CN112548911B - 一种换热器制造组装装配夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换热器制造组装装配夹具，包括固定底座、安装架、下压板、同步调距装置、气缸和卡位板，所述的固定底座的上端中部固定有安装架，安装架的正上方设置有下压板，下压板的下端设置有同步调距装置，固定底座的上端后侧通过气缸底座安装有气缸，气缸的顶出端与卡位板的后端中部连接，卡位板滑动设置在固定底座上。本发明可以解决在对翅片管进行组装时，通常采用人工手持对接安装的方法，导致换热器的组装或装配耗时较长，组装装配的效率较低，增大了换热器的加工成本，且在需要组装装配不同规格的换热器时，无法对翅片管的间距进行统一调整，导致操作繁琐，降低了整体装置的利用率等难题。

Description

一种换热器制造组装装配夹具

技术领域

本发明涉及换热器组装技术领域，特别涉及一种换热器制造组装装配夹具。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，在化工生产中,换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器作为一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，可以将热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，换热器也是提高能源利用率的主要设备之一。而换热器通常由多个翅片管组合而成。

目前，在对换热器进行组装装配时，通常存在以下缺陷：1.传统的换热器制造组装装配过程中，由于翅片管形状的不规则，所以通常采用人工手持对接安装的方法，对换热器进行拼接组装装配，人工拼接组装需要对拼接位置进行对齐再组装，导致换热器的组装或装配耗时较长，组装装配的效率较低，增大了换热器的加工成本；2.传统的换热器制造组装装配过程中，在需要组装装配不同规格的换热器时，无法对翅片管的间距进行统一调整，导致操作繁琐，降低了整体装置的利用率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明可以解决传统的换热器制造组装装配过程中，由于翅片管形状的不规则，所以通常采用人工手持对接安装的方法，对换热器进行拼接组装装配，人工拼接组装需要对拼接位置进行对齐再组装，导致换热器的组装或装配耗时较长，组装装配的效率较低，增大了换热器的加工成本，且在需要组装装配不同规格的换热器时，无法对翅片管的间距进行统一调整，导致操作繁琐，降低了整体装置的利用率等难题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种换热器制造组装装配夹具，包括固定底座、安装架、下压板、同步调距装置、气缸和卡位板，所述的固定底座的上端中部固定有安装架，安装架的正上方设置有下压板，下压板的下端设置有同步调距装置，固定底座的上端后侧通过气缸底座安装有气缸，气缸的顶出端与卡位板的后端中部连接，卡位板滑动设置在固定底座上。

所述的固定底座包括固定底板、推动气缸、组装架和下压机构，固定底板上端前侧的中部通过气缸安装座安装有推动气缸，推动气缸的顶出端连有组装架，固定底板的上端中部设置有下压机构，下压机构与下压板连接，具体工作时，将拼接板放入组装架中进行限位夹持，通过推动气缸带动组装架和拼接板向后运动，进而使翅片管与拼接板进行拼接，再通过人工进行后续加工固定，通过下压机构带动下压板向下滑动，进而使同步调距机构对滑动架进行同步调距，在翅片管与拼接板进行对其拼接时，通过气缸带动卡位板向前滑动到合适位置，进而使卡位板紧靠在翅片管下端，防止在翅片管拼接时发生偏移。

所述的安装架包括安装支架、限位滑槽、滑动架、夹持机构和支撑弹簧，固定底板的上端中部固定有安装支架，安装支架的上端开设有限位滑槽，限位滑槽内均匀滑动设置有滑动架，滑动架的下端设置有夹持机构，安装支架上端的左右两侧对称安装有支撑弹簧，支撑弹簧的上端与下压板连接，具体工作时，将翅片管的U型连接处插入夹持机构中进行夹持，通过同步调距机构带动滑动架在限位滑槽上滑动，进而使滑动架带动夹持机构进行等距调节，此时，支撑弹簧被下压板压缩，处于压缩状态，支撑弹簧起到支撑和缓冲的作用。

所述的同步调距装置包括滑动槽、同步调距机构、滑动杆、复位弹簧和复位板，下压板的下端中部开设有滑动槽，滑动槽内设置有同步调距机构，下压板下端的左右两侧对称滑动设置有滑动杆，滑动杆靠近同步调距机构的一侧安装有复位弹簧，滑动杆的另一侧安装在滑动槽内，复位弹簧靠近同步调距机构的一侧连有复位板，复位板紧靠在同步调距机构上，具体工作时，通过下压机构带动下压板向下移动，进而使同步调距机构在滑动槽内运动，对滑动架进行同步等距调节，此时，滑动杆向上运动，左侧的同步调距机构向左运动，右侧的同步调距机构向右运动，推动复位板并对复位弹簧进行挤压，当工作完成，通过下压机构带动下压板向上移动，在复位弹簧的弹性作用力下对同步调距机构进行辅助复位。

