低成本气液分离器用U型管焊接方法与流程

本发明属于气液分离器加工技术领域，具体涉及低成本气液分离器用u型管焊接方法。

背景技术：

在空调的蒸发器中，由于液体在蒸发器中蒸发，由液体变为气体的过程，考虑负荷的变化，可能会有一部分的制冷剂未全部蒸发，而会直接进入到压缩机。由于液体的不可压缩性，所以在未进入压缩机之前，首先要将气液相互分离开来，防止返回压缩机的低压低温蒸汽携带过多的液态制冷剂进入压缩机气缸，确保进入压缩机的全部为气体，以保证压缩机能正常的运转。

现有技术的气液分离器的出气管采用焊接对管道进行连接，如中国专利于2018.11.02公开了名称为egr冷却器出气管的装配焊接工装(专利号：cn201821806061.7)的实用新型专利，采用装配焊接工装进行焊接结构的装配，可以不用划线或很少划线就可准确地装配由多段钢管组成的egr冷却器，施焊时可免去定位焊。

由于管道与管道之间需要周向满焊，然后现有技术中对管道水平放置进行焊接，导致管道与管道之间周向无法满焊，影响出气管的密封性和牢固性。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述不足，提供低成本气液分离器用u型管焊接方法，针对全铜管的出气管，产品价格受铜价影响较大，易造成生产成本和风险大，因此本发明采用下端结构为钢管，上端结构为铜管，将钢管和铜管焊接成u型管，作为出气管，能降低u型管的成本。

考虑到需要对钢管和铜管之间周向满焊，本发明能将钢管和铜管钎焊时保持竖向状态，使得钢管和铜管之间焊接面处于水平状态，再对钢管和铜管限位作用，然后对钢管和铜管进行水平面转动，可对钢管和铜管之间周向满焊，增加钢管和铜管的连接强度和密封性；而且便于快速排出焊接产生的废料。

考虑到为了使得加工得到的u型管具有编号，便于后期打包发货，就需要在铜管的外表面进行喷墨标号，在喷墨标号过程中，为了防止铜管变形和防止杂质进入铜管内部，就对铜管进行封堵定型；为了方便对钢管和铜管钎焊，同时便于取出整根钎焊后的u型管，本发明将封堵装置进行打开和关闭相结合设计，避免封堵装置对铜管后续操作影响。

考虑到喷墨标号操作和钎焊操作具有足够的操作空间，本发明将夹紧后的铜管转动180°操作，增加喷墨标号操作和钎焊操作的间距，进而保证喷墨标号操作和钎焊操作具有足够的操作空间。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

低成本气液分离器用u型管焊接方法，其特征在于包括如下步骤：

a、对钢管下料，再进行弯管操作，然后对钢管的端部进行扩口，该端部用于和铜管焊接固定。

b、将铜管夹紧装置安装到旋转工作台上：

(1)采用的铜管夹紧装置包括设有螺纹的锁紧头、设置在锁紧头上的安装支架和安装在安装支架中的第一气缸，两个安装支架对称焊接在锁紧头的外表面上，第一气缸的端部设有夹紧板。

(2)采用的旋转工作台包括支撑板、旋转板和设有螺纹孔的转动套管，支撑板安装有第一电机，第一电机控制旋转板在支撑板上竖直面转动，旋转板的底部设有u型安装板，u型安装板中安装有第二电机，第二电机控制转动套管在旋转板的中心孔中水平面转动。

(3)将铜管夹紧装置的锁紧头螺纹连接到转动套管的螺纹孔中，同时在安装支架和旋转板之间拧入第一固定螺丝。

c、将封堵装置安装到安装支架的顶部上：

(1)采用的封堵装置包括两个对称设置的对准支架和封堵头，对准支架包括l型钢、螺纹杆和设有开口的u型连接板，螺纹杆焊接在l型钢的顶部上，螺纹杆穿过u型连接板，单根螺纹杆设有两个螺母，螺母分别设置在u型连接板的顶面和底面上，其中一个u型连接板设有对准板和第三电机，第三电机控制对准板在u型连接板上转动，封堵头安装在对准板上，对准板设有第二气缸，第二气缸驱动连接封堵头。

