CN107052439A - 扰流带分段裁剪扭转装置 - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D31/00—Shearing machines or shearing devices covered by none or more than one of the groups B23D15/00 - B23D29/00; Combinations of shearing machines
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Abstract

本专利涉及换热器设备技术领域，公开了一种扰流带分段裁剪扭转装置，包括底座，还包括连接在底座上的裁剪机构和扭转机构，所述裁剪机构包括裁剪刀组、伸缩机构和裁剪台，其中伸缩机构连接在底座的上端，伸缩机构下端和所述裁剪刀组连接用于驱动裁剪刀组直线移动，所述裁剪台连接在底座上并设于裁剪刀组的正下方，所述裁剪刀组包括四个沿矩形的端角分布的裁剪刀。采用上述方案，对每一段的片材进行扭转变形，即保证了扰流带的扰流力度的均匀性，使换热管内的各部位的换热效果更佳均匀；同时在后期剪切时可以沿裁剪口进行剪切，避免了现有裁剪中常出现的变形报废的情况。

Description

扰流带分段裁剪扭转装置
技术领域
本发明涉及换热器设备技术领域。
背景技术
管式换热器，它是最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行的管束，管束两端固定于端板上。管束内转动连接有螺旋纽带（又称麻花铁、扰流带、螺旋扁钢等），螺旋纽带主要用于提高热交换效率。当流体进入换热管内时，螺旋纽带使得使得流体进入紊流状态，打破管壁滞留层，增大了流体与换热管管壁的接触面积（即提高了换热效率），且紊乱的流体可对管壁污垢进行冲刷。
现有螺旋纽带的加工设备包括压辊机、切边机、固定辊、烘烤装置、旋转拉伸装置、自动切割机、风冷装置等，薄钢片材从压辊机输送至切边机，切边机将薄钢切成符合规定宽度的片材，片材经过固定辊后进入烘烤装置，对片材进行热处理，经过热处理的片材再经过旋转拉伸装置拉伸旋转，旋转拉伸装置固定住片材的两端，旋转片材的一端或者两端同时相反方向旋转使片材扭转，形成螺旋纽带，再经过自动切割机切断（即切成规定长度的螺旋纽带）后经风冷装置定型冷却。
这种螺旋纽带的缺点在于：1、旋转拉伸装置带动旋转时，片材的螺距形成受旋转拉伸装置的加工方式的限制，螺旋纽带的两端会比中间部位旋转角度更大，最终形成的螺旋纽带的螺距并不均匀，这样的螺旋纽带安装在管束内后，管束内不同位置流体受到的扰流力度不同，导致换热不均匀；或者旋转拉伸装置设置不合理，转次过多时会使得片材被拧断；2、裁剪时，自动切割机沿螺旋纽带的横截面方向进给切刀，切刀容易破坏螺旋纽带的螺旋形状，造成废品。
发明内容
本发明意在提供一种扰流带分段裁剪扭转装置，使加工的扰流带每个部位的扰流力度更加接近，进而使管束的换热更加均匀，同时也避免后期裁剪造成的废品产生。
本方案中的扰流带分段裁剪扭转装置，包括底座，还包括连接在底座上的裁剪机构和扭转机构，所述裁剪机构包括裁剪刀组、伸缩机构和裁剪台，其中伸缩机构的上端连接在底座的上端，伸缩机构下端和所述裁剪刀组连接，所述裁剪台连接在底座上并设于裁剪刀组的正下方，所述裁剪刀组包括四个沿矩形的端角分布的裁剪刀；所述扭转机构包括支架，以及转动连接在支架上的夹持机构，所述夹持机构连接有用于驱动夹持机构旋转的驱动机构。
