翅片成型机的多伺服翅高调节机构的制作方法

本发明涉及一种板翅式换热器翅片成型机的技术领域，尤其涉及一种翅片成型机的多伺服翅高调节机构。

背景技术：

板翅式换热器是各类气体分离设备的热交换器，广泛应用于石油化工、航空航天等领域，板翅式换热器具有结构紧凑，重量轻，换热效率的优点，尤其是换热效率比其他换热器高30％。翅片是板翅式换热器的关键部件，占整个换热器体积的80％以上，翅片的精度直接影响着板翅式换热器的换热效率及可靠、安全性能。

随着板翅式换热器行业的升级换代，对换热器的压力和换热率提出更高的要求，这都必须要依靠提高板翅式换热器翅片的成型精度来保证。板翅式换热器翅片的成型模具采用固定脱模技术，而对应不同的模具，脱模板的高度及前后位置均需不断调整，这要求新形式的模架机构要具备稳固性及可调性。生产不同翅高的翅片对上、下模板闭合高度的要求不同，另外为生产出高精度的翅片对上、下模板闭合高度的精度要求要控制在一定误差范围内，为此翅片成型机需要对上、下模板的闭合高度进行调整。

如一申请号为ZL201510136122.8(公开号为CN104722679A)的中国发明专利《上模固定式翅片成型机》披露了这样一种翅高调节机构，包括机架，由上机板、下机板及设于上机板和下机板之间的导柱组成，所述上机板可相对导柱上下移动，上机板上安装有上模安装板，上机板上方的导柱上设有对上机板进行上限位的限位结构；下模板，设于机架内下部并可沿导柱上下滑移；保持弹簧，套设在导柱上并支撑在上机板与下模板之间；脱模结构，设于下模板和下机板之间。限位结构包括限位轮，螺纹连接在位于上机板上部的导柱上，限位轮直接或间接与上机板的上端面抵触而限制上机板向上运动，各限位轮的外周固定有从动链轮；链条，依次与各从动链轮啮合而呈封闭环状；伺服电机，安装在所述上机板上，伺服电机的输出轴上安装有主动链轮，主动链轮与所述链条啮合以驱动链条动作。上机板通过保持弹簧向上顶起限制上机板下移，上机板上方则通过限位轮的阻挡而限制上机板上移；当要调节翅高(即上机板与下模板之间的闭合高度)时，电机工作，通过链条和链轮同步带动，使各限位轮旋转，在螺纹传动的带动下，限位轮下移或上移；限位轮下移，推动上机板和上模板克服保持弹簧的支撑力下移，翅高的高度降低(即上机板与下模板之间的闭合高度减少)；限位轮上移，上机板和上模板在保持弹簧的弹力作用下上移，翅高的高度升高(即上机板与下模板之间的闭合高度加大)。

从本领域技术人员的常规设计思路而言，为降低成本，又可实现同步调节，均会采用四个锁紧轮通过链条由一个伺服电机同步控制转动。然在实际使用过程中，因误差的存在，会使得生产出来的翅片的平面度左右不一致，而前述调节方式为整个上机板同步调节，不能实现左右分别调节，因此，当翅高平面度发生变化或其他原因需要调节整个上机板(上模板)与下模板之间的平行度时，必须拆卸设备保护罩，手动松开所有的链轮压紧螺钉，手动旋转单个或多个锁紧轮，平行度调节完毕后又需锁紧链轮压紧螺钉，安装保护罩，整个过程全部人工完成，操作繁琐、效率很低。

因限位轮与立柱通过螺纹副克服主复位弹簧的预压力，伺服电机通过链条带动限位轮旋转实现翅高精确自动调节。此种结构中，翅高越往下调节，需克服的主复位弹簧预压力越大，螺纹副受力也越大，螺纹易磨损使得翅高调节精度降低，也缩短了立柱与限位轮的使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种翅片成型机的多伺服翅高调节机构，本机构不仅能方便调节翅高，同时，也能方便调整上模板平行度或翅高单边调节，进而实现整个翅高调节及校平过程的全自动化。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种翅片成型机的多伺服翅高调节机构，包括机架，其由上机板、下机板及设于上机板和下机板之间的四根导柱组成，上机板可相对导柱上下移动，上机板上安装有上模板；下模板，设于机架内下部并可沿导柱上下滑移；保持弹簧，套设在导柱上并支撑在上机板与下模板之间；四个限位轮，螺纹连接在位于上机板上部的导柱上，限位轮直接或间接与上机板的上端面抵触而限制上机板向上运动；驱动结构，用以驱动各限位轮旋转；其特征在于：驱动结构包括左伺服电机，安装在上机板上，左伺服电机的输出轴上安装有左主动链轮；右伺服电机，安装在上机板上，右伺服电机的输出轴上安装有右主动链轮；四个从动链轮，固定在各限位轮上；左链条，依次绕过位于机架左侧的两个从动链轮和左主动链轮而呈封闭环状；右链条，依次绕过位于机架右侧的两个从动链轮和右主动链轮而呈封闭环状。

