CN102921780A - 换热器折弯加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器折弯加工装置，包括移动平台、折弯辊、挡板、顶板和辊锁夹，移动平台用以放置承托穿好翅片的换热器，并带动换热器平移至折弯位置；折弯辊设于移动平台一端上方，尾端连有旋转电机，首端设有夹轴；挡板设于折弯辊首端一侧并与折弯辊呈相切连接；顶板设于挡板下部，通过升降用以夹紧设于其与挡板之间的换热器，使换热器随折弯辊一起旋转折弯；辊锁夹一端设有转轴，另一端通过与折弯辊首端的夹轴配合以实现与折弯辊的夹紧锁定。通过该装置能够有效对具有椭圆形或近似椭圆形盘管的换热器进行折弯加工，避免在折弯过程中对翅片及盘管造成损伤，使其达到设计要求，整个装置为全自动控制，能够提高生产效率，保证质量，作业稳定。

Description

换热器折弯加工装置

技术领域

本发明涉及换热器加工设备，更具体地说，涉及一种换热器折弯加工装置。

背景技术

当前在机械压缩制冷的设备中，常常会用到冷凝器、蒸发器等换热装置，通过冷凝器对高温高压的制冷剂散热，然后再进入室内通过蒸发器膨胀吸热，从而达到制冷的效果。而换热装置的散热效果将直接影响到整个制冷设备的制冷能效。

传统的换热装置是采用圆盘管（径向截面为圆形）和套设于盘管上的散热翅片（穿孔也为圆形），将管内介质的热量与外界空气交换，以达到散热的目的，其主要是靠风在散热翅片吹过时将热量散发的，但是由于圆盘管的风阻较大，而且在圆盘管的背风处存在涡流，使得圆盘管的背部有风吹不到的死角，因此严重影响了风力的散热效果，从而影响制冷的效率。另外，由于介质在圆盘管内流通较为顺畅，流速较快，同样也使得散热效果不佳。这样的换热器的热交换能力较差，为了降低温度，有时需要制造较大体积的换热器（两排甚至三排圆盘管合并设置），这样又大大增加了生产成本及工艺难度，因此无法满足高效制冷的要求。

另外，对于圆盘管的换热器折弯加工比较简单和成熟，但是对于异形管的折弯加工，由于异形管的形状特殊要求，现有的加工设备和方法具无法达到设计需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种换热器折弯加工装置，有效适用于对具有椭圆形或近似椭圆形盘管的换热器进行折弯加工。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该换热器折弯加工装置，用于具有椭圆形或近似椭圆形盘管的换热器的折弯加工，包括：

移动平台，用以放置承托穿好翅片的换热器，并带动换热器平移至折弯位置；

折弯辊，设于移动平台一端上方，折弯辊尾端连有旋转电机，首端设有夹轴；

挡板，设于折弯辊首端一侧并与折弯辊呈相切连接；

顶板，设于挡板下部，通过升降用以夹紧设于其与挡板之间的换热器，使换热器随折弯辊一起旋转折弯；

辊锁夹，一端设有转轴，另一端通过与折弯辊首端的夹轴配合以实现与折弯辊的夹紧锁定。

所述的挡板上表面还设有平行模块，所述的顶板呈T形，下端上还设有折弯辅助夹，通过其上旋与平行模块相扣，以实现挡板与顶板之间的夹紧锁定。

所述的顶板上表面一侧还设有一限高块，用以限制挡板与顶板夹紧时的间距。

所述的折弯辊的直径为100mm～120mm；所述的挡板的板面厚度为40mm～60mm；所述的移动平台的板面长度为1255mm～1500mm，宽度为250mm～350mm。

所述的近似椭圆形为由若干段不同曲率的曲线、若干段直线、或者若干段不同曲率的曲线和直线相连接组合成的封闭图形。

在上述技术方案中，本发明的换热器折弯加工装置包括移动平台、折弯辊、挡板、顶板和辊锁夹，移动平台用以放置承托穿好翅片的换热器，并带动换热器平移至折弯位置；折弯辊设于移动平台一端上方，尾端连有旋转电机，首端设有夹轴；挡板设于折弯辊首端一侧并与折弯辊呈相切连接；顶板设于挡板下部，通过升降用以夹紧设于其与挡板之间的换热器，使换热器随折弯辊一起旋转折弯；辊锁夹一端设有转轴，另一端通过与折弯辊首端的夹轴配合以实现与折弯辊的夹紧锁定。通过该折弯加工装置能够有效对具有椭圆形或近似椭圆形盘管的换热器进行折弯加工，避免在折弯过程中对翅片及盘管造成损伤，使其达到设计要求，整个装置为全自动控制，能够提高生产效率，保证质量，作业稳定。

