CN117003576A - 一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，具体涉及管式换热器焊接技术领域，包括安装圆环，所述安装圆环内表面开设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有旋转装置，所述安装圆环左右两端均环形阵列设有多个第一啮合齿条，位于同一侧的多个所述第一啮合齿条外表面共同设有夹紧装置，所述安装圆环与夹紧装置之间设有多个第一复位弹簧，所述装置把手与夹紧装置之间共同设有调节装置。本发明所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，采用旋转装置的设计，增加装置适用性的同时增加焊接的效果，采用夹紧装置的设计，在增加装置的适用性的同时也增加装置运行时的稳定性。

Description

一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置

技术领域

本发明涉及管式换热器焊接技术领域，特别涉及一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置。

背景技术

管式换热器是以封闭在管壳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，可用各种结构材料制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。换热管是换热器的元件之一，置于管壳之内，用于两介质之间热量的交换。

中国专利文献CN216758797U公开了一种管式换热器加工用焊接装置，管壳组件左右两端分别位于支撑部左右两侧；夹持组件包括两个夹持部和两个安装架，两个夹持部位于两个安装架之间，可绕管壳组件轴向旋转安装于安装架上，夹持部相对的一侧向内凹陷形成与管壳组件相适配的插槽，两个安装架相向移动后以使两个夹持部在左右向夹持管壳组件；第一驱动机构驱动两个夹持部同步旋转；第二驱动机构驱动两个安装架相向和背向移动。该实用新型提出的技术方案的有益效果是：两个夹持部的夹持使得管壳之间紧密相连，再对管壳进行焊接可保证管壳的焊接质量；对管壳部分焊接后，利用第二驱动机构驱动夹持部同步旋转，带动整个管壳组件旋转，便于对管壳周向进行焊接，加快焊接效率。

该装置在使用时不能对两根石墨管的连接处进行坡口的切割，从而降低焊接效果，另外不能适用于不同尺寸的石墨管，不能在使得石墨管焊接时两根石墨管相互靠近的一侧面相贴合，装置运行时的稳定性不佳。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，可以有效解决上述背景中提出的降低焊接效果、不能适用于不同尺寸的石墨管、装置运行时的稳定性不佳的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，包括安装圆环，所述安装圆环内表面开设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有旋转装置，所述安装圆环左右两端均环形阵列设有多个第一啮合齿条，位于同一侧的多个所述第一啮合齿条远离安装圆环的一端共同设有限位圆环，位于同一侧的多个所述第一啮合齿条外表面共同设有夹紧装置，所述安装圆环与夹紧装置之间设有多个第一复位弹簧，所述安装圆环外表面上部设有装置把手，所述装置把手与夹紧装置之间共同设有调节装置。

优选的，所述旋转装置包括转动齿环，所述转动齿环内表面设有旋转焊接装置，所述第一安装槽内壁开设有第二安装槽，所述第二安装槽内设有减速电机，所述减速电机输出端设有与所述转动齿环相啮合的第一啮合齿轮。

优选的，所述旋转焊接装置包括焊接箱体，所述焊接箱体内腔右侧面设有驱动电机，所述驱动电机输出端设有切割刀片，且所述切割刀片向下贯穿于所述焊接箱体，所述焊接箱体内腔底面设有焊接头，且所述焊接头向下贯穿于焊接箱体，所述焊接箱体上端设有安装方管，所述安装方管内腔设有第二啮合齿条，所述第二啮合齿条与焊接箱体之间设有第二复位弹簧，所述安装方管内腔前后两侧面均开设有第三安装槽，两个所述第三安装槽内设有与所述第二啮合齿条相啮合的第二啮合齿轮，所述焊接箱体前后两端均设有两个第一安装块，位于同一侧的两个第一安装块之间设有限位推杆，所述限位推杆与第一安装块的转动连接处和位于同一侧的第二啮合齿轮之间连接有传输皮带，所述滑动圆环上端设有净化装置。

优选的，所述切割刀片的表面锯齿与其圆周表面的夹角为60°。

优选的，所述净化装置包括净化箱体，所述净化箱体与焊接箱体内部相通，所述净化箱体内腔底面铺设有多层耐高温棉，所述耐高温棉上端设有多层过滤棉，所述净化箱体顶端开设有多个通风孔。

优选的，所述夹紧装置包括滑动圆环，所述滑动圆环靠近安装圆环的一端开设有多个与第一啮合齿条相适配的第一滑槽，所述第一滑槽内设有与所述第一啮合齿条相啮合的第三啮合齿轮，所述第三啮合齿轮外表面靠近滑动圆环中心的一侧设有夹紧块，两个所述滑动圆环相互靠近的一端上部前后两侧设有第二安装块。

