CN112238189B

CN112238189B - 一种热交换管扩孔装置

Info

Publication number: CN112238189B
Application number: CN202011034942.3A
Authority: CN
Inventors: 卢昆龙
Original assignee: Shandong Jirong Thermal Engineering Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Jirong Thermal Engineering Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-27
Filing date: 2020-09-27
Publication date: 2022-11-29
Anticipated expiration: 2040-09-27
Also published as: CN112238189A

Abstract

本发明公开了一种热交换管扩孔装置，包括一体成型的夹持台与扩孔台，且夹持台的宽度大于扩孔台的宽度，所述夹持台与扩孔台的上端平行固定连接有两个安装板，两个所述安装板之间对称设有丝杆与光杆，且丝杆与两个安装板转动连接，且光杆与两个安装板固定连接，所述丝杆与光杆共同套设有至少一个移动板，至少一个所述移动板的中部贯穿并转动连接有第一转动柱，所述第一转动柱靠近夹持台的一端同轴固定连接有第二转动柱。优点在于：本发明可对不同内径的管件进行夹持，可根据管件内径以及扩孔深度调节扩孔板至第二转动柱之间间距，扩孔深度不受管件内径影响，还可调节扩孔斜率，适用范围广，且节约设备成本。

Description

一种热交换管扩孔装置

技术领域

本发明涉及热交换管技术领域，尤其涉及一种热交换管扩孔装置。

背景技术

热交换管是在热交换器中缠绕在加热腔外不可或缺的部件。热交换管在按照热交换器需要的结构进行加工，通常都要对其端口进行扩孔处理，以便与配套的管道进行连接。

现有的生产厂家在对热交换管进行扩孔时，基本采用人力或液压力的方式通过扩孔头进行扩孔，但存在以下缺陷：人力进行扩孔操作，对中精度差，扩孔质量/效率低，液压力进行扩孔操作，虽然解决了对中问题，但对热交换管进行不同截面斜率的扩孔时，就需要更换不同斜率的扩孔头，其扩孔深度受待扩孔热交换管的内径限制，可能达不到指定深度。

为解决上述问题，我们提出了一种热交换管扩孔装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种热交换管扩孔装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种热交换管扩孔装置，包括一体成型的夹持台与扩孔台，且夹持台的宽度大于扩孔台的宽度，所述夹持台与扩孔台的上端平行固定连接有两个安装板，两个所述安装板之间对称设有丝杆与光杆，且丝杆与两个安装板转动连接，且光杆与两个安装板固定连接，所述丝杆与光杆共同套设有至少一个移动板，至少一个所述移动板的中部贯穿并转动连接有第一转动柱，所述第一转动柱靠近夹持台的一端同轴固定连接有第二转动柱，所述扩孔台的上端设有扩孔驱动机构；所述第二转动柱内开设有圆柱形的第一空腔，所述第一空腔的一侧内壁固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮远离第二电机的一侧周向均匀啮合有偶数个第二锥齿轮，所述第二锥齿轮远离第一锥齿轮的一侧同轴固定连接有螺杆，所述第一空腔的内壁固定连接有与螺杆转动连接且呈U型的安装架，所述螺杆上螺纹套接有螺纹筒，所述螺纹筒采用内圆外方结构，所述螺纹筒远离第二锥齿轮的一端贯穿第一空腔并通过球头杆端关节轴承活动连接有呈扇形的扩孔板，位于第一空腔外的所述螺纹筒的外壁固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端固定连接有滑块，所述滑块与扩孔板共同转动连接有连杆；所述夹持台的上端固定连接有固定环，所述固定环内周向均匀设有多个管件夹持机构，所述管件夹持机构包括开设在固定环内的第二空腔，所述第二空腔远离固定环轴线的一侧内壁固定安装有电磁块，所述第二空腔的内壁滑动连接有永磁块，且电磁块与永磁块相斥设置，所述永磁块远离电磁块的一侧固定连接有直杆，所述直杆远离永磁块的一端贯穿第二空腔并固定连接有弧形的夹板，位于第二空腔内所述直杆上活动套接有复位弹簧，且复位弹簧的两端分别与永磁块、第二空腔的内壁固定连接，多个管件夹持机构中的所述电磁块并联后与外置电源串联。

在上述的热交换管扩孔装置中，所述移动板内嵌设有螺纹套接在丝杆上的丝杆螺母和滑动连接在光杆上的直线轴承。

在上述的热交换管扩孔装置中，所述扩孔驱动机构包括固定安装在扩孔台上的第一电机，所述第一电机的输出端贯穿其中一个安装板并固定连接有传动杆，所述第一转动柱远离第二转动柱的一侧轴心处开设有与传动杆滑动连接的传动槽，所述传动杆与丝杆在靠近第一电机的对应位置均同轴过盈配合有带轮，两个所述带轮共同啮合有齿轮带。