所述的同步调距机构包括滑动块、梯形块、挡位板、伸缩杆、限位滑块和限位槽，滑动槽内均匀滑动设置有滑动块，滑动块的下端安装有梯形块，位于滑动槽左侧的滑动块的左右两侧对称设置有挡位板，挡位板固定在滑动槽内，梯形块下端的左右两侧对称安装有伸缩杆，伸缩杆的移动端上连有限位滑块，限位滑块通过滑动配合的方式设置于限位槽内，限位槽左右对称开设在滑动架的左右两侧，具体工作时，通过下压机构带动下压板向下移动，进而使梯形块向下运动，推动滑动架在限位滑槽上进行同步等距滑动，进而使滑动块同步带动梯形块在滑动槽内向右滑动，此时，最左侧的梯形块在挡位板的限位作用下，并没有发生滑动，而最左侧的梯形块右侧的梯形块在滑动架的同步推动下，向右滑动，同时，限位滑块在限位槽内向下滑动，进而使伸缩杆的移动端向远离固定端的方向运动，当工作完成后，通过下压机构带动下压板向上移动，在伸缩杆的弹性作用下，伸缩杆的移动端向靠近固定端的方向运动，进而带动限位滑块在限位槽内向上滑动，同步带动梯形块下端两侧的滑动架复位。

优选的，所述的组装架包括放置架、凹槽、卡紧板和卡紧弹簧，推动气缸的顶出端连有放置架，放置架滑动设置于固定底座上，放置架的后端下侧开设有凹槽，凹槽内通过滑动配合的方式设置有卡紧板，卡紧板通过上下对称设置的卡紧弹簧与放置架连接。

优选的，所述的下压机构包括丝杠、一号齿轮、传动带、二号齿轮、三号齿轮和电机，固定底板上端中部的左右两侧对称设置有丝杠，丝杠的上侧通过螺纹配合的方式与下压板连接，丝杠的下端转动设置于固定底板内开设的工作腔内，丝杠位于工作腔内的一端安装有一号齿轮，左右两侧的一号齿轮之间啮合有传动带，左侧丝杠的下侧外壁上安装有二号齿轮，二号齿轮上啮合有三号齿轮，三号齿轮的下端中部与电机的输出轴连接，电机通过电机底座安装在固定底板的上端左侧。

优选的，所述的夹持机构包括工作块、进给腔、夹持块和卡位弹簧，滑动架的下端安装有工作块，工作块的后侧开设有进给腔，进给腔的左右两侧滑动设置有夹持块，夹持块通过均匀安装的卡位弹簧与进给腔连接。

优选的，所述的梯形块的截面为等腰梯形结构，可以同步控制滑动架的滑动间距，进而对翅片管进行等距调整。

优选的，所述的卡紧板上端设置有梯形块，且梯形块的倾斜面设置于远离卡紧弹簧的一侧，便于逐渐从上侧推动拼接板进入组装架内。

优选的，所述的进给腔前侧开设有弧形凹槽，在对翅片管进行夹持时，翅片管外壁卡入弧形凹槽内。

(三)有益效果

1.本发明所述的一种换热器制造组装装配夹具，通过机械设备对不规则的翅片管进行夹持、对接和组装等一系列组装动作，减少了整个装配时间，提高了换热器组装装配的效率，降低了换热器的加工成本，同时还可以统一调整所需的翅片管的间距，大大提高了整体装置的利用率；

2.本发明所述的一种换热器制造组装装配夹具，通过夹持机构和组装架之间的配合使用，推动已调距的翅片管与拼接板之间进行对接和组装，实现了换热器制造组装装配的机械化，提升了工作效率；

3.本发明所述的一种换热器制造组装装配夹具，通过同步调距机构对翅片管之间的间距进行同步调节，以满足对不同尺寸的换热器的需求，同时避免了人工对齐组装带来的组装效果不佳的情况，简化了整个工作步骤。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的第一立体结构示意图；

