板式换热器加热元件开口方法及装置.pdf

本发明公开一种板式换热器加热元件的制造方法。本发明的方法是在四周已缝焊好的单片加热元件上按设计要求的开口位置和长度割去开口处的封边焊道，使得开口处的加热元件两板料自然张开，再将其置入专用的成型模具，将开口位置固定在模具刀头正下方，调节限位块，夹紧加热元件的边壁使其得到约束，给模具刀头施加压力使模具刀头进入紧贴的两板料中间，将两板料逐渐张开，由于成型模体的约束作用，使得加热元件在此处形成形状规则、大小一致、平直光滑的开口。

1、  板式换热器加热元件开口方法，其特征是在四周已缝焊好的单片加热元件上按设计要求的开口位置和长度割去开口处的封边焊道，使得开口处的加热元件两板料自然张开，经打磨清理毛刺后置入成型模具，将开口位置固定在模具刀头正下方，调节限位块，夹紧加热元件的边壁使其得到约束，给模具刀头施加压力使模具刀头进入紧贴的两板料中间，继续向刀头施压，两板料逐渐张开，由于成型模体的约束作用，使得加热元件在此处形成形状规则、大小一致、平直光滑的开口。

2、  根据权利要求1所述的板式换热器加热元件开口方法，其特征是开口断面为带有两个平行直边的V形。

3、  用权利要求2所述的方法进行开口处理后的板式换热器加热元件组成换热板束的方法，其特征是将每两个相邻的加热元件带直边的V形开口的直边相互焊合。

4、  权利要求1或2所述的开口方法使用的装置，其特征是装置由设置于支架上方且可相对支架上下运动的开口刀具、用于约束加热元件开口成型的成型模，以及设置于支架下方用于支撑待进行开口作业的换热器元件的滚轮构成。

