CN112157310B - 一种换热管剪切机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种换热管剪切机，涉及剪切机的技术领域，其包括机架，所述机架一端设置有将弯曲的换热管变形成直的换热管的拉直结构，所述机架另一端设置有剪切换热管的剪切机构，所述拉直结构与剪切机构之间设置有夹紧机构，所述夹紧机构上设置有驱动系统，所述驱动系统驱动夹紧机构在拉直结构与剪切机构之间做往复运动；所述剪切机构包括转动环、收缩组件、切刀组件、转动驱动装置、连接件和安装架,所述安装架安装在机架上，所述转动环转动连在安装架上，所述转动驱动装置安装在安装架上带动转动环转动，所述切刀组件通过连接件设置在转动环内圈，所述收缩组件套设在切刀组件的外圈用于收紧切刀组件。本申请具有均匀切割换热管的效果。

Description

一种换热管剪切机

技术领域

本申请涉及剪切机的技术领域，尤其是涉及一种换热管剪切机。

背景技术

换热管是换热器的元件之一，换热管是中空柱体，用于两介质之间热量的交换。具有很高的导热性和良好的等温性。它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置,而且几乎没有热损耗,因此它被称作传热超导体,其导热系数为铜的数千倍。

相关技术中，在加工换热管加工时，驱动机构拖拽换热管，将弯曲的换热管拉直，随后将拉直的换热管进行剪切，在剪切时，切刀从上往下进行剪切，将换热管切断。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于换热管是中空柱体，在剪切换热管时，存在有换热管周向受力不均匀的缺陷。

发明内容

为了均匀切割换热管，本申请提供一种换热管剪切机。

本申请提供的一种换热管剪切机采用如下的技术方案：

一种换热管剪切机，包括机架，所述机架一端设置有用于拉直换热管的换热管的拉直结构，所述机架另一端设置有剪切换热管的剪切机构，所述拉直结构与剪切机构之间设置有夹紧换热管的的夹紧机构，所述夹紧机构上设置有驱动系统用于驱动夹紧机构在拉直结构和剪切机构做往复运动；所述剪切机构包括转动环、收缩组件、切刀组件、转动驱动装置、连接件和安装架,所述安装架安装在机架上，所述转动环转动连接在安装架上，所述转动驱动装置安装在安装架上且驱动转动环转动，所述切刀组件通过连接件设置在转动环内圈，所述收缩组件套设在切刀组件的外圈用于收紧切刀组件的内径，收紧内径后的切刀组件与工件表面抵触以切割转热管。

通过采用上述技术方案，拉直结构将弯曲换热管变形成直的换热管，在驱动系统推动下，夹紧机构将拉直结构处的换热管推送至剪切机构，剪切机构对直的换热管进行剪切；在剪切换热管时，转动驱动装置驱动转动环转动，转动环的扭矩通过连接件传递给切刀组件，使得切刀组件转动，切刀组件在收缩组件带动下，对切刀组件进行收缩，切刀组件在转动的同时进行收缩，实现对换热管均匀剪切。

优选的，所述收缩组件包括第一驱动电机、第二驱动电机和钢丝绳，所述第一驱动电机和第二驱动电机均安装在安装架上，所述钢丝绳环绕在切刀组件外围，且所述钢丝绳一端固定在第一驱动电机的电机轴上，另一端固定在第二驱动电机的电机轴上。

通过采用上述技术方案，第一驱动电机和第二驱动电机同时带动钢丝绳进行收缩，钢丝绳的缩短，使得切刀组件内径减小，进而实现切割换热管的目的。

优选的，所述切刀组件包括多个切刀和多个弹簧，每一所述弹簧设置在相邻的两个切刀之间，多个所述切刀与多个所述弹簧连接成一圆环。

通过采用上述技术方案，在钢丝绳压力收紧力作用下，使得相邻切刀之间的弹簧被切刀压缩，实现相邻切刀之间间隙的减小，使得切刀组件的内径减小。

优选的，每一所述切刀上开设有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有滚柱，所述钢丝绳滚动抵紧在滚柱上。