图2是本发明的第二立体结构示意图；

图3是本发明的剖视图；

图4是本发明夹持机构的剖视图；

图5是本发明下压机构的部分剖视图；

图6是本发明图2的X向局部放大图；

图7是本发明图3的Y向局部放大图；

图8是本发明针对对象的结构变化示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图8所示，一种换热器制造组装装配夹具，包括固定底座1、安装架2、下压板 3、同步调距装置4、气缸5和卡位板6，所述的固定底座1的上端中部固定有安装架2，安装架2的正上方设置有下压板3，下压板3的下端设置有同步调距装置4，固定底座1的上端后侧通过气缸底座安装有气缸5，气缸5的顶出端与卡位板6的后端中部连接，卡位板6滑动设置在固定底座1上。

所述的固定底座1包括固定底板11、推动气缸12、组装架13和下压机构14，固定底板 11上端前侧的中部通过气缸安装座安装有推动气缸12，推动气缸12的顶出端连有组装架13，固定底板11的上端中部设置有下压机构14，下压机构14与下压板3连接，具体工作时，将拼接板放入组装架13中进行限位夹持，通过推动气缸12带动组装架13和拼接板向后运动，进而使翅片管与拼接板进行拼接，再通过人工进行后续加工固定，通过下压机构14带动下压板3向下滑动，进而使同步调距机构42对滑动架23进行同步调距，在翅片管与拼接板进行对其拼接时，通过气缸5带动卡位板6向前滑动到合适位置，进而使卡位板6紧靠在翅片管下端，防止在翅片管拼接时发生偏移。

所述的组装架13包括放置架131、凹槽132、卡紧板133和卡紧弹簧134，推动气缸12的顶出端连有放置架131，放置架131滑动设置于固定底座1上，放置架131的后端下侧开设有凹槽132，凹槽132内通过滑动配合的方式设置有卡紧板133，卡紧板133通过上下对称设置的卡紧弹簧134与放置架131连接；所述的卡紧板133上端设置有梯形块，且梯形块的倾斜面设置于远离卡紧弹簧134的一侧，便于逐渐从上侧推动拼接板进入组装架13内，具体工作时，通过同步调距装置4将翅片管之间的位置进行调距以后，准备好对应翅片管间距的拼接板，从上方将拼接板插入放置架131中，进而使拼接板首先与卡紧板133的上端相接触，推动卡紧板133在凹槽132内向远离拼接板的方向运动，同时压缩卡紧弹簧134，当拼接板完全插入放置架131内，在卡紧弹簧134的弹性作用下，对拼接板的左右两端进行卡紧，防止在对齐拼接出现偏移。

所述的下压机构14包括丝杠141、一号齿轮142、传动带143、二号齿轮144、三号齿轮 145和电机146，固定底板11上端中部的左右两侧对称设置有丝杠141，丝杠141的上侧通过螺纹配合的方式与下压板3连接，丝杠141的下端转动设置于固定底板11内开设的工作腔内，丝杠141位于工作腔内的一端安装有一号齿轮142，左右两侧的一号齿轮142之间啮合有传动带143，左侧丝杠141的下侧外壁上安装有二号齿轮144，二号齿轮144上啮合有三号齿轮145，三号齿轮145的下端中部与电机146的输出轴连接，电机146通过电机底座安装在固定底板11的上端左侧，具体工作时，通过电机146带动三号齿轮145转动，进而同步带动二号齿轮144转动，同时驱动左侧的丝杠141发生转动，带动左侧的一号齿轮142发生转动，从而使传动带143发生转动，同步驱动右侧的一号齿轮142发生转动，进而使左右两侧的丝杠141同步发生转动，带动下压板3向下运动。

所述的安装架2包括安装支架21、限位滑槽22、滑动架23、夹持机构24和支撑弹簧25，固定底板11的上端中部固定有安装支架21，安装支架21的上端开设有限位滑槽22，限位滑槽22内均匀滑动设置有滑动架23，滑动架23的下端设置有夹持机构24，安装支架21上端的左右两侧对称安装有支撑弹簧25，支撑弹簧25的上端与下压板3连接，具体工作时，将翅片管的U型连接处插入夹持机构24中进行夹持，通过同步调距机构42带动滑动架23在限位滑槽22上滑动，进而使滑动架23带动夹持机构24进行等距调节，此时，支撑弹簧25被下压板3压缩，处于压缩状态，支撑弹簧25起到支撑和缓冲的作用。

