9)由钢丝绳卷筒(10)带动，通过滑块(7)在直线导轨(8)上作往复运动，钢丝绳卷筒(10)同轴的小链轮(17)与主轴(13)上的大链轮(14)通过链条(16)传动，在弯曲过程中工件(19)自由端搭载在随动小车(6)上随动；主轴(13)的后端安装有旋转编码器(12)，利用其控制减速机(11)的调频电机。

2.根据权利要求1所述的一种将换热器折弯成环型的装置，其特征在于装置中所述的由锁紧连杆(3)和夹紧板(4)组成的工件夹紧装置(5)为四连杆结构，主要由销轴A(20)、连接板(21)、长轴(22)、弯板(23)、旋转手柄(24)、销轴B(25)、拉杆(26)、拉杆套(27)、螺母(28)组成，其中的长轴(22)安装在轴套中，所述轴套焊接在折弯辊筒(1)上，长轴(22)两端铣扁，手柄(24)与长轴(22)螺纹连接，连接板(21)一端有扁孔套装在长轴(22)上，另一端通过销轴A(20)与弯板(23)的上端连接，旋转手柄(24)使长轴(22)带动连接板(21)围绕长轴(22)中心旋转；拉杆(26)在拉杆套(27)内滑动，拉杆套(27)焊接在折弯辊筒(1)上，拉杆(26)的下端穿过夹紧板(4)，并用螺母(28)将拉杆(26)的下端锁紧，拉杆(26)的上端通过销轴B(25)与弯板(23)的下端连接。

3.根据权利要求1所述的一种将换热器折弯成环型的装置，其特征在于装置中所述的折弯辊筒(1)采用三层复合材料制作而成，其中内层使用铸铁材料、中间层使用橡胶材料、最外层使用聚氨酯材料。

4.一种使用权利要求1-3中的任一项所述的装置将换热器折弯成环型的工艺方法，其特征在于采用直径小于实际的换热器的产品设计直径的折弯辊筒(1)，控制随动小车(6)的运动速度和工件(19)的运动速度之比，先将换热器一端折弯，折弯角度小于180°，掉头再将换热器的另一端折弯，折弯角度以工件不互相干涉为准。

5.根据权利要求4所述的一种使用上述装置将换热器折弯成环型的工艺方法，其特征在于方法中所述的采用直径小于实际的换热器的产品设计直径的折弯辊筒(1)是指比实际的换热器的产品设计直径小约25％。

6.根据权利要求4所述的一种使用上述装置将换热器折弯成环型的工艺方法，其特征在于方法中所述的控制随动小车(6)的运动速度和工件(19)的运动速度之比是指通过选择小链轮(17)和大链轮(14)的齿数确定传动比，使得随动小车(6)的运动速度约为工件(19)运动速度的95％。