CN201645113U - 一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能集热器领域，一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机，所述的带材吹胀机由设置在机座上相互配合用于压紧集热器带材的压合工作台和压紧装置，以及设置在机座末端的吹胀装置和切割装置构成，所述的机座上设置有长方形的压合工作台，工作台的固定座上固定有压紧装置，压紧装置带动可以做伸缩运动的压力杆，压紧装置通过压力杆带动压合板向下运动，压合板和压合工作台进料端对应设置压紧块，所述的压紧工作台末端还设置有带材吹胀装置，吹胀装置由动作机构和吹胀头构成，所述的动作机构一端固定在机座上，该动作机构另外一端设置有吹胀头，该动作机构带动吹胀头做升降和进退的二维动作。该设备压制而成的板芯是双层复合结构的板芯。

Description

一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机

【技术领域】

本实用新型属于太阳能集热器领域，尤其是涉及一种使用在平板式太阳能集热器安装中的新型外框。

【背景技术】

太阳能是取之不尽，用之不竭，没有污染的巨大能源。随着世界上煤、油、气的储量日益减少、能源危机已日益增长，环境污染的危机已威胁着生态平衡。太阳能开发利用的课题已提到人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为主要能源。据介绍，在中国可再生能源领域中，太阳能热水器产业生产规模最大。去年中国太阳能热水器年产量达1500万平方米，产值150多亿元。目前，中国太阳能热水器的总保有量达7500万平方米，占世界总量的60％以上，为社会提供50多万个就业机会，年替代常规能源达1.1亿吨标准煤，碳减排能力达8000万吨，二氧化碳减排能力为2.6亿吨。太阳能集热器是进行太阳能利用的重要能量转换设备，主要包括真空管太阳能集热器和平板式太阳能集热器两种，而平板式太阳能集热器具备使用寿命长、耐腐蚀、故障少等优点，已经逐步成为太阳能集热器的主流。现有通常采用的板式太阳能板芯，太阳能板芯的关键技术难题就是集热使用的集热板与管路之间的结合程度，结合程度和板芯的热效率有密切关系。而这种结合的主要包括由两方面决定，其一是二者之间的结合面积，其二是二者之间表面结合的紧密程度。但是在现有的集热器板芯中，大多采用焊接或者压合的方式来完成，但是在现有的板芯加工设备价格都非常高昂，且生产效率不高的问题。所以现有的集热器板芯价格都比较高，而这种现状使太阳能集热器推广的速度收到了限制。上述的问题一直存在于行业中，至今没有一个非常有效的解决办法。

【发明内容】

为了解决上述技术难题，本实用新型的目的是提供结构简单、生产效率高的集热器板芯生产设备，使用该设备压制而成的板芯是双层复合结构的板芯，具有很高的热传导效率。

为了达到上述的技术目的，本实用新型采用的技术解决方案包括以下技术内容：一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机，其特征在于：所述的带材吹胀机由设置在机座上相互配合用于压紧集热器带材的压合工作台和压紧装置，以及设置在机座末端的吹胀装置和切割装置构成，所述的机座上设置有长方形的压合工作台，该压合工作台用于通过和放置集热器带材，工作台的固定座上固定有压紧装置，该压紧装置位于压合工作台上方，压紧装置带动可以做伸缩运动的压力杆，压力杆的下端设置有形状与压合工作台相配合的长方形压合板，压紧装置通过压力杆带动压合板向下运动，将带材压紧固定在压合板和工作台之间，压合板和压合工作台进料端对应设置压紧块，两个压紧块相互配合压合在带材中部，用于控制和封闭带材吹胀距离，压合板和压合工作台中部设置由吹胀容置腔，该吹胀容置腔由压紧块开始直到压合板和压合工作台出料端，所述的压紧工作台末端，即带材出料方向，还设置有带材吹胀装置，吹胀装置由动作机构和吹胀头构成，所述的动作机构一端固定在机座上，该动作机构另外一端设置有吹胀头，该动作机构带动吹胀头做升降和进退的二维动作，所述的工作台末端的机座上还设置有进料装置。

