CN202193459U - 换热器夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热器夹持装置，包括夹持部件，用于夹持换热器；传动部件，与夹持部件相连接并带动夹持部件运动；动力部件；与传动部件相连接并带动传动部件运动；夹持部件包括竖直夹持部，竖直夹持部具有张开的第一位置和夹紧换热器两端的第二位置，竖直夹持部与换热器的两端配合连接。采用本实用新型的换热器夹持装置，夹持部件的竖直夹持部从夹持换热器的两端对其进行夹持，不容易产生倒片等问题，因此搬运过程中不易对换热器造成伤害。另外，通过该换热器夹持装置的使用可以实现堆码翅片式换热器自动上、下料，解决了目前翅片式换热器生产过程中人工搬运劳动强度大、生产效率低的问题。

Description

换热器夹持装置

技术领域

本实用新型涉及换热器制造加工领域，更具体地，涉及一种换热器夹持装置。

背景技术

翅片式换热器由铜管、翅片组成，铜管的硬度只有维氏60～75，在搬运过程中很容易碰扁。

目前小型翅片式换热器的搬运过程都是由人工完成，人工搬运存在劳动量大、搬运效率低、生产过程不可控等缺陷，尤其在换热器烘干线工序周围作业环境温度高，对作业人员的身体健康有不利影响。

商用特大型换热器一般采用夹持式助力机械手进行搬运周转，由于助力机械手的夹持部位为换热器中间翅片部位，需在助力机械手夹持工装与换热器之间设置垫薄铝箔隔开。此种方式存在以下几个问题：1、由于助力机械手只是用来降低搬运强度并不能实现自动夹持搬运，还需两名员工进行辅助操作；2、只适用于搬运小批量的特大型换热器，对于产量大的家用翅片式换热器不适用；3、中间垫铝箔只能减少倒片，不能杜绝倒片；4、换热器来料必须竖直放置，在目前家用空调翅片式换热器数量大的情况下难于实现。

现有的还有一种采用与翅片式换热器长U底部配合完好的凹形工装，利用水平方向夹持力将翅片式换热器夹持进行周转。然而，该种工装工具存在容易碰扁铜管、对翅片式换热器堆放要求高、翅片式换热器不能倾斜错位等缺陷，因此推广难度大。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种防止搬运过程中对换热器造成伤害且搬运效率高的换热器夹持装置。

根据本实用新型的换热器夹持装置，包括夹持部件，用于夹持换热器；传动部件，与夹持部件相连接并带动夹持部件运动；动力部件；与传动部件相连接并带动传动部件运动；夹持部件包括竖直夹持部，竖直夹持部具有张开的第一位置和夹紧换热器两端的第二位置，竖直夹持部与换热器的两端配合连接。

进一步地，夹持部件还包括：水平夹持部，在水平方向上可伸缩地与竖直夹持部相连接；夹持弹簧，其一端与水平夹持部相连接，其另一端沿水平方向与传动部件相连接。

进一步地，换热器夹持装置还包括夹持驱动部件，夹持驱动部件包括缸体部和活塞部，缸体部的一端与传动部件相连接，活塞部的伸出端与水平夹持部相连接。

进一步地，活塞部包括活塞头和与活塞头相连接的导向部，导向部沿缸体部的轴向方向延伸并套设在缸体部的外侧。

进一步地，夹持弹簧套设在导向部和缸体部的外侧。

进一步地，换热器夹持装置还包括弹性缓冲部件，弹性缓冲部件的第一端与水平夹持部相连接，其第二端沿水平方向与传动部件相连接。

进一步地，弹性缓冲部件为缓冲弹簧，缓冲弹簧具有在竖直夹持部位于张开的第一位置时的拉长的第一位置和在竖直夹持部处于夹紧换热器的第二位置时的压缩的第二位置。

进一步地，缓冲弹簧设置在缸体部的内部，其第一端连接在活塞部上并通过活塞部与水平夹持部相连接。

进一步地，动力部件包括竖直驱动电机，传动部件包括竖直齿条，竖直齿条与夹持部件相连接，竖直驱动电机通过传动齿轮带动竖直齿条沿竖直方向运动。

进一步地，动力部件包括水平驱动电机，传动部件包括水平齿条，水平驱动电机通过传动轴和铁葫芦带动水平齿条沿水平方向运动，水平齿条通过传动件带动竖直齿条沿水平方向运动。