(2)控制所有螺纹杆上的螺母保持高度一致。

(3)将l型钢通过第二固定螺丝固定在安装支架的顶部上。

d、安装并双向夹紧铜管：

(1)将铜管竖向套入到锁紧头的通孔中。

(2)驱动第一气缸，第一气缸控制夹紧板夹紧铜管的外表面。

e、对铜管进行封堵定型：

(1)开启第三电机，第三电机控制对准板在u型连接板上转动90°，此时对准板进入到另一个u型连接板中，此时封堵头和铜管上下对应设置。

(2)驱动第二气缸，第二气缸驱动封堵头竖直向下运动，此时封堵头进入并匹配在铜管的管口中，对铜管进行封堵定型。

f、对铜管的外表面进行喷墨标号，该操作使得加工得到的u型管具有编号，便于后期打包发货。对铜管的外表面进行喷墨标号可采用喷墨标记装置，如中国专利于2011.08.22公开了名称为一种铜管检测的喷墨标记装置(申请号：cn201120306112.1)的实用新型专利。

g、铜管和钢管固定连接：

(1)控制第一电机转动180°，使得铜管的管口朝下设置。

(2)回复第二气缸，封堵头从铜管的管口中脱出，再第三电机控制对准板在u型连接板上反向转动90°，此时对准板从另一个u型连接板中转出，对准板处于打开状态。

(3)将钢管的扩口段套设到铜管上，并将钢管限位在u型连接板上，再开启第一电机，第一电机控制转动套管在旋转板的中心孔中匀速转动，然后对钢管的扩口段和铜管之间进行钎焊操作，当钢管的扩口段和铜管之间满焊后，停止钎焊操作，得到u型管，再停止第一电机工作，然后回复第一气缸，并将u型管从锁紧头的通孔中取出，统一放置在输送带上。

(4)控制第一电机反向转动180°。

h、重复步骤d～步骤g，批量加工得到u型管。

进一步，步骤a操作完成后，将铜管浸泡在铜管清洗剂中，浸泡温度控制在50～60℃，浸泡时间控制在20～30min，然后取出铜管，用清水洗净，对加工后的铜管进行清洗，去除杂质。该铜管清洗剂为现有技术，如中国专利于2011.03.07公开了名称为铜管清洗剂及清洗方法(申请号：cn201110053171.7)的发明专利。

进一步，在步骤b中，为了将两个安装支架对称焊接在锁紧头的外表面上，在锁紧头的底部螺纹转入水平板，该水平板的顶面为水平面，同时测量水平板的顶面到锁紧头的顶面之间的竖直距离，当水平板转到安装支架的安装位置时，停止对水平板转动，然后将安装支架放置到水平板上，并将安装支架紧贴在锁紧头的外表面上，再将安装支架焊接在锁紧头的外表面上，安装支架的底面和锁紧头最上方的螺纹相重合。该操作能控制两块夹紧板处于同一高度，使得后期双向夹紧铜管牢固、平稳。

进一步，在步骤c中，通过转动调整两个螺母在螺纹杆上的位置，来确定封堵头的高度，当封堵头进入并匹配在铜管的管口中时，封堵头伸入管口中的长度为封堵头的总长度的1/4～1/3。铜管螺母能调整封堵头的设置高度，进而调整封堵头伸入管口中的长度；本发明的封堵头伸入管口中的长度为封堵头的总长度的1/4～1/3，使封堵头能对铜管的管口起到封堵的效果，而且尽可能减小第二气缸的行程，使得封堵头能快速进入或脱出铜管。

进一步，在步骤d中，将铜管竖向套入到锁紧头的通孔中之前，采用干净的布料对锁紧头通孔的内壁进行擦拭，使得铜管能顺畅套入到锁紧头的通孔中。

进一步，在步骤g中，当钢管的扩口段套设到铜管上时，在u型连接板中滑入钢管限位板，同时钢管限位板紧贴在对准板的侧面上，此时钢管限位板顶部的u型卡块卡紧在钢管的外表面上，同时钢管的扩口段支撑在u型卡块的顶面上，然后开启第一电机，进行后续操作。该操作能实现将钢管限位在u型连接板上，钢管限位板在u型连接板中滑入或移出极其方便；而且钢管限位板作用在钢管上，同时又作用在对准板的侧面，适当增加钢管限位板的承载能力。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、针对全铜管的出气管，产品价格受铜价影响较大，易造成生产成本和风险大，因此本发明采用下端结构为钢管，上端结构为铜管，将钢管和铜管焊接成u型管，作为出气管，能降低u型管的成本。