所述的吹胀容置腔由分别设置在压合板和压合工作台中线位置，且相互配合的凹槽构成，也可由长方形框架构成的压合板与压合工作台，以框架上的中空部位作为吹胀容置空间。

所述的压紧装置为能够带动压力杆实现往复运动的气缸或者液压缸，气缸的一端固定在机座的固定座上，另外一端连接在压合板上。

所述的进料装置为一对固定在机座上的一对滚轮，所述的滚轮分别位于带材上部和下部，其中至少一个滚轮受电机驱动，且位于带材上方的滚轮与气缸连接，并受气缸控制做上下升降运动。

所述的工作台面与压合板表面设置有橡胶、硅胶或者树脂构成的防损坏保护层。

所述的机座还固定有带材切断设备，该切断设备为切割锯或者切割砂轮，切断设备固定在压合工作台末端。

所述的动作机构为至少两个首尾相连的两个气缸构成，所述所述的两个气缸轴线呈角度安装，其最佳角度为直角，其中一个气缸固定在机座上，另外一个气缸与吹胀头固定。

所述的吹胀头为圆柱形，其端部设置有橡胶、硅胶或者树脂材料的密封垫，密封垫中部设置有吹气口，该吹气口通过吹胀头内部管路及导气管路与高压气体设备实现连接。

所述的工作台前端和末端分别设置有带材引导机构，该带材引导机构固定在机座上，由至少两个滚轮构成，其中两个滚轮分别设置在带材两侧，其轴线垂直与工作台表面，通过转动用于引导调整带材位置，滚轮中部设有环形凹槽。

所述的切割装置之后还设置用于带材定长切割的辅助工作台，该辅助工作台水平高度与压合工作台处于同一水平线，辅助工作台上设置有与辅助工作台长轴平行的滑轨，该滑轨上安装有限位滑座，限位滑座螺纹孔中设置有锁紧螺栓，所述的限位滑座上靠近进料方向的一端设置有行程开关或者光电一体的接近开关，该行程开关或者接近开关的电路连接进料机构电机的控制电路。

为通过采用上述的技术解决方案，使本实用新型获得了以下技术优点和效果：本实用新型通过采用压合板配合压合工作台构成的整个压合装置，再配合使用同样利用气缸实现控制的吹胀设备，然后匹配相应的自动控制程序，提供了一种可以自动进行板芯吹胀的新型加工设备，该设备具有结构简单、设备自身成本低、生产效率高的特点，应用在集热器板芯生产中，可以显著降低板芯的生产成本，有利于太阳能集热器的推广和应用；另外本实用新型通过采用在该压合工作台末端设置气动升降的切割装置，使得本实用新型的设备又增加了自动切割预定长度板芯的功能，使设备的性能得到了进一步的提升，使其同时具备吹胀和切割预定长度形成一体化的板芯吹胀设备，大幅降低了板芯的生产成本。

