[发明专利]一种采用激光拆解压缩机的装置及方法

说明书

本发明提供了一种采用激光拆解压缩机的装置及方法，装置中的动力单元、传动单元、夹持单元、移动单元与激光切割单元集成组装在机体台架上，与控制系统分别连接；由动力单元提供动力，经传动单元传动，驱动多个夹持单元分别绕各中轴线同步回转；多个夹持单元沿周向以等间距间隔分布于机体台架上；每个夹持单元配置一套激光切割单元，激光切割单元依靠激光发生器射出激光束，通过激光传输光缆传输至激光切割头，利用激光切割头将激光束聚焦于待拆解压缩机的外部罩壳上，并设有激光测距仪；移动单元为两轴移动平台，作为激光切割头的载体，驱动激光切割头元位移。本发明能够解决现有压缩机拆解设备结构复杂笨重、运行成本高、开壳效率低的问题。

技术领域

本发明涉及废旧机电产品回收领域，更具体地说是一种采用激光拆解压缩机的装置及方 法。

背景技术

在空调与冰箱等制冷设备中，压缩机是其核心部件，被视为制冷设备的“心脏”。在家 电产品内压缩机的设计制造过程中，为了防止压缩机级内能量损失和内部气体向外界泄露， 通常将电动机与缸体、活塞、阀片、连杆、曲轴等一系列零部件组装在密闭的罩壳内形成压 缩机整体，外部罩壳由3-4mm钢板拉伸、冲压而成，分上下两部分，在内部零件装配完毕后 采用焊接工艺封死内部零器件。该设计制造方式不仅大大减轻和缩小了整个压缩机的尺寸和 重量，更使整机结构变得简便，露在机壳外表的只焊有吸排气管、工艺管及其他(如喷淋管) 必要的管道、输入电源接线柱和压缩机支架等。然而，由于整个压缩机电动机组与零部件是 装在一个不能拆开的密封机体罩壳中，在压缩机产生故障与报废处理时不易打开进行内部修 理与零部件回收。

随着家电领域的发展，冰箱与空调的生产量快速增长，其报废量也同样逐步增加。针对 废弃家电产品，通常采用拆解后对零部件进行回收再利用或材料再资源化处理。而在废旧的 空调、冰箱等制冷设备进行回收处理时，其核心部件压缩机的内部零件回收再利用与再资源 化都需先进行开壳拆解处理。

目前，国内外现有压缩机回收技术方法主要包括：

人工切割法：人工采用角磨机、手提电锯等对废旧压缩机外壳进行切割拆解。该方法在 操作过程危险性大，易发生安全事故，且效率低下。

低温破碎法：采用液氮对压缩机整体进行冷却，利用材料的低温脆性，在低温下使材料 由韧性状态转变为脆性状态，便于破碎处理。该方法设备复杂，运行成本高、破碎过程能耗 高、低温下无法保证内部零件的可重新性。

数控机床切割法：采用数控机床控制锯片铣刀对压缩机进行环切。该方法在切割时因主 轴承受的切削力较大，导致设备非常笨重，且切割过程安全系数较低。锯片铣刀的厚度会影 响切缝大小与切削力，较厚的锯片铣刀会导致切缝过宽与切削力过大，切缝过宽会导致内部 零件维修后的壳体难以再次焊接缝合，而主轴切削力太大会导致设备笨重。若选用较薄的刀 具会导致刀具磨损严重与刀具强度下降，导致刀具更换频繁，同时切削时可能发生刀具崩裂， 发生安全事故。

高压水射流切割法：采用高压水射流对压缩机外壳进行环切。该方法切削时难以控制切 削深度，易造成内部零件损坏；切削时耗费大量水与磨粒，设备运行的物料消耗大；同时磨 砺会进入压缩机内部，污染损坏内部零件，增加压缩机再制造与再资源化难度。

火焰切割法：采用气体火焰将切缝处的金属预热到燃点，使其在纯氧气流中剧烈燃烧， 形成熔渣并放出大量的热，在高压氧的吹动作用力下，将熔渣去除，形成切缝。该方法在切 割时产生的热量会损坏内部零件，同时切缝大小难以控制；设备运行时消耗大量高压氧气， 运行成本高；切除后压缩机温度高，需经过冷切后才可替换拆解下一个压缩机，拆解效率低。

等离子束切割法：采用压缩空气为主体，以高温高速的等离子弧为热源、将压缩机外壳 切缝处局部融化、并同时用高速气流将已熔化的金属吹走，形成狭窄切缝。该方法与火焰切 割法类似，区别在于以等离子体为体作为热量传输载体。等离子切割适用于较厚金属构件的 切割，不易用于压缩机壳薄壁(3-4mm)，该方法切口表面粗糙，切割缝隙大，大概在3mm 左右。