作为改进，上述上机板上通过螺钉固定有左电机安装座和右电机安装座，左电机安装座和右电机安装座上供螺钉穿过的通孔为腰形孔，所述左伺服电机固定在左电机安装座上，所述右伺服电机固定在右电机安装座上。因电机安装座的左右位置可以调节，便于链条的张紧。

由于保持弹簧对上机板施加向上的支撑力较大，使得限位轮与上机板之间的压紧力较大，故要转动限位轮需要较大扭矩才行，为克服这一问题上述限位轮通过套设在导柱上的平面轴承与上机板的上端面抵触。这样限位轮与上机板之间由平面摩擦变成滚动摩擦，相对容易驱动限位轮旋转，可采用相对小功率的电机即可驱动，减低电机成本。

上述限位轮的外周具有外挡肩，限位轮的上部固定有呈环状的固定套，固定套上设有多个竖向贯穿的螺纹孔，各螺纹孔内自上而下螺纹连接有紧定螺钉，从动链轮套设在限位轮上并位于固定套和所述外挡肩之间，所述紧定螺钉向下紧抵住从动链轮而将从动链轮与限位轮固定。从动链轮与限位轮采用分体设计，从动链轮位于限位轮和固定套中间，固定套用螺钉固定在限位轮上，旋紧紧定螺钉，从动链轮随限位轮同步转动，实现上机板高度的整体调整，松开紧定螺钉，限位轮可以单独转动，即限位轮旋转时，从动链轮不动，这样可单独旋转限位轮，对上机板的位置进行微调，用以调整上机板整体的平面度。

为方便独立转动限位轮，上述外挡肩的外周面上开有多个供扳手插设的插孔。

更进一步改进，本调节机构还包括两块气缸安装板，其中一块气缸安装板的两端固定在左侧的两个导柱上，另一块气缸安装板的两端固定在位于右侧的两个导柱上，且各气缸安装板位于上机板的上方；两个气缸，分别固定在气缸安装板的中部，气缸的另一端则与上机板相连以驱动上机板下移。该方案构成翅高辅助调节结构，设备进入翅高调节状态时，气缸通气活塞杆伸出，推动上机板向下运动，使得限位轮与上机板脱开，限位轮与立柱之间的螺纹副仅实现旋转功能而不受力。气缸的气源压力通过一个气压比例阀控制由PLC控制，PLC根据当前翅高所在位置实时输出气源压力控制量，使限位轮与上机板脱开的距离保持不变。翅高调整结束后，气缸排气，上机板在保持弹簧作用下向上移动抵住限位轮，设备回复到正常生产状态。

上述导柱的顶面加工有螺纹孔，气缸安装板通过螺纹连接在螺纹孔内的螺栓固定在导柱上。本结构利于气缸安装板在导柱上的安装。

上述气缸的缸身固定在上机板上，气缸的活塞杆为螺纹杆，活塞杆穿过气缸安装板正中间后通过螺母固定在气缸安装板上。气缸安装在正中间，气缸对上机板施加的力更平衡，当然也可以倒过来安装。

与现有技术相比，本发明的优点在于：当要调节翅高(即上下模板之间的闭合高度)时，两个伺服电机同时工作，驱动各限位轮旋转，在螺纹传动的带动下，限位轮下移或上移；限位轮下移，推动上机板和上模板克服保持弹簧的支撑力下移，翅高的高度降低(即上下模板之间的闭合高度减少)；限位轮上移，上机板和上模板在保持弹簧的弹力作用上移，翅高的高度升高(即上下模板之间的闭合高度加大)，实现翅高调节的自动化；且此种结构中，本发明使用2个伺服电机的结构替代原有的单个伺服电机结构，使单侧锁紧轮或单个锁紧轮均能通过独立的伺服电机进行独立控制，实现整个翅高调节及校平过程的全自动化，操作更简单。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图(去掉辅助调节结构部分)；

图2为图1的A处放大图；

图3为本发明实施例的侧视图(去掉辅助调节结构部分)；

图4为本发明实施例俯视图(去掉辅助调节结构部分)；

图5为本发明实施例的主视图(去掉驱动结构部分)；

图6为图5的B处放大图；

图7为本发明实施例的侧视图(去掉驱动结构部分)；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～7所示，为本发明的一个优选实施例。