【附图说明】

图1为本实用新型吹胀装置的结构示意图；

图2为本实用新型A向局部视图即带材引导机构的俯视图；

图3为本实用新型B向局部视图，即用于封闭板芯带材吹胀末端的压紧装置局部视图；

图4为本实用新型的C-C剖视图，即用于提升压合板的压紧装置局部视图；

图5为本实用新型的D向视图，即位于前部的带材引导机构的局部视图；

图6为本实用新型的E-E剖视图，即进料机构的局部视图；

图7为吹胀头的主视图；

图8为吹胀头的侧视图；

图9为辅助工作台与切割装置和吹胀装置部分结构示意图；

图10为辅助工作台俯视图；

图11为图10中的F-F剖视图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型进行进一步的描述：

如图1所示，本实用新型提供的是一种用于板芯带材吹胀成型的专用吹胀装置，该吹胀机通过自动升降的压合板及吹胀装置，可以实现对板芯带材的吹胀成型。其主要结构为带材吹胀机由设置在机座1上相互配合用于压紧集热器带材2的压合工作台3和压紧装置，以及设置在机座1末端的吹胀装置和切割装置构成，所述的机座1上设置有长方形的压合工作台3，该压合工作台用3用于通过和放置集热器带材2，所以其形状为狭长的长方形结构。压合板4是与压合工作台3配合使用的，所以其形状也是与压合工作台3类似的长方形结构。压合工作台3的固定座5上固定有压紧装置，固定座5成U形结构，横跨在压合工作台3的上方，这样可以将压紧固定装置安装在压合工作台3的正上方。压紧装置主要由气缸6和压力杆7构成，通过气缸6带动可以做伸缩运动的压力杆7，在压力杆7的下端设置有形状与压合工作台相配合的长方形压合板4，压紧装置通过压力杆7带动压合板4上下升降运动，将带材2压紧固定在压合板4和压合工作台3之间，以便进行下一步的吹胀成型。压合板4和压合工作台3进料端对应设置压紧块8，两个压紧块8相互配合压合在带材2中部，用于控制和封闭带材3吹胀距离，这里需要说明的是由于板芯带材2中部设置有中心管9，所以即使板芯带材2在吹胀之前，其带材2中部也是具有略高的凸棱，所以当压合板4下压时，两个压紧块8相互作用，将带材2中部的中心管9位置压紧，防止在吹胀成型时，将没有进入到压合工作台3的带材2吹胀，同时便于精确控制吹胀压力。压合板4和压合工作台3中部设置由吹胀容置腔10，该吹胀容置腔10由压紧块8开始直到压合板4和压合工作台3出料端，设置吹胀容置腔10的用于是容纳吹胀后高度上升的板芯带材2，所以吹胀容置腔10从压紧块8开始贯通整个压合板4和压合工作台3。所述的压紧工作台3末端，即带材2出料方向，还设置有带材吹胀装置，吹胀装置由动作机构和吹胀头11构成，所述的动作机构一端固定在机座1上，该动作机构另外一端设置有吹胀头11，该动作机构带动吹胀头11做升降和进退的二维动作，这样就可以实现吹胀头由带材2水平位置下升起，然后向前伸出，紧紧贴合在板芯带材2的前端，完成带材2与吹胀头11之间的密封，再利用吹胀头11中部的吹气口12向压扁的中心管9内吹入高压气体，将中心管9重新吹帐。为了保证上述的吹胀机可以实现自动化生产，所述的动作机构为至少两个首尾相连的两个气缸6构成，所述的两个气缸6轴线呈角度安装，其最佳角度为直角，其中一个气缸6固定在机座1上，另外一个气缸6与吹胀头11固定。吹胀装置工作时首先第一个与机座1固定的气缸6工作，将第二个气缸6和与其固定在一起的吹胀头11提升到带材2端部水平的位置，然后第二个气缸6伸出，将吹胀头11压紧在带材2端面上，正常加工过程中，切割带材后会剩余一段已经吹胀的带材2，当吹胀头11端部的密封垫13在第二个气缸6压力下完成密封之后，中部的吹气口14即可向带材2内吹入高压气体，将带材2的中心管9吹胀。在所述的压合工作台3末端的机座1上还设置有进料装置，该进料装置为间歇性进料，故此该进料装置上方设置有气缸6，通过气缸6带动滚轮15升降，来实现间歇进料。

如图7和图8所示，所述的吹胀头11为圆柱形，其端部设置有橡胶、硅胶或者树脂材料的密封垫13，密封垫13中部设置有吹气口14，该吹气口14通过吹胀头11内部管路及导气管路与高压气体设备实现连接，采用上述这种结构的吹胀头11，其中的密封垫13在气缸6压力下与带材1上的中心管9的侧壁实现密封，这时吹气口14正好位于中心管9内部，这时通过高压气体设备即可向中心管内充入高压气体，完成中心管9吹胀工作。

