CN215355855U - 一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备 - Google Patents

Abstract

一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备，其特征在于包括：支撑环(1)，用于套设在芯体(2)的外周，且在外力作用下能相对芯体(2)的轴向移动；旋转环(3)，用于套设在芯体(2)的外周，且能转动地约束在支撑环(1)上，该旋转环(3)上设有供换热管(21)卷绕在其上的卷绕结构；第一驱动件(4)，作用在旋转环(3)上，用于驱动旋转环(3)相对支撑环转动；第二驱动件(5)，作用在支撑环(1)上并提供上述外力，以驱动支撑环(1)轴向移动，从而使得换热管(21)螺旋缠绕在芯体(2)外周。与现有技术相比，本申请能降低芯体绕进绕出端偏移、换热管磨损的风险。

Description

一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，具体涉及一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备。

背景技术

目前绕管式换热器芯体制作均采用芯体转动将换热管缠绕在芯体上的方法，如专利号为CN201410663041.9的发明专利《一种绕管机》(授权公告号为CN104444563A)公开的绕管机，其包括有用于承载待绕管的托轮、送管装置和解管装置，送管装置由下至上依次包括送管底座、升降机构、精调机构、支撑座、径向调节机构和托轮；解管装置包括解管底座，解管底座上设有底盘，底盘上设有支架，支架上设有转盘上设有轴向夹紧机构、径向夹紧机构、伸缩套、防缩机构和各传感器及控制系统。该专利能够实时跟踪进管位置，调节送管高度、送管角度以及送管速度，保证了绕管质量。

又如专利号为CN201721747753.4的实用新型专利《绕管机》(授权公告号为CN207629055U)公开的绕管机，其包括有电机、分别固定在两端管板上并保持同轴线分布的两中心轴，各中心轴通过各自的调心滚子轴承支承在各自的底座上，并且其中一中心轴与电机的输出轴相联接。该专利通过采用调心滚子轴承、中心轴来支承整个管束管板，使得管板悬空，管板外圆不再受碾压，可保护管板材质不受磨损。

随着绕管式换热器的大型化，现有的绕管机存在如下待解决的技术问题：现有的绕管机多通过芯体转动将换热管绕设在芯体外周，随着绕管式换热器的大型化，芯体的转动圈数大幅增加，长周期的转动会引起芯体绕进绕出端偏移、换热管磨损等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备，以降低芯体绕进绕出端偏移、换热管磨损的风险。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备，其特征在于包括：

支撑环，用于套设在芯体的外周，且在外力作用下能相对芯体的轴向移动；

旋转环，用于套设在芯体的外周，且能转动地约束在支撑环上，该旋转环上设有供换热管卷绕在其上的卷绕结构；

第一驱动件，作用在旋转环上，用于驱动旋转环相对支撑环转动，从而使得卷绕结构上的换热管绕设在芯体外周；

第二驱动件，作用在支撑环上并提供上述外力，以驱动支撑环轴向移动，从而使得换热管螺旋缠绕在芯体外周。

优选地，所述第二驱动件包括能沿芯体的轴向移动的小车，该小车设于支撑环下方并与支撑环的底部相连接。当然，第二驱动件也可选用液压缸、气压缸等，其输出轴水平设置并与支撑环相连，以驱动支撑环移动。

为进一步限制小车的移动轨迹，优选地，还包括有轨道，该轨道沿着芯体的轴向延伸，所述小车设于轨道上。

在上述方案中，为驱动旋转环转动，且不影响换热管的绕制，优选地，所述第一驱动件包括有电机以及与电机的输出端传动连接的第一齿轮；所述旋转环的外圈上沿周向等间隔设有多个转轴，各转轴的两端与所述旋转环转动连接，且各转轴沿着旋转环的轴向延伸，相邻两个转轴之间形成有供上述第一齿轮的齿部卡入其中的间隙。

优选地，所述第一齿轮有两个并沿旋转环的周向间隔设于旋转环的底部，所述第一驱动件还包括有与电机的输出轴相连的第二齿轮以及与第一、第二齿轮相啮合的首尾相接的传动带，该传动带有两条，且每条传动带设于第二齿轮以及各自对应的第一齿轮的外圈。