一种翅片成型机翅高调节辅助结构，包括

机架1，其由上机板11、下机板12及设于上机板11和下机板12之间的四根导柱13组成，上机板11可相对导柱13上下移动，上机板11上安装有上模板14。

下模板15，设于机架1内下部并可沿导柱13上下滑移；下模板15和下机板12之间设有脱模结构，脱模结构可参考背景专利，图纸中没有显示。

保持弹簧4，套设在导柱13上并支撑在上机板11与下模板15之间。

四个限位轮5，螺纹连接在位于上机板11上部的导柱13上，每个导柱13上对应安装一个限位轮5，限位轮5直接或间接与上机板11的上端面抵触而限制上机板11向上运动，本实施例中的限位轮5通过套设在导柱13上的平面轴承15与上机板11的上端面抵触。限位轮5的外周具有外挡肩51，限位轮5的上部固定有呈环状的固定套52，固定套52上设有多个竖向贯穿的螺纹孔53，螺纹孔53内自上而下螺纹连接有紧定螺钉54，从动链轮8a套设在限位轮5上并位于固定套52和外挡肩51之间，紧定螺钉54向下紧抵住从动链轮8a而将从动链轮8a与限位轮5固定。外挡肩51的外周面上开有多个供扳手插设的插孔55。

驱动结构，用以驱动各限位轮5旋转；如图1～4所示，驱动结构包括

左伺服电机2a，安装在上机板11上，左伺服电机2a的输出轴上安装有左主动链轮3a。上机板11上通过螺钉72固定有左电机安装座7a，左电机安装座7a上供螺钉72穿过的通孔为腰形孔71，左伺服电机2a固定在左电机安装座7a上。

右伺服电机2b，安装在上机板11上，右伺服电机2b的输出轴上安装有右主动链轮3b。上机板11上通过螺钉72固定有右电机安装座7b，右电机安装座7b上供螺钉72穿过的通孔为腰形孔71，右伺服电机2b固定在右电机安装座7b上。

四个从动链轮3c，固定在各限位轮5上；

左链条6a，依次绕过位于机架1左侧的两个从动链轮3c和左主动链轮3a而呈封闭环状。

右链条6b，依次绕过位于机架1右侧的两个从动链轮3c和右主动链轮3b)而呈封闭环状。

如图5～7所示，两块气缸安装板8，其中一块气缸安装板8的两端固定在位于左侧的两个导柱13上，另一块气缸安装板8的两端固定在位于右侧的两个导柱13上，且各气缸安装板8位于上机板11的上方；导柱13的顶面加工有螺纹孔131，气缸安装板8通过螺纹连接在螺纹孔内的螺栓16固定在导柱13上。

两个气缸9，分别固定在气缸安装板8的中部，气缸9的另一端则与上机板11相连以驱动上机板11下移。气缸9的缸身固定在上机板11上，气缸9的活塞杆为螺纹杆，活塞杆穿过气缸安装板8正中间后通过螺母17固定在气缸安装板8上。

本翅高调节机构中的上机板11通过保持弹簧4向上顶起限制上机板11下移，上机板11上方则通过限位轮5的阻挡而限制上机板11上移。

当要调节翅高(即上下模板之间的闭合高度)时，左伺服电机2a和右伺服电机2b由PLC控制同步同向运转，同步驱动结构各限位轮5旋转，在螺纹传动的带动下，限位轮5下移或上移；限位轮5下移，推动上机板11和上模板2克服保持弹簧10的支撑力下移，翅高的高度降低(即上下模板之间的闭合高度减少)；限位轮5上移，上机板11和上模板2在保持弹簧4的弹力作用下上移，翅高的高度升高(即上下模板之间的闭合高度加大)；设备进入翅高调节状态时，气缸9通气活塞杆伸出，推动上机板11向下运动，使得限位轮5与上机板11脱开，限位轮5与立柱13之间的螺纹副仅实现旋转功能而不受力，使得螺纹不易磨损而提高调节精度，克服立柱13与限位轮5使用寿命短的缺陷。气缸9的气源压力通过一个气压比例阀控制由PLC控制，PLC根据当前翅高所在位置实时输出气源压力控制量，使限位轮5与上机板11脱开的距离保持不变。翅高调整结束后，气缸9排气，上机板在保持弹簧4作用下向上移动抵住限位轮，设备回复到正常生产状态。

当需要调整上机板11(上机板11上的上模板14)平行度或翅高单边调节，则由PLC对单侧或单个伺服电机(左伺服电机2a或右伺服电机2b)分体控制，控制上机板11的左侧或右侧部分上下移动，实现整个翅高调节及校平过程的全自动化。PLC内部对单侧或单个伺服电机(左伺服电机2a或右伺服电机2b)分体调节量进行记忆并设置上限，防止设备整体精度受到影响。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。