CN117139674B - 换热器管板加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钻头打孔技术领域，涉及换热器管板加工设备。该设备包括筒体、密封组件、挤压组件、钻头组件。筒体内限位密封滑动配合有支撑板；支撑板上开设有多组出液孔组。由于换热器管板的下端面与支撑板的上端面保持贴合，且预打孔处受到支撑板充分的支撑，这样可以防止打孔过程中换热器管板发生变形，保证孔的精度。当换热器管板被打穿的同时，孔使得通孔与外界连通，冷却液通过通孔喷出，同时支撑板和换热器管板在重力的作用下向下移动，避免钻头打到支撑板上。换热器管板和支撑板一起落到冷却液中，可以对换热器管板进行冷却。同时冷却液通过通孔喷到钻头上，对钻头进行冷却降温。
Description
技术领域
本发明属于钻头打孔技术领域，涉及一种换热器管板加工设备。
背景技术
现有的钻孔机在对板材进行打孔加工时，为了防止钻头钻到支撑板，通常在固定的支撑装置的下方设置一个与钻头相对应的凹口，便于钻头对板材打孔后，钻头尖端伸入凹口内，这样可以避免钻头作用到支撑板上，减少钻头的磨损。但是由于凹口的设置，使得凹口部位的板材失去支撑，由于旋转的钻头对板材进行挤压，导致板材容易变形，并且影响打孔精度。由于同时在换热器管板上打孔多个，多个钻头同时在换热器管板上操作，使换热器管板的温度迅速升高，为换热器管板的下一步操作带来不便。
例如公开号为CN110625153A的文件中公开了一种用于板材打孔的加工装置。该装置包括底座、竖板、支撑机构、控制器、顶板和加工机构。该装置通过支撑机构可对板材加工部位进行支撑，防止板材受挤压变形，并通过联动组件在钻杆穿过板材后，使得支撑板脱离板材下表面，避免支撑板磨损。该装置通过固定块将板材进行固定。该装置结构较多，不适用于同时需要打孔多个的换热器管板。且该装置通过流动的气流对钻杆进行散热降温，不能直接对板材进行降温，对于温度会迅速升高的换热器管板来说不适用。
为解决上述问题，本发明提出了一种换热器管板加工设备。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种换热器管板加工设备。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种换热器管板加工设备包括多个一字钻头，所述一字钻头安装在钻头安装组件上，还包括：
筒体，所述筒体内限位密封滑动配合有支撑板；所述支撑板上开设有多组出液孔组，每组所述出液孔组均包括多个通孔；多个通孔成圆周阵列方式分布；多组出液孔组与多个一字钻头一一对应；
密封组件，所述密封组件包括密封环、弹簧、滑动环；所述支撑板上开设有滑动槽；所述滑动环与滑动槽滑动配合，所述弹簧抵接在滑动环与滑动槽的槽底之间；所述密封环固设在滑动环的顶端；
挤压组件，所述挤压组件转动设置在支撑板上；所述挤压组件与密封组件配合。
进一步地，所述钻头安装组件包括安装板；所述安装板上固定安装有多个电机；多个一字钻头和多个电机一一对应；所述一字钻头固定安装在对应电机的输出轴的顶端；
进一步地，多个所述一字钻头与多组出液孔组一一对应；所述一字钻头的中心线与对应出液孔组的中心在同一条竖直线上。
进一步地，多个所述一字钻头的最下端处于同一个水平面上。
进一步地，所述挤压组件具有多个，多个挤压组件沿支撑板的圆周均匀分布；所述挤压组件包括L形杆、螺纹杆、连接块；所述L形杆的一端转动设置在支撑板上，所述螺纹杆与L形杆的另一端螺纹连接；连接块固定设置在螺纹杆的下端。
进一步地，所述L形杆通过转动块安装在支撑板上。
进一步地，所述螺纹杆的上端固设有旋帽。
进一步地，所述筒体的底部固设有第二电动伸缩杆。
