CN201253748Y - 用于偏心集热管的插管机 - Google Patents

Abstract

一种用于偏心集热管的插管机，涉及环保能源技术领域，所解决的是偏心集热管的内管放置于外管内的技术问题。集热管包括外管、内管和弹性支架，该插管机包括机身，机身上分别设的外管锁持装置、内管锁持装置、驱动装置，其特征在于，所述的内管锁持装置包括：一插杆，能被驱动装置驱动作直线运动，插杆上设有供弹性支架插入的支架定位槽及用于锁定弹性支架的锁卡机构，并能通过弹性支架将内管锁持于插杆上；一解锁机构，通过钢丝连接锁卡机构，并能拉动锁卡机构使其解锁；一内管轴向定位机构，用于定位锁持内管后的插杆，使插杆上所锁持的内管被定位于外管的偏心轴线上。利用本实用新型提供的插管机，插管过程安全可靠，便于批量作业。

Description

用于偏心集热管的插管机

技术领域

本实用新型涉及环保能源技术，特别是涉及一种用于太阳能偏心集热管的内管插入外管的插管机的技术。

背景技术

太阳能集热管是太阳能热水器的特殊关键部分，它是收集太阳能与常温水进行热交换的功能性部件。传统的太阳能集热管(见图1)，由同轴的无色透明的玻璃外管1’和外壁镀有集热膜的内管2’组成，内管的一端通过端头支架与透明外管连接并被托持，另一端被封成环形封口，内外管间的环形夹缝被抽为真空，这样不仅能保护内管外壁的镀膜层，还能起到内管集热后，其热量不易外传反流的隔热作用。这种集热管的内管插入外管并固定的过程比较简单，但是这种传统太阳能集热管在实际应用中，只有朝阳的那一边能起到集热作用，而背阳的一边几乎起不到集热作用，使得内管外壁360°方位的镀膜层未被充分利用。

太阳能偏心集热管(见图2、图3)，就是针对上述传统太阳能集热管的弊病所作的改进，这种集热管的外管1和外壁镀有集热膜的内管2不再同轴，而是通过二个支架3将内管2夹持在外管1内特定的偏心位置上；同时在靠近内管偏心方位一侧的外管内壁上镀有反射膜，由于该反射膜是处于圆弧凹面上，因此具有折射聚焦效应，用其收集阳光，聚焦后对太阳能集热内管背阳的一边辐照加热，即可解决原先集热管背阳面不起作用的弊病，从总体上可实现对集热管全面集热的效果，大大提高了热效率。但是这种集热管的内管插入外管并固定的过程实现较为复杂，由图2可见，要将细长的内管顺利地置于外管内，必须注意以下几点：1)内管向外管里放置(插入)过程中，不能损伤内、外管的镀膜面，否则会影响集热管的性能；2)内管插入外管内并放置完毕后，必须稳定可靠的被托持在偏心位置，而且其轴线与外管的轴线应当平行，否则会影响集热效率；3)必须要有一定的产能效率，便于批量作业。

由于夹持内管的支架是一弹性构件(见图三)，通过其自身的弹性将内管固定夹持，而且必须通过外管内壁的支撑并结合自身的弹性才能稳定的固定在特定的偏心位置上，因此在支架送入外管之前，必须预先将其收拢缩小至比外管内径小3-4mm，以确保不会划伤外管半圆内壁上的反射膜层，待其插入至指定位置后再使其展开。

综上所述，如何将支架及内管以批量作业的形式安全可靠的插入外管并固定是太阳能高效集热管能否推广应用的前提，也是关键所在。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种内管向外管里放置(插入)过程中，不会损伤内、外管的镀膜面，且内管插入外管内并放置完毕后，能稳定可靠的被托持在偏心位置，集热效率及产能效率高，便于批量作业的用于偏心集热管的插管机。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种用于偏心集热管的插管机，集热管包括外管、内管和用于夹持内管的至少两个弹性支架，插管机包括机身，机身上分别设的用于锁持外管的外管锁持装置、用于锁持内管的内管锁持装置、驱动装置，其特征在于，所述的内管锁持装置包括：

一插杆，用于锁持内管，可滑动的设于机身上并与驱动装置的动力输出端连接，能被驱动装置驱动作插入外管或退出外管的直线运动，所述的插杆上设有供弹性支架插入的支架定位槽及用于锁定弹性支架的锁卡机构，所述的内管放置于插杆上并由弹性支架锁持后形成一个最大外径小于外管内径的整体；