优选地，所述旋转环能转动地约束在支撑环的内圈上，且所述支撑环的内圈上开设有供旋转环的外圈插入其中的环形槽，所述第一齿轮设于环形槽内。

较优选地，所述环形槽内沿周向设有至少两个用于支承旋转环以使旋转环能相对支撑环旋转的轴承。

在上述各方案中，所述旋转环之轴向的端面上沿周向间隔开设有若干个安装孔，所述卷绕结构包括环形的管盘，该管盘的外圈具有供换热管绕设其上的第一环形槽，该管盘中心通过中心轴转动连接在安装孔处，且管盘位于芯体外围。如此，当芯体刚开始绕制时，芯体与旋转环之间具有较大的空间，此时可采用管盘进行绕制。

为提高绕管效率，优选地，所述管盘有至少两个，且沿着旋转环的周向等间隔布置。较优选地是，该管盘有至少三个且沿着旋转环的周向等间隔布置。

在上述各方案中，所述旋转环之轴向的端面上沿周向间隔开设有若干个安装孔，所述卷绕结构包括插设在安装孔处的卷绕架，该卷绕架有若干个并沿着旋转环的周向布置，若干个卷绕架形成供换热管绕设其上的环形面。当芯体绕制到具有较大的外径后，芯体与旋转环之间的空间较小，此时，可采用卷绕架上的换热管进行绕制。当然，也可一直采用卷绕架上的换热管进行绕制。

优选地，以若干个卷绕架为一组，该卷绕架有两组并位于旋转环轴向的两侧。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过设置支撑环、旋转环、第一驱动件和第二驱动件，支撑环与旋转环均套设在芯体外周，且旋转环能转动地约束在支撑环的内圈，旋转环在第一、第二驱动件的作用下能进行转动以及沿着芯体的轴向往复移动，这一过程中，能实现旋转环的卷绕结构上的换热管螺旋缠绕在芯体上，且芯体在绕制过程中无需转动，进而能降低芯体之中心筒的疲劳风险。且由于芯体无需转动，而直接将换热管绕设在芯体上，能减少芯体绕进绕出端偏移、换热管的磨损，提高芯体质量，延长整个换热器的使用寿命。且本申请的绕管设备通过控制旋转环的转动速度、移动速度，即可实现芯体绕制过程的自动化，进而能提升绕管效率。本申请的绕管设备结构简单，便于实施，可用于大型绕管式换热器的芯体绕制，也可用于一般的绕管式换热器的芯体绕制。

附图说明

图1为本实用新型实施例中绕管设备使用状态下的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型实施例中绕管设备的局部剖视图；

图4为本实用新型实施例中绕管设备的局部结构的另一剖视图；

图5为本实用新型实施例中装配有卷绕架的绕管设备的局部结构剖视图；

图6为本实用新型实施例中装配有管盘的绕管设备的局部结构剖视图；

图7为图6中A部的放大图；

图8为图4中B部的放大图；

图9为本实用新型实施例中管盘、换热管、管子输出机构的结构示意图；

图10为图9中C部的放大图；

图11为图9中D部的放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～11所示，为本实用新型的一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备的一个优选实施例，该绕管设备包括支撑环1、旋转环3、第一驱动件4、第二驱动件5、管子输出机构8、托架9。

其中，托架9有两个，用于支撑芯体2的两端。支撑环1为圆环，用于套设在芯体2的外周，且在外力作用下能相对芯体2的轴向移动。旋转环3为圆环，用于套设在芯体2的外周，且能转动地约束在支撑环1的内圈。第一驱动件4作用在旋转环3上，用于驱动旋转环3转动。第二驱动件5作用在支撑环1上并提供上述外力，以驱动支撑环1移动。本实施例中，支撑环1的内圈上开设有供旋转环3的外圈插入其中的环形槽10。旋转环3的外圈上沿周向等间隔设有多个转轴31，各转轴31的两端与旋转环3转动连接，且各转轴31沿着旋转环3的轴向延伸，相邻两个转轴31之间形成有间隙310。上述第一驱动件4包括有电机41、第一齿轮42、第二齿轮43、传动带44，其中电机41相对支撑环1固定，第二齿轮43与电机41的输出轴相连，第一齿轮42有两个并沿旋转环3的周向间隔设于旋转环3的底部之下，且位于支撑环1的环形槽10内，各第一齿轮42的齿部能卡入相邻两个转轴31的间隙310内，从而使得第一齿轮42的转动能带动旋转环3转动；上述传动带44呈首尾相接的闭环状，该传动带44有两条，且每条传动带44设于第二齿轮43以及各自对应的第一齿轮42的外圈，与第一、第二齿轮相啮合。如此，电机41输出轴的旋转运动能通过第二齿轮43、传动带44的传动，带动第一齿轮42转动，进而带动旋转环3转动。同时，本实施例的支撑环1与旋转环3之间安装有多个用于支承旋转环3以使旋转环3能相对支撑环1旋转的轴承100，轴承100设于环形槽10内，并沿环形槽10的周向间隔布置。本实施例的轴承有四个并位于环形槽10的下部。

