专利摘要

本发明公开一种三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构及方法，刀盘机构包括依次设置的推盘、刀盘组件和刀盘外套，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。其方法是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。本发明实现三维强化翅片换热管的一次加工，保证加工精度，也提高加工效率。

权利要求

1.三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，其特征在于，所述推盘上，各滑道槽相对于推盘轴向的倾斜度为10～38°。

3.根据权利要求2所述三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，其特征在于，所述推盘上，各滑道槽相对于推盘轴向的倾斜度为18°。

4.根据权利要求1所述三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，其特征在于，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。

5.根据权利要求1所述三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，其特征在于，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。

6.根据权利要求5所述三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，其特征在于，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。

7.根据权利要求6所述三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，其特征在于，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。

8.根据权利要求1～7任一项所述刀盘机构实现的三维强化翅片换热管犁削加工方法，其特征在于，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。

9.根据权利要求8所述的三维强化翅片换热管犁削加工方法，其特征在于，所述刀盘组件对铜管进行轴向犁削时，具体过程为：推盘向前运动时，第一复位弹簧被压缩，推盘的锥度使刀盘上的各滑块向刀盘中心方向滑动，从而带动刨刀切入铜管外壁，此时第二复位弹簧也被压缩；推盘继续向前运动时，刨刀也向前运动，同时切入铜管外壁的深度也逐渐加大；因此，完成加工后，翅片根部的厚度大于翅片尾部的厚度。

10.根据权利要求9所述的三维强化翅片换热管犁削加工方法，其特征在于，所述刀盘组件对铜管进行径向犁削时，具体过程为：推盘向前运动时，导向销沿着滑道槽滑动，由于滑道槽倾斜设置，所以导向销带动刀盘外套进行轴向滑动的同时，推盘也进行螺旋运动，推盘的螺旋运动带动整个刀盘组件进行相应的螺旋运动，此时第三复位弹簧被压缩；

刀盘组件同时对铜管进行轴向犁削和径向犁削，实现三维强化翅片换热管的一次加工；

加工完成后，通过第一复位弹簧、第二复位弹簧和第三复位弹簧的作用，整个刀盘机构复位；铜管的输送方式为间歇式。

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。

所述刀盘组件对铜管进行轴向犁削时，具体过程为：推盘向前运动时，第一复位弹簧被压缩，推盘的锥度使刀盘上的各滑块向刀盘中心方向滑动，从而带动刨刀切入铜管外壁，此时第二复位弹簧也被压缩；推盘继续向前运动时，刨刀也向前运动，同时切入铜管外壁的深度也逐渐加大；因此，完成加工后，翅片根部的厚度大于翅片尾部的厚度。

所述刀盘组件对铜管进行径向犁削时，具体过程为：推盘向前运动时，导向销沿着滑道槽滑动，由于滑道槽倾斜设置，所以导向销带动刀盘外套进行轴向滑动的同时，推盘也进行螺旋运动，推盘的螺旋运动带动整个刀盘组件进行相应的螺旋运动，此时第三复位弹簧被压缩；

刀盘组件同时对铜管进行轴向犁削和径向犁削，实现三维强化翅片换热管的一次加工；

加工完成后，通过第一复位弹簧、第二复位弹簧和第三复位弹簧的作用，整个刀盘机构复位；铜管的输送方式为间歇式。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构及方法是在现有二维强化翅片换热管犁削加工刀盘机构的基础上进行改进，通过在推盘上设置倾斜滑道槽和相应的导向销，使刀盘组件在实现轴向运动的同时，也进行螺旋运动，从而实现三维强化翅片换热管的一次加工。其结构简单，但可代替传统三维强化翅片换热管的加工方法，有效克服传统加工方法中加工难度大、加工效率低等问题，在保证加工精度的基础上，有效提高三维强化翅片换热管的加工效率、降低生产成本，有利于满足三维强化翅片换热管的市场需求。