优选的，所述调节装置包括第一滑动块，所述装置把手前端开设有与所述第一滑动块相适配的第二滑槽，所述第一滑动块前后两端均设有第三安装块，两个所述第三安装块相互远离的一端左右两侧与位于同一侧的第二安装块之间设有连接杆。

优选的，所述限位推杆与夹紧块均为具有弹性的软性材质。

优选的，当所述第一复位弹簧为自然状态时，所述第一滑动块底面与所述第二滑槽内腔底面相贴合。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置采用旋转装置的设计，通过第二啮合齿条与两个第二啮合齿轮之间的相互啮合，使得焊接箱体向下进行移动时，两根限位推杆的转动从而调整切割刀片与两根石墨管之间的距离，使得装置可以根据不同尺寸的石墨管调整切割刀片对石墨管切割的深度，增加装置使用时的适用性，利用切割刀片对两根石墨管连接处的切割坡口，方便对两根石墨管的焊接，同时增加焊接的效果。

本具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置采用调节装置与夹紧装置相配合的设计，通过多个连接杆与滑动圆环之间的相互配合，从而调整两个滑动圆环之间的距离，进一步地方便石墨管的放入与取出，同时也使得装置可以适用于不同尺寸的石墨管，利用第一啮合齿条与第三啮合齿轮之间的相互啮合，使得多个夹紧块对两根石墨管进行夹紧，同时推动两根石墨管向相互靠近的一侧进行移动，使得两根石墨管相贴合，方便旋转焊接装置对两根石墨管的焊接，在增加装置的适用性的同时也增加装置运行时的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的旋转装置结构示意图；

图3为本发明的图2中A处的放大图；

图4为本发明的旋转焊接装置结构示意图；

图5为本发明的图4中B处的放大图；

图6为本发明的限位推杆对石墨管进行夹紧时的示意图；

图7为本发明的净化装置结构示意图；

图8为本发明的夹紧装置结构示意图；

图9为本发明的调节装置结构示意图；

图10为本发明的图9中C处的放大图。

图中：1、安装圆环；2、旋转装置；3、夹紧装置；4、调节装置；5、净化装置；6、旋转焊接装置；11、第一安装槽；12、第一啮合齿条；13、限位圆环；14、第一复位弹簧；15、装置把手；21、转动齿环；22、第二安装槽；23、减速电机；24、第一啮合齿轮；31、滑动圆环；32、第一滑槽；33、第三啮合齿轮；34、夹紧块；35、第二安装块；41、第一滑动块；42、第二滑槽；43、第三安装块；44、连接杆；51、净化箱体；52、耐高温棉；53、过滤棉；54、通风孔；61、焊接箱体；62、驱动电机；63、切割刀片；631、焊接头；64、安装方管；65、第二啮合齿条；651、第二复位弹簧；66、第三安装槽；67、第二啮合齿轮；68、第一安装块；69、限位推杆；691、传输皮带。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1-10所示，一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，包括安装圆环1，安装圆环1内表面开设有第一安装槽11，第一安装槽11用于旋转装置2的安装，第一安装槽11内设有旋转装置2，旋转装置2与第一安装槽11之间的连接关系为转动连接，旋转装置2用于对石墨管式换热器的换热管的焊接，安装圆环1左右两端均环形阵列设有多个第一啮合齿条12，多个第一啮合齿条12与安装圆环1之间的连接关系均为固定连接，第一啮合齿条12与两个夹紧装置3相互配合，使得两个夹紧装置3对石墨管进行夹紧，并使得两个石墨管相贴合，方便对石墨管的焊接，位于同一侧的多个第一啮合齿条12远离安装圆环1的一端共同设有限位圆环13，多个第一啮合齿条12与限位圆环13之间的连接关系均为固定连接，限位圆环13用于对夹紧装置3的限位，防止夹紧装置3与多个第一啮合齿条12相分离，从而增加装置运行时的稳定性。

具体的，位于同一侧的多个第一啮合齿条12外表面共同设有夹紧装置3，夹紧装置3与多个第一啮合齿条12之间的连接关系均为滑动连接，安装圆环1与夹紧装置3之间设有多个第一复位弹簧14，第一复位弹簧14与安装圆环1、夹紧装置3之间的连接关系均为固定连接，第一复位弹簧14用于推动夹紧装置3，使得夹紧装置3可以对不同规格的石墨管进行夹紧，增加了装置使用时的适用性，安装圆环1外表面上部设有装置把手15，装置把手15与安装圆环1之间的连接关系为固定连接，装置把手15与夹紧装置3之间共同设有调节装置4，调节装置4与装置把手15、夹紧装置3之间的连接关系均为活动连接，调节装置4与夹紧装置3相互配合，方便两根需要焊接的石墨管的放入与焊接完成的石墨管的取出。

