CN116275665B - 一种换热器管束组件弯管焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器管束组件弯管焊接装置，涉及换热器弯管焊接装置领域，包括固定板，所述固定板底面两端分别转动连接有直管架和弯管架，且直管架与弯管架两侧皆滑动连接有支架，所述支架与弯管架内部皆转动连接有与支架螺纹连接的伸缩齿轮，所述直管架与弯管架两侧顶面皆转动连接有与伸缩齿轮啮合的同步齿轮。本发明通过在安装板上转动连接相互配合直管架和弯管架，在直管架与弯管架的两侧皆滑动连接支架，在焊接时，只需将管道固定在支架上，通过直管架和弯管架的翻转对管道连接处的上半圆与下半圆分别焊接，焊接部分不包裹管道，焊接完成可直接将管道向上脱离取出，使用极为方便。

Description

一种换热器管束组件弯管焊接装置

技术领域

本发明涉及换热器弯管焊接装置领域，具体为一种换热器管束组件弯管焊接装置。

背景技术

管壳式换热器(shell and tube heat exchanger)又称列管式换热器，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器，这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢；但传热系数低、占地面积大，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是应用最广的类型，管壳式换热器有固定管板式汽-水换热器、带膨胀节管壳式汽-水换热器、浮头式汽-水换热器、U形管壳式汽-水换热器、波节型管壳式汽-水换热器、分段式水-水换热器等几种类型，管壳式换热器的主要控制参数为加热面积、热水流量、换热量、热媒参数等。

管式换热器的换热管道为U形结构，生产时，一般是通过在一根弯折成半圆形的管道两端分别焊接一根直管来组合而成，在焊接时，需要使用支架将弯管与直管固定并对齐，接着采用管道焊接器将其相互之间焊接，使U形管成型。

但由于管道之间的焊接缝为圆形，现有的焊接器需要绕管道旋转一周对焊缝进行焊接，使得在上料时，需要将管道从焊接器两端插入焊接器之间并对齐，由于U形管是一开口的管道，导致在取出焊接好的管道时需要将管道从焊接器的一端抽出，需要行进较长的距离，较为麻烦，且管式换热器整体为圆柱形，其内部的换热管使从内到外依次变小的，且为对称设置，因此，每种大小的管道均为两根，导致工作人员在每焊接两根同规格的管道后就需调整支架的间距，较为麻烦。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种换热器管束组件弯管焊接装置，以解决，现有的焊接器需要绕管道旋转一周对焊缝进行焊接，使得在上料时，需要将管道从焊接器两端插入焊接器之间并对齐，由于U形管是一开口的管道，导致在取出焊接好的管道时需要将管道从焊接器的一端抽出，需要行进较长的距离，较为麻烦，且管式换热器整体为圆柱形，其内部的换热管使从内到外依次变小的，且为对称设置，因此，每种大小的管道均为两根，导致工作人员在每焊接两根同规格的管道后就需调整支架的间距，较为麻烦的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种换热器管束组件弯管焊接装置，包括固定板，所述固定板底面两端分别转动连接有直管架和弯管架，且直管架与弯管架两侧皆滑动连接有支架，所述支架与弯管架内部皆转动连接有与支架螺纹连接的伸缩齿轮，所述直管架与弯管架两侧顶面皆转动连接有与伸缩齿轮啮合的同步齿轮，且直管架和弯管架顶面两侧的同步齿轮上皆分别套设有同步链条，所述直管架的顶面一侧尾端上设置有与固定板配合的齿轮组，所述齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮与第三齿轮，所述固定板上安装有与弯管架配合的焊接机构，所述焊接机构包括转柱、偏心压轮、双向伸缩杆、焊接气缸与焊接机构；

所述直管架上尾端一侧的同步齿轮上连接有第一齿轮，且直管架的尾端一侧顶面转动连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述直管架的尾端一侧转动连接有与第二齿轮啮合的第三齿轮，所述固定板底面尾端设置有与第三齿轮配合的弧形齿条；

所述固定板的底面转动连接有转柱，且固定板的底面位于直管架和弯管架之间设置有多根弹簧柱，且弹簧柱上连接有升降板，所述转柱上连接有一组与升降板配合的偏心压轮，所述升降板的顶面位于固定板的上方安装有双向伸缩杆，且双向伸缩杆两端皆安装有焊接气缸，且焊接气缸的输出端皆连接有焊接机构。

