[发明专利]换热器内螺旋换热管芯的卷制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及螺旋缠绕管式换热器技术领域，具体而言，涉及一种换热器内螺旋换热管芯的卷制装置及方法。

背景技术

螺旋螺纹管式换热器由芯体和壳体两部分组成，芯体主要由螺旋状换热管组成，壳体由筒体和封头等组成，上下封头各设两个开口。参考授权公告号为CN204866968U的中国实用新型专利，螺旋状换热管是通过绕管机加工而成的，现有绕管机存在无法精确控制螺旋线的形状的技术缺陷，另外，存在对螺旋不锈钢管的层数和卷制直径计算比较繁琐，使用不方便，生产效率低。

发明内容

本发明就是为了解决现有用于螺旋状换热管的卷管机精确度低、使用不方便，生产效率低的技术问题，提供了一种精度高、使用方便、生产效率高的换热器内螺旋换热管芯的卷制装置及方法。

本发明的技术方案是，提供一种换热器内螺旋换热管芯的卷制装置，包括机体、滚筒、主轴减速伺服电机、进给伺服电机、丝杠、螺母座、压辊框架底座、压辊框架、立柱、平轴、气缸、压辊、第一导轨、第二导轨、触摸控制屏和主控制器；滚筒的两端通过轴承座与机体连接，主轴减速伺服电机通过传动机构与滚筒的一端连接；丝杠的两端通过轴承座与机体连接，进给伺服电机的输出轴通过传动机构与丝杠连接，螺母座与丝杠连接；

压辊框架底座与螺母座固定连接，立柱与压辊框架底座固定连接，平轴与立柱固定连接，压辊框架的两侧分别设有调节圆孔，平轴穿过调节圆孔，气缸与压辊框架底座连接，压辊与压辊框架的前端连接，气缸的活塞杆与压辊框架的后端连接；第一导轨和第二导轨并排连接于机体上，压辊框架底座通过轴伸连接有第一滚动轴承和第二滚动轴承，第一滚动轴承和第二滚动轴承分别支撑在第一导轨和第二导轨上；压辊的圆周上设有螺纹槽；

触摸控制屏与和主控制器连接，主轴减速伺服电机和进给伺服电机分别与主控制器连接。

优选地，主轴减速伺服电机和滚筒之间的传动机构包括链条、卡盘和两个链轮，链条连接在两个链轮之间，其中一个链轮与主轴减速伺服电机的输出轴连接；另一个链轮的链轮轴通过轴承座与机体连接，卡盘与该链轮轴连接；滚筒的一端的端面上设有圆孔，卡盘上连接有圆导柱，圆导柱插入圆孔，进给伺服电机的输出轴通过同步带传动机构与丝杠连接。

本发明还提供一种1卷制方法，包括以下步骤：

步骤1，在触摸控制屏左侧参数赋值区域输入换热器的螺旋换热管芯总换热面积S₀、换热器主体长度L₀、换热器外径D₀、换热管径d、换热管间距σ、换热管层间距δ；

步骤2，在触摸控制屏左侧参数赋值区域输入第i层换热管根数N_i；

步骤3，主控制器中的程序根据下述公式(1)计算出第i层的导程P_i：

P_i＝N_iσ(1)

根据下述公式(2)计算出第i层的滚筒直径D_i：

D_i+1＝D_i+δ+d(2)

定义第1层的滚筒直径D₁＝A；

步骤4，定义螺旋换热管芯的端部长度为L_d，根据下述公式(3)计算出卷制部分长度L_j：

L₀＝L_j+2L_d(3)；

步骤5，根据下述公式(4)计算出第i层换热管匝数Z_i，

L_j＝(Z_i+1)P_i(4)；

步骤6，延时等待；

步骤7，判断是否有左回零按钮或右回零按钮被按下，如果左回零按钮被按下，则进入步骤8，如果右回零按钮被按下，则进入步骤9；

步骤8，主控制器控制进给伺服电机转动，进给伺服电机通过同步带传动机构带动丝杠转动，使螺母座移动到最左端，丝杠回至左旋绕制零点处，压辊框架底座随着螺母座移动到最左端；然后进入步骤10；

步骤9，主控制器控制进给伺服电机转动，进给伺服电机通过同步带传动机构带动丝杠转动，使螺母座移动到最右端，丝杠回至右旋绕制零点处，压辊框架底座随着螺母座移动到最右端；

步骤10，主轴回零过程，主控制器控制主轴减速伺服电机转动，使链轮的链轮轴回到初始位置；