一种用于空调金属管件焊接加工的焊缝挤压装置

技术领域

本发明涉及管件焊接设备领域，更具体地说，涉及一种用于空调金属管件焊接加工的焊缝挤压装置。

背景技术

无论是在日常生活、科学研究还是工业生产中，人们都离不开制冷系统，电冰箱和空调器是最为常见的两种普通制冷设备，而制冷管路系统决定设备的制冷效果，影响制冷管路系统质量的因素主要有管路材料和管路连接方式，如果管路或者管路连接位置破裂就会导致制冷剂泄露，制冷剂数量减少，从而导致电冰箱制冷能力下降，甚至失去制冷能力；

管路的连接基本上是通过焊接方式完成，焊接点处的连接质量直接影响到机组运行的稳定性和可靠性，尤其针对两个管路相互对接式的焊接安装，其焊接面较大，若焊接处加热热量分布不均匀，容易造成焊缝的内表面处存在缺焊、孔洞等缺陷，造成焊接面的变形，与此同时，金属管件的焊缝中存在孔隙或裂缝，也将直接影响到金属管件连接处的气密性；

为此，我们针对上述问题提出一种用于空调金属管件焊接加工的焊缝挤压装置。

发明内容

本发明目的在于解决上述问题，现提供一种用于空调金属管件焊接加工的焊缝挤压装置，是采用内外同步预热处理结合外焊接-内保径的焊接方法，具体为：利用保径片与加热板对一对磨削焊接部进行内外预热处理，并配合旋转操作，将温度均匀传递至磨削焊接部处，使其由外至内均匀软化，促进后续在焊接过程中与焊剂的融合效果，在预热软化处理后，将环架向一侧推动直至加热环位于一对磨削焊接部处形成焊接空间，利用焊枪与焊剂注入管的配合，焊剂均匀注入焊接空间并同步高温焊接操作，再配合持续旋转的多个保径片对磨削焊接部内壁挤压保径操作，有效解决焊缝内表面处存在缺焊、孔洞等缺陷，提高焊接质量，减少焊接变形。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于空调金属管件焊接加工的焊缝挤压装置，包括一对操作台，一对操作台上均安装有用于对管件进行夹紧的夹具，一对所述操作台之间固定有衔接板，所述衔接板上通过一对电动滑轨滑动衔接有移动架，所述移动架上通过联动组件转动安装有环架，所述环架内侧通过衔架固定连接有相互连接且与管件外端壁套设衔接的加热环和焊接环，焊接环远离联动组件一端设置，所述管件相对接端部经过磨削处理得到向内呈圆锥型凹陷的磨削焊接部，所述加热环内侧活动套接有贴合于一对磨削焊接部外侧的加热板，所述环架上固定安装有伸缩端与加热板外壁固定连接的电动推杆，所述焊接环上固定嵌设安装有延伸至其内侧的焊枪和焊剂注入管；

远离联动组件一侧的操作台上安装有支撑架，所述支撑架上转动安装有转动套轴，支撑架后端固定有对转动套轴进行旋转驱动的电机四，所述前端固定连接有延伸至加热环内侧的加热保径机构，所述加热保径机构包括固定于转动套轴前端且另一端开口的转动环，所述转动环外端壁环形固定连接有多个保径片，所述保径片自由端通过多个压缩弹簧与转动环外壁固定连接，所述转动环内壁上安装有对多个保径片自由端进行牵引固定的牵引组件。

进一步的，所述夹具包括滑动衔接于操作台上端前后两侧处的滑动板，一对所述滑动板上均设有多个向内弯曲设置的抱箍，所述操作台内部开设有中空腔，所述中空腔内滑动衔接有一对分别与滑动板底端固定连接的U型活动架，一对所述U型活动架之间螺纹套接有螺杆，所述操作台外端壁上固定安装有驱动端与螺杆相连接的电机一，且操作台上端面开设有用于U型活动架滑动衔接且与中空腔相连通的活动槽，利用电机一驱动螺杆转动，实现一对U型活动架分别带动一对滑动板在操作台上水平相互靠近或相互远离运动，从通过两侧设置的抱箍对待处理的管件进行抱紧限位。