一解锁机构，通过钢丝连接插杆上的锁卡机构，并能通过钢丝拉动锁卡机构使其解锁，从而将弹性支架从支架定位槽中释放；

一内管轴向定位机构，用于定位锁持有内管的插杆，使定位后锁持有内管的插杆整体与外管同轴，且插杆上所锁持的内管被定位于外管的偏心轴线上。

进一步的，所述的插杆上设有窄槽，用于埋设连接解锁机构与锁卡机构的钢丝。

进一步的，所述的插杆由圆形段、U形段、扇形段组成，所述的圆形段截面为实心圆，用于连接机身，所述的U形段周面沿轴向设有开口向上的U形槽，所述的扇形段截面呈扇形且外弧面向下，其上端的内弧面与U形槽底面连接，所述的插杆通过U形段的U形槽及扇形段的内弧面托持内管。

进一步的，所述的扇形段从其与U形段接合处起至尾端其截面面积逐渐减小，所述的支架定位槽设于扇形段两侧边的斜面上。

进一步的，所述的机身上还设有与插杆底面活动连接的插杆支撑机构，用于支撑插杆使其不会因重力原因而向下弯曲。

进一步的，所述的插杆支撑机构在插杆插向外管时能自动让位。

进一步的，所述的内管轴向定位机构在插杆插向外管时能自动让位。

进一步的，所述的外管锁持装置包括端头定位器、外管托架，所述的外管托架用于锁持外管，所述的外管托架与外管的接触面为弧面向下的半圆弧，所述的端头定位器用于外管的轴向距离定位。

本实用新型提供的用于偏心集热管的插管机，将内管及夹持内管的弹性支架锁持于插杆上并定位后再插入外管，且能在插入至外管内的设定位置后通过拉动锁卡机构释放弹性支架使其依靠自身弹性固定在外管内壁，由于插杆锁持内管后其整体的最大处外径小于外管内径，而且弹性支架被固定在插杆上，使其与内管之间不会有轴向的移动，所以在内管向外管插入过程中，不会损伤内、外管的镀膜面；由于插杆上设有支架定位槽，所以每次插入作业时弹性支架都能被放置于准确位置，不会有错位现象发生，使得内管插入外管内并放置完毕后能被弹性支架稳定可靠的托持在偏心位置，从而能提高集热效率及产能效率；另外，使用插杆方式也便于批量作业。

附图说明

图1是传统的太阳能集热管的结构示意图；

图2是偏心集热管的结构示意图；

图3是偏心集热管的弹性支架的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的插管机的主视图；

图5是本实用新型实施例的插杆的俯视图；

图6是图5沿A-A方向剖切后的剖视图；

图7是图5沿B-B方向剖切后的剖视图；

图8是图5沿C-C方向剖切后的剖视图；

图9是本实用新型实施例的插杆的主视图；

图10是本实用新型实施例的插杆的仰视图；

图11是本实用新型实施例的解锁机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

如图4-图11所示，本实用新型实施例所提供的一种用于偏心集热管的插管机，集热管包括外管1、内管2和用于夹持内管1的至少两个弹性支架3，插管机包括机身4，机身4上分别设的用于锁持外管1的外管锁持装置、用于锁持内管2的内管锁持装置、驱动装置，其特征在于，所述的内管锁持装置包括：

一插杆5，用于锁持内管2，可滑动的设于机身4上并与驱动装置的动力输出端连接，能被驱动装置驱动作插入外管1或退出外管1的直线运动，所述的插杆5上设有供弹性支架3插入的支架定位槽6及用于锁定弹性支架3的锁卡机构7，所述的内管2放置于插杆5上并由弹性支架3锁持后形成一个最大外径小于外管1内径的整体；

一解锁机构8，通过钢丝连接插杆5上的锁卡机构7，并能通过钢丝拉动锁卡机构7使其解锁，从而将弹性支架3从支架定位槽6中释放；

一内管轴向定位机构9，用于确立内管2与插杆5间的相对轴向位置，使定位后锁持有内管2的插杆5整体与外管1同轴，且插杆5上所锁持的内管2被定位于外管1的偏心轴线上。

如图5-图10所示，所述的插杆5上设有窄槽10，用于埋设连接解锁机构8与锁卡机构7的钢丝。

所述的插杆5由圆形段11、U形段12、扇形段13组成，所述的圆形段11截面为实心圆，用于连接机身4，所述的U形段12周面沿轴向设有开口向上的U形槽，所述的扇形段13截面呈扇形且外弧面向下，其上端的内弧面与U形槽底面连接，所述的插杆5通过U形段12的U形槽及扇形段13的内弧面托持内管2。