进一步地，所述筒体的内壁上纵向开设有滑槽；所述支撑板上固设有与滑槽密封滑动配合的滑块。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于换热器管板的下端面与支撑板的上端面保持贴合，且预打孔处受到支撑板充分的支撑，这样可以防止打孔过程中换热器管板发生变形，保证孔的精度。
2、当换热器管板被打穿的同时，孔使得通孔与外界连通，冷却液通过通孔喷出，同时支撑板和换热器管板在重力的作用下向下移动，避免钻头打到支撑板上。
3、换热器管板和支撑板一起落到冷却液中，可以对换热器管板进行冷却。同时冷却液通过通孔喷到钻头上，对钻头进行冷却降温。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中筒体的内部结构示意图；
图3是本发明中图2的A部放大图；
图4是本发明中第一PLC控制模块的原理图；
图5是本发明中第二PLC控制模块的原理图。
图中：1、筒体；2、支撑板；3、通孔；4、滑动槽；5、滑动环；6、密封环；7、弹簧；8、L形杆；9、转动块；10、螺纹杆；11、旋帽；12、连接块；13、第一电动伸缩杆；14、一字钻头；15、电机；16、安装板；17、第二电动伸缩杆；18、滑槽。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示，本发明采用的技术方案如下：一种换热器管板加工设备，包括多个一字钻头14、筒体1、密封组件、挤压组件、钻头安装组件。
筒体1内装有冷却液。筒体1的底壁上固定安装有第一电动伸缩杆13。筒体1内限位密封滑动配合有支撑板2。具体的，筒体1的内壁上纵向开设有滑槽18，支撑板2上固设有与滑槽18密封滑动配合的滑块。在本实施例中，滑槽18具有多条，多条滑槽18沿筒体1的内壁均匀分布。滑块具有多个，多个滑块沿支撑板2的外圆周均匀分布。多个滑块与多个滑槽18一一对应。支撑板2上开设有多组出液孔组，每组出液孔组均包括多个通孔3，多个通孔3成圆周阵列方式布置。出液孔组与一字钻头14相对应。出液孔组的设计使换热管板上的预打孔处能得到支撑板2足够的支撑，防止在打孔时，由于钻头的挤压使换热器管板变形，影响打孔精度。本实施例中，每组出液孔组均包括四个通孔3，通孔3为长条形。
密封组件包括密封环6、滑动环5、弹簧7。
支撑板2上开设有滑动槽4。滑动环5密封滑动设置在滑动槽4内，滑动环5沿着滑动槽4上下移动。弹簧7抵接在滑动环5和滑动槽4的槽底之间。弹簧7具有多个，多个弹簧7沿着滑动环5的圆周均匀分布。多个弹簧7可以为滑动环5提供更平稳的支撑。密封环6固设在滑动环5的顶部。在自然状态下，在弹簧7的作用下，密封环6的上部伸到滑动环5外面。
挤压组件具有多个，多个挤压组件均与密封组件配合。多个挤压组件沿着支撑板2的圆周方向均匀分布。通过挤压组件的作用使换热器管板与支撑板2之间通过密封环6密封，使多个通孔3均不再与外界连通，进而使支撑板2与筒体1之间的空间被完全密封。本实施中，挤压组件的数量为四个。四个挤压组件均匀的分布在支撑板2的圆周上。
挤压组件包括L形杆8、螺纹杆10、连接块12。
支撑板2上转动安装有转动块9。L形杆8的一端固定在转动块9上，L形杆8的另一端与螺纹杆10螺纹连接。螺纹杆10竖直设置。连接块12固设在螺纹杆10的下端。螺纹杆10的上端固设有旋帽11。旋帽11的设置是为了方便拧动螺纹杆10。
将换热器管板放置到密封环6上，密封环6在换热器管板重力的作用下向下移动，进而使滑动环5克服弹簧7的弹力向滑动槽4内移动。弹簧7被压缩而具有弹性势能。但是密封环6的上端面仍然凸出于支撑板2。
然后拧动螺纹杆10，使连接块12向下移动，直到连接块12与换热器管板上端接触，继续拧动螺纹杆10，连接块12继续向下移动，连接块12经换热器管板推动密封环6和滑动环5向滑动槽4内移动，弹簧7被压缩而具有弹性势能。直到密封环6完全进入到滑动槽4内，此时换热器管板与支撑板2的上端面接触。换热器管板将支撑板2上的通孔3遮挡，从而使得换热器管板、支撑板2以及筒体1形成一个密封空间。
