CN104960911A - 太阳能集热玻璃管的集管装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能集热玻璃管的集管装置，属于机械技术领域。它解决了现有的太阳能集热玻璃管输送效率低的问题。本太阳能集热玻璃管的集管装置设置在切管装置侧部，它包括机架、导管机构、接料爪和储料箱，上述的导管机构位于机架侧部，所述机架上固连有驱动件，上述接料爪与驱动件相联且驱动件能带动接料爪间隙转动，上述接料爪间隙转动暂停后能分别处于导管机构或储料箱处，所述导管机构能将切管装置处的太阳能集热玻璃管导入接料爪处。本装置自动化程度高，稳定性高。

Description

太阳能集热玻璃管的集管装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种用于收集太阳能集热玻璃管的集管装置。

背景技术

太阳能集热玻璃管(即：真空管)是太阳能热水器的核心，它的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱中。

太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大，主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。当前，国内生产毛坯管的企业主要有力诺、元升、曜晖等企业，生产真空管的企业主要有力诺新材料、宝光集热管等企业，主要有两种种类，一是管内不走水的，一是管内走水的，传统的真空管都是管内走水，双真空的推出和“热管直插式”真空管的推出都使得玻璃管内不走水。

作为太阳能热水器的心脏，真空管将会随着环境的变化而不断变化，因为区域的差异、目标消费群体的差异、建筑的差异都要求太阳能热水器因地因时制宜，与建筑有效结合。

现有的全玻璃真空管的构造由内玻璃管、太阳选择性吸收涂层、真空夹层、罩玻璃管、支承件(弹簧卡子)、吸气剂等部分组成。其中，内玻璃管用来作为水的流动管道。

采用氧化铜、黑镍、黑铬、黑锌、黑铜等太阳选择性吸收涂料，是通过采用真空沉积、溅射技术、电化学处理等工艺均匀地涂在内玻璃管的外表面，用来吸收太阳辐射能。

将涂有选择性涂层的内玻璃管封入罩玻璃内，然后将内外玻璃管之间抽成真空，形成真空度为0.05Pa的真空夹层，以减少由于空气对流和传导而引起的热损失，这与热水瓶的原理相似。

全玻璃真空集热管采用单端开口设计，通过一端内、外管环形熔封起来，其内管另一端是密闭半球形圆头，弹簧卡子就是用来将该圆头支承在罩玻璃管的内部端，使得内玻璃管吸收太阳辐射而温度升高时，玻璃圆头形成热膨胀的自由端，从而缓冲了热水器工作时引起真空集热管开口端部的热应力。

真空管在受热后，原来被吸附在管壁上的微量气体(主要是水蒸气)会释放出来，影响真空度，吸气剂和吸气膜就是用来吸收这些被释放出来的气体，以保持集热管内的高真空。

太阳能集热玻璃管的主体玻璃管部分是通过熔化的玻璃原料经吹塑成型的，成型后的太阳能集热玻璃管还需要对其按照设定的长度进行截断。现有的生产作业中截断的太阳能集热玻璃管需要人工对其进行取拿，不仅影响工作效率，而且还存在安全隐患。因为刚成型的太阳能集热玻璃管具有很高的温度，取拿过程中不小心很容易造成烫伤。

中国专利其公开号CN202594956U提供了一种太阳能集热管的尾管送料装置，它包括机架、位于机架上的料斗、料斗下方的推料板、与推料板相连接的气缸Ⅰ、以及用于尾管推进用的气缸Ⅱ，所述的料斗与气缸Ⅱ之间增设尾管位置调整机构，所述的尾管位置调整机构包括档料板、气缸Ⅲ，所述的档料板的档料面与气缸Ⅱ的中轴线垂直，并固定连接在机架上，所述的档料板的外表面与太阳能集热玻璃管外管的密封端末端位于同一直线上，所述的气缸Ⅲ活塞杆的中轴线垂直于档料板的档料面，并固定连接在机架上。可以看出，上述装置具有可防止尾管卡住、尾管位置准确、推进深度一致、且成品合格率较高的优点。