在上述的热交换管扩孔装置中，所述传动杆的侧面为方形，所述传动槽的侧面为方形槽。

在上述的热交换管扩孔装置中，所述第一空腔的内壁开设有与螺纹筒滑动连接的方孔。

在上述的热交换管扩孔装置中，所述夹板远离直杆的一侧胶合固定连接有橡胶垫。

在上述的热交换管扩孔装置中，每两个轴线重合的所述螺杆上的螺旋旋向相反。

在上述的热交换管扩孔装置中，所述螺纹筒的外壁开设有与滑块滑动连接的滑槽。

在上述的热交换管扩孔装置中，所述固定环、第二转动柱的轴线重合。

与现有的技术相比，本热交换管扩孔装置的优点在于：

1、利用电磁块对永磁块产生的磁斥力，压缩复位弹簧并通过直杆推出夹板，直至夹板上的橡胶垫对热交换管的外壁实现稳定夹持为止，可对不同内径的热交换管进行夹持，适用性较强；

2、第二电机通过一个第一锥齿轮和多个与之啮合的第二锥齿轮将转矩传递给螺杆，多个螺纹筒在方孔的限位下随着螺杆的转动而同步“辐射型”地线性移动，进而推出或缩回多个扩孔板，实现根据管件内径以及扩孔深度调节扩孔板至第二转动柱之间间距，扩孔深度不受管件内径影响；

3、多个电动伸缩杆同步伸缩，通过滑块、连杆带动扩孔板在连杆所在平面发生倾斜，直至达到所要求的斜率，斜率可自由调节，在斜率需求不同时，无需更换不同斜率的扩孔头，使用更为方便；

4、在管件扩孔作业时，第一电机通过相互配合的带轮与齿轮带将转矩传递给丝杆，移动板在“两线限制”的情况下逐渐朝向固定环线性位移，移动板同步带动第一转动柱、第二转动柱移动，与此同时，第一电机通过相互配合的传动杆与传动槽将转矩传递给第一转动柱与第二转动柱，实现第二转动柱边线性移动边旋转，进而逐渐对管件端口进行扩孔作业，节约设备成本；

5、本发明可对不同内径的管件进行夹持，可根据管件内径以及扩孔深度调节扩孔板至第二转动柱之间间距，扩孔深度不受管件内径影响，还可调节扩孔斜率，适用范围广，且节约设备成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种热交换管扩孔装置俯视的结构示意图；

图2为图1中A处放大的结构示意图；

图3为本发明提出的一种热交换管扩孔装置第二转动柱与扩孔板侧面的结构透视图;

图4为图3中B处放大的结构示意图;

图5为本发明提出的一种热交换管扩孔装置固定环侧面的结构透视图;

图6为图5中C处放大的结构示意图。

图中：1夹持台、2扩孔台、3安装板、4丝杆、5光杆、6移动板、7第一转动柱、8第二转动柱、9第一电机、10带轮、11齿轮带、12传动杆、13传动槽、14第一锥齿轮、15第二锥齿轮、16安装架、17螺杆、18螺纹筒、19限位孔、20扩孔板、21电动伸缩杆、22滑块、23连杆、24固定环、25第二空腔、26电磁块、27永磁块、28直杆、29复位弹簧、30夹板、31橡胶垫。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-6，一种热交换管扩孔装置，包括一体成型的夹持台1与扩孔台2，且夹持台1的宽度大于扩孔台2的宽度，夹持台1与扩孔台2的上端平行固定连接有两个安装板3，两个安装板3之间对称设有丝杆4与光杆5，且丝杆4与两个安装板3转动连接，且光杆5与两个安装板3固定连接，丝杆4与光杆5共同套设有至少一个移动板6，移动板6的数目可以为两个，避免重心偏移严重，导致移动板6与丝杆4、光杆5之间应力过大的情况，至少一个移动板6的中部贯穿并转动连接有第一转动柱7，第一转动柱7靠近夹持台1的一端同轴固定连接有第二转动柱8，扩孔台2的上端设有扩孔驱动机构；