通过采用上述技术方案，第一凹槽为滚柱提供安装点，钢丝绳在滚珠上滚动，实现钢丝绳与切刀之间相对运动，避免钢丝绳阻碍切刀转动。

优选的，所述转动环上设置有第一连接槽，所述切刀上设置有第二连接槽，所述连接件的一端固定在第一连接槽内，另一端滑动配合在第二连接槽内用于将转动环上的扭矩传递给切刀组件。

通过采用上述技术方案，第一连接槽和第二连接槽为连接件提供安装点，连接件固定在第一连接槽，滑动在第二连接槽内，实现将转动环的扭矩传递给切刀组件。

优选的，所述驱动系统包括第四驱动电机、丝杆和多个安装座，多个所述安装座设置在机架上，所述丝杆穿过安装座同轴固定在第四驱动电机的电机轴上；所述夹紧机构包括滑动座、固定座和夹紧组件，所述滑动座设置在丝杆，所述固定座安装在滑动座上，所述夹紧组件设置在滑动座上用于夹紧换热管；所述滑动座上开设有驱动孔，所述丝杆穿过驱动孔，所述驱动孔内壁设置有与丝杆配合的螺纹。

通过采用上述技术方案，安装座为丝杆和多个辅助杆提供安装点，第四驱动电机带动丝杆转动，丝杆的转动带动夹紧机构在拉直结构与剪切机构之间做往复运动，当夹紧机构从拉直结构向剪切机构移动时，夹紧组件夹紧换热管，将拉直结构处的换热管移动至剪切机构。

优选的，所述驱动系统还包括多个辅助杆，多个所述辅助杆设置在相邻的两个安装座上，且对称在丝杆两侧；所述滑动座上开设有多个辅助孔，所述辅助杆穿过辅助孔，所述辅助杆滑动配合在辅助孔内。

通过采用上述技术方案，驱动孔与丝杆配，将丝杆的转矩转变为带动滑动座沿丝杆的轴向进行移动，辅助孔与辅助轴配合，使得滑动座沿丝杆的轴向运动。

优选的，所述夹紧组件包括动力源、上模件和下模件，所述动力源安装在固定座顶端，所述上模件安装在动力源上，所述下模件安装在滑动座上，所述动力源驱动上模件做远离或靠近下模件的运动以实现对换热管的夹紧或释放。

通过采用上述技术方案，动力源带动上模件做远离或靠近下模件的运动，当上模件与下模件的距离较近时，上模件与下模件配合夹紧换热管，当上模件与下模件的距离较远时，释放换热管。

优选的，所述拉直结构包括拉直座，所述拉直座上开设有拉直换热管的拉直孔。

通过采用上述技术方案，弯曲的换热管穿过拉直孔被变形拉直。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1. 切刀组件的转动和收缩，使得切刀沿换热管的外圈一层层切削换热管，实现对换热管的均匀剪切，避免换热管在剪切过程中发生变形；

2. 夹紧机构用于将拉直结构处的换热管推送至剪切机构处。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图。