如图4和图5所示，在本实用新型中吹胀容置腔10有两种结构，第一中是由分别设置在压合板4和压合工作台3中线位置，且相互配合的凹槽构成，这样两个相互扣合在板芯带材2中线位置上的两个凹槽，就构成了一个容纳中心管吹胀高度的空腔。另外一种结构是由长方形框架构成的压合板4与压合工作台3，以框架上的中空部位作为吹胀容置空间10。这种结构更加简单使用，其中部的中空位置在使用中便于对带材2的吹胀质量进行观测，图4和图5中使用的就是这种结构。

如图1图3和图4所示，所述的压紧装置为能够带动压力杆7实现往复运动的气缸6，气缸6的一端固定在在机座1的固定座5上，另外一端连接在压合板4上，压合板4至少要同时与两个压紧装置连接，以保证其上升和压合时运行平稳。压合板4提升的高度比较小，只要离开带材2即可，另外所述的工作台面3与压合板4表面设置有橡胶、硅胶或者树脂构成的防损坏保护层16。由于板芯带材2是采用铜或者铝制成的，其自身强度比较低，另外就是在吹胀时，板芯带材2的表面已经镀制了太阳能吸收膜层，这种膜层非常脆弱，所以在本实用新型中几乎所有与带材表面接触的部件，均要使用橡胶、硅胶等柔软材料，防止加工中使膜层受损。

如图6所示，进料装置为一对固定在机座1上的一对滚轮15，所述的滚轮15分别位于带材2上部和下部，其中至少一个滚轮15受电机驱动，且位于带材2上方的滚轮15通过压力杆7与气缸6连接，并受气6缸控制做上下升降运动。由于带材2的进料过程是间歇性的，所以当需要进料时，气缸6带动带材2上部的滚轮15向下移动，这时两个滚轮15正好压在带材2表面，这时启动电机使其中一个滚轮15开始转动，带材2就会在滚轮15的驱动下向前运动，完成进料。由于进料装置位于压合工作台3末端，带材2吹胀后其高度会限制上升，滚轮15的中间设置有环形凹槽，以便使吹胀的后的带材2通过。为了防止损坏太阳能吸收膜层，上述的滚轮采用橡胶、硅胶、树脂类柔软材料制作，或者外部包覆上述柔软材料。

如图1所示，所述的机座1还固定有带材切断设备，该切断设备为切割锯或者切割砂轮，切断设备固定在压合工作台3末端，设置切割设备主要是为了加工预制长度的板芯带材2，达到吹胀和切割板芯一次完成的目的。为了保证上述的切割装置升降平稳，将切割装置安装在一长方形的滑座17上，该滑座17的四个角上设置有滑孔，通过该滑孔将上述的滑座17安装到四个滑柱18上，该滑柱18下端固定在机座1上，上端固定有气缸6，气缸6连接的压力杆7下端与滑座17连接，这时气缸6就可以带动滑座17升降，滑座17则受四个滑柱18限制，其升降过程非常平稳。上述的切割过程同样为间歇性工作，所以切断设备由气缸6带动进行升降动作，保证在吹胀和进料的时候，可以空出带材2通过的工位。

如图2所示，为了调整带材2在压合工作台3中的位置，所述的压合工作台2前端设置有带材引导机构，该带材引导机构固定在机座1上，由至少两个滚轮19构成，其中两个滚轮19分别设置在带材2两侧，其轴线垂直与压合工作台3表面，通过转动用于引导调整带材位置，滚轮19中部设有环形凹槽。如图5所示，为前部带材引导机构，其结构与图2中的引导机构基本相同，但由于前部带材引导机构，需要进行适当调整，以保证其中心管9可以准确的与吹胀头11对接密封，所以该引导机构设置用于微调的螺栓20。

