全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法制造方法及图纸

技术编号:29092897 阅读:30 留言:0更新日期:2021-06-30 10:01
本发明专利技术属于换热器焊接技术领域,公开了一种全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法,所述全焊式板式换热器激光焊接装置中压框下端设置有底座,底座上侧设置有支撑装置,支撑装置上端设置有升降台,升降台上侧设置有板式换热器,升降台通过通孔套接有导杆;支撑装置设置有第一矩形支架、第二矩形支架和液压缸;第一矩形支架、第二矩形支架两个矩形支架呈交叉形态,由支撑轴连接,两个支架各有一端连接有滚轮,另一端分别固定在底座和升降台上。本发明专利技术结构简单,制作成本低,能够有效的配合激光焊接技术完成板式换热器的焊接,提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法


[0001]本专利技术属于换热器焊接
,尤其涉及一种全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法。

技术介绍

[0002]目前,板式换热器是由若干具有一定波纹形状的金属片叠装制成的,根据密封方式的不同,板式换热器可分为可拆式板式换热器、半焊式板式换热器和全焊式板式换热器,它们最大的区别在于全焊式板式换热器没有密封垫片,半焊式板式换热器每对板片间有一条密封圈,而可拆式板式换热器则每片板片间均有一条密封圈。全焊式板式换热器整个板片周围以焊接的方式进行密封,其工作压力范围可由真空至20MPa,温度范围达

200℃~900℃,全焊式板式换热器以其换热效率高,耐高温,抗高压,耐腐蚀,结构紧凑等优点被广泛应用。
[0003]全焊式板式换热器依赖于先进的焊接技术,目前对于全焊式板式换热器的焊接方式有电弧焊、电阻焊、等离子弧焊和激光焊等。传统的焊接方式多依赖于焊接工人的熟练度,焊接效率低,焊接质量参差不齐,难以实现自动化生产,基本无法满足现代化大批量生产的需求。激光焊具有焊缝质量高、速度快、可实现各种难溶高强度钢的焊接等优点,同时焊缝表面无需特殊处理,容易实现自动化,可达到精确控制的加工生产过程,所以激光焊接逐渐成为板式换热器主流的焊接技术。
[0004]中国专利CN 104551404A公开了一种板式换热器焊接设备及焊接方法,该装置先用第一套夹具定位装置对两背向叠合的板片进行定位加紧,利用六轴机器人进行激光焊接;然后用第二套夹具定位装置对若干板片单元进行定位加紧,并对相邻板片单元的边缘进行激光焊接。该设备占地空间较大,夹具定位系统复杂,定位效果差,且焊接路径单一,只适用于圆形板壳式换热器,这种换热器换热系数高,但冷热介质对流角度不成180
°
,且流道阻力大,导致该类型换热器压降大,而换热功率不高。
[0005]中国专利CN 104972234A公开了一种用于印刷电路板式换热器激光焊接的工装,该装置的定位销竖直贯穿多层位于底座、顶盖之间,四个定位销呈矩形分布对应板式换热器的四个通孔;顶盖和底座之间通过螺柱紧固连接并将中间的金属换热板夹紧,焊接完成之后定位销通过退销螺钉顶出金属换热板内。该装置仅仅是用于印刷电路板式换热器初始定位阶段,后续换热流道的形成则是利用扩散焊来实现的,该装置不适用于全焊式板式换热器的焊接。
[0006]中国专利CN 112304130 A公开了一种钎焊复合夹管的板翅式换热器,其所述换热器由管层通道单元和普通层通道单元组成,第一板片与第二板片之间夹有可以进行钎焊材质的多根直管,构成管层通道单元,第二板片与第三板片之间有流通槽,构成普通层通道单元。管层通道单元与普通层通道单元分别流通高温液体和低温液体。但由于管层通道单元中直管之间有一定间隙,且管层通道单元和普通层通道单元之间板厚不均匀,使得换热器换热效率并不高,且结构复杂。
[0007]通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
[0008](1)现有的板式换热器焊接设备占地空间较大,夹具定位系统复杂,定位效果差,且焊接路径单一,不适用于冷、热介质对流角度成180
°
换热的全焊式板式换热器。
[0009](2)现有的用于印刷电路板式换热器激光焊接的工装仅仅是用于印刷电路板式换热器初始定位阶段,后续换热流道的形成则是利用扩散焊来实现的,该装置不适用于全焊式板式换热器的焊接。。
[0010](3)现有全焊式板式换热器焊接因为封装技术问题以及保证密封,冷热介质对流角度大多呈90
°
,致使换热效率低。
[0011](4)传统板式换热器冷、热介质通道间的密封靠的是密封垫圈或者密封胶,使用寿命短,且对于温度比较敏感。
[0012]解决以上问题及缺陷的难度为:
[0013]传统焊接工艺及技术难以兼顾密封以及换热效率问题,焊接区域局限在换热器边缘,现有技术难以实现换热器内部进行焊接封装,使得换热器换热效率难以提高。
[0014]激光束具有高能量密度、单色性、强方向性以及相关性等特点以及激光焊接技术所具有的焊接变形小、焊接速度快及接头力学性能高等优点,通过智能控制完全可以用于全焊式板式换热器的批量生产。
[0015]解决以上问题及缺陷的意义为:
[0016]本专利技术将拓展全焊式板式换热器的焊接方法,可以实现冷、热介质实现180
°
对流,大大提高了换热效率,并且设计一种更加简单可靠的焊接装置,并且提供激光焊接全焊式板式换热器的参数设置参考依据,用以降低生产成本,提高生产效率。