但是，它并没有公开如何对太阳能集热玻璃管进行收集存放的技术方案。

现有的其它太阳能集热玻璃管的集管装置也都存在类似的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种工作效率高、安全性高的太阳能集热玻璃管的集管装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种太阳能集热玻璃管的集管装置，它设置在切管装置侧部，其特征在于，它包括机架、导管机构、接料爪和储料箱，上述的导管机构位于机架侧部，所述机架上固连有驱动件，上述接料爪与驱动件相联且驱动件能带动接料爪间隙转动，上述接料爪间隙转动暂停后能分别处于导管机构或储料箱处，所述导管机构能将切管装置处的太阳能集热玻璃管导入接料爪处。

融化的玻璃原料经吹塑后成型为管状的玻璃管，通过切管装置能将其切割为若干段设定长度的太阳能集热玻璃管管段。本太阳能集热玻璃管的集管装置就是用于收集太阳能集热玻璃管管段的装置。

具体而言，经切割装置切割后的太阳能集热玻璃管在导管机构的作用下顺畅的进入接料爪处，驱动件带动接料爪转动过程中就能使被抓持的太阳能集热玻璃管移动至储料箱处。

然后接料爪松开，位于其上的太阳能集热玻璃管进入储料箱内，完成了太阳能集热玻璃管的收集工作。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的接料爪上具有抓放机构，抓放机构能将太阳能集热玻璃管抓持住且当抓放机构动作能使位于抓放机构上的太阳能集热玻璃管脱离。

抓放机构动作后就能使位于其上的太阳能集热玻璃管稳定的脱离接料爪。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述驱动件固连在机架下部，所述机架上部具有转块，驱动件的转轴伸出机架并与转块固连，所述转块上连接有若干接料爪。

转块有效的提供了接料爪的安装位置，驱动件通过转块能稳定的带动接料爪间歇转动。当然，为了精确的实现间歇转动驱动件为伺服电机。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的接料爪的数量为四个且均布在转块上。

多个接料爪能提高集管效率。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的接料爪包括连杆一、连杆二和连杆三，上述的连杆一内端铰接在转块上，所述连杆二的内端与连杆一外端相铰接，所述连杆二外端固连有固定爪，所述连杆二上还铰接有活动爪，上述连杆三内端铰接在连杆二中部，所述连杆三外端与活动爪相联，所述连杆一与连杆三之间还具有能拉动连杆三的气缸。

初始状态下活动爪垂下，活动爪与固定爪分离，整个接料爪保持打开状态；气缸动作后拽拉连杆三，活动爪随着绕其铰接处上摆，从而使接料爪将位于其上的太阳能集热玻璃管稳定的抓持住。

同理，一旦气缸反向动作后，活动爪在自身重力作用下绕其铰接处摆动至初始状态，重新使本接料爪保持抓持太阳能集热玻璃管的状态。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述气缸的缸体铰接在连杆一上，所述气缸的活塞杆铰接在连杆三中部。

这样的结构气缸的稳定的带动连杆上绕其铰接处摆动，从而使接料爪打开或者是关闭。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述活动爪呈L形，所述活动爪端部铰接在固定爪上且在活动爪与固定爪之间形成呈U形的抓持部。

呈L形的活动爪与固定爪配合能形成能稳定抓持太阳能集热玻璃管的U形抓持部。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述连杆三与活动爪之间还具有连杆四和连杆五，所述连杆四一端铰接在连杆三外端，所述连杆四的另一端铰接在连杆五上，所述连杆五的另一端活动连接在活动爪上。

连杆四和连杆五的设置能避免连杆三过长而导致其稳定性较差，即：本结构使连杆三的长度适中，不会因为过长而发生断裂。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述活动爪上具有贯穿的通孔，上述连杆五穿于通孔处且在连杆五上固连有挡块，上述活动爪下部抵靠在挡块上。

通过挡块拽引活动爪，能使活动爪稳定的绕其铰接处摆动。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述连杆一与转块之间设有缓冲机构。

由于太阳能集热玻璃管进入接料爪过程中会具有一定的冲击力，因为太阳能集热玻璃管是突然掉落在接料爪上的。通过本缓冲机构就能有效的对其缓冲，避免太阳能集热玻璃管破裂。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的缓冲机构为一气弹簧，所述气弹簧的两端分别铰接在连杆一和转块上。

气弹簧(gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。它由以下几部分构成：压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或者油气混合物)，缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。

可以看出，它能起到良好的缓冲作用。

作为第二种方案，在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的缓冲机构为连杆一侧部呈条形凸出的接触片，所述转块上具有凹入的缓冲槽，所述的缓冲槽内具有呈弧形的弹性片，上述接触片位于缓冲槽内且抵靠在弹性片上。