进一步的，所述联动组件包括固定套设于环架远离焊接环一侧外端壁上的齿环，所述移动架上转动安装有与齿环啮合连接的齿轮，所述移动架上还安装有对齿轮进行旋转驱动的电机二。

进一步的，所述加热板内端面经磨削处理得到与一对磨削焊接部外端壁相贴合设置的加热面，所述加热板内侧嵌设安装有加热丝，当将一对待处理的管件分别固定安装于一对操作台上，一对管件上的磨削焊接部相互对接且置于加热环内侧，加热板内端壁与一对磨削焊接部外端面相匹配贴合设置，利用加热板对一对磨削焊接部处加热处理，利用联动组件带动环架进行旋转运动，加热板在环架的带动下沿一对磨削焊接部外端面圆周运动，从而将热量均匀传递至一对磨削焊接部处，对磨削焊接部外部达到均匀预热作用。

进一步的，所述保径片包括固定连接于转动环外端壁上的导热弹性片，所述导热弹性片自由端固定连接有加热挤压片，所述加热挤压片与多个压缩弹簧固定连接，所述导热弹性片采用高弹性金属导热材料制成，所述加热挤压片内部同样嵌设安装有加热丝，在压缩弹簧的作用下，使得保径片具有一个向外的弹力，多个保径片向外弹出挤压至一对磨削焊接部内侧壁。

进一步的，位于所述加热挤压片内部的加热丝的加热温度小于加热板内部的加热丝的加热温度，以加热挤压片为弱加热环境，加热板为强加热环境，磨削焊接部内端部的软化程度小于其外端部的软化程度，在起到促进磨削焊接部整体与焊剂相互融合的前提下，避免磨削焊接部内端部过于软化而影响后续冷却成型效果。

进一步的，所述牵引组件包括转动安装于转动环内壁上的收卷轴，所述收卷轴上绕卷有多个用于对加热挤压片进行牵引固定的收卷带，所述转动环外端壁上固定安装有位于转动套轴内侧且驱动端与转动环端部固定连接的电机三，所述转动环上开设有多个用于收卷带活动贯穿的穿槽，增设牵引组件能够对保径片的弹性挤压程度进行适度调节，当向内收卷收卷带时，保径片向转动环一侧形变延伸，减小其对磨削焊接部处的挤压压力，当向外放松收卷带时，保径片向远离转动环一侧形变延伸，增大其对磨削焊接部处的挤压压力。

一种用于空调金属管件焊接加工的焊缝挤压装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：首先将待处理的管件贯穿环架并置于操作台上，利用一对夹具对其进行固定，再将另一个管件固定于另一个操作台上，两个管件的磨削焊接部相互对接并置于加热环内侧；

步骤二：预热处理，利用电机三与收卷辊配合，调节多个保径片向外的顶撑压力，保径片上的加热挤压片与磨削焊接部内壁紧密贴合，利用电动推杆将加热板向内推动直至与一对磨削焊接部相贴合，启动加热板以及加热挤压片上的加热丝，并启动电机二、电机四，加热板与加热挤压片沿管件轴心旋转运动，将热量均匀传递至磨削焊接部处进行预热处理，使得磨削焊接部由外至内均匀软化；

步骤三：待预热工作完成后，利用电动推杆向外回退加热板，并利用电动滑轨将环架向一侧推动直至焊接环处于一对磨削焊接部处，焊接环与磨削焊接部之间形成焊接空间，此时，通过焊剂注入管向焊接空间均匀注入焊剂并利用焊枪进行高温焊接，多个保径片在旋转过程中对磨削焊接部内壁进行挤压保径操作，提高焊接质量。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案是针对两个管路相互对接式的焊接安装进行优化处理，分为预热处理和焊接处理，利用加热保径机构上的保径片与环架上的加热板分别对一对磨削焊接部的内外部进行预热处理，并配合旋转操作，将温度均匀传递至磨削焊接部处，使其由外至内均匀软化，促进后续焊接时与焊剂充分融合效果，预热操作后，将环架向一侧推动直至焊接环位于一对磨削焊接部处，利用焊枪与焊剂注入管的配合，焊剂均匀注入焊接空间并同步焊接操作，再配合多个保径片在旋转过程中对磨削焊接部内壁挤压保径操作，有利于解决焊缝的内表面处存在缺焊、孔洞等缺陷，提高焊接质量，减少焊接变形。