钻头安装组件位于支撑板2的正上方。钻头安装组件包括安装板16。安装板16的上端连接有驱动安装板16上下移动的第二电动伸缩杆17。安装板16与第二电动伸缩杆17的推杆的顶端固连。第二电动伸缩杆17固定安装于固定架上。安装板16的下端固定设有多个电机15。多个一字钻头14与多个电机15一一对应。一字钻头14固定安装在对应电机15的输出轴上。多个一字钻头14的下端点处于同一水平面上。多个一字钻头14与多组出液孔组一一对应。一字钻头14的旋转中心线与对应的出液孔组的中心点在一条直线上。
筒体1上安装有液位传感器。液位传感器与第一电动伸缩杆13之间通过程序控制模块电连接。具体的，液位传感器与程序控制模块的第一输入单元电性连接。第一电动伸缩杆13与程序控制模块的第一输出单元相连。
程序控制模块可以选用第一PLC控制模块。具体的，第一PLC控制模块内设置有第一输入单元、第一微处理器、第一输出单元、第一通信接口、第一存储模块。液位传感器输出端与第一输入单元的输入端电性连接。第一通信接口的输出端与第一存储模块的输入端电性相连，第一输入单元的输出端和第一存储模块的输出端均与第一微处理器的输入端电性相连。第一微处理器的输出端与第一输出单元的输入端电性相连。第一输出单元的输出端与第一电动伸缩杆13电性连接。第一通信接口的输入端与第一编程器电性连接。
控制过程如下：首先，当第一电动伸缩杆13使得支撑板2位于其位移状态的最下端时，测量支撑板2上端面与筒体1底板上端面之间的垂直距离，假设为A，并将数据输入到第一编程器，第一编程器将信息通过第一通信接口输送到第一PLC控制模块内的第一存储模块中。其次，液位传感器测量出筒体1内冷却液的高度，假设为H。液位传感器将测量信息转换成电信号通过第一PLC控制模块的第一输入单元传送到PLC的微处理器。第一PLC控制模块的微处理器读取存储模块的信息并进行运算，具体运算公式为：H-A。第一PLC控制模块的第一微处理器将计算结果转换成电信号传输到第一输出单元。第一输出单元控制第一电动伸缩杆13启动。第一电动伸缩杆13向上伸长的距离为H-C后，第一输出单元控制第一电动伸缩杆13停止动作。
上述控制方法属于现有技术。通过上述方法可以实现在使用时，第一电动伸缩杆13能带动支撑板2向上移动到与冷却液的液面平齐。
安装板16上安装有位移传感器，位移传感器与第二电动伸缩杆17和电机15之间通过控制器电连接。
具体的，控制器可以选用第二PLC控制模块。具体的，第二PLC控制模块内设置有第二输入单元、第二微处理器、第二输出单元、第二通信接口、第二存储模块。位移传感器的输出端与第二输入单元的输入端电性连接。第二通信接口的输出端与第二存储模块的输入端电性相连，第二输入单元的输出端和第二存储模块的输出端均与第二微处理器的输入端电性相连。第二微处理器的输出端与第二输出单元的输入端电性相连。第二通信接口的输入端与第二编程器电性连接。第二输出单元的输出端电性连接有第二同步模块，第二同步模块的输出端分别与第二电动伸缩杆17与电机15电性连接。
将一字钻头14的下端面与安装板16下端面之间的垂直距离通过第二编程器输入到第二通信接口内，第二通信接口将第二编程器输入的信息输送到第二PLC控制模块内的第二存储模块中。
其次，位移传感器测量安装板16与支撑板2的垂直距离，并将数据转换成电信号传送到控制器内第二PLC控制模块内的第二输入单元。第二输入单元将位移传感器输入的电信号传递给第二微处理器。第二微处理器读取第二存储模块内的信息并与第二输入单元的输入信号做比较。当第二微处理器读取第二存储模块内的信息与第二输入单元的输入信号不同时，第二微处理器将信号传输给第二输出单元，第二输出单元将信号传递给第二同步模块，第二同步模块控制第二电动伸缩杆17与电机15同时动作。当第二微处理器读取第二存储模块内的信息与第二输入单元的输入信号相同时，第二微处理器将信号传输给第二输出单元，第二输出单元将信号传递给第二同步模块，第二同步模块控制第二电动伸缩杆17与电机15同时停止。
