CN110523795A - 一种凹坑管快速成型挤压机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凹坑管快速成型挤压机,由支撑系统,机架系统,动力系统,挤压系统,导向系统,夹紧系构成。机架系统顶端中部通过螺栓紧固连接有支撑系统,支撑系统通过螺栓紧固连接有动力系统,动力系统通过销轴连接有挤压系统,挤压系统左右两端面分别设计有夹紧系统,支撑系统左右两端面分别螺栓紧固连接有导向系统。工作时,动力系统为挤压系统提供驱动力,使挤压系统在导向系统的导向作用下沿径向位移,从而使压头挤压光管并形成凹坑管。与现有技术相比,本发发明的挤压板采用T形槽原理,在更换压头或调节挤压间距时不用拆除其余组件就能调节挤压参数;且本发明采用多组压头同时挤压光管,因而凹坑传热管生产成本低、加工制成效率高。

Description

一种凹坑管快速成型挤压机
技术领域
本发明涉及传热管加工成型领域,特别涉及一种凹坑管快速成型挤压机。
背景技术
传热是一种非常普遍的自然现象,是动力、核能、电子、交通、制冷、化工、石油、航空航天等工业中的常见过程。而换热器在上述各工业中占据关键地位,换热器不仅是保证整个工程设备正常运转不可缺少的部件,而且在金属消耗、动力消耗和资本投资等方面,都在整个工程中占有重要份额。以电厂为例,如果将锅炉也作为换热设备,则换热器的资本投资约占电厂总投资的70%;在石油化工中,换热器的投资在总投资的50%;此外,由于世界上煤、石油、天然气等不可再生资源的日益减少,提高换热器能源利用率,减少能源浪费也势在必行。此可见,换热器的合理设计对于节约资源、减少金属材的料消耗是十分重要的。传热管的换热性能对换热器的换热性能其决定性作用,是换热器的核心工作元件,因此提高换热管的换热性能就能极大的改善换热器的热能利用率,从而减少资源、金属材料的消耗。为提高换热管的性能,常采用强化传热技术;所谓强化传热技术就是力求换热器在单位时间内、单位面积上传递的热量更多。现有的强化传热技术包括开发各类型的强化传热管,如缩放管、波纹管、螺旋槽纹管,及其他类型强化传热管。而凹坑传热管是国内外近期兴起的一种高效传热管,其具有很多特点。
凹坑传热管作为一种新型高效强化传热管,具有如下特点:1)当流体流经凹坑管段时,由于边界层的分离效果,流体在凹坑后形成横向涡流,涡流一旦形成就向管中心移动并逐渐扩大,形成涡流,涡流增大了边界层内流体的混合作业用,可以大大提高传热系数;2)由于凹坑传热管的缩放冲刷作用,使得管内外抗污垢性能优越;3)凹坑传热管由于凹坑的作用,使凹坑传热管的抗热应力能较普通光管强;3)由于凹坑管凹坑的布置形式,可减小流体压力损失,进而可选用小功率泵;5)凹坑传热管由于凹坑的作用,使传热面积增大,且增强了流体的湍流。因此,在相同换热量条件下,采用凹坑传热管能减小换热器所占空间体积、并减轻重量。
国内外公开的传热管加工制造装置较多,如:专利号“03819282.9”公布一种传热管以及用于制造该传热管的方法及工具,该工具不用从管内表面上出去金属就能形成凹起,因此消除了废屑;专利号“200910236558.7”公布了传热管及制造方法,该制造方法通过轧制在传热管外侧形成螺旋整体外肋条;专利号“201310398001.3”公布了一种核电蒸发器传热管成型弯管机的弯管装置,该弯管装置利用辅助装置对钢管进行定位,可确保钢管两端的水平度可以保证,然后利用活动的弯曲轮模靠近辅助推动装置实现弯管,这样弯曲后的钢管的水平度和垂直度可满足要求。然而,虽然目前有多种传热管加工制造装置,但目前适用于凹坑传热管的挤压成型装置较少。