(2)本方案中的位于加热挤压片内部的加热丝的加热温度小于加热板内部的加热丝的加热温度，以加热挤压片为弱加热环境，加热板为强加热环境，使得磨削焊接部内端部的软化程度小于其外端部的软化程度，在起到促进磨削焊接部整体与焊剂相互融合的前提下，避免磨削焊接部内端部过于软化而造成焊接形变。

(3)本方案是将管件相对接端部经过磨削处理得到向内呈圆锥型凹陷的磨削焊接部，加热板内端面经磨削处理得到与一对磨削焊接部外端壁相贴合设置的加热面，一方面在预热过程中，提高磨削焊接部整体软化程度，另一方面在焊接过程中，环架带动加热环旋转，焊剂均匀填充于整个焊剂空间，焊接面呈环状的V型结构，既有利于增大焊接面，又促进焊剂与融化的磨削焊接部充分接触融合，提高焊接质量。

附图说明

图1为本发明在预热处理时的外部结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的管件置于操作台上时的侧面剖视图一；

图4为本发明的管件置于操作台上时的侧面剖视图二；

图5为本发明在安装时的状态示意图；

图6为本发明的环架与加热保径机构结合处的结构示意图一；

图7为本发明的环架与加热保径机构结合处的结构示意图二；

图8为本发明的环架与加热环、焊接环结合处的结构示意图；

图9为本发明的加热保径机构处的结构示意图；

图10为本发明在工作时的截面图；

图11为本发明在焊接时的部分剖视图。

图中标号说明：

1、操作台；2、管件、201、磨削焊接部；3、夹具；31、滑动板；32、U型活动架；33、螺杆；34、电机一；35、抱箍；4、衔接板；5、移动架；6、电动滑轨；7、环架；8、加热环；9、焊接环；10、齿环；11、齿轮；12、电机二；13、电动推杆；14、加热板；15、焊枪；16、焊剂注入管；17、转动环；18、收卷轴；19、保径片；191、导热弹性片；192、加热挤压片；20、电机三；21、压缩弹簧；22、收卷带；23、转动套轴；24、电机四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明公开了一种用于空调金属管件焊接加工的焊缝挤压装置，请参阅图1-图5，包括一对操作台1，一对操作台1上均安装有用于对管件2进行夹紧的夹具3，夹具3包括滑动衔接于操作台1上端前后两侧处的滑动板31，一对滑动板31上均设有多个向内弯曲设置的抱箍35，操作台1内部开设有中空腔，中空腔内滑动衔接有一对分别与滑动板31底端固定连接的U型活动架32，一对U型活动架32之间螺纹套接有螺杆33，操作台1外端壁上固定安装有驱动端与螺杆33相连接的电机一34，且操作台1上端面开设有用于U型活动架32滑动衔接且与中空腔相连通的活动槽，利用电机一34驱动螺杆33转动，实现一对U型活动架32分别带动一对滑动板31在操作台1上水平相互靠近或相互远离运动，从通过两侧设置的抱箍35对待处理的管件2进行抱紧限位。

请参阅图1、图2和图5-8，一对操作台1之间固定有衔接板4，衔接板4上通过一对电动滑轨6滑动衔接有移动架5，移动架5上通过联动组件转动安装有环架7，移动架5上开设有用于环架7旋转安装的环形槽，环架7内侧通过衔架固定连接有相互连接且与管件2外端壁套设衔接的加热环8和焊接环9，焊接环9远离联动组件一端设置，联动组件包括固定套设于环架7远离焊接环9一侧外端壁上的齿环10，移动架5上转动安装有与齿环10啮合连接的齿轮11，移动架5上还安装有对齿轮11进行旋转驱动的电机二12。