上述过程亦属于现有技术，上述过程能实现当安装板16与支撑板2之间的垂直距离等于一字钻头14的下端面与安装板16下端面之间的垂直距离时，一字钻头14的下端与支撑板2的上端接触。此时钻孔完成。控制第二电动伸缩杆17与电机15同时停止。
工作原理：
初始状态下，筒体1内装有冷却液，第一电动伸缩杆13处于缩短状态，支撑板2抵靠在第一电动伸缩杆13的推杆顶端。螺纹杆10的下部与L形杆8配合，连接块12靠近L形杆8。
首先，当第一电动伸缩杆13使得测量支撑板2位于其位移状态的最下端时，测量支撑板2上端面与筒体1底板上端面之间的垂直距离，假设为A，并将数据通过第一编程器编程，第一编程器将编程信息传送到第一通信接口，第一通信接口将接受到的编程信息输送到第一PLC控制模块内的第一存储模块中。测量一字钻头14的下端面与安装板16下端面之间的垂直距离，并将数据通过第二编程器输入到第二通信接口中，第二通信接口将接受到的信息输送到第二PLC控制模块内的第二存储模块中。
启动第一电动伸缩杆13，第一电动伸缩杆13伸长并推动支撑板2向上移动，直到支撑板2的上端面与冷却液的液面平齐。
过程如下：液位传感器测量出筒体1内冷却液的高度，假设为H。并将测量信息转换成电信号通过第一PLC控制模块的第一输入单元传送到PLC的微处理器。第一PLC控制模块的微处理器读取存储模块的信息并进行运算，具体运算公式为：H-A。第一PLC控制模块的第一微处理器将计算结果转换成电信号传输到第一输出单元。第一输出单元控制第一电动伸缩杆13启动。第一电动伸缩杆13向上伸长的距离为H-C后，第一输出单元控制第一电动伸缩杆13停止动作。
然后通过转动块9，将螺纹杆10转动到不妨碍放置换热器管板的一边。将待打孔的换热器管板放到支撑板2上的密封环6上，密封环6在换热器管板的重力作用下向下移动，并推动滑动环5向滑动槽4内移动，弹簧7被压缩而具有弹性势能。但此时密封环6的上端面仍然凸出于支撑板2的上端面。
转动L形杆8，使螺纹杆10下端的连接块12正对密封环6。然后拧动螺纹杆10，使连接块12向下移动。当连接块12与换热器管板接触时，继续拧动螺纹杆10，使连接块12继续向下移动。连接块12推动密封环6向下移动，密封环6推动滑动环5向滑动槽4内移动，弹簧7被压缩而具有弹性势能。直到密封环6完全进入到滑动槽4内，换热器管板的下端面与支撑板2的上端面贴合。停止拧动螺纹杆10。密封环6受到换热器管板和滑动环5的挤压，使密封环6和换热器管板之间被密封。同时密封环6与滑动槽4的侧壁抵触，滑动槽4被密封。出液孔组不再与外界连通，筒体1和支撑板2围成的空间被密封。
然后启动第一电动伸缩杆13，使第一电动伸缩杆13缩短。由于筒体1和支撑板2围成的空间被密封且充满冷却液，所以支撑板2不会向下移动。在将换热器管板安装在支撑板2上之后，启动位移传感器。
位移传感器测量安装板16与支撑板2上的垂直距离并将数据转换成电信号传送到第二PLC控制模块内的第二输入单元，第二输入单元将位移传感器输入的电信号传递给第二微处理器。同时第二微处理器读取第二存储模块内的信息并与第二输入单元的输入信号做比较。当第二微处理器读取第二存储模块内的信息与第二输入单元的输入信号不同时，第二微处理器将信号传输给第二输出单元，第二输出单元将信号传递给第二同步模块，第二同步模块控制第二电动伸缩杆17与电机15同时动作。
第二电动伸缩杆17带动安装板16和一字钻头14向下移动，电机15带动一字钻头14进行旋转。在第二电动伸缩杆17和电机15的配合下，一字钻头14在换热器管板上进行打孔操作。
当第二微处理器读取第二存储模块内的信息与第二输入单元的输入信号相同时，第二微处理器将信号传输给第二输出单元，第二输出单元将信号传递给第二同步模块，第二同步模块控制第二电动伸缩杆17与电机15同时停止。