进一步地，为使得旋转焊接装置6可以对两根石墨管进行旋转焊接，如图2-3所示，旋转装置2包括转动齿环21，转动齿环21与第一安装槽11之间的连接关系为转动连接，转动齿环21通过与第一啮合齿轮24之间的相互啮合，从而使得旋转焊接装置6对两根石墨管进行旋转焊接，防止两根石墨管进行自转时转速不同，从而增加焊接的难度，转动齿环21内表面设有旋转焊接装置6，旋转焊接装置6与转动齿环21之间的连接关系为固定连接，旋转焊接装置6用于对两个石墨管之间的焊接，第一安装槽11内壁开设有第二安装槽22，第二安装槽22用于减速电机23与第一啮合齿轮24的安装，第二安装槽22内设有减速电机23，第二安装槽22与减速电机23之间的连接关系为固定连接，减速电机23用于带动减速电机23进行转动。

具体的，减速电机23输出端设有与转动齿环21相啮合的第一啮合齿轮24，减速电机23输出端与第一啮合齿轮24之间的连接关系为固定连接，第一啮合齿轮24用于带动转动齿环21进行转动，从而使得旋转焊接装置6对两根石墨管进行旋转焊接，防止两根石墨管进行自转时转速不同，从而增加了旋转焊接装置6对两根石墨管焊接的难度。

进一步地，为增加对两个石墨管焊接时的牢固性，如图4-6所示，旋转焊接装置6包括焊接箱体61，焊接箱体61内腔右侧面设有驱动电机62，驱动电机62与焊接箱体61之间的连接关系为固定连接，驱动电机62输出端设有切割刀片63，且切割刀片63向下贯穿于焊接箱体61，切割刀片63与驱动电机62输出端之间的连接关系为固定连接，切割刀片63用于对两根石墨管的焊接处，进行坡口的切割，使得焊接头631对两根石墨管进行焊接时增加焊接的面积，从而使得焊接的更加牢固，切割刀片63的表面锯齿与其圆周表面的夹角为60°，坡口角度是影响焊缝成形、熔合区形状的一个重要焊接工艺因素，甚至还影响焊接电弧的稳定性，50°以下角度坡口不能满足焊缝要求，需减小钝边厚度来保证焊缝质量，但是角变形较难控制。70°以上角度坡口虽然能充分焊透，但是有些浪费材料。恰到好处的坡口角度与达到理想焊缝质量要求的坡口角度为60°，焊接箱体61内腔底面设有焊接头631，且焊接头631向下贯穿于焊接箱体61，焊接头631与焊接箱体61之间的连接关系为固定连接。

具体的，焊接箱体61上端设有安装方管64，安装方管64与焊接箱体61之间的连接关系为固定连接，安装方管64用于第二啮合齿条65的安装，安装方管64内腔设有第二啮合齿条65，第二啮合齿条65与安装方管64之间的连接关系为滑动连接，第二啮合齿条65与转动齿环21之间的连接关系为固定连接，第二啮合齿条65与焊接箱体61之间设有第二复位弹簧651，第二复位弹簧651与第二啮合齿条65、焊接箱体61之间的连接关系均为固定连接，第二啮合齿条65通过与第二复位弹簧651、限位推杆69之间的相互配合，从而使得切割刀片63可根据石墨管的直径调整对石墨管的切割程度，从而增加了装置适用性，安装方管64内腔前后两侧面均开设有第三安装槽66，第三安装槽66用于第二啮合齿轮67的安装。

具体的，两个第三安装槽66内设有与第二啮合齿条65相啮合的第二啮合齿轮67，第三安装槽66与第二啮合齿轮67之间的连接关系为转动连接，第二啮合齿轮67通过与第二啮合齿条65之间的相互啮合，使得第二啮合齿条65在安装方管64内进行滑动时通过传输皮带691带动限位推杆69进行转动，从而调整切割刀片63对石墨管切割的深度，焊接箱体61前后两端均设有两个第一安装块68，两个第一安装块68与焊接箱体61之间的连接关系均为固定连接，两个第一安装块68用于对限位推杆69的支撑，位于同一侧的两个第一安装块68之间设有限位推杆69，两个第一安装块68与限位推杆69之间的连接关系均为转动连接，限位推杆69与第一安装块68的转动连接处和位于同一侧的第二啮合齿轮67之间连接有传输皮带691，滑动圆环31上端设有净化装置5，净化装置5与滑动圆环31之间的连接关系为固定连接。