图2是本申请实施例中拉直结构、夹紧机构和驱动系统的结构示意图。

图3是本申请实施例中夹紧机构的爆炸示意图。

图4是本申请实施例中剪切机构的结构示意图一，主要用于展示第四连接件和避让孔的结构。

图5是本申请实施例中剪切机构的结构示意图二，主要用于展示安装架的结构。

图6是本申请实施例中转动环、收缩组件、切刀组件和转动驱动装置的结构示意图。

图7是本申请实施例中转动环、收缩组件、切刀组件和转动驱动装置的爆炸示意图。

图8是图7中A部的放大图。

附图标记说明：1、机架；2、拉直结构；21、拉直座；22、拉直孔；3、夹紧机构；31、滑动座；311、驱动孔；312、辅助孔；32、固定座；33、夹紧组件；331、动力源；332、上模件；3321、上夹紧孔；333、下模件；3331、下夹紧孔；4、驱动系统；41、第四驱动电机；42、丝杆；43、安装座；44、辅助杆；5、剪切机构；51、转动环；511、第一连接槽；512、齿牙；52、收缩组件；521、第一驱动电机；522、第二驱动电机；523、钢丝绳；53、切刀组件；531、切刀；5311、第一凹槽；5312、滚柱；5313、第二连接槽；5314、连接孔；532、弹簧；54、转动驱动装置；541、齿轮；55、连接件；56、安装架；561、支撑板；562、第一横板；563、第二横板；564、第三横板；565、第四连接件；5651、避让孔。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种换热管剪切机，参照图1，包括机架1，机架1为长方体，机架1的长度方向上一端设置有将弯曲的换热管拉直的拉直结构2，机架1另一端设置有剪切换热管的剪切机构5，拉直结构2与剪切机构5之间设置有夹紧机构3，夹紧机构3用于夹紧换热管，夹紧机构3上设置有驱动系统4，驱动系统4驱动夹紧机构3在拉直结构2与剪切机构5之间做往复运动，剪切机构5对换热管进行裁剪，当驱动系统4驱动夹紧机构3从拉直结构2一侧向剪切机构5一侧运动，夹紧机构3夹紧换热管，将换热管从拉直结构2一侧向剪切机构5一侧推送，当驱动系统4驱动夹紧机构3从剪切机构5一侧向拉直结构2一侧运动时，夹紧机构3释放换热管。

参照图1，拉直结构2包括拉直座21，拉直座21为长方体，拉直座21焊接在机架1上，拉直座21上开设有多个拉直孔22，多个拉直孔22的开设方向沿机架1的长度方向，且多个拉直孔22相互平行，拉直孔22的直径大于换热管的外径，换热管穿过拉直孔22将弯曲换热管拉直。

参照图1和图2，驱动系统4包括第四驱动电机41、丝杆42、多个安装座43和多个辅助杆44，第四驱动电机41通过螺栓固定在机架1上靠近拉直座21的一侧，多个安装座43相互平行，且通过螺栓固定在机架1上，安装座为长方体，丝杆43和辅助杆44均为圆柱体，丝杆42穿过安装座43同轴焊接固定在第四驱动电机41的电机轴上，多个辅助杆44通过焊接固定在相邻的安装座43上，且对称分布在丝杆42两侧，丝杆42上开设有螺纹，通过螺纹传动，带动夹紧机构3。

参照图2和图3，夹紧机构3包括滑动座31、固定座32和夹紧组件33，滑动座31为长方体，滑动座31上开设有驱动孔311和多个辅助孔312，丝杆42穿过驱动孔311，驱动孔311内壁设置有与丝杆42配合的螺纹，辅助杆44穿过辅助孔312，且与辅助孔312滑动配合，固定座32的横截面为匚形，且匚形的开口向滑动座31一侧，固定座32通过焊接固定在滑动座31上，夹紧组件33通过焊接固定在滑动座31上用于夹紧换热管。

参照图2和图3，夹紧组件33包括动力源331、上模件332和下模件333，动力源331为气缸，气缸通过焊接固定在固定座32顶端，气缸的活塞杆穿过固定座32与上模件332焊接固定，上模件332为矩形块，下模件333为矩形块，下模件333通过焊接固定在滑动座31顶面，动力源331驱动上模件332做远离或靠近下模件333的运动以实现对换热管的夹紧或释放。

参照图2和图3，上模件332的底面开设有上夹紧孔3321，上夹紧孔3321横截面为半圆，且延伸方向沿上模件332的长度方向，下模件333的顶面上开设有下夹紧孔3331，下夹紧孔3331的横截面为半圆，且延伸方向沿下模件333的长度方向，上夹紧孔3321的半径、下夹紧孔3331的半径和换热管的半径均相等，换热管位于上夹紧孔3321和下夹紧孔3331内，换热管位于上模件332和下模件333之间。

参照图4和图5，剪切机构5包括安装架56，安装架56包括两根竖直的支撑板561、第一横板562、第二横板563、第三横板564和第四连接件565，两根支撑板561分别焊接在机架1的侧边上，第一横板562、第二横板563和第三横板564均焊接在两根支撑板561之间，且高度依次递增，第四连接件565焊接在机架1上，第四连接件565为矩形板，矩形板上开设有多个避让孔5651，避让孔5651用于避让换热管，使得换热管穿过避让孔5651。