所述的扇形段13从其与U形段12接合处起至尾端其截面面积逐渐减小，所述的支架定位槽6设于扇形段13两侧边的斜面上。

如图4所示，所述的机身4上还设有与插杆5底面活动连接的插杆支撑机构14，用于支撑插杆5使其不会因重力原因而向下弯曲。

所述的插杆支撑机构14和内管定位机构9在插杆5插向外管1时能在PLC控制下自动让位。

所述的解锁机构8能在PLC控制下在插杆5插入至外管1内的设定位置后自动拉动锁卡机构7使其释放被锁定的弹性支架3。

如图4所示，所述的外管锁持装置包括端头定位器15、外管托架16，所述的外管托架16用于锁持外管1，所述的外管托架16与外管1的接触面为弧面向下的半圆弧，可用于外管反射膜的定位，所述的端头定位器15用于外管1的轴向距离定位。

所述的驱动装置包括气缸、由气缸驱动的直线行程机构17，所述的插杆5连接行程机构17的动力输出端，所述的机身4上设有供插杆5滑动的直线导轨，所述的气缸经直线行程机构17驱动插杆5在直线导轨上作插入外管1或退出外管1的直线运动。

所述的直线行程机构17包括齿轮、固定齿条、运动齿条。

所述的气缸是直线型短气缸。

本实施例的运动齿条的行程是气缸行程的2倍，运动齿条的行程也可以视情况改变。

使用时，按以下步骤进行：

1)先将内管放置于插杆的U形槽中，扇形段的上端的内弧面辅助U形槽共同托持内管，再将弹性支架插入支架定位槽并收紧，然后再将锁卡机构向前拨移锁定，使弹性支架保持收紧状态，从而将内管锁持于插杆上；

2)启动驱动装置，插杆被驱动带着内管及弹性支架向外管插入，同时插杆支撑机构和内管定位机构在PLC控制下自动让位，由于锁持有内管的插杆整体的最大处外径小于外管内径，所以能顺利进入外管而不损伤内管及外管上的镀膜层；

3)插杆插入至外管内设定位置后，解锁机构在PLC控制下自动拉动锁卡机构，使其释放被锁定的弹性支架，弹性支架依靠自身弹性自动固定于外管内壁，然后插杆被驱动退出外管，完成插入内管及放置弹性支架的作业。

结合工作效率及操作人员的身形条件，本实施例的机身上可同时进行6根集热管的插管作业，其它可同时进行插管作业的集热管数量的增减都属本例所包括内容。

Claims (8)

1、一种用于偏心集热管的插管机，集热管包括外管、内管和用于夹持内管的至少两个弹性支架，插管机包括机身，机身上分别设的用于锁持外管的外管锁持装置、用于锁持内管的内管锁持装置、驱动装置，其特征在于，所述的内管锁持装置包括：

一插杆，用于锁持内管，可滑动的设于机身上并与驱动装置的动力输出端连接，能被驱动装置驱动作插入外管或退出外管的直线运动，所述的插杆上设有供弹性支架插入的支架定位槽及用于锁定弹性支架的锁卡机构，所述的内管放置于插杆上并由弹性支架锁持后形成一个最大外径小于外管内径的整体；

一解锁机构，通过钢丝连接插杆上的锁卡机构，并能通过钢丝拉动锁卡机构使其解锁，从而将弹性支架从支架定位槽中释放；

一内管轴向定位机构，用于定位锁持内管后的插杆，使定位后锁持有内管的插杆整体与外管同轴，且插杆上所锁持的内管被定位于外管的偏心轴线上。

2、根据权利要求1所述的偏心集热管的插管机，其特征在于：所述的插杆上设有窄槽，用于埋设连接解锁机构与锁卡机构的钢丝。

3、根据权利要求1所述的偏心集热管的插管机，其特征在于：所述的插杆由圆形段、U形段、扇形段组成，所述的圆形段截面为实心圆，用于连接机身，所述的U形段周面沿轴向设有开口向上的U形槽，所述的扇形段截面呈扇形且外弧面向下，其上端的内弧面与U形槽底面连接，所述的插杆通过U形段的U形槽及扇形段的内弧面托持内管。

4、根据权利要求3所述的偏心集热管的插管机，其特征在于：所述的扇形段从其与U形段接合处起至尾端其截面面积逐渐减小，所述的支架定位槽设于扇形段两侧边的斜面上。

5、根据权利要求1所述的偏心集热管的插管机，其特征在于：所述的机身上还设有与插杆底面活动连接的插杆支撑机构，用于支撑插杆使其不会因重力原因而向下弯曲。

6、根据权利要求5所述的偏心集热管的插管机，其特征在于：所述的插杆支撑机构在插杆插向外管时能自动让位。

7、根据权利要求1所述的偏心集热管的插管机，其特征在于：所述的内管轴向定位机构在插杆插向外管时能自动让位。

8、根据权利要求1所述的偏心集热管的插管机，其特征在于：所述的外管锁持装置包括端头定位器、外管托架，所述的外管托架用于锁持外管，所述的外管托架与外管的接触面为弧面向下的半圆弧，所述的端头定位器用于外管的轴向距离定位。

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