进一步地，为方便将焊接头631焊接两根石墨管时产生的烟雾进行净化与排出，如图7所示，净化装置5包括净化箱体51，净化箱体51与焊接箱体61之间通过螺栓进行连接，方便耐高温棉52与过滤棉53的更换，净化箱体51与焊接箱体61内部相通，使得焊接头631对两根石墨管进行焊接时产生的烟雾进行净化，净化箱体51内腔底面铺设有多层耐高温棉52，防止焊接头631对两根石墨管进行焊接时产生的高温对过滤棉53造成损伤，耐高温棉52上端设有多层过滤棉53，净化箱体51顶端开设有多个通风孔54，用于将过滤后的烟雾排出。

本实施例的具体实施方式为：使用时向上拉动第三安装块43使得两个夹紧装置3向相互靠近的一侧进行移动，同时向上推动焊接箱体61，将两个石墨管分别穿过两个夹紧装置3，然后松开第一滑动块41与焊接箱体61，从而使得两个夹紧装置3对石墨管进行夹紧，同时焊接箱体61向下进行移动，使得两个限位推杆69对可以根据石墨管的直径从而调整焊接箱体61与石墨管之间的距离，进一步地调整切割刀片63对两根石墨管焊接处的切割深度，防止切割刀片63对两根石墨管切割穿，从而导致不能对两根石墨管进行焊接，减速电机23带动第一啮合齿轮24进行转动，第一啮合齿轮24通过与转动齿环21之间的啮合从而带动旋转焊接装置6进行转动，旋转焊接装置6对两根石墨管进行切割坡口并焊接，对两根石墨管进行焊接时产生的烟雾从净化装置5排出。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上对夹紧装置3进行进一步的改进，以达到方便对不同尺寸的石墨管进行夹紧、在焊接过程中使得两根石墨管相贴合的目的。

如图8-10所示，夹紧装置3包括滑动圆环31，滑动圆环31与多个第一啮合齿条12之间的连接关系均为滑动连接，滑动圆环31靠近安装圆环1的一端开设有多个与第一啮合齿条12相适配的第一滑槽32，第一滑槽32与第一啮合齿条12之间的连接关系为滑动连接，第一滑槽32用于第三啮合齿轮33与夹紧块34的安装，第一滑槽32内设有与第一啮合齿条12相啮合的第三啮合齿轮33，第三啮合齿轮33与第一滑槽32之间的连接关系为转动连接，第三啮合齿轮33和第一啮合齿条12相互配合，使得两个夹紧装置3向相互远离的一侧进行移动时，多个夹紧块34向两个夹紧装置3相互靠近的一侧推动两个石墨管，从而使得两个石墨管相接触，从而方便对石墨管的焊接。

具体的，第三啮合齿轮33外表面靠近滑动圆环31中心的一侧设有夹紧块34，夹紧块34与第三啮合齿轮33之间的连接关系为固定连接，限位推杆69与夹紧块34均为具有弹性的软性材质，包括但不限于具有弹性的橡胶、硅胶等，防止对石墨管造成损伤，多个夹紧块34对石墨管进行夹紧，方便对两个石墨管的焊接，两个滑动圆环31相互靠近的一端上部前后两侧设有第二安装块35，第二安装块35与滑动圆环31之间的连接关系为固定连接，第二安装块35用于连接杆44的安装。

进一步地，为方便焊接完成的石墨管进行更换，如图9-10所示，调节装置4包括第一滑动块41，装置把手15前端开设有与第一滑动块41相适配的第二滑槽42，第一滑动块41与第二滑槽42之间的连接关系为滑动连接，第二滑槽42用于第一滑动块41的安装，当第一复位弹簧14为自然状态时，第一滑动块41底面与第二滑槽42内腔底面相贴合，第一滑动块41前后两端均设有第三安装块43，两个第三安装块43与第一滑动块41之间的连接关系为固定连接，第三安装块43用于连接杆44的安装，两个第三安装块43相互远离的一端左右两侧与位于同一侧的第二安装块35之间设有连接杆44，连接杆44与第三安装块43、第二安装块35之间的连接关系为转动连接。

本实施例的具体实施方式为：当第一滑动块41向上进行移动时，第一滑动块41与滑动圆环31相互配合，使得两个夹紧装置3同时向相互靠近的一侧进行移动，位于同一侧的多个夹紧块34同时向远离转动齿环21的一侧进行转动，从而便于两根石墨管的插入，当第一滑动块41向下进行移动时，第一滑动块41与滑动圆环31相互配合，使得两个夹紧装置3同时向相互远离的一侧进行移动，位于同一侧的多个夹紧块34向靠近转动齿环21的一侧进行转动，从而对两根石墨管进行夹紧，同时推动两根石墨管向相互靠近的一侧进行移动，使得两根石墨管相贴合，方便旋转焊接装置6对两根石墨管的焊接，增加装置运行时的稳定性。