工作原理：片材一次通过裁剪机构和扭转机构进行加工，在裁剪机构时，四个裁剪刀分别对片材的两边沿进行裁剪，形成四个裁剪口；被裁剪的片材通过扭转机构时，夹持机构夹住片材的边沿并在驱动机构的带动下旋转，使片材沿裁剪口进行旋转扭转成型，进而形成扰流带。
有益效果：通过裁剪将片材分段，并对每一段的片材进行扭转变形，能够保证每一段的片材扭转角度一致，即保证了扰流带的扰流力度的均匀性，使换热管内的各部位的换热效果更佳均匀；同时在后期剪切时可以沿裁剪口进行剪切，避免了现有裁剪中常出现的变形报废的情况。
进一步，所述支架包括相对布置的左支架和右支架，左支架和右支架上皆开有圆孔；所述夹持机构包括转动连接在圆孔内的左转动环和右转动环，以及连接在左转动环和右转动环之间的两个平行布置的夹持块。该结构设计巧妙，片材的外侧夹持在夹持块上，左转动环和右转动环能够分别沿左支架和右支架转动，同时中部留有供片材加工的空间。
进一步，所述驱动机构包括连接在所述夹持块上的从动齿轮，以及和从动齿轮啮合的主动齿轮，主动齿轮通过转轴连接有电机，所述主动齿轮和电机皆连接在设于底座上的安装板上。电机驱动主动齿轮旋转，主动齿轮再带动从动齿轮旋转，从而带动夹持块旋转，实现片材的扭转。
进一步，所述伸缩机构为连接在底座上的伸缩气缸，伸缩气缸反应快速，同时易控制。
进一步，所述底座包括底板，焊接在底板上的四根竖向柱，和焊接在竖向柱顶端的横梁。底板能够增强整个装置支撑面的强度，竖向柱起到支撑作用，防止摇晃，结构更加稳定，横梁用于安装其它零部件。
进一步，所述裁剪台上设有和裁剪刀相对应的凹槽，当裁剪刀下压裁剪片材后刚好落入凹槽中，避免裁剪刀和裁剪台直接接触，保护裁剪刀。
进一步，所述左转动环通过滚动轴承和左支架相连接，所述右转动环通过滚动轴承和右支架相连接。滚动轴承使左转动环和左支架之间、右转动环和右支架之间的转动更加顺畅，同时减小磨损。
附图说明
图1为本发明扰流带分段裁剪扭转装置实施例的结构示意图；
图2为本发明扰流带分段裁剪扭转装置实施例的结构示意图；
图3为本发明带有预制线A片材的结构示意图；
图4为本发明加工出的扰流带产品结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：底座1、底板11、竖向柱12、横梁13、裁剪机构2、伸缩气缸21、裁剪刀组22、第一裁剪刀221、第二裁剪刀222、第三裁剪刀223、第四裁剪刀224、扭转机构3、左支架31、右支架32、左转动环33、右转动环34、夹持块35、安装板36、主动齿轮37、从动齿轮38、电机4。
实施例基本如附图1和附图2所示：
底座1安装在地面上，以提高支撑面的强度，裁剪机构2和扭转机构3均安装在底座1上，该底座1包括底板11、以及焊接在底板11上的四根竖向柱12，以及焊接在竖向柱12顶端的横梁13。
横梁13上安装有伸缩气缸21，该伸缩气缸21的输出端连接有裁剪刀组22，底板11与裁剪刀组22相对的位置焊接有裁剪台，该裁剪台的顶面与下导热辊的辊面最高处齐平。裁剪刀组22由左裁剪部、右裁剪部构成，其中左裁剪部由第一裁剪刀221、第二裁剪刀222构成，第一裁剪刀221、第二裁剪刀222均与片材前进方向垂直，第一裁剪刀221、第二裁剪刀222之间的距离为2cm；其中右裁剪部由第三裁剪刀223、第四裁剪刀224构成，第三裁剪刀223、第四裁剪刀224均与片材前进方向垂直，第三裁剪刀223、第四裁剪刀224之间的距离为2cm。