此时，孔刚被打好。即换热器管板刚被打穿时，该孔使得通孔3与外界连通。冷却液通过通孔3向上喷出，且喷到一字钻头14上，对一字钻头14进行冷却降温。同时支撑板2和换热器管板在自身重力的作用下向下移动。这样可避免一字钻头14钻到支撑板2。
随着支撑板2和换热器管板向下移动，换热器管板受到螺纹杆10的压力逐渐减小，在弹簧7的作用下，滑动环5和密封环6相对于支撑板2逐渐向上移动。
支撑板2和换热器管板向下移动并抵触在第一电动伸缩杆13的顶端。
启动第二电动伸缩杆17，使安装板16和一字钻头14一起向上移动，直到安装板16回到合适的位置。
然后启动第一电动伸缩杆13，使支撑板2和换热器管板向上移动，使支撑板2和换热器管板运动到合适的位置。然后转动L形杆8，使L形杆8带动螺纹杆10转动到不妨碍换热器管板向上运动的一边。然后取下换热器管板。失去了换热器管板的重力作用，弹簧7复位而推动滑动环5和密封环6向上移动，使密封环6回到初始状态。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (8)
1.一种换热器管板加工设备，包括多个一字钻头（14），所述一字钻头（14）安装在钻头安装组件上，其特征在于，还包括：
筒体（1），所述筒体（1）内限位密封滑动配合有支撑板（2）；所述支撑板（2）上开设有多组出液孔组，每组所述出液孔组均包括多个通孔（3）；多个通孔（3）成圆周阵列方式分布；多组出液孔组与多个一字钻头（14）一一对应；
密封组件，所述密封组件包括密封环（6）、弹簧（7）、滑动环（5）；所述支撑板（2）上开设有滑动槽（4）；所述滑动环（5）与滑动槽（4）滑动配合，所述弹簧（7）抵接在滑动环（5）与滑动槽（4）的槽底之间；所述密封环（6）固设在滑动环（5）的顶端；
挤压组件，所述挤压组件转动设置在支撑板（2）上；所述挤压组件与密封组件配合；
所述挤压组件具有多个，多个挤压组件沿支撑板（2）的圆周均匀分布；所述挤压组件包括L形杆（8）、螺纹杆（10）、连接块（12）；所述L形杆（8）的一端转动设置在支撑板（2）上，所述螺纹杆（10）与L形杆（8）的另一端螺纹连接；连接块（12）固定设置在螺纹杆（10）的下端；
将换热器管板放置到密封环（6）上，拧动螺纹杆（10），使连接块（12）向下移动，连接块（12）经换热器管板推动密封环（6）和滑动环（5）向滑动槽（4）内移动，弹簧（7）被压缩而具有弹性势能；直到密封环（6）完全进入到滑动槽（4）内，此时换热器管板与支撑板（2）的上端面接触；换热器管板将支撑板（2）上的通孔（3）遮挡。
2.根据权利要求1所述的换热器管板加工设备，其特征在于：所述钻头安装组件包括安装板（16）；所述安装板（16）上固定安装有多个电机（15）；多个一字钻头（14）和多个电机（15）一一对应；所述一字钻头（14）固定安装在对应电机（15）的输出轴的顶端。
3.根据权利要求2所述的换热器管板加工设备，其特征在于：多个所述一字钻头（14）与多组出液孔组一一对应；所述一字钻头（14）的中心线与对应出液孔组的中心在同一条竖直线上。
4.根据权利要求2所述的换热器管板加工设备，其特征在于：多个所述一字钻头（14）的最下端处于同一个水平面上。
5.根据权利要求1所述的换热器管板加工设备，其特征在于：所述L形杆（8）通过转动块（9）安装在支撑板（2）上。
6.根据权利要求1所述的换热器管板加工设备，其特征在于：所述螺纹杆（10）的上端固设有旋帽（11）。
7.根据权利要求1所述的换热器管板加工设备，其特征在于：所述筒体（1）的底部固设有第二电动伸缩杆（17）。
8.根据权利要求1所述的换热器管板加工设备，其特征在于：所述筒体（1）的内壁上纵向开设有滑槽（18）；所述支撑板（2）上固设有与滑槽（18）密封滑动配合的滑块。
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