2、本发明在将钢管和铜管钎焊时，铜管竖向套入到锁紧头的通孔中，同时采用铜管夹紧装置对铜管进行夹紧限位作用，而钢管的扩口段套设到铜管上，并将钢管限位在u型连接板上，能将钢管和铜管钎焊时保持竖向状态，使得钢管和铜管之间焊接面处于水平状态。由于u型安装板中安装有第二电机，第二电机控制转动套管在旋转板的中心孔中水平面转动，而铜管夹紧装置的锁紧头螺纹连接到转动套管的螺纹孔中，对钢管和铜管进行水平面转动，开启第一电机，第一电机控制转动套管在旋转板的中心孔中匀速转动，然后对钢管的扩口段和铜管之间进行钎焊操作，可对钢管和铜管之间周向满焊，增加钢管和铜管的连接强度和密封性，而且便于快速排出焊接产生的废料。

3、本发明在铜管的外表面进行喷墨标号，使得加工得到的u型管具有编号，便于后期打包发货。在喷墨标号过程前，驱动第二气缸，第二气缸驱动封堵头竖直向下运动，此时封堵头进入并匹配在铜管的管口中，对铜管进行封堵定型防止铜管变形和防止杂质进入铜管内部。其中一个u型连接板设有对准板和第三电机，第三电机控制对准板在u型连接板上转动，封堵头安装在对准板上，本发明将封堵装置进行打开和关闭相结合设计，方便对钢管和铜管钎焊，同时便于取出整根钎焊后的u型管，避免封堵装置对铜管后续操作影响。

4、本发明的支撑板安装有第一电机，第一电机控制旋转板在支撑板上竖直面转动，控制第一电机转动180°，使得铜管的管口朝下设置，可将夹紧后的铜管转动180°操作，增加喷墨标号操作和钎焊操作的间距，进而保证喷墨标号操作和钎焊操作具有足够的操作空间。

5、本发明加工得到u型管通过输送带统一管理，便于后期打包工序，且能批量加工得到u型管。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中旋转工作台的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为本发明中铜管夹紧装置的结构示意图；

图4为本发明处于将铜管夹紧装置安装到旋转工作台上时的结构示意图；

图5为本发明处于将封堵装置安装到安装支架的顶部上时的结构示意图；

图6为本发明中封堵装置的结构示意图；

图7为本发明中对准支架的结构示意图；

图8为本发明处于对铜管进行封堵定型时的结构示意图；

图9为本发明处于铜管和钢管固定连接时的结构示意图；

图10为本发明中钢管限位板的结构示意图；

图11为本发明中气液分离器用u型管的结构示意图。

图中，1-铜管夹紧装置；2-旋转工作台；3-锁紧头；4-安装支架；5-第一气缸；6-夹紧板；7-支撑板；8-旋转板；9-转动套管；10-螺纹孔；11-第一电机；12-u型安装板；13-第二电机；14-对准支架；15-封堵头；16-l型钢；17-螺纹杆；18-u型连接板；19-螺母；20-对准板；21-第三电机；22-第二气缸；23-第二固定螺丝；24-第一固定螺丝；25-铜管；26-钢管；27-扩口段；28-钢管限位板；29-u型卡块。