第二转动柱8内开设有圆柱形的第一空腔，第一空腔的一侧内壁固定安装有第二电机（图中未示出），第二电机的输出端固定连接有第一锥齿轮14，第一锥齿轮14远离第二电机的一侧周向均匀啮合有偶数个第二锥齿轮15，第二锥齿轮15远离第一锥齿轮14的一侧同轴固定连接有螺杆17，第一空腔的内壁固定连接有与螺杆17转动连接且呈U型的安装架16，螺杆17上螺纹套接有螺纹筒18，螺纹筒18采用内圆外方结构，螺纹筒18远离第二锥齿轮15的一端贯穿第一空腔并通过球头杆端关节轴承活动连接有呈扇形的扩孔板20，与管件的结构特征相配合，位于第一空腔外的螺纹筒18的外壁固定安装有电动伸缩杆21，电动伸缩杆21的伸缩端固定连接有滑块22，滑块22与扩孔板20共同转动连接有连杆23；

夹持台1的上端固定连接有固定环24，固定环24内周向均匀设有多个管件夹持机构，管件夹持机构包括开设在固定环24内的第二空腔25，第二空腔25远离固定环24轴线的一侧内壁固定安装有电磁块26，第二空腔25的内壁滑动连接有永磁块27，且电磁块26与永磁块27相斥设置，永磁块27远离电磁块26的一侧固定连接有直杆28，直杆28远离永磁块27的一端贯穿第二空腔25并固定连接有弧形的夹板30，位于第二空腔25内直杆28上活动套接有复位弹簧29，且复位弹簧29的两端分别与永磁块27、第二空腔25的内壁固定连接，多个管件夹持机构中的电磁块26并联后与外置电源串联。

移动板6内嵌设有螺纹套接在丝杆4上的丝杆螺母和滑动连接在光杆5上的直线轴承，减小机械磨损，提高机械效率。

扩孔驱动机构包括固定安装在扩孔台2上的第一电机9，第一电机9的输出端贯穿其中一个安装板3并固定连接有传动杆12，第一转动柱7远离第二转动柱8的一侧轴心处开设有与传动杆12滑动连接的传动槽13，传动杆12与丝杆4在靠近第一电机9的对应位置均同轴过盈配合有带轮10，两个带轮10共同啮合有齿轮带11。

传动杆12的侧面为方形，传动槽13的侧面为方形槽，方形设计，使得第一转动柱7可转动，在与移动板6转动连接的条件下不对移动板6的线性位移造成影响。

第一空腔的内壁开设有与螺纹筒18滑动连接的方孔，与螺纹筒18内圆外方的结构相呼应，对螺纹筒18进行限位。

夹板30远离直杆28的一侧胶合固定连接有橡胶垫31，增大夹板30与管件外表面之间的摩擦力，夹持更为稳定。

每两个轴线重合的螺杆17上的螺旋旋向相反，适应每两个轴线重合的螺杆17转动方向相反。

螺纹筒18的外壁开设有与滑块22滑动连接的滑槽，滑块22与滑槽可均为燕尾型，提高扩孔板20转动的稳定性。

固定环24、第二转动柱8的轴线重合，对中精度高。

使用本发明对热交换管的端口进行扩孔的工作原理如下：

管件的夹持固定：将热交换管同轴插入固定环24的内侧，对多个电磁块26通电，电磁块26对永磁块27产生磁斥力，压缩复位弹簧29并通过直杆28推出夹板30，直至夹板30上的橡胶垫31对热交换管的外壁实现稳定夹持为止，进一步的，可将待扩孔区域伸出至管件夹持机构靠近第二转动柱8的一侧，以便后续扩孔作业。

根据管件内径以及扩孔深度调节扩孔板20至第二转动柱8之间间距：第二电机通过一个第一锥齿轮14和多个与之啮合的第二锥齿轮15将转矩传递给螺杆17，多个螺纹筒18在方孔的限位下随着螺杆17的转动而同步“辐射型”地线性移动，进而推出或缩回多个扩孔板20；

在此需要着重说明的是，螺杆17的数目为偶数个，由于每两个轴线重合的螺杆17转动方向相反，为保证多个螺纹筒18辐射型的线性移动，那么两个轴线重合的螺杆17上的螺旋旋向必须相反。

根据需要设定多个扩孔板20的斜率：多个电动伸缩杆21同步伸缩，通过滑块22、连杆23带动扩孔板20在连杆23所在平面发生倾斜，直至达到所要求的斜率，需要说明的是，扩孔板20位置较低的一端靠近固定环24，扩孔板20位置较高的一端远离固定环24。