扭转机构3包括焊接在底板11上的左支架31、右支架32，左支架31开有左圆孔，左圆孔内通过滚珠轴承安装有左转动环33，右支架32上开有与左圆孔相对的右圆孔，右圆孔内通过滚珠轴承安装有右转动环34，左转动环33的环口与右裁剪部相对。左转动环33与右转动环34之间通过螺栓固定有两个平行的夹持块35，夹持块35的内侧开有凹槽，该凹槽槽宽与片材厚度相同。横梁13在左转动环33与右转动环34之间焊接有安装板36，该安装板36上安装有主动齿轮37，该主动齿轮37与横梁13上安装的电机4输出轴键连接。该主动齿轮37与一半圆形的从动齿轮38啮合，该从动齿轮38的非齿轮面两端与两个夹持块35焊接。主动齿轮37转动带动从动齿轮38转动，从动齿轮38则带动与其焊接的夹持块35转动，与夹持块35螺栓连接的左转动环33和右转动环34则同步转动。
本发明的工作流程如下：
1、片材运输时依次沿裁剪机构2、扭转机构3前进；在这之前片材应进行切边处理，沿片材长度方向切割片材，形成符合规定宽度的片材；
2、将片材进行热处理，一般采用导热辊进行，片材沿导热辊之间加热缝隙穿过，片材被加热并且被压薄；
3、片材再经过裁剪机构2，伸缩气缸21输出端向下伸出，第一裁剪刀221、第二裁剪刀222、第三裁剪刀223、第四裁剪刀224在片材上压切出预制线A，带有预制线A的片材如图3所示，预制线A将片材分成若干相互连接的单元，压切完成后，伸缩气缸21的输出轴向上回缩；
4、片材穿入夹持块35内侧的凹槽内（此时凹槽与片材运输方向平行），主动齿轮37转动则带动从动齿轮38转动，从动齿轮38则带动夹持块35转动，夹持块35带动每个单元的片材旋转（即此时凹槽与片材运输方向具有一定夹角），每个单元的片材最终形成单元扭转部，片材形成若干单元扭转部后即扰流带成型；单元扭转部继续前进，当单元扭转部完全脱离凹槽后，主动齿轮37反向转动，带动从动齿轮38恢复原位（即此时凹槽与片材运输方向平行）；
5、扰流带经过冷却，一般采用风冷风方式，沿扰流带的位于同一宽度线上的两条预制线方向切割，从而完成扰流带的切段，切段后的扰流带长度即为规定长度的扰流带，扰流带成品如图4所示。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种扰流带分段裁剪扭转装置，包括底座，其特征在于：还包括连接在底座上的裁剪机构和扭转机构，所述裁剪机构包括裁剪刀组、伸缩机构和裁剪台，其中伸缩机构的上端连接在底座的上端，伸缩机构下端和所述裁剪刀组连接，所述裁剪台连接在底座上并设于裁剪刀组的正下方，所述裁剪刀组包括四个沿矩形的端角分布的裁剪刀；所述扭转机构包括支架，以及转动连接在支架上的夹持机构，所述夹持机构连接有用于驱动夹持机构旋转的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的扰流带分段裁剪扭转装置，其特征在于：所述支架包括相对布置的左支架和右支架，左支架和右支架上皆开有圆孔；所述夹持机构包括转动连接在圆孔内的左转动环和右转动环，以及连接在左转动环和右转动环之间的两个平行布置的夹持块。
3.根据权利要求2所述的扰流带分段裁剪扭转装置，其特征在于：所述驱动机构包括连接在所述夹持块上的从动齿轮，以及和从动齿轮啮合的主动齿轮，主动齿轮通过转轴连接有电机，所述主动齿轮和电机皆连接在设于底座上的安装板上。
4.根据权利要求3所述的扰流带分段裁剪扭转装置，其特征在于：所述伸缩机构为连接在底座上的伸缩气缸。
5.根据权利要求4所述的扰流带分段裁剪扭转装置，其特征在于：所述底座包括底板，焊接在底板上的四根竖向柱，和焊接在竖向柱顶端的横梁。
6.根据权利要求5所述的扰流带分段裁剪扭转装置，其特征在于：所述裁剪台上设有和裁剪刀相对应的凹槽。
7.根据权利要求6所述的扰流带分段裁剪扭转装置，其特征在于：所述左转动环通过滚动轴承和左支架相连接，所述右转动环通过滚动轴承和右支架相连接。
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