[发明专利]三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及换热管加工设备领域，特别涉及一种三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构及方法。

背景技术

强化翅片换热管由于具有增加换热管散热面积和传热效果较好的特点，近年来在换热器领域有了很多的应用。然而，随着人们生活水平的提高，对节能提的要求也越来越高，三维形态的强化翅片换热管，其节能效果比二维形态的强化翅片换热管有显著的提高，因此其应用也将越来越广泛。

但目前对于三维形态的强化翅片换热管，其加工方法是先加工二维形态的强化翅片换热管，然后再对强化翅片换热管上的各翅片逐个进行加工成三维形态，其加工效率非常低，加工难度也很大，生产成本较高，难以迎合市场需求。专利号为ZL201010542572.4的发明专利公开一种强化翅片换热管加工刀盘机构及其操作方法，该刀盘机构的加工效率很高，加工精度也较高，但只能适用于二维形态强化翅片换热管的加工，仍无法适用于三维形态强化翅片换热管的加工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、加工效率较高的三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述刀盘机构实现的三维强化翅片换热管犁削加工方法，该方法可一次成型三维形态的强化翅片换热管，在保证加工精度的前提下，有效提高加工效率。

本发明的技术方案为：一种三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，包括推盘、刀盘组件和刀盘外套，按照铜管的输送方向，推盘、刀盘组件和刀盘外套依次设置，推盘的外壁与刀盘外套的内壁相接；沿着推盘的轴线方向，推盘的外壁上设有多个倾斜的滑道槽，刀盘外套上与各滑道槽对应的位置上开有销孔，并在各销孔处通过导向销与相应的滑道槽连接，推盘运动时，导向销沿着滑道槽滑动；推盘的内壁带有锥度。

所述推盘上，各滑道槽相对于推盘轴向的倾斜度为10～38°，即滑道槽的中线与推盘轴线之间的夹角为10～38°。根据换热管上对三维强化翅片角度的一般要求，由于倾斜度过小时，翅片的三维效果不能达到要求，倾斜度过大时，会产生自锁现象，所以倾斜度需要在10～38°的范围内进行取值。

作为一种优选方案，各滑道槽相对于推盘轴向的倾斜度为18°，由实验证明，该角度为最佳取值。

所述推盘上，各滑道槽的轴向长度大于推盘移动的轴向距离。

所述推盘的内壁带有10～30°的锥度，按照铜管的输送方向，推盘内壁的壁厚逐渐减小。

所述推盘外侧还设有端盖，端盖的外周边沿与刀盘外套的一端面相连接；端盖中部带有内凸圆筒，内凸圆筒的外壁与刀盘外套的内壁之间形成空腔，推盘和刀盘组件位于空腔内。

所述内凸圆筒外周设有轴套，推盘套于轴套外周；

推盘中部为刀盘槽，推盘的内壁为刀盘槽的侧壁，推盘上设有阶梯孔，阶梯孔内设置第一复位弹簧和第一螺栓，第一复位弹簧套于第一螺栓上，推盘通过第一螺栓与刀盘组件连接。

所述刀盘组件包括刀盘、滑块、支撑套和刨刀，支撑套套于轴套外周，刀盘套于支撑套上，刀盘通过第一复位弹簧和第一螺栓与推盘连接，刀盘通过第二螺栓与支撑套连接；

刀盘上设有多个滑块槽，每个滑块槽对应安装一个滑块，每个滑块上安装一个刨刀；推盘运动时，沿着刀盘的径向，滑块在对应滑块槽内滑动；各滑块与支撑套的相接处设有第二位弹簧；

刀盘外套与刀盘的相接面上设有第三复位弹簧。

上述结构的刀盘机构使用时，其原理是：端盖与刀盘外套固定连接，支撑套与端盖采用过渡配合；推盘和刀盘可在支撑套上沿轴向滑动；滑块可在刀盘的T形槽(即滑块槽)内沿径向滑动；在外力作用下，推盘克服第一复位弹簧的阻力沿轴向运动，推动滑块克服第二复位弹簧的阻力沿径向滑动，滑块带着刨刀向中心滑动，切入换热管表面，此后推盘与刀盘接触推动刀盘向前运动将翅片犁起，同时固定在刀盘外套的导向销插在推盘内的滑道槽内，推盘滑道槽的方向与推盘的运动方向之间有倾斜度，这就驱使推盘在前进时产生旋转，形成螺旋运动，实现三维运动，完成三维翅片的犁削加工。

本发明通过上述刀盘机构实现一种三维强化翅片换热管犁削加工方法，外接的推杆推动推盘向前运动时，推盘内壁的锥度使刀盘组件对铜管进行轴向犁削；同时，推盘向前运动时，导向销沿着推盘外壁上倾斜的滑道槽滑动，驱使推盘进行螺旋运动，从而带动刀盘组件对铜管进行径向犁削。