参照图5和图6，剪切机构5还包括转动环51和转动驱动装置54，第四连接件565上位于避让孔5651处嵌设有轴承，转动环51通过轴承转动连在第四连接件565上，转动驱动装置54为驱动电机，转动驱动装置54通过螺栓固定在第一横板562上，驱动电机的电机轴上安装有齿轮541，转动环51的外围均匀设置有多个齿牙512，齿轮541与齿牙512啮合，驱动电机带动其电机轴转动，电机轴的转动带动齿轮541转动，由于齿轮541与齿牙512啮合，齿轮541带动转动环51转动。

参照图6和图7，剪切机构5还包括收缩组件52、切刀组件53和连接件55，连接件55为圆柱体，切刀组件53通过连接件55连接在转动环51内圈，收缩组件52套设在切刀组件53的外圈用于收紧切刀组件53。

参照图7和图8，切刀组件53包括多个沿转动环51的周向上排列分布的切刀531和多个沿转动环51的周向上排列分布的弹簧532，切刀531的外形为三角锥形，弹簧532固定在相邻的切刀531之间，切刀531侧壁上开设有多个安装孔5314，弹簧532的一端固定连接在切刀531上的安装孔5314内，另一端连接在相邻切刀531上的安装孔5314内，以实现对多个切刀531连接，多个切刀531与多个弹簧532连接成一个圆环。

参照图7和图8，转动环51的内环壁上开设有第一连接槽511，切刀531的外圈上开设有第二连接槽5313，第一连接槽511和第二连接槽5313横截面为圆形，连接件55的一端焊接在第一连接槽511内壁上，连接件55的另一端滑动配合在第二连接槽5313内用于将转动环51上的扭矩传递给切刀组件53，转动环51的转动带动连接件55转动，连接件55将转动环51的转动扭矩传递给切刀组件53，并带动切刀组件53转动。

参照图5和图7，收缩组件52包括第一驱动电机521、第二驱动电机522和钢丝绳523，第一驱动电机521通过螺栓固定在第二横板563上，第二驱动电机522通过螺栓固定在第三横板564上，钢丝绳523环绕在切刀组件53外围，且钢丝绳522一端固定在第一驱动电机521的电机轴上，另一端固定在第二驱动电机522的电机轴上，第一驱动电机521的电机轴和第二驱动电机522的电机轴转动方向相反，同时卷绕钢丝绳523，使钢丝绳523收缩。

参照图7和图8，每个切刀531靠近连接件55的一侧的表面上开设有第一凹槽5311，第一凹槽5311的横截面形状为U形，第一凹槽5311的延伸方向为沿切刀531外围长度方向，第一凹槽5311内转动有滚柱5312，滚柱5312为圆柱形，钢丝绳523滚动抵触在滚柱5312上。

参照图7和图8，第一驱动电机521带动其上的电机轴转动，第二驱动电机522带动其上的电机轴转动，第一驱动电机521和第二驱动电机522上的电机轴带动钢丝绳523在其上进行缠绕，使得切刀组件53上的钢丝绳523长度缩短，相邻的切刀531之间的弹簧532被压缩，实现切刀组件组件53的内径减小，多个切刀531同时向换热管靠近，使得多个切刀531在换热管周向上同时切割换热管，实现在换热管的周向上受力均匀。