本发明进一步设置为，所述焊接机构包括弧形导槽、弧形滑块、第二驱动电机、驱动齿轮与焊接头，所述焊接气缸的输出端皆连接有弧形导槽，且弧形导槽内皆滑动连接有弧形滑块，所述弧形滑块的内弧面一端安装有焊接头，所述弧形导槽内安装有第二驱动电机，且第二驱动电机的输出端连接有与弧形滑块配合的驱动齿轮。

本发明进一步设置为，所述直管架的头端顶面两侧皆安装有与同步链条配合的自动张紧器，所述弯管架的一侧转动连接有与其背部伸缩齿轮啮合的回复齿轮，且回复齿轮上可拆卸连接有摇把。

本发明进一步设置为，所述弯管架的一端贯穿直管架，且弯管架贯穿直管架的一端连接有尾板，所述固定板的一端安装有输出端与尾板连接的伸缩气缸。

本发明进一步设置为，所述固定板的一端安装有第一驱动电机，且第一驱动电机的输出端与直管架的尾端之间设置有第一同步带轮机构。

本发明进一步设置为，所述转柱的一端与弯管架头端之间设置有第二同步带轮机构，所述第二同步带轮机构的一个同步轮与弯管架的头端滑动连接，且其与固定板转动连接。

本发明进一步设置为，所述弯管架贯穿直管架的一端为正多边形柱。

本发明进一步设置为，所述固定板靠近直管架尾端的一端两侧皆设置有挡板。

本发明进一步设置为，所述支架顶面一端皆设置有管道夹，且弯管架的顶面中间设置有管道夹。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

本发明通过在安装板上转动连接相互配合直管架和弯管架，在直管架与弯管架的两侧皆滑动连接支架，在焊接时，只需将管道固定在支架上，通过直管架和弯管架的翻转对管道连接处的上半圆与下半圆分别焊接，焊接部分不包裹管道，焊接完成可直接将管道向上脱离取出，使用极为方便；

本发明通过在直管架与弯管架上皆设置有相互配合得同步齿轮与同步链条，在直管架的尾端设置与固定板配合的齿轮组，在取下焊接完成的管道后，直管架与弯管架翻转时可通过齿轮组带动支架收缩，进行调整支架间距，适应换热器内部管道的弯管大小，更加方便。

附图说明

图1为本发明第一视角的结构示意图；

图2为本发明第二视角的结构示意图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明的部分剖视图；

图5为本发明图1中A的放大图；

图6为本发明图3中B的放大图；

图7为本发明图4中C的放大图。

图中：1、固定板；2、直管架；3、弯管架；4、支架；5、管道夹；6、同步齿轮；7、同步链条；8、第一同步带轮机构；9、第一驱动电机；10、第二同步带轮机构；11、尾板；12、伸缩气缸；13、第一齿轮；14、第二齿轮；15、第三齿轮；16、弧形齿条；17、升降板；18、弹簧柱；19、转柱；20、偏心压轮；21、双向伸缩杆；22、焊接气缸；23、弧形导槽；24、弧形滑块；25、第二驱动电机；26、驱动齿轮；27、伸缩齿轮；29、回复齿轮；30、摇把；31、焊接头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

一种换热器管束组件弯管焊接装置，如图1-图7所示，包括固定板1，固定板1底面两端分别转动连接有直管架2和弯管架3，且直管架2与弯管架3两侧皆滑动连接有支架4，支架4上与弯管架3顶面中间皆设置有管道夹5，使用时，将两根直管固定在直管架2两侧支架4上的管道夹5内，将半圆形管道固定在弯管架3上的管道夹5内，弯管架3的一端贯穿直管架2，且弯管架3贯穿直管架2的一端连接有尾板11，在固定板1的一端安装输出端与尾板11连接的伸缩气缸12，接着控制伸缩气缸12带动弯管架3移动，使得半圆形管道与直管道对齐，固定板1上安装有焊接机构，将管道之间焊缝的上半部分进行焊接，接着直管架2与弯管架3顺时针翻转，焊接机构再对管道之间焊缝的下半部分进行焊接，焊接完成后，直管架2与弯管架3逆时针翻转复位，即可将焊接完成的管道向上抬起脱离管道夹5取下，或在翻转复位之前向下压脱离管道夹5取下，接着即可将相同规格的管道固定焊接，焊接完成后，将管道向下压脱离管道夹5取下，继续顺时针翻转，直管架2与弯管架3内部皆转动连接有与支架4螺纹连接的伸缩齿轮27，直管架2与弯管架3两侧顶面皆转动连接有与伸缩齿轮27啮合的同步齿轮6，且直管架2和弯管架3顶面两侧的同步齿轮6上皆分别套设有同步链条7，直管架2的顶面一侧尾端上设置有与同步齿轮6配合的齿轮组，且固定板1上设置有与齿轮组配合的弧形齿条16，直管架2与弯管架继续顺时针翻转时，可使齿轮组与弧形齿条16啮合，带动啮合的一个同步齿轮6旋转，进而通过同步链条7带动所有同步齿轮6旋转，同步齿轮6旋转可带动啮合的伸缩齿轮27旋转，使得支架4收缩一定的距离，此距离即为两个型号U型管之间的差距大小，便于下一组型号的U形管焊接。