技术实现思路

[0017]针对现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种全焊式板式换热器激光焊接方法、装置、控制系统及方法。
[0018]本专利技术是这样实现的,一种全焊式板式换热器激光焊接装置,所述全焊式板式换热器激光焊接装置设置有压框;
[0019]压框下端设置有底座,底座上侧设置有支撑装置,支撑装置上端设置有升降台,升降台上侧设置有板式换热器,升降台通过通孔套接有导杆。
[0020]进一步,所述支撑装置设置有第一矩形支架、第二矩形支架和液压缸;
[0021]第一矩形支架、第二矩形支架两个矩形支架呈交叉形态,由支撑轴连接,两个支架各有一端连接有滚轮,另一端分别固定在底座和升降台上。
[0022]进一步,所述液压缸位于第一矩形支架和第二矩形支架两个支架之间,液压缸两端通过螺栓分别与两支架上的吊耳相连。
[0023]进一步,所述第二矩形支架一端通过螺栓连接在底座的吊耳上,吊耳与底座通过焊接连接;另一端通过螺栓与滚轮相连接。
[0024]进一步,所述第一矩形支架一端通过螺栓连接在升降台下方的吊耳上,吊耳与升降台通过焊接连接,另一端通过螺栓与滚轮相连。
[0025]进一步,所述第一矩形支架和第二矩形支架两个支架固定在底座和升降台的一端采用轴套,轴套内部填充有填充物,填充物为环形橡胶或聚氨酯缓冲物,升降台上具有四个
与导杆大小位置相对应的通孔。
[0026]进一步,所述支撑装置位于底座和升降台之间,底座、支撑装置和升降台都在压框内部的空间中;
[0027]底座上竖直焊接有四根导杆,导杆的位置对应板式换热器的流体通路;每个导杆最顶端通过螺纹连接有一个压块。
[0028]本专利技术的另一目的在于提供一种基于所述全焊式板式换热器激光焊接装置的全焊式板式换热器激光焊接方法,所述全焊式板式换热器激光焊接方法,包括:
[0029]将2
×
2分布的导杆焊接在底座上,导杆上端有螺纹孔;工装过程中底座及导杆的位置尺寸可依据换热器板片通路位置尺寸进行调整;
[0030]然后组装支撑机构,将两个矩形支架带有横梁的一端分别用两个螺栓与滚轮连接;再将两个矩形支架交叉放置,用两个螺栓连接;其次将液压缸用两个螺栓分别固定在两个矩形支架中部的吊耳上;
[0031]将支撑机构固定在底座上本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述全焊式板式换热器激光焊接装置设置有:压框;压框下端设置有底座,底座上侧设置有支撑装置,支撑装置上端设置有升降台,升降台上侧设置有板式换热器,升降台通过通孔套接有导杆。2.如权利要求1所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述支撑装置设置有第一矩形支架、第二矩形支架和液压缸;第一矩形支架、第二矩形支架两个矩形支架呈交叉形态,由支撑轴连接,两个支架各有一端连接有滚轮,另一端分别固定在底座和升降台上。3.如权利要求2所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述液压缸位于第一矩形支架和第二矩形支架两个支架之间,液压缸两端通过螺栓分别与两支架上的吊耳相连。4.如权利要求2所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述第二矩形支架一端通过螺栓连接在底座的吊耳上,吊耳与底座通过焊接连接;另一端通过螺栓与滚轮相连接。5.如权利要求2所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述第一矩形支架一端通过螺栓连接在升降台下方的吊耳上,吊耳与升降台通过焊接连接,另一端通过螺栓与滚轮相连。6.如权利要求2所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述第一矩形支架和第二矩形支架两个支架固定在底座和升降台的一端采用轴套,轴套内部填充有填充物,填充物为环形橡胶或聚氨酯缓冲物,升降台上具有四个与导杆大小位置相对应的通孔。7.如权利要求1所述全焊式板式换热器激光焊接装置,其特征在于,所述支撑装置位于底座和升降台之间,底座、支撑装置和升降台都在压框内部的空间中;底座上竖直焊接有四根导杆,导杆的位置对应板式换热器的流体通路;每个导杆最顶端通过螺纹连接有一个压块。8.一种基于如权利要求1~7任意一项所述全焊式板式换热器激光焊接装置的全焊式板式换热器激光焊接方法,其特征在于,所述全焊式板式换热器激光焊接方法,包括:将2
×
2分布的导杆焊接在底座上,导杆上端有螺纹孔;工装过程中底座及导杆的位置尺寸可依据换热器板片通路位置尺寸进行调整;然后组装支撑机构,将两个矩形支架带有横梁的一端分别用两个螺栓与滚轮连接;再将两个矩形支架交叉放置,用两个螺栓连接;其次将...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘佳芮兆猛石岩刘凤德张宏
申请(专利权)人:长春理工大学
类型:发明
国别省市:

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