所述的夹持机构24包括工作块241、进给腔242、夹持块243和卡位弹簧244，滑动架23的下端安装有工作块241，工作块241的后侧开设有进给腔242，进给腔242的左右两侧滑动设置有夹持块243，夹持块243通过均匀安装的卡位弹簧244与进给腔242连接，所述的进给腔242前侧开设有弧形凹槽，在对翅片管进行夹持时，翅片管外壁卡入弧形凹槽内，具体工作时，将翅片管的U型连接处向进给腔242内推动，并使翅片管的对接处靠近组装架 13方向，U型连接处向进给腔242内运动，进而使夹持块243向靠近卡位弹簧244处滑动，挤压卡位弹簧244，当翅片管的U型连接处完全进入进给腔242内，夹持块243恰好卡位翅片管的U型连接处的加空隙内，在夹持块243的作用下，将U型连接处的前侧抵在弧形凹槽内。

所述的同步调距装置4包括滑动槽41、同步调距机构42、滑动杆43、复位弹簧44和复位板45，下压板3的下端中部开设有滑动槽41，滑动槽41内设置有同步调距机构42，下压板3下端的左右两侧对称滑动设置有滑动杆43，滑动杆43靠近同步调距机构42的一侧安装有复位弹簧44，滑动杆43的另一侧安装在滑动槽41内，复位弹簧44靠近同步调距机构42 的一侧连有复位板45，复位板45紧靠在同步调距机构42上；所述的梯形块422 的截面为等腰梯形结构，可以同步控制滑动架23的滑动间距，进而对翅片管进行等距调整，具体工作时，通过下压机构14带动下压板3向下移动，进而使同步调距机构42在滑动槽41内运动，对滑动架23进行同步等距调节，此时，滑动杆43向上运动，左侧的同步调距机构42向左运动，右侧的同步调距机构42向右运动，推动复位板45并对复位弹簧44进行挤压，当工作完成，通过下压机构14带动下压板3向上移动，在复位弹簧44的弹性作用力下对同步调距机构42 进行辅助复位。

所述的同步调距机构42包括滑动块421、梯形块422、挡位板423、伸缩杆424、限位滑块425和限位槽426，滑动槽41内均匀滑动设置有滑动块421，滑动块421的下端安装有梯形块422，位于滑动槽41左侧的滑动块421的左右两侧对称设置有挡位板423，挡位板423 固定在滑动槽41内，梯形块422下端的左右两侧对称安装有伸缩杆424，伸缩杆424的移动端上连有限位滑块425，限位滑块425通过滑动配合的方式设置于限位槽426内，限位槽426 左右对称开设在滑动架23的左右两侧，具体工作时，通过下压机构14带动下压板3向下移动，进而使梯形块422向下运动，推动滑动架23在限位滑槽22上进行同步等距滑动，进而使滑动块421同步带动梯形块422在滑动槽41内向右滑动，此时，最左侧的梯形块422在挡位板423的限位作用下，并没有发生滑动，而最左侧的梯形块422右侧的梯形块422在滑动架23的同步推动下，向右滑动，同时，限位滑块425在限位槽426内向下滑动，进而使伸缩杆424的移动端向远离固定端的方向运动，当工作完成后，通过下压机构14带动下压板3向上移动，在伸缩杆424的弹性作用下，伸缩杆424的移动端向靠近固定端的方向运动，进而带动限位滑块425在限位槽426内向上滑动，同步带动梯形块422下端两侧的滑动架23复位。

本发明的工作步骤如下：

S1：将翅片管的U型连接处向进给腔242内推动，并使翅片管的对接处靠近组装架13方向，当翅片管的U型连接处完全进入进给腔242内，通过卡位弹簧244和夹持块243对其进行夹持；

S2：通过电机146带动三号齿轮145转动，进而使左右两侧的丝杠141同步转动，带动下压板3向下移动到合适位置，并由同步调距机构42带动滑动架23、夹持机构24和翅片管进行同步等距调节；

S3：通过气缸5带动卡位板6向前滑动到合适位置，进而使卡位板6紧靠在翅片管下端，防止在翅片管拼接时发生偏移，再通过推动气缸12带动组装架13和拼接板向后运动，进而使翅片管与拼接板进行拼接，再通过人工进行后续加工固定；

S4：通过气缸5带动卡位板6向后运动，将已组装完成的换热器取下。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种换热器制造组装装配夹具，包括固定底座(1)、安装架(2)、下压板(3)、同步调距装置(4)、气缸(5)和卡位板(6)，其特征在于：所述的固定底座(1)的上端中部固定有安装架(2)，安装架(2)的正上方设置有下压板(3)，下压板(3)的下端设置有同步调距装置(4)，固定底座(1)的上端后侧通过气缸底座安装有气缸(5)，气缸(5)的顶出端与卡位板(6)的后端中部连接，卡位板(6)滑动设置在固定底座(1)上；