5、  根据权利要求4所述的装置，其特征是成型模由两个对称模块构成，两模块分别设置于可使两模块做相对运动的机构上。

6、  根据权利要求1所述的装置，其特征是开口刀具设置于液压机构上。

7、  根据权利要求5或6所述的装置，其特征是两个模块分别设置于带动其运动的液压装置上。

8、  根据权利要求7所述的装置，其特征在于设置滚轮的横梁可沿支架高度方向进行调整。

板式换热器加热元件开口方法及装置
技术领域
本发明涉及一种板式换热器加热元件的制造方法，这里所述的板式换热器加热元件即本领域通常所言的加热板片，所述的制造方法主要涉及板片的开口及板片间的结合方式，其一般的做法是先将两张相同尺寸规格的薄板材料的四周缝焊，形成一个四边焊合而中空的元件，先按设计要求的开口位置和几何尺寸割开焊合处，并扩出一个开口，再按设计要求将的已开口各板片焊合组成换热器。
背景技术
板式换热器现有的制备方法是先将两张相同尺寸规格的薄板材料的四周缝焊，形成一个四边焊合而中空的元件，先按设计要求的开口位置和几何尺寸割开焊合处，利用简易刀头在其背部用锤击敲打，形成一个开口，再按实际测量的尺寸将另外的板材铣成类似工字形的连接底板，再将两个相邻的板片的开口片用连接底板焊合，形成板式制换热器。现有技术有如下不足：
1)由于锤击敲打的力度难以掌握，开口后尺寸大小不一，形状复杂，受力条件恶劣，因此极容易在冲击作用下使换热元件(即加热板片)的开口周围的焊接触点开裂；
2)由于开口时无相应的约束，使得开口尺寸大小不一、形状极不规则，难以保证质量；
3)由于2)的原因使两板片间的形状与大小无法统一，因此由其所确定的最终成型尺寸各不相同，在实际工作中只能靠实测来确定相关零件的尺寸并单件加工，机加工量较大，其工作效率很低；
4)各板片间必需使用连接底板实现连接，因此材料消耗较大；
5)由于前述的各因素，造成加工误差难以避免，而且在实际应用中往往需要多件组合焊接，使现有技术生产的板片存在较大的焊接变形，由此产生的累计误差经常造成图纸要求尺寸难以保证的情况；
6)需要将板片与连接底板间进行焊合，因此需要消耗较多的焊材；
7)两相邻加热元件的开口之间用底板焊接连接，形成角接焊缝，且在焊接后会存在较大的焊接应力，焊缝的受力结果为弯曲应力，加之留有较大的承压面积，在两者共同作用下，容易发生开裂破损。
现有技术中加热元件开口方法参见附图1、2、3，其中图1为加热元件相互焊接连接示意，图2为位于两个加热元件间的连接底板，图3为加热元件与连接底板间焊接的示意图，其中：1为加热元件的开口处，2为位于边缘的连接底板，3为位于两个加热元件之间的连接底板。
发明内容
本发明提供一种可以克服现有技术不足的板式换热器加热元件的开口技术及换热元件间组合的技术，以及实现本发明的方法所使用的装置。
本发明的板式换热器加热元件开口方法是在四周已缝焊好的单片加热元件上按设计要求的开口位置和长度割去开口处的封边焊道，使得开口处的加热元件两板料自然张开，经打磨清理毛刺后置入专用的成型模具，将开口位置固定在模具刀头正下方，调节限位块，夹紧加热元件的边壁使其得到约束，给模具刀头施加压力使模具刀头进入紧贴的两板料中间，继续向刀头施压，两板料逐渐张开，由于成型模体的约束作用，使得加热元件在此处形成形状规则、大小一致、平直光滑的开口。
由本发明方法形成的板片开口断面为带有两个平行直边的V形。
用本发明的方法进行开口处理后形成的板式换热器加热元件组成换热板束的方法是将每两个相邻的加热元件带直边的V形开口的直边相互焊合。
本发明所述的开口方法使用的装置由设置于支架上方且可相对支架上下运动的开口刀具、用于约束加热元件开口成型的成型模，以及设置于支架下方用于支撑待进行开口作业的换热器元件的滚轮构成。
本发明的装置中，成型模可以由两个对称模块构成，两模块分别设置于可使两模块做相对运动的机构上，例如将两个模块设置于两个平行的导杆上，所述的导杆与固定于支架上的丝杠螺母相关联，转动丝杠时螺母作用于丝使两个模块做相对的运动；或者两个模块分别设置于带动其运动的液压装置上，通过液压装置的作用使两个模块实现“开”或者“合”的动作。
本发明的装置中开口刀具可以设置于液压机构上，通过液压机构的作用使开口刀具做上下运动。
在本发明的装置中设置滚轮的横梁可沿支架高度方向进行调整。
本发明具有如下优点：
1)由于采用可均匀运动的开口刀具进行成型，成型时无冲击现象，同时由于采用开口模具，使开口处变形被约束，使开口???形变一致协调，各点受力均匀，完全避免了换热元件(即加热板片)开口周围的焊接触点开裂，并可以完全保证开口质量。
2)本发明方法形成的板片开口呈带有两个平行直边的V形断面，在实现加热元件间连接焊接时可以直接将两个相邻的平行直边焊接在一起，不再需要现有技术的连接底板，既简化了工艺，减少了机加工量和不必要的焊材消耗，提高了工作效率，同时完全克服了现有技术生产的板片存在大量的焊接变形，使产品的精度得以提高。
3)本发明的各板片连接焊接后呈线性焊缝，其焊缝的受力均匀，承压面积较小，使制品质量得以提高。
4)当开口刀具、以及成型模块采用液压机构控制，可使本发明的装置实现自动化，而且既可提高装置的工作效率，也可进一步提高产品开口的质量。
5)当本发明的装置中设置滚轮的横梁可沿支架高度方向进行调整，可以使装置适用于多种规格加热元件开口作业。
附图说明
附图1至3为现有技术示意图。图4为本发明的各加热元件(也就是通常所述的板片)间相互焊接连接示意图。图5为图4中M位的局部放大视图。图7为本发明的开口装置的一个实施例的示意图。图6为图7上部(即设置有开口刀具和模具的部分)的局部放大视图，在图中还表示出部分被开口的加热元件。
具体实施方式
本发明以下结合附图进行解说：
参见附图7，本发明的开口装置由支架8、两个固定设置于支架8之上的成型模块7，以及可以沿支架上下运动的开口刀具16构成，其中成型模块7设置于模体2上，成型模7上各与丝杠18固定(参见图6)，在丝杠18上各设置有手轮19，当转动手轮19时可带动丝杠18转动，实现两模块7间的相互移动。在支架上还设置有定位块17，以使模块7定位，使加热元件在开口时可以有统一确定的形状与尺寸。开口刀具16用联接件15、14固定于丝杠12之上，其上还设置有导柱9；丝杠12上固定有手轮5，在支架8上的盖板13上固定有螺母11，且螺母11与丝杠12配合，转动手轮5可带动丝杠12转动，使固定于丝杠12上的开口刀具16实现上下移动。在支架8下部的横梁上设置有滚轮10用于在开口作业时支承加热元件。
由图6可见，在作业状态下本发明的开口刀具16与成型模具7间形成一个带有直边的V型。
本发明的开口作业如下：
先按传统工艺将两片板材四边缝焊，形成中空的单片加热元件，再按设计要求的开口位置和长度割去开口处的封边焊道，使得开口处的加热元件两板料自然张开，经打磨清理毛刺后的加热元件置于木发明的开口装置中，加热元件21的底部支撑于滚轮10上，切去焊接部分的开口处放置于两个成型模块7之间，并使自然张开的开口处置入成型模具7内，而开口???位置处于开口刀具16的正下方，转动手轮19使两块模块相互靠近，最终止于定位块17，使加热元件的开口边壁被夹紧使其得到约束，再通过转动手轮5使开口刀具16缓慢进入紧贴的两板料中间，继续转动手轮5向刀头施压，两板料逐渐张开，由于成型模块7的约束作用，可使得加热元件形成形状规则、大小一致、平直光滑的带有直边的近似V形的开口。
在用本发明装置进行开口作业时，开口刀具是缓慢向开口部件施压，其形变缓和均匀，这就克服了现有技术中的冲击作用，因此完全避免了邻近焊缝的开裂，而且加热元件开口尺寸得以保证。由本发明所形成的开口的两边各带有一个直边，在进行加热元件组焊连接时可以直接将两个相邻板片(即加热元件)的直边焊合，如图4和图5所示，图中1为加热元件的开口处，4为两个相互焊合的直边，这一结构既不再需要现有技术的连接底板，而且所形成的线性焊缝克服了现有技术的形成的角焊缝带来的多种不利因素。
附图给出的本发明实施实例中开口刀具的运动，以及两个成型模块的开合运动均是通过丝杠与螺母的螺旋付诸实现，当开口刀具、成型模块的运动用液压机构实现，以及采用使装置中固定滚轮的横梁高度可以调整的机构，使装置适用于多种规格加热元件开口作业。即形成本发明不同的实施例。