具体实施方式

如图1至图11所示，为本发明低成本气液分离器用u型管焊接方法，包括如下步骤：

a、对钢管下料，再进行弯管操作，然后对钢管的端部进行扩口，该端部用于和铜管焊接固定。

步骤a操作完成后，将铜管浸泡在铜管清洗剂中，浸泡温度控制在50～60℃，浸泡时间控制在20～30min，然后取出铜管，用清水洗净，对加工后的铜管进行清洗，去除杂质。该铜管清洗剂为现有技术，如中国专利于2011.03.07公开了名称为铜管清洗剂及清洗方法(申请号：cn201110053171.7)的发明专利。

b、将铜管夹紧装置1安装到旋转工作台2上：

(1)采用的铜管夹紧装置1包括设有螺纹的锁紧头3、设置在锁紧头3上的安装支架4和安装在安装支架4中的第一气缸5，两个安装支架4对称焊接在锁紧头3的外表面上，第一气缸5的端部设有夹紧板6，夹紧板6呈圆弧状。

(2)采用的旋转工作台2包括支撑板7、旋转板8和设有螺纹孔10的转动套管9，支撑板7安装有第一电机11，第一电机11控制旋转板8在支撑板7上竖直面转动。旋转板8的底部设有u型安装板12，u型安装板12中安装有第二电机13，第二电机13控制转动套管9在旋转板8的中心孔中水平面转动。

(3)将铜管夹紧装置1的锁紧头3螺纹连接到转动套管9的螺纹孔10中，同时在安装支架4和旋转板8之间拧入第一固定螺丝24。

为了将两个安装支架4对称焊接在锁紧头3的外表面上，在锁紧头3的底部螺纹转入水平板，该水平板的顶面为水平面，同时测量水平板的顶面到锁紧头3的顶面之间的竖直距离，当水平板转到安装支架4的安装位置时，停止对水平板转动，然后将安装支架4放置到水平板上，并将安装支架4紧贴在锁紧头3的外表面上，再将安装支架4焊接在锁紧头3的外表面上，安装支架4的底面和锁紧头3最上方的螺纹相重合。该操作能控制两块夹紧板6处于同一高度，使得后期双向夹紧铜管牢固、平稳。

c、将封堵装置安装到安装支架4的顶部上：

(1)采用的封堵装置包括两个对称设置的对准支架14和封堵头15，对准支架14包括l型钢16、螺纹杆17和设有开口的u型连接板18，螺纹杆17焊接在l型钢16的顶部上，螺纹杆17穿过u型连接板18，单根螺纹杆17设有两个螺母19，螺母19分别设置在u型连接板18的顶面和底面上，其中一个u型连接板18设有对准板20和第三电机21，第三电机21控制对准板20在u型连接板18上转动，封堵头15安装在对准板20上，对准板20设有第二气缸22，第二气缸22驱动连接封堵头15。

(2)控制所有螺纹杆17上的螺母19保持高度一致。

(3)将l型钢16通过第二固定螺丝23固定在安装支架4的顶部上。

通过转动调整两个螺母19在螺纹杆17上的位置，来确定封堵头15的高度，当封堵头15进入并匹配在铜管的管口中时，封堵头15伸入管口中的长度为封堵头15的总长度的1/4～1/3。铜管螺母19能调整封堵头15的设置高度，进而调整封堵头15伸入管口中的长度；本发明的封堵头15伸入管口中的长度为封堵头15的总长度的1/4～1/3，使封堵头15能对铜管的管口起到封堵的效果，而且尽可能减小第二气缸22的行程，使得封堵头15能快速进入或脱出铜管。

d、安装并双向夹紧铜管25：

(1)将铜管25竖向套入到锁紧头3的通孔中。

(2)驱动第一气缸5，第一气缸5控制夹紧板6夹紧铜管25的外表面。

将铜管25竖向套入到锁紧头3的通孔中之前，采用干净的布料对锁紧头3通孔的内壁进行擦拭，使得铜管25能顺畅套入到锁紧头3的通孔中。

e、对铜管25进行封堵定型：

(1)开启第三电机21，第三电机21控制对准板20在u型连接板18上转动90°，此时对准板20进入到另一个u型连接板18中，此时封堵头15和铜管25上下对应设置。