其中，直管架2的头端顶面两侧皆安装有与同步链条7配合的自动张紧器，以便于弯管架3在移动时同步链条7可始终保持绷紧状态，一组堆成的同步齿轮6之间设置有同步带轮组，以便于两侧的同步齿轮6可同步转动，控制支架4的对称，固定板1靠近直管架2尾端的一端两侧皆设置有挡板，在固定直管时，可将直管的一端抵在挡板上，使得直管的另一端平齐。

为了便于在支架4收缩时最小状态时可快速复位，在弯管架3的一侧转动连接有与其背部伸缩齿轮27啮合的回复齿轮29，且在回复齿轮29上可拆卸连接有摇把30，将摇把30插在回复齿轮29上后即可通过转动摇把30带动回复齿轮29旋转，进而带动伸缩齿轮27与同步齿轮6旋转，通过同步链条7带动所有伸缩齿轮27旋转，将支架4的位置进行复位。

齿轮组的具体结构如图5所示，直管架2上尾端一侧的同步齿轮6上连接有第一齿轮13，且直管架2的尾端一侧顶面转动连接有与第一齿轮13啮合的第二齿轮14，直管架2的尾端一侧转动连接有与第二齿轮14啮合的第三齿轮15，且第三齿轮15与弧形齿条16啮合，直管架2因翻转使得齿轮组与弧形齿条16配合时，是使第三齿轮15与弧形齿条16啮合，直管架2翻转进而时弧形齿条16带动第三齿轮15旋转进而带动第二齿轮14旋转，使得第二齿轮14通过第一齿轮13带动同步齿轮6旋转。

焊接机构的具体结构如图3和图4所示，固定板1的底面转动连接有与弯管架3同步旋转的转柱19，且固定板1的底面位于直管架2和弯管架3之间设置有多根弹簧柱18，且弹簧柱18上连接有升降板17，转柱19上连接有一组与升降板17配合的偏心压轮20，升降板17的顶面位于固定板1的上方安装有双向伸缩杆21，且双向伸缩杆21两端皆安装有焊接气缸22，且焊接气缸22的输出端皆连接有焊接机构，需要焊接时，焊接气缸22可推动焊接机构靠近管道接缝进行焊接，双向伸缩杆21以便于控制焊接气缸22之间的间距适应不同信号的管道，而在直管架2和弯管架3翻转时，管道夹5之间的位置会存在一定的差异，因此，转柱19同步旋转可带动偏心压轮20旋转配合弹簧柱18调动升降板17移动管道夹5高度的相差距离，使得焊接气缸22的伸缩距离不用改变。

其中，转柱19的一端与弯管架3头端之间设置有第二同步带轮机构10，第二同步带轮机构10的一个同步轮与弯管架3的头端滑动连接，且其与固定板1转动连接，通过第二同步带轮机构10使得转柱19与弯管架3同步旋转，且不影响弯管架3的移动。

焊接机构的具体结构如图6所示，焊接气缸22的输出端皆连接有弧形导槽23，且弧形导槽23内皆滑动连接有弧形滑块24，弧形滑块24的内弧面一端安装有焊接头31，弧形导槽23内安装有第二驱动电机25，且第二驱动电机25的输出端连接有与弧形滑块24配合的驱动齿轮26，在焊接机构靠近焊缝时，第二驱动电机25可带动驱动齿轮26旋转带动弧形滑块24延弧形导槽23弧形移动，使得焊接头31将管道接缝进行弧形焊接。

