[發明專利]一種固態旋壓螺旋翅片管激光焊接成形設備

在審

• 申請號: 202110261361.1
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112958648A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王傳禮
• 申請（專利權）人: 東莞市奧信激光焊接設備有限公司
• 主分類號: B21C37/22
• 分類號: B21C37/22
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 張勛

本發明公開一種固態旋壓螺旋翅片管激光焊接成形設備，包括一結構主體，所述結構主體包括主機臺，所述主機臺上設有雙驅傳動小車，所述雙驅傳動小車上設有用于夾持鋼管的鋼管夾頭；3D速差旋轉擠壓模具，用于擠壓旋轉鋼帶自動形成立體螺旋翅片；激光焊接機構，用于將翅片焊接于鋼管上；翅片整形機構，用于在熱狀態下消除翅片在成形過程中產生的裂紋與翅片表面的毛刺；張力控制機構，用于控制鋼帶與鋼管的接觸的反作用拉力；起頭模具機構，所述起頭模具機構包括鋼帶起頭模具與鋼帶校正器；本發明所述固態旋壓螺旋翅片管激光焊接成形設備具生產的翅片管具有高抗防腐性能、高抗耐磨性能、很低的接觸熱阻及超高的熱交換效率。

技術領域

本發明涉及螺旋翅片管生產技術領域，具體涉及一種固態旋壓螺旋翅片管激光焊接成形設備。

背景技術

為了提高熱交換的效率，通常在換熱器管的表面增加不同材質的翅片，提高熱交換效率。螺旋翅片管作為換熱元件，長期工作于高溫﹑高腐蝕煙氣﹑高濕或高溫高腐蝕前存的工況下，這要求翅片管應具有很高的性能指標，例如：高抗防腐性能、高抗耐磨性能、很低的接觸熱阻及超高的熱交換效率等。

傳統的螺旋翅片管生產方法存在各種缺陷，例如以下幾種：

1、套裝翅片：套裝翅片工藝是預先加工出一批單個的翅片，然后用人工或機械方法，按一定的翅距，靠過盈配合把翅片套裝在管子外表面上，該工藝的配合效果差，熱轉換效率低。

2、內鑲式螺旋翅片：鑲嵌式螺旋翅片管是在鋼管上先加工出一定寬度和深度的螺旋槽，然后在車床上把鋼帶鑲嵌在鋼管上，在纏繞，該工藝復雜，生產效率低，熱轉換效率低。

3、釬焊螺旋翅片管：釬焊螺旋翅片管加工分兩步。首先，將鋼帶平面垂直于管子軸線按螺旋線方式纏繞在管子外表面上，并把鋼帶兩端焊在鋼管上固定，然后消除鋼帶和鋼管接觸處的間隙，用釬焊的方法將鋼帶和鋼管焊在一起，工藝效率低，不環保，且產品不抗腐蝕，使用壽命短，熱轉換效率低。

4、高頻焊螺旋翅片管：高頻焊螺旋翅片管是目前應用最為廣泛的螺旋翅片管之一，現廣泛應用于電力、冶金、水泥行業的余熱回收﹑石化﹑煤化工等行業。高頻焊螺旋翅片管是在鋼帶纏繞鋼管的同時，利用高頻電流的集膚效應和鄰近效應對鋼帶和鋼管外表面加熱，直至塑性狀態或熔化，在纏繞鋼帶的一定壓力下完成焊接。這種高頻焊實為一種固相焊接。它與鑲嵌、釬焊等方法相比，無論是在產品質量，還是生產率及自動化程度上，較為為先進。但從焊縫金相組織上看焊縫質量極差，熱阻大不耐腐蝕。如果生產不銹鋼翅片管，基本改變了全部金相組織進而破壞了材料理化屬性。

5、三輥斜軋整體型螺旋翅片管，其生產原理為：在光面管內襯一芯棒，經軋輥刀片的旋轉帶動，無縫鋼管通過軋槽與芯頭組成的孔腔在其外表面上加工出翅片。這種方法生產出的翅片管因基管與外翅片是一個有機的整體,因而不存在接觸熱阻損失，該工藝制得的產品，其結合強度低，不抗腐蝕，熱轉換效率低。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題，而提供一種固態旋壓螺旋翅片管激光焊接成形設備。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的，一種固態旋壓螺旋翅片管激光焊接成形設備，包括一結構主體，所述結構主體包括主機臺，所述主機臺上設有：

雙驅傳動小車，所述雙驅傳動小車上設有用于夾持鋼管的鋼管夾頭及與用于驅動所述鋼管夾頭同心轉動的主旋轉軸電機；

3D速差旋轉擠壓模具，用于擠壓旋轉鋼帶自動形成立體螺旋翅片，所述3D速差旋轉擠壓模具包括裝配在一個同心主軸上的主動旋轉模具與被動旋轉模具，所述主動旋轉模具與被動旋轉模具上分別設有模具輪，鋼帶夾持于兩個模具輪之間；

激光焊接機構，用于將翅片焊接于鋼管上，所述激光焊接機構包括激光焊接頭、水冷組件與氣刀組件；

翅片整形機構，用于在熱狀態下消除翅片在成形過程中產生的裂紋與翅片表面的毛刺，所述翅片整形機構位于所述3D速差旋轉擠壓模具底部，所述翅片整形機構包括上下臂，所述上下臂上設有整形輪；