附图说明

图1是本发明的折弯加工装置的结构示意图（折弯前状态）。

图2是本发明的折弯加工装置的结构示意图（折弯后状态）；

图3是本发明的折弯加工方法的流程框图；

图4是本发明的折弯前的换热器的俯视示意图；

图5是本发明的折弯后的换热器的俯视示意图；

图6是本发明的折弯后的换热器的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明的换热器折弯加工装置用于具有椭圆形或近似椭圆形盘管的换热器的折弯加工，在此需要说明的是，所述的近似椭圆形为由若干段不同曲率的曲线、若干段直线、或者若干段不同曲率的曲线和直线相连接组合成的封闭图形。请参阅图1～图2所示，该折弯加工装置包括：移动平台11，用以放置承托穿好翅片的换热器（见图4所示），并带动换热器平移至折弯位置，在此需要说明的是，该翅片1上的穿孔为相应的椭圆形或近似椭圆形，通过穿孔穿设于盘管2上，并通过胀管使其与盘管2相固定；折弯辊12，设于移动平台11一端上方，折弯辊12尾端连有旋转电机（图中未示出），首端设有夹轴13；挡板14，设于折弯辊12首端一侧并与折弯辊12呈相切连接；顶板15，设于挡板14下部，一端通过支架也连接至旋转电机，并通过驱动机构控制其夹紧设于其与挡板14之间的换热器，使换热器随折弯辊12一起旋转折弯；辊锁夹16，一端设有转轴17，另一端通过驱动机构控制辊锁夹16与折弯辊12首端的夹轴13配合以实现与折弯辊12的夹紧锁定。所述的挡板14上表面还设有平行模块18，所述的顶板15呈T形，下端上还设有折弯辅助夹19，通过驱动机构控制其上旋与平行模块18相扣，以实现挡板14与顶板15之间的夹紧锁定。所述的顶板15上表面一侧还设有一限高块20，用以限制挡板14与顶板15夹紧时的间距，限高块20的厚度根据具体待加工的翅片1尺寸来定。通过多次计算和反复试验，将所述的折弯辊12的直径设计为100mm～120mm；所述的挡板14的板面厚度设计为40mm～60mm；所述的移动平台11的板面长度设计为1255mm～1500mm，宽度设计为250mm～350mm，能够较好的满足目前市场上绝大多数规格换热器的折弯加工。所述的驱动机构可以为机械齿轮、油缸或气缸，使得辊锁夹16、顶板15、折弯辅助夹19保持联动控制。通过该折弯加工装置能够有效对具有椭圆形或近似椭圆形盘管2的换热器进行折弯加工，避免在折弯过程中对翅片1及盘管2造成损伤，使其达到设计要求，整个装置为全自动控制，能够提高生产效率，保证质量，作业稳定。

请结合图3所示，本发明的换热器折弯加工方法主要包括如下步骤：

A．将穿好翅片1的换热器（见图4所示）放置在移动平台11上动作平移，并控制移动平台11带动换热器平移使其折弯部位位于折弯辊12下方；

B．驱动顶板15上升，使换热器另一端被夹紧在顶板15与挡板14之间；夹紧时，通过顶板15上表面一侧设置的限高块20与挡板14相接触，来限制挡板14与顶板15夹紧时的间距；

C．控制辊锁夹16旋转并与设置在折弯辊12首端的夹轴13配合以实现与折弯辊12的夹紧锁定；

D．控制折弯辅助夹19上旋与设置在挡板14上表面的平行模块18相扣，以实现挡板14与顶板15之间的夹紧锁定；

E．通过旋转电机驱动折弯辊12和顶板15一起旋转，从而带动其间的换热器一起折弯至设定角度；折弯时，以椭圆形或近似椭圆形管的长轴小R为折弯基准点，向上折为半圆弧。所述的折弯旋转角度为65°～120°。

F．控制辊锁夹16、折弯辅助夹19打开及顶板15移开，取出折弯成型的换热器。

采用本发明折弯制作后的换热器如图5～图6所示，包括径向截面为椭圆形或近似椭圆形的一排盘管2及具有相应穿孔且套设于盘管2上的翅片1，所述的盘管2设计为的三段，一段呈水平横向直管状，其长度与空调外机长度相匹配；中间段呈弯折成型的圆弧状；另一段呈水平纵向直管状，其长度与空调外机宽度相匹配；翅片1分别穿设在盘管2的三段上，并与相应穿设位置的盘管2呈垂直状，且设于中间段上的翅片1是与一体折弯成型。其中，盘管2包括采用铜、铝或合金等金属制作的中间直管段和两侧U形圆弯管段，所述的两侧圆弯管段的径向截面为圆形，用于中间直管之间的纵向头尾相接，而所述的中间直管段的径向截面为椭圆形或近似椭圆形，在中间直管段上用于穿设同样有着椭圆形或近似椭圆形穿孔的散热翅片1。在此需要说明的是，本发明的盘管2可采用长U型管一端焊接U形圆弯管制作，也可采用直管两端焊接U形圆弯管制作而成。另外，所述的盘管2的管内壁上设有内螺纹齿，内螺纹齿可以设置在中间直管段、也可以在中间直管段和两侧圆弯管段内都设置。经过多次反复试验和技术，采用以下设计尺寸效果较佳：该内螺纹齿的齿顶角范围为30～50°，螺旋角范围为18～30度，齿高范围为0.1mm～0.2mm。另外，根据需要，在盘管2内的全部或局部设有扰流装置。所述的扰流装置可以为扰流管或扰流片。其中，所述的扰流管的径向截面呈O形。所述的扰流片的径向截面可以呈N形、M形或由若干个并排W相互连接的形状。另外，在所述的扰流片的径向面上还开设有密布的贯通小孔，所述的贯通小孔的直径范围为1mm～1.5mm。