接触片与缓冲槽配合由于接触面积大，因此，他们接触稳定。这里，弹性片主要起到缓冲作用。

作为第三种方案，在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的缓冲机构为连杆一侧部呈条形凸出的接触片，所述转块上具有凹入的缓冲槽，所述的缓冲槽内具有至少两个弹簧，上述接触片位于缓冲槽内且抵靠在弹簧上。

弹簧作为通用件可以直接购买，降低了整个装置的成本。而且弹簧也能起到良好的缓冲作用。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述弹簧的一端焊接在缓冲槽底部处。

弹簧的一端焊接在缓冲槽处能稳定的对弹簧进行定位。

作为另外一种方案，在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述缓冲槽底部具有凹入的弹簧座，上述弹簧的一端位于弹簧座内。

焊接由于不可拆卸，弹簧损坏后需要更换整个转块，更换成本比较高。但是本方案中弹簧可拆卸，因此它降低了本装置的维修成本。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述连杆一上具有贯穿其两侧的通孔，上述接触片一侧固连有与其垂直的固定片，所述固定片固连在连杆一上，上述接触片穿过通孔并部分伸出连杆一。

固定片与连杆一接触面积大，因此两者连接牢固。由通孔穿过的接触片能稳定的嵌入缓冲槽处。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述固定片通过焊接固连在连杆一上。

通过焊接能稳定的将固定片固连在连杆一上。

作为另外一种方案，在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述固定片通过紧固件固连在连杆一上。

紧固件通常为螺钉，采用紧固件可拆卸，因此对于固定片的更换比较方便。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的导管机构包括支架和导料杆，所述导料杆的数量至少为两根且导料杆平行设置，所述导料杆倾斜设置，上述接料爪位于导料杆的最低处。

两根平行设置且倾斜的导料杆能使位于其上的太阳能集热玻璃管顺畅的滑落。

由于接料爪是位于导料杆最低处，因此，接料爪能方便的将太阳能集热玻璃管抓持住。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述每根导料杆的最高处固连有呈L形的挡料杆，所述挡料杆高度低于切管装置高度。

挡料杆的设置能使将向错误方向移动的太阳能集热玻璃管阻挡，最终使太阳能集热玻璃管都向导料杆的下端处移动。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述导料杆侧部固连有柔性的接触件。

接触件能避免太阳能集热玻璃管与刚性的导料杆直接接触。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述接触件为呈片状的橡胶片，所述橡胶片通过线捆绑在上述的导料杆上。

这样连接方式虽然连接复杂，但是其成本比较低。

作为另外一种方案，在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的接触件为呈圆筒状的橡胶筒，所述橡胶筒套在上述导料杆上。

橡胶筒的接触件能方便的套在导料杆上，它不仅连接方便而且成本也比较低。

在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述支架上固连有呈盘状的接料盘，上述接料爪位于接料盘的正上方。

太阳能集热玻璃管在移动过程中不可避免的还是会出现破裂损坏，接料盘的设置就能使碎裂的太阳能集热玻璃管掉落在接料盘内，避免碎裂的玻璃四处掉落。可以看出，在接料盘内能方便对其进行回收处理。

作为另外一种方案，在上述的太阳能集热玻璃管的集管装置中，所述的导管机构包括支架和连接在支架上主动轮、从动轮，所述主动轮和从动轮上套有传送带，所述支架上还固连有驱动电机，所述驱动电机的转轴与主动轮相联，所述切管装置切割下的太阳能集热玻璃管能掉落至传送带处，上述传送带移动过程中能将位于其上的太阳能集热玻璃管输送至接料爪处。

驱动电机带动主动轮转动过程中红，传送带平稳的移动，从而将太阳能集热玻璃管稳定的输送至接料爪处。

与现有技术相比，本太阳能集热玻璃管的集管装置由于通过间歇转动的接料爪持续的转动来对太阳能集热玻璃管进行输送，从而自动的将切管装置处的太阳能集热玻璃管稳定快速的输送至储料箱内，其自动化程度高，输送效率高。