采用本实用新型的换热器夹持装置，夹持部件的竖直夹持部从夹持换热器的两端对其进行夹持，不容易产生倒片等问题，因此搬运过程中不易对换热器造成伤害。另外，通过该换热器夹持装置的使用可以实现堆码翅片式换热器自动上、下料，解决了目前翅片式换热器生产过程中人工搬运劳动强度大、生产效率低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的换热器夹持装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型的换热器夹持装置的第一局部结构示意图；

图3是图2中I处的局部放大的结构示意图；

图4是根据本实用新型的换热器夹持装置的第二局部结构示意图；

图5是根据本实用新型的换热器夹持装置以及换热器的结构和位置关系示意图；以及

图6是根据本实用新型的换热器的受力关系示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种换热器夹持装置，包括夹持部件10，用于夹持如图5所示的换热器70；传动部件30，与夹持部件10相连接并带动夹持部件10运动；动力部件40；与传动部件30相连接并带动传动部件30运动；夹持部件10包括竖直夹持部11，竖直夹持部11具有张开的第一位置和夹紧换热器70两端的第二位置，竖直夹持部11与换热器70的两端配合连接。

参见图5和图6，夹持部件10的一对竖直夹持部11对换热器70的两端进行夹持，其中，F1表示夹持部件10克服换热器70的重力的向上提升力，F2表示夹持部件10对换热器70的水平夹持力。其中，F2仅仅起到夹持作用，因此换热器70在水平方向上受力较小，因此搬运过程中不易对换热器70造成伤害；由于F1作用于换热器70相对不易变形的两端，因此被夹持的换热器70不容易产生倒片等问题，也减小了对换热器70的伤害。通过动力部件40、传动部件30的设置，该换热器夹持装置的使用可以实现堆码翅片式换热器自动上、下料，解决了目前翅片式换热器生产过程中人工搬运劳动强度大、生产效率低的问题。

如图2所示，夹持部件10还包括水平夹持部12，在水平方向上可伸缩地与竖直夹持部11相连接；夹持弹簧13，其一端与水平夹持部12相连接，其另一端沿水平方向与传动部件30相连接。

换热器夹持装置在对换热器70进行夹持之前，水平夹持部12伸出，连接在水平夹持部12一端的竖直夹持部11处于张开状态，水平夹持部12带动夹持弹簧13发生形变并使得夹持弹簧13处于拉伸状态。夹持部件10利用长形挂钩形式的竖直夹持部11将换热器70的两端挂住，利用夹持弹簧13的拉力使夹持部件不至于从换热器70上脱落。通过换热器70的尺寸，可以计算出夹持弹簧13对换热器70的夹持力，从而使得夹持力变得可控。另外，通过选用弹性系数不同的夹持弹簧13，可以将夹持部件10适用于不同型号的换热器的夹持。

如图4所示，换热器夹持装置还包括弹性缓冲部件20，弹性缓冲部件20的第一端与水平夹持部12相连接，其第二端沿水平方向与传动部件30相连接。优选地，弹性缓冲部件20为缓冲弹簧，缓冲弹簧具有在竖直夹持部11位于张开的第一位置时的拉长的第一位置和在竖直夹持部11处于夹紧换热器70的第二位置时的压缩的第二位置。

换热器夹持装置在对换热器70进行夹持之前，水平夹持部12伸出，与其相连接的弹性缓冲部件20处于拉伸的状态，处于第一位置。在对换热器70进行夹持时，夹持弹簧13的拉伸弹性形变逐渐减小，夹持部件10的竖直夹持部11在夹持弹簧13的拉力作用下收拢，弹簧缓冲部件20则由拉伸状态逐渐变为压缩状态，处于第二位置。弹簧缓冲部件20在收缩状态时的弹簧力与夹持弹簧13的弹簧力方向相反，这样可以起到缓冲作用，以保证竖直夹持部11缓慢接近换热器70，从而达到保护换热器70的目的。

如图4所示，换热器夹持装置还包括夹持驱动部件60，夹持驱动部件60包括缸体部61和活塞部62，缸体部61的一端与传动部件30相连接，活塞部62的伸出端与水平夹持部12相连接。优选地，活塞部62包括活塞头621和与活塞头621相连接的导向部622，导向部622沿缸体部61的轴向方向延伸并套设在缸体部61的外侧。