所述的固定底座(1)包括固定底板(11)、推动气缸(12)、组装架(13)和下压机构(14)，固定底板(11)上端前侧的中部通过气缸安装座安装有推动气缸(12)，推动气缸(12)的顶出端连有组装架(13)，固定底板(11)的上端中部设置有下压机构(14)，下压机构(14)与下压板(3)连接；

所述的安装架(2)包括安装支架(21)、限位滑槽(22)、滑动架(23)、夹持机构(24)和支撑弹簧(25)，固定底板(11)的上端中部固定有安装支架(21)，安装支架(21)的上端开设有限位滑槽(22)，限位滑槽(22)内均匀滑动设置有滑动架(23)，滑动架(23)的下端设置有夹持机构(24)，安装支架(21)上端的左右两侧对称安装有支撑弹簧(25)，支撑弹簧(25)的上端与下压板(3)连接；

所述的同步调距装置(4)包括滑动槽(41)、同步调距机构(42)、滑动杆(43)、复位弹簧(44)和复位板(45)，下压板(3)的下端中部开设有滑动槽(41)，滑动槽(41)内设置有同步调距机构(42)，下压板(3)下端的左右两侧对称滑动设置有滑动杆(43)，滑动杆(43)靠近同步调距机构(42)的一侧安装有复位弹簧(44)，滑动杆(43)的另一侧安装在滑动槽(41)内，复位弹簧(44)靠近同步调距机构(42)的一侧连有复位板(45)，复位板(45)紧靠在同步调距机构(42)上；

所述的同步调距机构(42)包括滑动块(421)、梯形块(422)、挡位板(423)、伸缩杆(424)、限位滑块(425)和限位槽(426)，滑动槽(41)内均匀滑动设置有滑动块(421)，滑动块(421)的下端安装有梯形块(422)，位于滑动槽(41)左侧的滑动块(421)的左右两侧对称设置有挡位板(423)，挡位板(423)固定在滑动槽(41)内，梯形块(422)下端的左右两侧对称安装有伸缩杆(424)，伸缩杆(424)的移动端上连有限位滑块(425)，限位滑块(425)通过滑动配合的方式设置于限位槽(426)内，限位槽(426)左右对称开设在滑动架(23)的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的一种换热器制造组装装配夹具，其特征在于：所述的组装架(13)包括放置架(131)、凹槽(132)、卡紧板(133)和卡紧弹簧(134)，推动气缸(12)的顶出端连有放置架(131)，放置架(131)滑动设置于固定底座(1)上，放置架(131)的后端下侧开设有凹槽(132)，凹槽(132)内通过滑动配合的方式设置有卡紧板(133)，卡紧板(133)通过上下对称设置的卡紧弹簧(134)与放置架(131)连接。

3.根据权利要求2所述的一种换热器制造组装装配夹具，其特征在于：所述的下压机构(14)包括丝杠(141)、一号齿轮(142)、传动带(143)、二号齿轮(144)、三号齿轮(145)和电机(146)，固定底板(11)上端中部的左右两侧对称设置有丝杠(141)，丝杠(141)的上侧通过螺纹配合的方式与下压板(3)连接，丝杠(141)的下端转动设置于固定底板(11)内开设的工作腔内，丝杠(141)位于工作腔内的一端安装有一号齿轮(142)，左右两侧的一号齿轮(142)之间啮合有传动带(143)，左侧丝杠(141)的下侧外壁上安装有二号齿轮(144)，二号齿轮(144)上啮合有三号齿轮(145)，三号齿轮(145)的下端中部与电机(146)的输出轴连接，电机(146)通过电机底座安装在固定底板(11)的上端左侧。

4.根据权利要求1所述的一种换热器制造组装装配夹具，其特征在于：所述的夹持机构(24)包括工作块(241)、进给腔(242)、夹持块(243)和卡位弹簧(244)，滑动架(23)的下端安装有工作块(241)，工作块(241)的后侧开设有进给腔(242)，进给腔(242)的左右两侧滑动设置有夹持块(243)，夹持块(243)通过均匀安装的卡位弹簧(244)与进给腔(242)连接。

5.根据权利要求1所述的一种换热器制造组装装配夹具，其特征在于：所述的梯形块(422 )的截面为等腰梯形结构。

6.根据权利要求2所述的一种换热器制造组装装配夹具，其特征在于：所述的卡紧板(133)上端设置有梯形块，且梯形块的倾斜面设置于远离卡紧弹簧(134)的一侧。

7.根据权利要求4所述的一种换热器制造组装装配夹具，其特征在于：所述的进给腔(242)前侧开设有弧形凹槽。

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