如图1-8所示，本实用新型的吹胀机工作过程为：首先将成卷的带材2放置在支架21上，然后人工将带材2插入压合工作台3和压合板4之间，直到带材2由压合工作台3末端伸出，然后由压紧装置带动压合板4加紧带材2，同时位于压合工作台3前端的气缸6带动压紧块8将带材2紧紧压合。这时启动切割装置，将带材2前端切去一部分，这样可以保证带材2端部平整，然后撬胀带材2端部中心管9，撬开的高度要保证其中可以容纳吹气口14，这时启动吹胀装置，第一气缸6带动第二气缸6和吹胀头11上升到与带材2水平的位置，然后第二气缸6伸出将吹胀头11压紧在带材2端部，密封垫13在第二气缸6压力下与中心管9侧壁紧密结合完成密封，这时启动高压气体装置开始吹胀位于压合工作台3上的带材2的中心管9，由于压紧块8的作用，吹胀长度只能达到压紧块8位置。接着压紧装置带动压合板4上升，进料装置的气缸6开始下降，使上部滚轮19压合在带材2上表面，启动电机使滚轮转动使带材2向前移动，当移动距离达到预定长度的时候，压合板4下降压紧带材2，切割装置由气缸6带动下降切断带材6，切断后切割装置和压合板4同时开始提升，以便空出带材2移动的工位，接着在进料装置驱动下带材2继续向前移动一个预定长度，切割装置再次下降切割带材2，这样当带材2被切割的不足一个预定程度的时候，压合板4下降压紧带材，吹胀装置开始工作，这样就进入下一个工作循环。这里需要说明的一点是，这时带材2前端的一部分是经过吹胀的带材2，所以就不需要人工撬开过程了，而是直接进行吹胀。

如图9-11所示，为了使带材的预定长度切割的长度更准确方便，在所述的切割装置之后还设置用于带材定长切割的辅助工作台22，该辅助工作台22水平高度与压合工作台3处于同一水平线，这样使带材2保持水平状态，以便保证切割定位尺寸的精度。辅助工作台22上设置有与辅助工作台长轴平行的滑轨23，该滑轨23上安装有限位滑座24，限位滑座螺纹孔25中设置有锁紧螺栓26，限位滑座24上部要高出辅助工作台22表面，其作用是阻挡和定位带材2的切割长度，该限位滑座24距离切割装置锯片的尺寸正好等于带材2的预定切割长度。锁紧螺栓26主要是用于调整限位滑座24位置，但需要切割的带材2长度规格变化时，即可松开锁紧螺栓26，然后沿滑轨23移动限位滑座24至预定的长度，再重新拧紧锁紧螺栓26固定限位滑座24。所述的限位滑座24上靠近进料方向的一端设置有行程开关或者光电一体的接近开关27，该行程开关或者接近开关27的电路连接进料装置电机的控制电路。该行程开关或者光电一体的接近开关27的作用主要时再带材2接近限位滑座24时切断进料装置的电路，而带材2在惯性作用下继续移动少许距离到达限位滑座24后，在限位滑座24的阻挡下停止移动，完成带材2切割长度的定位。行程开关或者接近开关27设置在限位滑座上，这样行程开关或者接近开关27就可以随限位滑座24一起移动而实际使用时可以采用不同种类的行程开关，包括机械控制的直线行程开关、红外线阻断性的光电行程开关以及电容或者电感类的接近开关均可使用。

上述优选实施例的描述使得本领域技术人员能够制造和利用本发明。本领域技术人员不需要付出创造性劳动就可以根据这里给出的一般原则实现对本实施例的各种修改。因此，本发明并不局限于本文所示的实施例，而是与在此所附的权利要求的最大保护范围一致。

Claims (10)