但近年来,国内也公开了部分凹坑管制造装置,如:专利号“CN2017106146693” 公布 一种冲压式工业高效管成型台,该装置冲压一次光管,只能在光管上下两面形成对称的两列凹坑,不能在同一截面形成多个凹坑。专利号“CN2017106146640” 公布一种多液缸式凹坑传热管挤压成型装置,该装置调整凹坑间距时,需要大拆装置后再更换挤压板,因而凹坑间距参数调整操作复杂。专利号“CN201710614666X” 公布一种交错式丁胞传热管挤压成型装置,该装置只能一次形成6个凹坑(即一个节距),因而生产效率底,生产成本高。专利号“CN2017106146585” 公布一种楔式凹坑传热管挤压成型装置,该装置同样存在凹坑间距调整不便的问题。
发明内容
为了克服现有传热管成型装备的上述缺点,本发明的目的在于提供一种凹坑管快速成型挤压机,该装置通过改变冲头和挤压板的结构参数,从而可使光管快速成型为凹坑管,且挤压机不用大拆就能轻松地调节凹坑深度、凹坑间距、凹坑形状及凹坑大小。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种凹坑管快速成型挤压机,由支撑系统1,机架系统2,动力系统3,挤压系统4,导向系统5,夹紧系统6构成,其特征为:机架系统2顶端中部通过螺栓紧固连接有支撑系统1,支撑系统1外表面通过螺栓紧固连接有动力系统3,动力系统3通过销轴连接有挤压系统4,挤压系统4左右两端面分别设计有夹紧系统6,夹紧系统6的夹爪62内接触有凹坑管;支撑系统1左右两端面分别螺栓紧固连接有导向系统5;
所述支撑系统1包括支撑筒11;支撑筒11呈厚壁圆筒状,支撑筒11的外表面设计有2~18个均布的沉头孔12,沉头孔12的盲孔端面设计有均布的螺栓孔,螺栓穿过螺栓孔将动力系统3紧固于支撑筒11外表面;沉头孔12通孔内有动力系统3的活塞杆穿过;支撑筒11端面分别设计有均布的定位孔和螺栓孔,定位销穿过定位孔使导向系统5定位于支撑筒11端面并通过螺栓形成紧固连接;支撑筒11外表面端部设计有4处削边缺口13,削边缺口13底面设计有螺纹孔,螺栓穿过螺纹孔将支撑筒11紧固于机架系统2。
所述机架系统2包括垫板21、水平板22、立柱23、横梁24、扶正板25;所述垫板21呈矩形,垫板21的顶部焊接有水平板22;所述水平板22呈长板状,水平板22的顶部四个角落分别焊接有立柱23;所述立柱23呈长方体状,立柱23的顶部设计有螺纹孔;所述横梁24中部设计有圆弧缺口26,圆弧缺口26的半径与支撑筒11的外圆半径相等;横梁24两端上表面设计有通孔;横梁24两端上表面接触有扶正板25,所述扶正板25呈L形,扶正板25的长板端部设计有四个通孔,螺栓穿过通孔将扶正板25紧固于支撑筒11的削边缺口13处;扶正板25的短板设计有两个通孔,螺栓分别穿过扶正板25通孔、横梁24通孔和立柱23的螺纹孔使扶正板25将横梁24压紧在立柱23的上表面并形成螺栓紧固连接。
所述动力系统3包括液压缸31;所述液压缸31的个数与沉头孔12的个数相等,液压缸31的端盖与沉头孔12的盲孔表面接触并形成螺栓紧固连接;液压缸31的活塞杆穿过沉头孔12的通孔并与挤压系统4形成销轴连接。
所述挤压系统4包括连接板41、挤压板42、压头43;所述连接板41呈长方体状,连接板41的顶部两侧分别设计有双耳环44,销轴穿过连接板41的双耳环44与液压缸31的活塞杆并形成销轴连接;连接板41的下表面设计有贯通的T形槽45,T形槽45内安装有可沿轴向抽出的挤压板42,且连接板41与挤压板42形成滑动配合;所述挤压板42呈T形块状,挤压板42顶部安装于连接板41内,挤压板42底面设计有阶梯孔,阶梯孔内安装有压头43,压头与光管接触7所述导向系统5包括导向圆盘51;所述导向圆盘51呈圆板状,导向圆盘51内部设计有均布的缺口导向槽52,导向槽52与导向槽52之间相交,导向槽52与连接板41的个数相等;导向槽52内安装有连接板41且形成滑动配合;导向圆盘51端面设计有均布的定位孔和通孔,螺栓穿过通孔将导向圆盘51紧固于支撑筒11端面;导向圆盘51端面设计有夹紧系统6。
所述夹紧系统6包括夹紧气缸61、夹爪62、固定座63;所述夹爪62呈V形,V形夹爪62内夹紧有凹坑管,夹紧气缸61的活塞杆与夹爪62形成螺纹紧固里连接;夹紧气缸61与固定座63的侧面成螺栓紧固连接;固定座63的底面通过螺栓固定于生产线上。