同时，接料爪处的缓冲机构有效的避免太阳能集热玻璃管在输送过程中破裂，输送稳定性高。

另外，接料盘还能将碎裂的玻璃集中收集，便于回收处理，具有较高的实用价值。

附图说明

图1是本太阳能集热玻璃管的集管装置的俯视结构示意图。

图2是本太阳能集热玻璃管的集管装置的主视结构示意图。

图3是本太阳能集热玻璃管的集管装置中转块处的结构示意图。

图4是本太阳能集热玻璃管的集管装置砖块处另外一种结构的结构示意图。

图5是本太阳能集热玻璃管的集管装置中导料杆的剖视结构示意图。

图中，1、机架；2、接料爪；2a、连杆一；2b、连杆二；2c、连杆三；2d、连杆四；2e、连杆五；2e1、挡块；2f、固定爪；2g、活动爪；2h、气缸；3、储料箱；4、驱动件；5、转块；5a、缓冲槽；6、接触片；7、弹性片；8、弹簧；9、固定片；10、支架；11、导料杆；12、挡料杆；13、接触件；14、接料盘。

具体实施方式

如图1所示，切管装置用于将太阳能集热玻璃管原料管切割为设定长度的装置，本太阳能集热玻璃管的集管装置设置在切管装置侧部。

如图1和图2所示，本装置包括机架1、导管机构、接料爪2和储料箱3，上述的导管机构位于机架1侧部，所述机架1上固连有驱动件4，上述接料爪2与驱动件4相联且驱动件4能带动接料爪2间隙转动，上述接料爪2间隙转动暂停后能分别处于导管机构或储料箱3处，所述导管机构能将切管装置处的太阳能集热玻璃管导入接料爪2处。

接料爪2上具有抓放机构，抓放机构能将太阳能集热玻璃管抓持住且当抓放机构动作能使位于抓放机构上的太阳能集热玻璃管脱离。

驱动件4固连在机架1下部，所述机架1上部具有转块2，驱动件4的转轴伸出机架1并与转块5固连，所述转块5上连接有若干接料爪2。本实施例中，接料爪2的数量为四个且均布在转块5上。

如图2和图3和图4所示，接料爪2包括连杆一2a、连杆二2b和连杆三2c，上述的连杆一2a内端铰接在转块5上，所述连杆二2b的内端与连杆一2a外端相铰接，所述连杆二2b外端固连有固定爪2f，所述连杆二2b上还铰接有活动爪2g，上述连杆三2c内端铰接在连杆二2b中部，所述连杆三2c外端与活动爪2g相联，所述连杆一2a与连杆三2c之间还具有能拉动连杆三2c的气缸2h。

气缸2h的缸体铰接在连杆一2a上，所述气缸2h的活塞杆铰接在连杆三2c中部。

活动爪2g呈L形，所述活动爪2g端部铰接在固定爪2f上且在活动爪2g与固定爪2f之间形成呈U形的抓持部。

连杆三2c与活动爪2g之间还具有连杆四2d和连杆五2e，所述连杆四2d一端铰接在连杆三2c外端，所述连杆四2d的另一端铰接在连杆五2e上，所述连杆五2e的另一端活动连接在活动爪2g上。

活动爪2g上具有贯穿的通孔，上述连杆五2e穿于通孔处且在连杆五2e上固连有挡块2e1，上述活动爪2g下部抵靠在挡块2e1上。

连杆一2a与转块5之间设有缓冲机构，缓冲机构为一气弹簧，所述气弹簧的两端分别铰接在连杆一和转块上。

根据实际情况，缓冲机构还可以采用另外一种方案，即：缓冲机构为连杆一2a侧部呈条形凸出的接触片6，所述转块5上具有凹入的缓冲槽5a，所述的缓冲槽5a内具有呈弧形的弹性片7，上述接触片6位于缓冲槽5a内且抵靠在弹性片7上。

或者缓冲机构采用第三种方案，缓冲机构为连杆一2a侧部呈条形凸出的接触片6，所述转块5上具有凹入的缓冲槽5a，所述的缓冲槽5a内具有至少两个弹簧8，上述接触片6位于缓冲槽5a内且抵靠在弹簧8上。