本实施例的绕管设备包括能沿芯体2的轴向移动的小车51，该小车51设于支撑环1下方并与支撑环1的底部相连接，第二驱动件5作用下小车51上，以驱动小车51移动。该第二驱动件可选用液压缸、气压缸或具有电机及传动件的驱动组件等。为实现小车51仅能沿芯体2的轴向移动，还包括有轨道52，该轨道52沿着芯体2的轴向延伸，小车51设于轨道52上。

为实现换热管21的供给，旋转环3上设有供换热管21卷绕在其上的卷绕结构。本实施例中，旋转环3之轴向的端面上沿周向间隔开设有若干个用于连接卷绕结构的安装孔30，卷绕结构包括管盘6和卷绕架7，绕管时，两者择一地安装在安装孔30处。

如图6所示，当选用管盘6安装时，该管盘6有至少两个(本实施例中为4个)，且沿着旋转环3的周向等间隔布置，各管盘6的外圈具有供换热管21绕设其上的第一环形槽60，该管盘6中心通过中心轴转动连接在安装孔30处，且管盘6位于芯体2外围。本实施例中，管盘6的中心偏离安装孔30并靠近芯体2设置，中心轴呈Z型，其第一端安装在安装孔30内，第二端与管盘6的中心转动连接，以防止管盘6在转动过程中接触到下方的小车51。

如图2、3、5所示，当选用卷绕架7安装时，卷绕架7有若干个并沿着旋转环3的周向布置，若干个卷绕架7形成供换热管21绕设其上的环形面。且以若干个卷绕架7为一组，该卷绕架7有两组并位于旋转环3轴向的两侧。本实施例中，各卷绕架7插设在安装孔30处。

当刚开始绕管时，可选用多个管盘6，即多根换热管21同步绕制；当芯体2卷绕至一定体积后，此时，芯体2外侧壁与旋转环3内圈之间的空间较小，管盘6受限，可拆下管盘6，并在旋转环3轴向的一侧或两侧安装卷绕架7，将待绕制的换热管21盘绕在卷绕架7上，然后继续进行绕管作业，直至绕成所需的芯体。

当然，也可全程只用绕管架7上的换热管进行绕制。上述管子输出机构8作用在从卷绕结构输出的换热管21上，其包括管子校平结构81、管子阻尼结构82和管子输出结构83，上述管子校平结构81、管子阻尼结构82和管子输出结构83采用现有技术，结构如图8～10所示，以拉动换热管21移动并对换热管21的平直度进行校正，进而提高绕管质量。

采用本实施例的绕管设备进行绕管的步骤为：

一、将绕管设备置于两个托架9之间，将中心筒2穿过绕管设备的旋转环3，中心筒2的两端支撑在两个托架9上；

二、将各管盘6同侧安装在旋转环3的安装孔30上，将各管盘6上换热管21的起绕端固定在芯体2的中心筒上，然后驱动上述第一、第二驱动件，使得旋转环3能转动的同时还能沿着芯体2的轴向往复移动，实现管盘6上的换热管螺旋缠绕在芯体2外周；