在本实施例中，夹持驱动部件60为驱动气缸，活塞头621的外侧与水平夹持部12相连接。当换热器夹持装置要对换热器70进行夹持之前，驱动气缸处于工作状态，活塞部62被向外侧推动，并带动与其相连接的水平夹持部12向外运动，从而带动夹持弹簧13和缓冲弹簧被拉伸。在对换热器70进行夹持时，控制系统发出指令，驱动气缸进行卸载，夹持弹簧13在其自身的拉伸弹性形变逐渐减小，夹持部件10在夹持弹簧13的拉力作用下收拢。本实施例通过柔性夹持装置改变了现有的夹持工装模式，采用双弹簧加驱动气缸的控制形式实现了夹持部件10的张开与收合，该换热器夹持装置在水平方向通过夹持弹簧13的拉力进行翅片式换热器的固定，换热器70在水平方向受力较小；搬运力主要在竖直方向，通过该方式可以实现换热器70自动快速夹持定位、搬运的目的。

如图4所示，夹持弹簧13套设在导向部622和缸体部61的外侧。夹持弹簧13的一端与活塞头621固定连接，其另一端与夹持部件10的中心轴固定连接。在导向部622和活塞头621沿缸体61向外侧运动时，夹持弹簧13也随其向外运动。

如图4所示，缓冲弹簧设置在缸体部61的内部，其第一端连接在活塞部62上并通过活塞部62与水平夹持部12相连接。缓冲弹簧的一端与活塞部62与活塞头621的内侧相连接，其另一端与夹持部件10的中心轴固定连接。在导向部622和活塞头621沿缸体61向外侧运动时，缓冲弹簧也随其向外运动。

如图2和图3所示，动力部件40包括竖直驱动电机41，传动部件30包括竖直齿条31，竖直齿条31与夹持部件10相连接，竖直驱动电机41通过传动齿轮带动竖直齿条沿竖直方向运动。动力部件40包括水平驱动电机42，传动部件30包括水平齿条32，水平驱动电机42通过传动轴33和铁葫芦35带动水平齿条32沿水平方向运动，水平齿条32通过传动件36带动竖直齿条31沿水平方向运动。如图1和图2所示，换热器夹持装置还包括支撑架50，支撑架50包括沿水平方向设置的支撑杆51，夹持部件10通过传动部件30与支撑杆51可滑动地相连接。

根据本实用新型的一个实施例，换热器夹持装置的夹持部件10在对换热器70进行夹持之前处于张开状态，驱动气缸处于工作状态，缓冲弹簧处于拉伸状态，夹持弹簧13处于拉伸状态。作为第一控制系统的PLC控制系统发出指令控制竖直驱动电机41转动，竖直驱动电机41通过传动齿轮与竖直齿条31相互啮合带动夹持部件10整体下降。在夹持部件10下降到与换热器70具有指定距离时通过视觉感应系统反馈到竖直驱动电机41的控制系统，控制系统发出停止指令，竖直驱动电机41停止转动，夹持部件10停止向下。

随后，第二控制系统发出指令，驱动气缸进行卸载，夹持弹簧13的拉伸弹性形变逐渐减小，夹持部件10在夹持弹簧13的拉力作用下收拢，缓冲弹簧则由拉伸状态逐渐变为压缩状态，缓冲弹簧在收缩状态时的弹簧力与夹持弹簧13的弹簧力方向相反，这样可以起到缓冲作用，以保证夹持工装缓慢接近工件，从而达到保护工件的目的。夹持部件10利用长形挂钩形式的竖直夹持部11将换热器70的两端挂住，利用夹持弹簧13的拉力使夹持部件10不至于从换热70上脱落；夹持部件10挂住换热器70后，通过控制系统发出指令竖直驱动电机41开始运转，带动竖直齿条31向上运动，当换热器70被提升至于烘干线线体同一高度时，竖直驱动电机41停止工作。

随后，第三控制系统发出指令，水平驱动电机42带动水平齿条32沿水平方向运动，水平齿条32通过传动件36带动竖直齿条31沿水平方向运动，从而带动整个夹持部件10沿水平运动至烘干线体上。具体地，水平驱动电机42通过传动轴33带动铁葫芦35在水平方向上做大范围或者小范围的移动，通过铁葫芦35与水平齿条32的相互作用，使夹紧部件10在水平方向上做大范围运动或者小范围微调。