其中，弧形导槽23的弧度大于半圆，可使得焊接头31可行进一百八十度，更好的进行管道连接缝的焊接。

在上述结构的基础上，本实施例中，固定板1的一端安装有第一驱动电机9，且第一驱动电机9的输出端与直管架2的尾端之间设置有第一同步带轮机构8，第一驱动电机9可通过第一同步带轮机构8带动直管架2翻转，且弯管架3贯穿直管架2的一端为正多边形柱，使得直管架2翻转时可带动弯管架3翻转。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种换热器管束组件弯管焊接装置，包括固定板（1），其特征在于：所述固定板（1）底面两端分别转动连接有直管架（2）和弯管架（3），且直管架（2）与弯管架（3）两侧皆滑动连接有支架（4），所述直管架（2）与弯管架（3）内部皆转动连接有与支架（4）螺纹连接的伸缩齿轮（27），所述直管架（2）与弯管架（3）两侧顶面皆转动连接有与伸缩齿轮（27）啮合的同步齿轮（6），且直管架（2）和弯管架（3）顶面两侧的同步齿轮（6）上皆分别套设有同步链条（7），所述直管架（2）的顶面一侧尾端上设置有与固定板（1）配合的齿轮组，所述齿轮组包括第一齿轮（13）、第二齿轮（14）与第三齿轮（15），所述固定板（1）上安装有与弯管架（3）配合的焊接机构，所述焊接机构包括转柱（19）、偏心压轮（20）、双向伸缩杆（21）、焊接气缸（22）与焊接机构；

所述直管架（2）上尾端一侧的同步齿轮（6）上连接有第一齿轮（13），且直管架（2）的尾端一侧顶面转动连接有与第一齿轮（13）啮合的第二齿轮（14），所述直管架（2）的尾端一侧转动连接有与第二齿轮（14）啮合的第三齿轮（15），所述固定板（1）底面尾端设置有与第三齿轮（15）配合的弧形齿条（16）；

所述固定板（1）的底面转动连接有转柱（19），且固定板（1）的底面位于直管架（2）和弯管架（3）之间设置有多根弹簧柱（18），且弹簧柱（18）上连接有升降板（17），所述转柱（19）上连接有一组与升降板（17）配合的偏心压轮（20），所述升降板（17）的顶面位于固定板（1）的上方安装有双向伸缩杆（21），且双向伸缩杆（21）两端皆安装有焊接气缸（22），且焊接气缸（22）的输出端皆连接有焊接机构。

2.根据权利要求1所述的一种换热器管束组件弯管焊接装置，其特征在于：所述焊接机构包括弧形导槽（23）、弧形滑块（24）、第二驱动电机（25）、驱动齿轮（26）与焊接头（31），所述焊接气缸（22）的输出端皆连接有弧形导槽（23），且弧形导槽（23）内皆滑动连接有弧形滑块（24），所述弧形滑块（24）的内弧面一端安装有焊接头（31），所述弧形导槽（23）内安装有第二驱动电机（25），且第二驱动电机（25）的输出端连接有与弧形滑块（24）配合的驱动齿轮（26）。

3.根据权利要求1所述的一种换热器管束组件弯管焊接装置，其特征在于：所述直管架（2）的头端顶面两侧皆安装有与同步链条（7）配合的自动张紧器，所述弯管架（3）的一侧转动连接有与其背部伸缩齿轮（27）啮合的回复齿轮（29），且回复齿轮（29）上可拆卸连接有摇把（30）。

4.根据权利要求1所述的一种换热器管束组件弯管焊接装置，其特征在于：所述弯管架（3）的一端贯穿直管架（2），且弯管架（3）贯穿直管架（2）的一端连接有尾板（11），所述固定板（1）的一端安装有输出端与尾板（11）连接的伸缩气缸（12）。

5.根据权利要求1所述的一种换热器管束组件弯管焊接装置，其特征在于：所述固定板（1）的一端安装有第一驱动电机（9），且第一驱动电机（9）的输出端与直管架（2）的尾端之间设置有第一同步带轮机构（8）。

6.根据权利要求1所述的一种换热器管束组件弯管焊接装置，其特征在于：所述转柱（19）的一端与弯管架（3）头端之间设置有第二同步带轮机构（10），所述第二同步带轮机构（10）的一个同步轮与弯管架（3）的头端滑动连接，且其与固定板（1）转动连接。

7.根据权利要求4所述的一种换热器管束组件弯管焊接装置，其特征在于：所述弯管架（3）贯穿直管架（2）的一端为正多边形柱。

8.根据权利要求1所述的一种换热器管束组件弯管焊接装置，其特征在于：所述固定板（1）靠近直管架（2）尾端的一端两侧皆设置有挡板。

9.根据权利要求1所述的一种换热器管束组件弯管焊接装置，其特征在于：所述支架（4）顶面一端皆设置有管道夹（5），且弯管架（3）的顶面中间设置有管道夹（5）。