三、当芯体2卷绕至一定体积后，其外径较大，芯体2与旋转环3之间的空间较小，此时，控制第一、第二驱动件停止工作，然后取下管盘6，将各卷绕架7安装在旋转环3的安装孔30上，将待绕制的换热管盘绕在卷绕架7上，并将卷绕架7上换热管的起绕端固定在芯体2上，最后驱动第一、第二驱动件工作，实现卷绕架上的换热管螺旋缠绕在芯体2外周，直至绕成所需的芯体2。

Claims (11)

1.一种用于绕制绕管式换热器芯体的绕管设备，其特征在于包括：

支撑环(1)，用于套设在芯体(2)的外周，且在外力作用下能相对芯体(2)的轴向移动；

旋转环(3)，用于套设在芯体(2)的外周，且能转动地约束在支撑环(1)上，该旋转环(3)上设有供换热管(21)卷绕在其上的卷绕结构；

第一驱动件(4)，作用在旋转环(3)上，用于驱动旋转环(3)相对支撑环(1)转动，从而使得卷绕结构上的换热管(21)绕设在芯体(2)外周；

第二驱动件(5)，作用在支撑环(1)上并提供上述外力，以驱动支撑环(1)轴向移动，从而使得换热管(21)螺旋缠绕在芯体(2)外周。

2.根据权利要求1所述的绕管设备，其特征在于：所述第二驱动件(5)包括能沿芯体(2)的轴向移动的小车(51)，该小车(51)设于支撑环(1)下方并与支撑环(1)的底部相连接。

3.根据权利要求2所述的绕管设备，其特征在于：还包括有轨道(52)，该轨道(52)沿着芯体(2)的轴向延伸，所述小车(51)设于轨道(52)上。

4.根据权利要求1所述的绕管设备，其特征在于：所述第一驱动件(4)包括有电机(41)以及与电机(41)的输出端传动连接的第一齿轮(42)；所述旋转环(3)的外圈上沿周向等间隔设有多个转轴(31)，各转轴(31)的两端与所述旋转环(3)转动连接，且各转轴(31)沿着旋转环(3)的轴向延伸，相邻两个转轴(31)之间形成有供上述第一齿轮(42)的齿部卡入其中的间隙(310)。

5.根据权利要求4所述的绕管设备，其特征在于：所述第一齿轮(42)有两个并沿旋转环(3)的周向间隔设于旋转环(3)的底部，所述第一驱动件(4)还包括有与电机(41)的输出轴相连的第二齿轮(43)以及与第一、第二齿轮相啮合的首尾相接的传动带(44)，该传动带(44)有两条，且每条传动带(44)设于第二齿轮(43)以及各自对应的第一齿轮(42)的外圈。

6.根据权利要求4所述的绕管设备，其特征在于：所述旋转环(3)能转动地约束在支撑环(1)的内圈上，且所述支撑环(1)的内圈上开设有供旋转环(3)的外圈插入其中的环形槽(10)，所述第一齿轮(42)设于环形槽(10)内。

7.根据权利要求6所述的绕管设备，其特征在于：所述环形槽(10)内沿周向设有至少两个用于支承旋转环(3)以使旋转环(3)能相对支撑环(1)旋转的轴承(100)。

8.根据权利要求1～7中任一权项所述的绕管设备，其特征在于：所述旋转环(3)之轴向的端面上沿周向间隔开设有若干个安装孔(30)，所述卷绕结构包括环形的管盘(6)，该管盘(6)的外圈具有供换热管(21)绕设其上的第一环形槽(60)，该管盘(6)中心通过中心轴转动连接在安装孔(30)处，且管盘(6)位于芯体(2)外围。

9.根据权利要求8所述的绕管设备，其特征在于：所述管盘(6)有至少两个，且沿着旋转环(3)的周向等间隔布置。

10.根据权利要求1～7中任一权项所述的绕管设备，其特征在于：所述旋转环(3)之轴向的端面上沿周向间隔开设有若干个安装孔(30)，所述卷绕结构包括插设在安装孔(30)处的卷绕架(7)，该卷绕架(7)有若干个并沿着旋转环(3)的周向布置，若干个卷绕架(7)形成供换热管(21)绕设其上的环形面。

11.根据权利要求10所述的绕管设备，其特征在于：以若干个卷绕架(7)为一组，该卷绕架(7)有两组并位于旋转环(3)轴向的两侧。

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