当转换为不同规格的换热器70时，通过调节驱动气缸在水平方向的作用力控制夹持部件10的张开大小，通过水平驱动电机42与水平齿条32控制夹持部件10在水平方向上的位置，达到对不同规格换热器70的夹持力在换热器70的重心方向上的目的。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的换热器夹持装置，解决了翅片式换热器无法实现自动搬运的行业空白，解决了换热器搬运过程中易碰扁铜管、翅片容易倒片、翅片式换热器种类多夹具工具难于大部分兼容的问题。另外，通过弹簧柔性拉力将夹持部件固定在翅片式换热器两端，通过竖直齿条垂直方向拉力将换热器转运，该换热器夹持装置为柔性夹持，并且具有夹持范围可调的优点。另外，由于本实用新型是采用夹持部件张开后慢慢收拢的夹持方式，同时两端夹持工装高度可以调整为高低不一，这样有效避免了转运过程中对翅片式换热器堆垛的要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热器夹持装置，包括：

夹持部件(10)，用于夹持换热器(70)；

传动部件(30)，与所述夹持部件(10)相连接并带动所述夹持部件(10)运动；

动力部件(40)；与所述传动部件(30)相连接并带动所述传动部件(30)运动；

其特征在于，

所述夹持部件(10)包括竖直夹持部(11)，所述竖直夹持部(11)具有张开的第一位置和夹紧所述换热器(70)两端的第二位置，所述竖直夹持部(11)与所述换热器(70)的两端配合连接。

2.根据权利要求1所述的换热器夹持装置，其特征在于，所述夹持部件(10)还包括：

水平夹持部(12)，在水平方向上可伸缩地与所述竖直夹持部(11)相连接；

夹持弹簧(13)，其一端与所述水平夹持部(12)相连接，其另一端沿水平方向与所述传动部件(30)相连接。

3.根据权利要求2所述的换热器夹持装置，其特征在于，还包括夹持驱动部件(60)，所述夹持驱动部件(60)包括缸体部(61)和活塞部(62)，所述缸体部(61)的一端与所述传动部件(30)相连接，所述活塞部(62)的伸出端与所述水平夹持部(12)相连接。

4.根据权利要求3所述的换热器夹持装置，其特征在于，所述活塞部(62)包括活塞头(621)和与所述活塞头(621)相连接的导向部(622)，所述导向部(622)沿所述缸体部(61)的轴向方向延伸并套设在所述缸体部(61)的外侧。

5.根据权利要求4所述的换热器夹持装置，其特征在于，所述夹持弹簧(13)套设在所述导向部(622)和所述缸体部(61)的外侧。

6.根据权利要求3所述的换热器夹持装置，其特征在于，还包括弹性缓冲部件(20)，所述弹性缓冲部件(20)的第一端与所述水平夹持部(12)相连接，其第二端沿水平方向与所述传动部件(30)相连接。

7.根据权利要求6所述的换热器夹持装置，其特征在于，所述弹性缓冲部件(20)为缓冲弹簧，所述缓冲弹簧具有在所述竖直夹持部(11)位于张开的第一位置时的拉长的第一位置和在所述竖直夹持部(11)处于夹紧所述换热器(70)的第二位置时的压缩的第二位置。

8.根据权利要求6所述的换热器夹持装置，其特征在于，所述缓冲弹簧设置在所述缸体部(61)的内部，其第一端连接在所述活塞部(62)上并通过所述活塞部(62)与所述水平夹持部(12)相连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的换热器夹持装置，其特征在于，所述动力部件(40)包括竖直驱动电机(41)，所述传动部件(30)包括竖直齿条(31)，所述竖直齿条(31)与所述夹持部件(10)相连接，所述竖直驱动电机(41)通过传动齿轮带动所述竖直齿条沿竖直方向运动。

10.根据权利要求9所述的换热器夹持装置，其特征在于，所述动力部件(40)包括水平驱动电机(42)，所述传动部件(30)包括水平齿条(32)，所述水平驱动电机(42)通过传动轴(33)和铁葫芦(35)带动所述水平齿条(32)沿水平方向运动，所述水平齿条(32)通过传动件(36)带动所述竖直齿条(31)沿水平方向运动。

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