[实用新型]数控螺旋翅片管激光焊接成型设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及螺旋翅片管生产技术领域，具体涉及一种数控螺旋翅片管激光焊接成型设备。

背景技术

螺旋翅片管作为换热元件，长期工作于高温烟气的工况下，比如锅炉换热器用翅片管使用环境恶劣，高温高压且处于腐蚀性气氛，这要求翅片管应具有很高的性能指标。如防腐性能、耐磨性能、低的接触热阻、高的稳定性和防积灰能力等。

传统的螺旋翅片管生产方法主要有几下几种。

1、套装翅片：套装翅片工艺是预先加工出一批单个的翅片，然后用人工或机械方法，按一定的翅距，靠过盈配合把翅片套装在管子外表面上，该工艺的配合效果差，热转换效率低。

2、内镶式螺旋翅片：镶嵌式螺旋翅片管是在钢管上先加工出一定宽度和深度的螺旋槽，然后在车床上把钢带镶嵌在钢管上，在缠绕。该工艺复杂，生产效率低，热转换效率低。

3、钎焊螺旋翅片管：钎焊螺旋翅片管的加工分两步进行。首先，将钢带平面垂直于管子轴线按螺旋线方式缠绕在管子外表面上，并把钢带两端焊在钢管上固定，然后消除钢带和钢管接触处的间隙，用钎焊的方法将钢带和钢管焊在一起。该工艺效率低，不环保，且产品不抗腐蚀，使用寿命短，热转换效率低。

4、高频焊螺旋翅片：高频焊螺旋翅片管是目前应用最为广泛的螺旋翅片管之一，现广泛应用于电力、冶金、水泥行业的余热回收以及石油化工等行业。高频焊螺旋翅片管是在钢带缠绕钢管的同时，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，对钢带和钢管外表面加热，直至塑性状态或熔化，在缠绕钢带的一定压力下完成焊接。这种高频焊实为一种固相焊接。它与镶嵌、钎焊等方法相比，无论是在产品质量，还是生产率及自动化程度上，较为为先进。但产品不环保，达不到国际环保要求，不抗腐蚀；使用寿命短。

5、三辊斜轧整体型螺旋翅片管：三辊斜轧整体型螺旋翅片管其生产原理为：在光面管内衬一芯棒，经轧辊刀片的旋转带动，无缝钢管通过轧槽与芯头组成的孔腔在其外表面上加工出翅片。这种方法生产出的翅片管因基管与外翅片是一个有机的整体,因而不存在接触热阻损。采用该工艺制得的产品，其结合强度低，不抗腐蚀，热转换效率低。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，能快速生产出抗腐蚀、结合效果好、热转换效率高且使用寿命长的螺旋翅片管的数控螺旋翅片管激光焊接成型设备。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：一种数控螺旋翅片管激光焊接成型设备，其包括机架、直线行走小车、齿条、旋转装置、钢管夹头、激光器和钢带输送装置，所述齿条水平设置在所述机架上，所述直线行走小车活动设置在所述机架上，且与所述齿条相啮合，所述旋转装置固定在所述直线行走小车上，所述钢管夹头设置在该旋转装置的输出轴上，且使该钢管夹头上所夹持的钢管的轴线与所述直线行走小车的活动轨迹相平行，所述钢带输送装置对应钢管夹头的一侧位置设置在机架上，且设有让钢管穿过的配合焊接孔，该配合焊接孔上设置有钢带成型翅片模具，所述激光器设置在钢带输送装置的一侧位置，且使该激光器所发的激光束朝向所述钢带成型翅片模具。

作为本实用新型的一种改进，所述钢带成型翅片模具包括主模和与该主模相贴合的副模，所述主模的下部设有弧形缺口，所述副模与该主模相贴合的贴合面上设有与该弧形缺口相对应的螺旋面，该螺旋面用来控制螺旋翅片管的翅片节距及螺旋升角。在所述弧形缺口位置处内镶钨钢部件。内镶有钨钢部件，利用钨钢部件于高温高硬度下的高耐磨性，从而满足高寿命要求，进一步延长使用寿命。所述主模和副模上设有冷却水道和/或吹气孔。在焊接及成型的过程必然产生热量的积累，增加有冷却水道后和/或吹气孔，能用水冷方式和/或风冷方式把热量迅速带走。所述主模和副模采用DC53材料经真空热处理制成，硬度达62～63HRC，硬度高，强度好，使用寿命长。

作为本实用新型的一种改进，所述直线行走小车包括行走电机、驱动轮、车体和设置在该车体底部的车轮，所述驱动轮上设有与所述齿条相啮合的齿牙，所述行走电机固定在所述车体上，且通过传动件与所述驱动轮相连接。

作为本实用新型的一种改进，所述旋转装置包括伺服电机和变速齿轮箱，所述伺服电机固定在该变速齿轮箱的顶部，且该伺服电机的驱动轴与所述变速齿轮箱的输入轴相连接。

作为本实用新型的一种改进，所述钢带输送装置包括模架、固定座、支架、钢带张紧调节机构和钢带导向轮，所述模架垂直固定在所述固定座的一侧，所述配合焊接孔设置在该模架的上部，所述支架设置在所述固定座的另一侧，所述钢带张紧调节机构和钢带导向轮间隔排列在所述支架上。