与现有技术比较,本发明的有益效果是:1、本发明调整凹坑间距或更换压头时,无需拆卸其余部件,仅沿轴向抽出挤压板就可更换压头或调整凹坑挤压间距; 2、本发明改变冲头的形状、大小、挤压深度可得挤压形成不同结构参数的凹坑传热管;3、本发明左右前后两端安装有夹紧系统,可以防止压头在挤压光管过程中,光管发生晃动,从而影响凹坑管生产质量;4、本发明能一次性在光管表面挤压形成多个凹坑,从而提高凹坑传热管的加工制造速度,且成型凹坑的大小、形状、间距、深度、直线度等一致性好,满足凹坑管在工业中的使用要求;5、凹坑管生产线中使用本发明后,能极大提高凹坑管生产制造速度,降低凹坑管生产制造成本。
附图说明
图1为本发明整体三维示意图。
图2为本发明的凹坑管生产线中的位置。
图3为支撑系统三维示意图。
图4为机架系统三维示意图。
图5为动力系统与挤压系统的连接示意图。
图6为挤压系统三维示意图。
图7为挤压系统分解示意图。
图8为挤压系统的左视图。
图9为导向系统三维示意图。
图10为夹紧系统三维示意图。
图11为夹紧系统夹紧光管时的三维示意图。
图中:
1.支撑系统,11.支撑筒,12沉头孔,13.削边缺口。
2.机架系统,21.垫板,22.水平板,23.立柱,24.横梁,25.扶正板,26.圆弧缺口。
3.动力系统,31.液压缸。
4.挤压系统,41.连接板,42.挤压板,43.压头,44.双耳环,45.T形槽。
5.导向系统,51.导向圆盘,52.导向槽。
6.夹紧系统,61.夹紧气缸,62.夹爪;63.固定座。
7.光管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细叙述。
参照图1~图2, 一种凹坑管快速成型挤压机,由动力系统3,支撑系统1,机架系统2,挤压系统4,导向系统5,夹紧系统6构成。其装配关系为:机架系统2顶端中部通过螺栓紧固连接有支撑系统1,支撑系统1外表面通过螺栓紧固连接有动力系统3,动力系统3通过销轴连接有挤压系统4,挤压系统4左右两端面分别设计有夹紧系统6,夹紧系统6的夹爪62内接触有凹坑管;支撑系统1左右两端面分别螺栓紧固连接有导向系统5。工作原理为:1挤压前:光管进入挤压机的中心,光管达到预定位置后,位于挤压机前后两端的夹紧系统6的夹爪62夹紧光管,从而防止光管在挤压过程中发生晃动或挤压偏移;2挤压时:首先启动液压泵使动力系统3的液压缸31的进油腔充油,从而推动活塞杆沿径向移动,从而使液压缸31的活塞杆带动挤压系统4挤压光管并形成凹坑管;挤压系统4运动到指定位置后,液压缸31进油腔停止充油,出油腔开始充油,从而使挤压系统恢复到原始位置;3挤压后:夹紧系统6松开凹坑管,从而使凹坑传热管向前移动一段距离,进而为光管的第二次挤压做准备;4凹坑调节参数:当需要调节挤压凹坑的深度、大小、形状时,可沿轴向抽出挤压板42并更换上相应的压头43即可,从而实现参数调节。当需要调节挤压凹坑的挤压间距时,可沿轴向抽出挤压板42并更换相应的挤压板42即可,从而实现挤压间距的调节。
参照图3,支撑系统1用于安装其余零部件,并承载液压缸31的反作用力。支撑系统1包括支撑筒11。支撑筒11呈厚壁圆筒状,支撑筒11的外表面靠端部设计有12个均布的沉头孔12,沉头孔12用于安装动力系统3。沉头孔12的盲孔端面设计有8个均布的螺栓孔,螺栓穿过螺栓孔将动力系统3的端盖固紧固于支撑筒11外表面,从而使动力系统3与支撑筒11形成螺栓紧固连接,并使支撑筒11承载液压缸31的反作用力。每个沉头孔12通孔内均有动力系统3的活塞杆穿过。支撑筒11两端面分别设计有均布的定位孔和螺纹孔,定位孔内装配有定位销,定位销用于确定导向系统5的位置,以便于安装导向系统5,并使导向系统5与挤压系统4较好地形成滑动配合。支撑筒11端面螺纹孔内拧有螺栓,螺栓用于使导向系统5与支撑筒11形成螺栓紧固连接。撑筒外表面端部设计有4处削边缺口13,每处削边缺口13分别与扶正板25接触;削边缺口13底面设计有4个均布的螺纹孔,螺栓穿过螺纹孔将支撑筒11紧固于机架系统2。