需要说明的是，本发明中减速电机23、驱动电机62、切割刀片63、焊接头631等具体的安装方式及控制方式均为现有技术中的常规设计，本发明不作详细阐述。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，包括安装圆环（1），其特征在于：所述安装圆环（1）内表面开设有第一安装槽（11），所述第一安装槽（11）内设有旋转装置（2），所述安装圆环（1）左右两端均环形阵列设有多个第一啮合齿条（12），位于同一侧的多个所述第一啮合齿条（12）远离安装圆环（1）的一端共同设有限位圆环（13），位于同一侧的多个所述第一啮合齿条（12）外表面共同设有夹紧装置（3），所述安装圆环（1）与夹紧装置（3）之间设有多个第一复位弹簧（14），所述安装圆环（1）外表面上部设有装置把手（15），所述装置把手（15）与夹紧装置（3）之间共同设有调节装置（4）。

2.根据权利要求1所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，其特征在于：所述旋转装置（2）包括转动齿环（21），所述转动齿环（21）内表面设有旋转焊接装置（6），所述第一安装槽（11）内壁开设有第二安装槽（22），所述第二安装槽（22）内设有减速电机（23），所述减速电机（23）输出端设有与所述转动齿环（21）相啮合的第一啮合齿轮（24）。

3.根据权利要求2所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，其特征在于：所述旋转焊接装置（6）包括焊接箱体（61），所述焊接箱体（61）内腔右侧面设有驱动电机（62），所述驱动电机（62）输出端设有切割刀片（63），且所述切割刀片（63）向下贯穿于所述焊接箱体（61），所述焊接箱体（61）内腔底面设有焊接头（631），且所述焊接头（631）向下贯穿于焊接箱体（61），所述焊接箱体（61）上端设有安装方管（64），所述安装方管（64）内腔设有第二啮合齿条（65），所述第二啮合齿条（65）与焊接箱体（61）之间设有第二复位弹簧（651），所述安装方管（64）内腔前后两侧面均开设有第三安装槽（66），两个所述第三安装槽（66）内设有与所述第二啮合齿条（65）相啮合的第二啮合齿轮（67），所述焊接箱体（61）前后两端均设有两个第一安装块（68），位于同一侧的两个第一安装块（68）之间设有限位推杆（69），所述限位推杆（69）与第一安装块（68）的转动连接处和位于同一侧的第二啮合齿轮（67）之间连接有传输皮带（691），所述滑动圆环（31）上端设有净化装置（5）。

4.根据权利要求3所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，其特征在于：所述切割刀片（63）的表面锯齿与其圆周表面的夹角为60°。

5.根据权利要求3所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，其特征在于：所述净化装置（5）包括净化箱体（51），所述净化箱体（51）与焊接箱体（61）内部相通，所述净化箱体（51）内腔底面铺设有多层耐高温棉（52），所述耐高温棉（52）上端设有多层过滤棉（53），所述净化箱体（51）顶端开设有多个通风孔（54）。

6.根据权利要求5所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，其特征在于：所述夹紧装置（3）包括滑动圆环（31），所述滑动圆环（31）靠近安装圆环（1）的一端开设有多个与第一啮合齿条（12）相适配的第一滑槽（32），所述第一滑槽（32）内设有与所述第一啮合齿条（12）相啮合的第三啮合齿轮（33），所述第三啮合齿轮（33）外表面靠近滑动圆环（31）中心的一侧设有夹紧块（34），两个所述滑动圆环（31）相互靠近的一端上部前后两侧设有第二安装块（35）。

7.根据权利要求6所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，其特征在于：所述调节装置（4）包括第一滑动块（41），所述装置把手（15）前端开设有与所述第一滑动块（41）相适配的第二滑槽（42），所述第一滑动块（41）前后两端均设有第三安装块（43），两个所述第三安装块（43）相互远离的一端左右两侧与位于同一侧的第二安装块（35）之间设有连接杆（44）。

8.根据权利要求6所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，其特征在于：所述限位推杆（69）与夹紧块（34）均为具有弹性的软性材质。

9.根据权利要求7所述的一种具有烟雾净化功能的石墨管式换热器加工用焊接装置，其特征在于：当所述第一复位弹簧（14）为自然状态时，所述第一滑动块（41）底面与所述第二滑槽（42）内腔底面相贴合。