管件2相对接端部经过磨削处理得到向内呈圆锥型凹陷的磨削焊接部201，一对磨削焊接部201在初始状态下对接置于加热环8内侧，加热环8内侧活动套接有贴合于一对磨削焊接部201外侧的加热板14，环架7上固定安装有伸缩端与加热板14外壁固定连接的电动推杆13，焊接环9上固定嵌设安装有延伸至其内侧的焊枪15和焊剂注入管16，焊接环9内壁开设有用于焊枪15焊接头和焊剂注入管16贯穿的通孔；

加热板14内端面经磨削处理得到与一对磨削焊接部201外端壁相贴合设置的加热面，加热板14内侧嵌设安装有加热丝，当将一对待处理的管件2分别固定安装于一对操作台1上，一对管件2上的磨削焊接部201相互对接且置于加热环8内侧，加热板14内端壁与一对磨削焊接部201外端面相匹配贴合设置，利用加热板14对一对磨削焊接部201处加热处理，在加热过程中，利用联动组件带动环架7进行旋转运动，为了提高环架7旋转的稳固性，可在移动架5远离齿轮11一侧的端壁上转动安装上与齿环10另一侧转动衔接的导向轮，加热板14在环架7的带动下沿一对磨削焊接部201外端面圆周运动，从而将热量均匀传递至一对磨削焊接部201处，对磨削焊接部201外部达到均匀预热作用。

当磨削焊接部201外部均匀达到软化程度后，首先利用电动推杆13将加热板14回退至加热环8外侧，利用电动滑轨6将移动架5向一侧推动直至焊接环9处于一对磨削焊接部201处，此时，焊接环9两端还置于一对管件2上，一对磨削焊接部201位于焊接环9内侧，对磨削焊接部201起到密封作用，焊接环9与一对磨削焊接部201之间形成焊接空间，将管件2相对接端部经过磨削处理得到向内呈圆锥型凹陷的磨削焊接部201，待磨削焊接部201均匀软化后，通过焊剂注入管16向焊接空间注入焊剂并利用焊枪15进行高温焊接，在焊接过程中，环架7带动加热环8旋转，焊剂均匀填充于整个焊剂空间，焊接面呈环状的V型结构，一方面有利于增大焊接面，另一方面促进焊剂与融化的磨削焊接部201充分接触融合，提高焊接质量。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，在环架7内侧增设可旋转加热的加热保径机构，对预热处理以及焊接处理进行进一步的优化，具体如下：

请参阅图2和图5-图11，远离联动组件一侧的操作台1上安装有支撑架，支撑架上转动安装有转动套轴23，支撑架后端固定有对转动套轴23进行旋转驱动的电机四24，转动套轴23前端固定连接有延伸至加热环8内侧的加热保径机构，加热保径机构包括固定于转动套轴23前端且另一端开口的转动环17，转动环17外端壁环形固定连接有多个保径片19，保径片19位于一对磨削焊接部201内侧，保径片19自由端通过多个压缩弹簧21与转动环17外壁固定连接，转动环17内壁上安装有对多个保径片19自由端进行牵引固定的牵引组件，压缩弹簧21具有将保径片19向外顶出的弹力，而在牵引组件收卷放松的作用下，实现对保径片19的挤压压力进行适度调节；

具体的，保径片19包括固定连接于转动环17外端壁上的导热弹性片191，导热弹性片191自由端固定连接有加热挤压片192，加热挤压片192内端与多个压缩弹簧21固定连接，加热挤压片192外端与磨削焊接部201内壁相紧密贴合，导热弹性片191采用高弹性金属导热材料制成，加热挤压片192内部同样嵌设安装有加热丝，在压缩弹簧21的作用下，使得保径片19具有一个向外的弹力，多个保径片19向外弹性挤压至一对磨削焊接部201内侧壁处，起到接触保径挤压作用；

位于加热挤压片192内部的加热丝的加热温度小于加热板14内部的加热丝的加热温度，以加热挤压片192为弱加热环境，加热板14为强加热环境，磨削焊接部201内端部的软化程度小于其外端部的软化程度，在起到促进磨削焊接部201整体与焊剂相互融合的前提下，避免磨削焊接部201内端部过于软化而造成焊接形变，影响后续冷却成型效果。