采用本发明的盘管2配合具有椭圆形或近似椭圆形穿孔的散热翅片1所制作的换热器，由于其盘管2的中间直管采用椭圆形或近似椭圆形，能够大大减小空气侧流阻力，介质侧增大了湿周和扰动，强化了传热，传热系数可大大提高。当风力吹动时，在盘管2的后部背风面不会存在涡流，因此大大降低了散热时的风阻，而且椭圆形和近似椭圆形的盘管2不存在散热死角，因此大大提高了散热效果，从而提高了换热效率。并且如此形状的盘管2，其表面呈近流线形，也能使的风力流动更顺畅，进一步降低风阻，提高换热能效，COP值可运行到3.2以上。另外，如此形状的盘管2，其内部介质的流经速度明显低于圆形盘管2，也使得介质的换热效果进一步的提高。

除了上述管外换热效果的提高，通过采用内螺纹齿和扰流装置的管内结构，还具有以下几个优点：

1、增加管内换热面积，有利于沸腾换热举措。

2、当高压高温气态液混合媒介工质进入盘管2后，在盘管2中流动时汽、液的媒介工质从扰流片上开设的密布贯通小孔流入另一边，使得增加汽化核心数，盘管2中的汽﹑液的媒介工质充分混合，使其与椭圆或近似椭圆形盘管2接触均匀。保证管内热力的传递，大大提高换热效力。

经合肥通用机电产品检测院机械工业换热器产品质量监督检测中心检验，采用本发明的换热器，其传热系数K≥86.99W/m²·℃，远高于行业标准JB/T 7695.5-1995中的K≥40W/m²·℃的规定。

另外，采用本发明对目前市场上多个知名品牌的不同换热器折弯加工装置进行改造，改造前后的试验测试结果和性能对比见如下表1～表3：

表1

表2

表3

通过上述试验，同样也证明了本发明的换热器与采用圆形盘管的现有技术相比，具有明显的效果，冷重比、体积比（单位制冷量空调所占的体积）、能效比及制造成本等关键技术经济指标上均优于现有的换热器。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种换热器折弯加工装置，用于具有椭圆形或近似椭圆形盘管的换热器的折弯加工，其特征在于，

包括：

移动平台，用以放置承托穿好翅片的换热器，并带动换热器平移至折弯位置；

折弯辊，设于移动平台一端上方，折弯辊尾端连有旋转电机，首端设有夹轴；

挡板，设于折弯辊首端一侧并与折弯辊呈相切连接；

顶板，设于挡板下部，一端通过支架也连接至旋转电机，并通过驱动机构控制其夹紧设于其与挡板之间的换热器，使换热器随折弯辊一起旋转折弯；

辊锁夹，一端设有转轴，另一端通过驱动机构控制辊锁夹与折弯辊首端的夹轴配合以实现与折弯辊的夹紧锁定。

2.如权利要求1所述的换热器折弯加工装置，其特征在于：

所述的挡板上表面还设有平行模块，所述的顶板呈T形，下端上还设有折弯辅助夹，通过驱动机构控制其上旋与平行模块相扣，以实现挡板与顶板之间的夹紧锁定。

3.如权利要求1所述的换热器折弯加工装置，其特征在于：

所述的顶板上表面一侧还设有一限高块，用以限制挡板与顶板夹紧时的间距。

4.如权利要求1所述的换热器折弯加工装置，其特征在于：

所述的折弯辊的直径为100mm～120mm；所述的挡板的板面厚度为40mm～60mm；所述的移动平台的板面长度为1255mm～1500mm，宽度为250mm～350mm。

5.如权利要求1或2所述的换热器折弯加工装置，其特征在于：

所述的驱动机构为机械齿轮、油缸或气缸。

6.如权利要求1所述的换热器折弯加工装置，其特征在于：

所述的近似椭圆形为由若干段不同曲率的曲线、若干段直线、或者若干段不同曲率的曲线和直线相连接组合成的封闭图形。

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