1.一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机，其特征在于：所述的带材吹胀机由设置在机座上相互配合用于压紧集热器带材的压合工作台和压紧装置，以及设置在机座末端的吹胀装置和切割装置构成，所述的机座上设置有长方形的压合工作台，该压合工作台用于通过和放置集热器带材，工作台的固定座上固定有压紧装置，该压紧装置位于压合工作台上方，压紧装置带动可以做伸缩运动的压力杆，压力杆的下端设置有形状与压合工作台相配合的长方形压合板，压紧装置通过压力杆带动压合板向下运动，将带材压紧固定在压合板和工作台之间，压合板和压合工作台进料端对应设置压紧块，两个压紧块相互配合压合在带材中部，用于控制和封闭带材吹胀距离，压合板和压合工作台中部设置由吹胀容置腔，该吹胀容置腔由压紧块开始直到压合板和压合工作台出料端，所述的压紧工作台末端，即带材出料方向，还设置有带材吹胀装置，吹胀装置由动作机构和吹胀头构成，所述的动作机构一端固定在机座上，该动作机构另外一端设置有吹胀头，该动作机构带动吹胀头做升降和进退的二维动作，所述的工作台末端的机座上还设置有进料装置。

2.根据权利要求1所述的一种集热器板芯带材吹胀加工压紧装置，其特征在于：所述的吹胀容置腔由分别设置在压合板和压合工作台中线位置，且相互配合的凹槽构成，也可由长方形框架构成的压合板与压合工作台，以框架上的中空部位作为吹胀容置空间。

3.根据权利要求1所述的一种集热器板芯带材吹胀加工压紧装置，其特征在于：所述的压紧装置为能够带动压力杆实现往复运动的气缸或者液压缸，气缸的一端固定在机座的固定座上，另外一端连接在压合板上。

4.根据权利要求1所述的一种集热器板芯带材吹胀加工压紧装置，其特征在于：所述的进料装置为一对固定在机座上的一对滚轮，所述的滚轮分别位于带材上部和下部，其中至少一个滚轮受电机驱动，且位于带材上方的滚轮与气缸连接，并受气缸控制做上下升降运动。

5.根据权利要求1所述的一种集热器板芯带材吹胀加工压紧装置，其特征在于：所述的工作台面与压合板表面设置有橡胶、硅胶或者树脂构成的防损坏保护层。

6.根据权利要求1所述的一种集热器板芯带材吹胀加工压紧装置，其特征在于：所述的机座还固定有带材切断设备，该切断设备为切割锯或者切割砂轮，切断设备固定在压合工作台末端。

7.根据权利要求1所述的一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机，其特征在于：所述的动作机构为至少两个首尾相连的两个气缸构成，所述所述的两个气缸轴线呈角度安装，其最佳角度为直角，其中一个气缸固定在机座上，另外一个气缸与吹胀头固定。

8.根据权利要求1所述的一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机，其特征在于：所述的吹胀头为圆柱形，其端部设置有橡胶、硅胶或者树脂材料的密封垫，密封垫中部设置有吹气口，该吹气口通过吹胀头内部管路及导气管路与高压气体设备实现连接。

9.根据权利要求1所述的一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机，其特征在于：所述的工作台前端和末端分别设置有带材引导机构，该带材引导机构固定在机座上，由至少两个滚轮构成，其中两个滚轮分别设置在带材两侧，其轴线垂直与工作台表面，通过转动用于引导调整带材位置，滚轮中部设有环形凹槽。

10.根据权利要求1所述的一种带有压合封闭装置的集热器板芯带材吹胀机，其特征在于：所述的切割装置之后还设置用于带材定长切割的辅助工作台，该辅助工作台水平高度与压合工作台处于同一水平线，辅助工作台上设置有与辅助工作台长轴平行的滑轨，该滑轨上安装有限位滑座，限位滑座螺纹孔中设置有锁紧螺栓，所述的限位滑座上靠近进料方向的一端设置有行程开关或者光电一体的接近开关，该行程开关或者接近开关的电路连接进料机构电机的控制电路。

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