(2)驱动第二气缸22，第二气缸22驱动封堵头15竖直向下运动，此时封堵头15进入并匹配在铜管25的管口中，对铜管25进行封堵定型。

f、对铜管25的外表面进行喷墨标号，该操作使得加工得到的u型管具有编号，便于后期打包发货。对铜管25的外表面进行喷墨标号可采用喷墨标记装置，如中国专利于2011.08.22公开了名称为一种铜管25检测的喷墨标记装置(申请号：cn201120306112.1)的实用新型专利。

g、铜管25和钢管26固定连接：

(1)控制第一电机11转动180°，使得铜管25的管口朝下设置。

(2)回复第二气缸22，封堵头15从铜管25的管口中脱出，再第三电机21控制对准板20在u型连接板18上反向转动90°，此时对准板20从另一个u型连接板18中转出，对准板20处于打开状态。

(3)将钢管26的扩口段套设到铜管25上，并将钢管26限位在u型连接板18上，再开启第一电机11，第一电机11控制转动套管9在旋转板8的中心孔中匀速转动，然后对钢管26的扩口段和铜管25之间进行钎焊操作，当钢管26的扩口段和铜管25之间满焊后，停止钎焊操作，得到u型管，再停止第一电机11工作，然后回复第一气缸5，并将u型管从锁紧头3的通孔中取出，统一放置在输送带上。

(4)控制第一电机11反向转动180°。

当钢管26的扩口段套设到铜管25上时，在u型连接板18中滑入钢管限位板28，同时钢管限位板28紧贴在对准板20的侧面上，此时钢管限位板28顶部的u型卡块29卡紧在钢管26的外表面上，同时钢管26的扩口段27支撑在u型卡块29的顶面上，然后开启第一电机11，进行后续操作。该操作能实现将钢管26限位在u型连接板18上，钢管限位板28在u型连接板18中滑入或移出极其方便；而且钢管限位板28作用在钢管26上，同时又作用在对准板20的侧面，适当增加钢管限位板28的承载能力。

h、重复步骤d～步骤g，批量加工得到u型管。

本发明具有以下有益效果：

1、针对全铜管的出气管，产品价格受铜价影响较大，易造成生产成本和风险大，因此本发明采用下端结构为钢管26，上端结构为铜管25，将钢管26和铜管25焊接成u型管，作为出气管，能降低u型管的成本。

2、本发明在将钢管26和铜管25钎焊时，铜管25竖向套入到锁紧头3的通孔中，同时采用铜管夹紧装置1对铜管25进行夹紧限位作用，而钢管26的扩口段27套设到铜管25上，并将钢管26限位在u型连接板18上，能将钢管26和铜管25钎焊时保持竖向状态，使得钢管26和铜管25之间焊接面处于水平状态。由于u型安装板12中安装有第二电机13，第二电机13控制转动套管9在旋转板8的中心孔中水平面转动，而铜管夹紧装置1的锁紧头3螺纹连接到转动套管9的螺纹孔10中，对钢管26和铜管25进行水平面转动，开启第一电机11，第一电机11控制转动套管9在旋转板8的中心孔中匀速转动，然后对钢管26的扩口段27和铜管25之间进行钎焊操作，可对钢管26和铜管25之间周向满焊，增加钢管26和铜管25的连接强度和密封性，而且便于快速排出焊接产生的废料。

3、本发明在铜管25的外表面进行喷墨标号，使得加工得到的u型管具有编号，便于后期打包发货。在喷墨标号过程前，驱动第二气缸22，第二气缸22驱动封堵头15竖直向下运动，此时封堵头15进入并匹配在铜管25的管口中，对铜管25进行封堵定型防止铜管25变形和防止杂质进入铜管25内部。其中一个u型连接板18设有对准板20和第三电机21，第三电机21控制对准板20在u型连接板18上转动，封堵头15安装在对准板20上，本发明将封堵装置进行打开和关闭相结合设计，方便对钢管26和铜管25钎焊，同时便于取出整根钎焊后的u型管，避免封堵装置对铜管25后续操作影响。

4、本发明的支撑板7安装有第一电机11，第一电机11控制旋转板8在支撑板7上竖直面转动，控制第一电机11转动180°，使得铜管25的管口朝下设置，可将夹紧后的铜管25转动180°操作，增加喷墨标号操作和钎焊操作的间距，进而保证喷墨标号操作和钎焊操作具有足够的操作空间。

5、本发明加工得到u型管通过输送带统一管理，便于后期打包工序，且能批量加工得到u型管。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。