参照图4,机架系统2用于承载挤压机主体的重力,并为液压系统的安装提供空间。机架系统2包括垫板21、水平板22、立柱23、横梁24、扶正板25。垫板21呈矩形,垫板21的中央设计有圆孔,圆孔用于安装脚轮,以方便挤压机的搬运;垫板21的顶部焊接有水平板22,水平板22为立柱23的安装提供位置;水平板22呈长板状,水平板22的顶部四个角落分别焊接有立柱23;立柱23呈长方体状,立柱23的顶部设计有螺纹孔,螺纹孔用于连接横梁24和扶正板25。横梁24中部设计有圆弧缺口26,圆弧缺口26的半径与支撑筒11的外圆半径相等,从而防止支撑筒11的水平滚动。横梁24两端上表面设计有通孔。横梁24两端上表面接触有扶正板25,扶正板25用于紧固支撑筒11,并防止支撑筒11发生位移;扶正板25呈L形,扶正板25的长板端部设计有四个通孔,螺栓穿过通孔将扶正板25紧固于支撑筒11的削边缺口13处;扶正板25的短板设计有两个通孔,螺栓分别穿过扶正板25通孔、横梁24通孔和立柱23的螺纹孔使螺栓分别穿过扶正板25通孔、横梁24通孔和立柱23的螺纹孔使扶正板25将横梁24压紧在立柱23的上表面并形成螺栓紧固连接。
参照图5,动力系统3为挤压系统4提供动力,并驱使挤压系统4挤压光管。动力系统3包括液压缸31。液压缸31的个数为12个,同沉头孔12的个数相同。液压缸31的端盖与沉头孔12的盲孔端面接触并形成螺栓紧固连接,从而使支撑筒11承载液压缸31反作用力。液压缸31的活塞杆穿过头孔12的通孔并与挤压系统4形成销轴连接。
参照图6~图8,挤压系统4与光管接触,从而使光管受压成型为凹坑管。挤压系统4包括连接板41、挤压板42、压头43。连接板41呈长方体状,连接板41的顶部两侧分别设计有双耳环44,双耳环44用于与液压缸31的活塞杆连接,并形成销轴连接,从而传递液压缸31的动力;连接板41的下表面设计有贯通的T形槽45,T形槽45内安装有可沿轴向抽出的挤压板42,当需要调整压头43参数或凹坑挤压间距时,无需拆卸其余部件,仅沿轴向抽出挤压板42就可更换压头43或调整凹坑挤压间距。挤压板42呈T形块状,挤压板42顶部安装于连接板41的T形槽45内,并可沿轴向抽出,从而便于更换压头43或调整凹坑挤压间距;挤压板42底面设计有阶梯孔,阶梯孔内安装有压头43。压头43用于挤压光管形成凹坑管。
参照图9,导向系统5限制挤压系统4的运动,并为挤压系统4提供运动导向。导向系统5包括导向圆盘51。导向圆盘51呈圆板状,导向圆盘51内部设计有均布的缺口导向槽52,导向槽52与导向槽52之间相交;连接板41的两端分别安装于导向槽52内并形成滑动配合,且导向槽52的个数于连接板41的个数相等,从而限制连接44仅沿径向运动。导向圆盘51端面设计有均布的定位孔和通孔,定位孔用于确定导向圆盘51安装在支撑筒11端面的位置;而通孔内有螺栓穿过,从而将导向圆盘51紧固于支撑筒11端面。
参照图10~图11,夹紧系统6位于挤压机的前后两端,用于夹紧凹坑管,从而防止凹坑管在成型过程中发生晃动或挤压偏移。夹紧系统6包括夹紧气缸61、夹爪62、固定座63。夹爪62呈V形,V形夹爪62内夹紧有光管7,从而防止光管晃动或挤压偏移。夹紧气缸61的活塞杆与夹爪62形成螺纹紧固里连接。夹紧气缸61与固定座63的侧面成螺栓紧固连接;固定座63的底面通过螺栓固定于生产线上。

Claims (6)

1.一种凹坑管快速成型挤压机,由支撑系统(1),机架系统(2),动力系统(3),挤压系统(4),导向系统(5),夹紧系统(6)构成,其特征为:机架系统(2)顶端中部通过螺栓紧固连接有支撑系统(1),支撑系统(1)外表面通过螺栓紧固连接有动力系统(3),动力系统(3)通过销轴连接有挤压系统(4),挤压系统(4)左右两端面分别设计有夹紧系统(6),夹紧系统(6)的夹爪(62)内接触有凹坑管;支撑系统(1)左右两端面分别螺栓紧固连接有导向系统(5);