本申请实施例一种换热管剪切机的实施原理为：首先，转动驱动装置54的电机轴带动齿轮541转动，齿轮541与转动环51上的齿牙512啮合，齿轮541的转动带动转动环51转动，转动环51的转动通过连接件55带动切刀组件53转动，其次，第一驱动电机521带动钢丝绳523一端进行缠绕，第二驱动电机522带动钢丝绳523另一端进行缠绕，使得在切刀组件53外围上的钢丝绳523的长度缩短，钢丝绳523与滚柱5312进行抵触，使得切刀组件53与钢丝绳523相对转动，相邻的切刀531压缩其之间的弹簧532，弹簧532被压缩，相邻的切刀531之间距离减小，最终实现切刀组件53的内径减小，切刀组件53在转动的同时内径在减小，实现均匀切割换热管。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种换热管剪切机，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）一端设置有用于拉直换热管的换热管的拉直结构（2），所述机架（1）另一端设置有剪切换热管的剪切机构（5），所述拉直结构（2）与剪切机构（5）之间设置有夹紧换热管的的夹紧机构（3），所述夹紧机构（3）上设置有驱动系统（4）用于驱动夹紧机构（3）在拉直结构（2）和剪切机构（5）做往复运动；所述剪切机构（5）包括转动环（51）、收缩组件（52）、切刀组件（53）、转动驱动装置（54）、连接件（55）和安装架（56）,所述安装架（56）安装在机架（1）上，所述转动环（51）转动连接在安装架（56）上，所述转动驱动装置（54）安装在安装架（56）上且驱动转动环（51）转动，所述切刀组件（53）通过连接件（55）设置在转动环（51）内圈，所述收缩组件（52）套设在切刀组件（53）的外圈用于收紧切刀组件（53）的内径，收紧内径后的切刀组件（53）与工件表面抵触以切割转热管；所述收缩组件（52）包括第一驱动电机（521）、第二驱动电机（522）和钢丝绳（523），所述第一驱动电机（521）和第二驱动电机（522）均安装在安装架（56）上，所述钢丝绳（523）环绕在切刀组件（53）外围，且所述钢丝绳（522）一端固定在第一驱动电机（521）的电机轴上，另一端固定在第二驱动电机（522）的电机轴上，且第一驱动电机（521）上的电机轴和第二驱动电机（522）上的电机轴的转动方向相反；所述切刀组件（53）包括多个切刀（531）和多个弹簧（532），每一所述弹簧（532）设置在相邻的两个切刀（531）之间，多个所述切刀（531）与多个所述弹簧（532）连接成一圆环；每一所述切刀（531）的外侧面开设有第一凹槽（5311），所述第一凹槽（5311）内设置有滚柱（5312），所述钢丝绳（523）滚动抵紧在滚柱（5312）上；所述转动环（51）上设置有第一连接槽（511），所述切刀（531）上设置有第二连接槽（5311），所述连接件（55）的一端固定在第一连接槽（511）内，另一端滑动配合在第二连接槽（5311）内用于将转动环（51）上的扭矩传递给切刀组件（53）。

2.根据权利要求1所述的换热管剪切机，其特征在于：所述驱动系统（4）包括第四驱动电机（41）、丝杆（42）和多个安装座（43），多个所述安装座（43）设置在机架（1）上，所述丝杆（42）穿过安装座（43）同轴固定在第四驱动电机（41）的电机轴上；

所述夹紧机构（3）包括滑动座（31）、固定座（32）和夹紧组件（33），所述滑动座（31）设置在丝杆（42），所述固定座（32）固定在滑动座（31）上，所述夹紧组件（33）设置在滑动座（31）上用于夹紧换热管；

所述滑动座（31）上开设有驱动孔（311），所述丝杆（42）穿过驱动孔（311），所述驱动孔（311）内壁设置有与丝杆（42）配合的螺纹。

3.根据权利要求2所述的换热管剪切机，其特征在于：所述驱动系统（4）还包括多个辅助杆（44），多个所述辅助杆（44）设置在相邻的两个安装座（43）上，且对称在丝杆（42）两侧；

所述滑动座（31）上开设有多个辅助孔（312），所述辅助杆（44）穿过辅助孔（312），辅助杆（44）滑动配合在辅助孔（312）内。

4.根据权利要求3所述的换热管剪切机，其特征在于：所述夹紧组件（33）包括动力源（331）、上模件（332）和下模件（333），所述动力源（331）安装在固定座（32）顶端，所述上模件（332）安装在动力源（331）上，所述下模件（333）安装在滑动座（31）上，所述动力源（331）驱动上模件（332）做远离或靠近下模件（333）的运动以实现对换热管的夹紧或释放。

5.根据权利要求1所述的换热管剪切机，其特征在于：所述拉直结构（2）包括拉直座（21），所述拉直座（21）上开设有拉直换热管的拉直孔（22）。

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