管件扩孔作业：第一电机9通过相互配合的带轮10与齿轮带11将转矩传递给丝杆4，移动板6在“两线限制”的情况下逐渐朝向固定环24线性位移，移动板6同步带动第一转动柱7、第二转动柱8移动，与此同时，第一电机9通过相互配合的传动杆12与传动槽13将转矩传递给第一转动柱7与第二转动柱8，实现第二转动柱8边线性移动边旋转，进而逐渐对管件端口进行扩孔作业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种热交换管扩孔装置，包括一体成型的夹持台（1）与扩孔台（2），且夹持台（1）的宽度大于扩孔台（2）的宽度，其特征在于，所述夹持台（1）与扩孔台（2）的上端平行固定连接有两个安装板（3），两个所述安装板（3）之间对称设有丝杆（4）与光杆（5），且丝杆（4）与两个安装板（3）转动连接，且光杆（5）与两个安装板（3）固定连接，所述丝杆（4）与光杆（5）共同套设有至少一个移动板（6），至少一个所述移动板（6）的中部贯穿并转动连接有第一转动柱（7），所述第一转动柱（7）靠近夹持台（1）的一端同轴固定连接有第二转动柱（8），所述扩孔台（2）的上端设有扩孔驱动机构；

所述第二转动柱（8）内开设有圆柱形的第一空腔，所述第一空腔的一侧内壁固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有第一锥齿轮（14），所述第一锥齿轮（14）远离第二电机的一侧周向均匀啮合有偶数个第二锥齿轮（15），所述第二锥齿轮（15）远离第一锥齿轮（14）的一侧同轴固定连接有螺杆（17），所述第一空腔的内壁固定连接有与螺杆（17）转动连接且呈U型的安装架（16），所述螺杆（17）上螺纹套接有螺纹筒（18），所述螺纹筒（18）采用内圆外方结构，所述螺纹筒（18）远离第二锥齿轮（15）的一端贯穿第一空腔并通过球头杆端关节轴承活动连接有呈扇形的扩孔板（20），位于第一空腔外的所述螺纹筒（18）的外壁固定安装有电动伸缩杆（21），所述电动伸缩杆（21）的伸缩端固定连接有滑块（22），所述滑块（22）与扩孔板（20）共同转动连接有连杆（23）；

所述夹持台（1）的上端固定连接有固定环（24），所述固定环（24）内周向均匀设有多个管件夹持机构，所述管件夹持机构包括开设在固定环（24）内的第二空腔（25），所述第二空腔（25）远离固定环（24）轴线的一侧内壁固定安装有电磁块（26），所述第二空腔（25）的内壁滑动连接有永磁块（27），且电磁块（26）与永磁块（27）相斥设置，所述永磁块（27）远离电磁块（26）的一侧固定连接有直杆（28），所述直杆（28）远离永磁块（27）的一端贯穿第二空腔（25）并固定连接有弧形的夹板（30），位于第二空腔（25）内所述直杆（28）上活动套接有复位弹簧（29），且复位弹簧（29）的两端分别与永磁块（27）、第二空腔（25）的内壁固定连接，多个管件夹持机构中的所述电磁块（26）并联后与外置电源串联；

所述扩孔驱动机构包括固定安装在扩孔台（2）上的第一电机（9），第一电机（9）的输出端贯穿其中一个安装板（3）并固定连接有传动杆（12），第一转动柱（7）远离第二转动柱（8）的一侧轴心处开设有与传动杆（12）滑动连接的传动槽（13），传动杆（12）与丝杆（4）在靠近第一电机（9）的对应位置均同轴过盈配合有带轮（10），两个带轮（10）共同啮合有齿轮带（11）；

每两个轴线重合的所述螺杆（17）上的螺旋旋向相反。

2.根据权利要求1所述的一种热交换管扩孔装置，其特征在于，所述移动板（6）内嵌设有螺纹套接在丝杆（4）上的丝杆螺母和滑动连接在光杆（5）上的直线轴承。

3.根据权利要求1所述的一种热交换管扩孔装置，其特征在于，所述传动杆（12）的侧面为方形，所述传动槽（13）的侧面为方形槽。

4.根据权利要求1所述的一种热交换管扩孔装置，其特征在于，所述第一空腔的内壁开设有与螺纹筒（18）滑动连接的方孔。

5.根据权利要求1所述的一种热交换管扩孔装置，其特征在于，所述夹板（30）远离直杆（28）的一侧胶合固定连接有橡胶垫（31）。

6.根据权利要求1所述的一种热交换管扩孔装置，其特征在于，所述螺纹筒（18）的外壁开设有与滑块（22）滑动连接的滑槽。

7.根据权利要求1所述的一种热交换管扩孔装置，其特征在于，所述固定环（24）、第二转动柱（8）的轴线重合。