所述支撑系统(1)包括支撑筒(11);支撑筒(11)呈厚壁圆筒状,支撑筒(11)的外表面设计有2~18个均布的沉头孔(12),沉头孔(12)的盲孔端面设计有均布的螺栓孔,螺栓穿过螺栓孔将动力系统(3)紧固于支撑筒(11)外表面;沉头孔(12)通孔内有动力系统(3)的活塞杆穿过;支撑筒(11)端面分别设计有均布的定位孔和螺栓孔,定位销穿过定位孔使导向系统(5)定位于支撑筒(11)端面并通过螺栓形成紧固连接;支撑筒(11)外表面端部设计有4处削边缺口(13),削边缺口(13)底面设计有螺纹孔,螺栓穿过螺纹孔将支撑筒(11)紧固于机架系统(2)。
2.根据权利要求1所述的一种凹坑管快速成型挤压机,其特征在于:所述机架系统(2)包括垫板(21)、水平板(22)、立柱(23)、横梁(24)、扶正板(25);所述垫板(21)呈矩形,垫板(21)的顶部焊接有水平板(22);所述水平板(22)呈长板状,水平板(22)的顶部四个角落分别焊接有立柱(23);所述立柱(23)呈长方体状,立柱(23)的顶部设计有螺纹孔;所述横梁(24)中部设计有圆弧缺口(26),圆弧缺口(26)的半径与支撑筒(11)的外圆半径相等;横梁(24)两端上表面设计有通孔;横梁(24)两端上表面接触有扶正板(25),所述扶正板(25)呈L形,扶正板(25)的长板端部设计有四个通孔,螺栓穿过通孔将扶正板(25)紧固于支撑筒(11)的削边缺口(13)处;扶正板(25)的短板设计有两个通孔,螺栓分别穿过扶正板(25)通孔、横梁(24)通孔和立柱(23)的螺纹孔使扶正板(25)将横梁(24)压紧在立柱(23)的上表面并形成螺栓紧固连接。
3.根据权利要求1所述的一种凹坑管快速成型挤压机,其特征在于:所述动力系统(3)包括液压缸(31);所述液压缸(31)的个数与沉头孔(12)的个数相等,液压缸(31)的端盖与沉头孔(12)的盲孔表面接触并形成螺栓紧固连接;液压缸(31)的活塞杆穿过沉头孔(12)的通孔并与挤压系统(4)形成销轴连接。
4.根据权利要求1所述的一种凹坑管快速成型挤压机:所述挤压系统(4)包括连接板(41)、挤压板(42)、压头(43);所述连接板(41)呈长方体状,连接板(41)的顶部两侧分别设计有双耳环(44),销轴穿过连接板(41)的双耳环(44)与液压缸(31)的活塞杆并形成销轴连接;连接板(41)的下表面设计有贯通的T形槽(45),T形槽(45)内安装有可沿轴向抽出的挤压板(42),且连接板(41)与挤压板(42)形成滑动配合;所述挤压板(42)呈T形块状,挤压板(42)顶部安装于连接板(41)内,挤压板(42)底面设计有阶梯孔,阶梯孔内安装有压头(43),压头与光管接触(7)。
5.根据权利要求1所述的一种凹坑管快速成型挤压机,其特征在于:所述导向系统(5)包括导向圆盘(51);所述导向圆盘(51)呈圆板状,导向圆盘(51)内部设计有均布的缺口导向槽(52),导向槽(52)与导向槽(52)之间相交,导向槽(52)与连接板(41)的个数相等;导向槽(52)内安装有连接板(41)且形成滑动配合;导向圆盘(51)端面设计有均布的定位孔和通孔,螺栓穿过通孔将导向圆盘(51)紧固于支撑筒(11)端面;导向圆盘(51)端面设计有夹紧系统(6)。
6.根据权利要求1所述的一种凹坑管快速成型挤压机,其特征在于:所述夹紧系统(6)包括夹紧气缸(61)、夹爪(62)、固定座(63);所述夹爪(62)呈V形,V形夹爪(62)内夹紧有凹坑管,夹紧气缸(61)的活塞杆与夹爪(62)形成螺纹紧固里连接;夹紧气缸(61)与固定座(63)的侧面成螺栓紧固连接;固定座(63)的底面通过螺栓固定于生产线上。
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