本三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构的自动化程度高，可实现同时犁削多个翅片的功能，也可实现连续作业；同时采用逐渐切入的加工方法，使得产品中翅片根部较厚，不易脱落，产品质量可得到保证。

附图说明

图1为本刀盘机构的结构示意图。

图2为图1的A-A向视图。

图3为推盘的结构示意图。

图4为图3中的B向局部视图。

图5为图3的C-C向视图。

图6为刀盘的结构示意图。

图7为图6的D-D向局部视图。

图8为刀盘外套的结构示意图。

图9为图8的E-E向视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构，如图1或图2所示，包括推盘1、刀盘组件和刀盘外套2，按照铜管3的输送方向(如图2中的箭头所示)，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；如图3～5所示，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4，如图8和图9所示，刀盘外套上与各滑道槽对应的位置上开有销孔5，并在各销孔处通过导向销6与相应的滑道槽连接(如图2所示)，推盘运动时，导向销沿着滑道槽滑动；推盘的内壁带有锥度。

本实施例中，推盘上各滑道槽相对于推盘轴向的倾斜度为18°，如图4所示，即滑道槽的中线与推盘轴线之间的夹角a为18°。

各滑道槽的轴向长度稍大于推盘移动的轴向距离。如图4所示，滑道槽为长孔形的槽体，滑道槽两端半圆的半径R分别为5.7mm，滑道槽两端半圆的圆心之间，横向距离为3.2mm，纵向距离为10mm。

滑道槽的深度h为12mm(如图5所示)。

如图5所示，推盘的内壁带有的锥度b为10°，按照铜管的输送方向，推盘内壁的壁厚逐渐减小。

如图2所示，推盘外侧还设有端盖7，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。

内凸圆筒外周设有轴套8，推盘套于轴套外周；

推盘1的中部为刀盘槽，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9和第一螺栓10，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。

刀盘组件包括刀盘11、滑块12、支撑套13和刨刀14，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15与支撑套连接；

如图6或图7所示，刀盘11上设有多个T形的滑块槽16，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；如图2所示，各滑块与支撑套的相接处设有第二位弹簧17；

刀盘外套与刀盘的相接面上设有第三复位弹簧18。

推盘与刀盘之间的间隙为2mm，完成加工后，第一复位弹簧用于推盘复位，第二复位弹簧用于滑块和刨刀复位，第三弹簧用于刀盘组件复位。

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。

本实施例通过上述刀盘机构可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(如图2所示，推杆从端盖上的通孔穿过端盖后，推动推盘)，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。其具体过程包括以下步骤：

(1)由一个间歇运动机构的推杆穿过端盖7上的通孔(通孔设有2个，分别是直径为40mm的圆孔)推动推盘1，推盘上有滑道槽，滑道槽的方向与推盘的运动方向成18°的夹角，由固定在刀盘外套上的导向销6插入滑道槽里驱使推盘在前进时产生旋转，生成螺旋运动，将刀盘外套上的端面通孔19沿圆周方向铣削1.83°(如图1中角度c所示)，形成长槽(如图8所示)，以满足推盘螺旋运动的需要；由于第三复位弹簧由其相应的内六角螺栓施加了预紧力，此力大于第一复位弹簧和推盘内壁推动滑块12克服第二复位弹簧的弹力之和；推盘和刀盘之间的距离是2mm，因此推盘沿轴套轴向移动2mm，可使滑块向径向进刀插入管壁深约0.2～0.3mm，此时推盘表面与刀盘表面接触，推动它克服第三复位弹簧的弹力一起沿轴套进行轴向运动，刨刀14螺旋运动犁削起约0.2mm厚的三维翅片，翅片高度约为2.6mm；由于刨刀是逐渐切入，所以翅片厚度是逐渐增加的，根部较厚；

(2)因推杆作间歇运动，此时推杆后移，在第一复位弹簧、第二复位弹簧和第三复位弹簧的共同作用下，刀盘退回，滑块也退出管壁，推盘也退回起始位置，等待下一个循环。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

三维强化翅片换热管犁削加工的刀盘机构及方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。