牵引组件包括转动安装于转动环17内壁上的收卷轴18，收卷轴18上绕卷有多个用于对加热挤压片192进行牵引固定的收卷带22，转动环17外端壁上固定安装有位于转动套轴23内侧且驱动端与转动环17端部固定连接的电机三20，转动环17上开设有多个用于收卷带22活动贯穿的穿槽，增设牵引组件能够对保径片19的弹性挤压程度进行适度调节，能够根据管件2的内直径大小来对顶撑直径进行调节，当向内收卷收卷带22时，保径片19向转动环17一侧形变延伸，减小其对磨削焊接部201处的挤压压力，当向外放松收卷带22时，保径片19向远离转动环17一侧形变延伸，增大其对磨削焊接部201处的挤压压力；

此外，多个保径片19能够随转动环17在转动套轴23、电机四24配合驱动下进行旋转，从而多个保径片19沿向导热弹性片191一侧顺时针旋转的过程中，一方面在预热过程中，配合加热挤压片192内部的加热丝对202内侧进行圆周均匀预热，促进磨削焊接部201内端部的软化，另一方面在焊接过程中，适度旋转的多个加热挤压片192与磨削焊接部201内壁贴合摩擦运动，以对一对磨削焊接部201内侧起到圆周均匀挤压支撑作用，以免在焊接过程中焊接面内侧发生形变，减少气孔或夹杂物的产生，且通过挤压焊接，进一步提高焊缝处的机械强度。

结合实施例1、实施例2，本方案的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：首先将待处理的管件2贯穿环架7并置于操作台1上，利用一对夹具对其进行固定，再将另一个管件2固定于另一个操作台1上，两个管件2的磨削焊接部201相互对接并置于加热环8内侧；

步骤二：预热处理，利用电机三20与收卷辊18配合，调节多个保径片19向外的顶撑压力，保径片19上的加热挤压片192与磨削焊接部201内壁紧密贴合，利用电动推杆13将加热板14向内推动直至与一对磨削焊接部201相贴合，启动加热板14以及加热挤压片192上的加热丝，并启动电机二12、电机四24，加热板14与加热挤压片192沿管件2轴心旋转运动，将热量均匀传递至磨削焊接部201处进行预热处理，使得磨削焊接部201由外至内均匀软化；

步骤三：待预热工作完成后，利用电动推杆13向外回退加热板14，并利用电动滑轨6将环架7向一侧推动直至焊接环9处于一对磨削焊接部201处，焊接环9与磨削焊接部201之间形成焊接空间，此时，通过焊剂注入管16向焊接空间均匀注入焊剂并利用焊枪15进行高温焊接，焊接过程中，环架7持续圆周运动，焊枪15配合注入的焊剂均匀对一对磨削焊接部201沿圆周焊接，多个保径片19在旋转过程中对磨削焊接部201内壁进行挤压保径操作，提高焊接质量。

本方案是针对两个管路相互对接式的焊接安装进行优化处理，分为预热处理和焊接处理，在预热处理过程中，利用加热保径机构上的保径片19与环架7上的加热板14分别对一对磨削焊接部201的内外部进行加热处理，并配合旋转操作，将温度均匀传递至磨削焊接部201处，使其由外至内均匀软化，促进后续焊接过程中与焊剂的融合效果；

在焊接处理过程中，将环架7向一侧推动直至焊接环9位于一对磨削焊接部201处，利用焊枪15与焊剂注入管16的配合，焊剂注入一对磨削焊接部201所形成的焊接空间处进行焊接操作，并在持续圆周运动过程中，使得焊剂均匀填充于焊接空间并与熔融的磨削焊接部201相融合，再配合多个保径片19在旋转过程中对磨削焊接部201内壁保径操作以及焊接环9对磨削焊接部201外壁限位密封操作，实现挤压焊接，有利于解决焊缝的内表面处存在缺焊、孔洞等缺陷，提高焊接质量，减少焊接变形。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。