弹簧8的一端焊接在缓冲槽5a底部处。由于焊接不可拆卸，根据实际情况，缓冲槽5a底部设置凹入的弹簧座也是可行的，弹簧8的一端位于弹簧座内。

连杆一2a上具有贯穿其两侧的通孔，上述接触片6一侧固连有与其垂直的固定片9，所述固定片9固连在连杆一2a上，上述接触片6穿过通孔并部分伸出连杆一2a。

本实施例中，固定片9通过焊接固连在连杆一2a上。根据实际情况，固定片9通过紧固件固连在连杆一2a上也是可行的。

导管机构包括支架10和导料杆11，所述导料杆11的数量至少为两根且导料杆11平行设置，所述导料杆11倾斜设置，上述接料爪2位于导料杆11的最低处。

每根导料杆11的最高处固连有呈L形的挡料杆12，所述挡料杆12高度低于切管装置高度。

导料杆11侧部固连有柔性的接触件13。

如图5所示，接触件13为呈片状的橡胶片，所述橡胶片通过线捆绑在上述的导料杆上。根据实际情况，接触件13采用呈圆筒状的橡胶筒也是可行的，橡胶筒套在上述导料杆上。

支架10上固连有呈盘状的接料盘14，上述接料爪2位于接料盘14的正上方。

根据实际情况，导管机构还可以采用另外一种方案，即：它包括支架和连接在支架上主动轮、从动轮，所述主动轮和从动轮上套有传送带，所述支架上还固连有驱动电机，所述驱动电机的转轴与主动轮相联，所述切管装置切割下的太阳能集热玻璃管能掉落至传送带处，上述传送带移动过程中能将位于其上的太阳能集热玻璃管输送至接料爪处。

融化的玻璃原料经吹塑后成型为管状的玻璃管，通过切管装置能将其切割为若干段设定长度的太阳能集热玻璃管管段。本太阳能集热玻璃管的集管装置就是用于收集太阳能集热玻璃管管段的装置。

经切割装置切割后的太阳能集热玻璃管在导管机构的作用下顺畅的进入接料爪处，驱动件带动接料爪转动过程中就能使被抓持的太阳能集热玻璃管移动至储料箱处。

然后接料爪松开，位于其上的太阳能集热玻璃管进入储料箱内，完成了太阳能集热玻璃管的收集工作。

Claims (9)

1.一种太阳能集热玻璃管的集管装置，它设置在切管装置侧部，其特征在于，它包括机架、导管机构、接料爪和储料箱，上述的导管机构位于机架侧部，所述机架上固连有驱动件，上述接料爪与驱动件相联且驱动件能带动接料爪间隙转动，上述接料爪间隙转动暂停后能分别处于导管机构或储料箱处，所述导管机构能将切管装置处的太阳能集热玻璃管导入接料爪处。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热玻璃管的集管装置，其特征在于，所述的接料爪上具有抓放机构，抓放机构能将太阳能集热玻璃管抓持住且当抓放机构动作能使位于抓放机构上的太阳能集热玻璃管脱离。

3.根据权利要求1所述的太阳能集热玻璃管的集管装置，其特征在于，所述驱动件固连在机架下部，所述机架上部具有转块，驱动件的转轴伸出机架并与转块固连，所述转块上连接有若干接料爪。

4.根据权利要求3所述的太阳能集热玻璃管的集管装置，其特征在于，所述的接料爪的数量为四个且均布在转块上。

5.根据权利要求4所述的太阳能集热玻璃管的集管装置，其特征在于，所述的接料爪包括连杆一、连杆二和连杆三，上述的连杆一内端铰接在转块上，所述连杆二的内端与连杆一外端相铰接，所述连杆二外端固连有固定爪，所述连杆二上还铰接有活动爪，上述连杆三内端铰接在连杆二中部，所述连杆三外端与活动爪相联，所述连杆一与连杆三之间还具有能拉动连杆三的气缸。

6.根据权利要求5所述的太阳能集热玻璃管的集管装置，其特征在于，所述气缸的缸体铰接在连杆一上，所述气缸的活塞杆铰接在连杆三中部。

7.根据权利要求5所述的太阳能集热玻璃管的集管装置，其特征在于，所述活动爪呈L形，所述活动爪端部铰接在固定爪上且在活动爪与固定爪之间形成呈U形的抓持部。

8.根据权利要求5所述的太阳能集热玻璃管的集管装置，其特征在于，所述连杆三与活动爪之间还具有连杆四和连杆五，所述连杆四一端铰接在连杆三外端，所述连杆四的另一端铰接在连杆五上，所述连杆五的另一端活动连接在活动爪上。

9.根据权利要求5所述的太阳能集热玻璃管的集管装置，其特征在于，所述活动爪上具有贯穿的通孔，上述连杆五穿于通孔处且在连杆五上固连有挡块，上述活动爪下部抵靠在挡块上。