一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机的制作方法

本实用新型属于金属风管加工技术领域，尤其是涉及一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机。

背景技术：

通风空调系统由通风系统和空调系统组成，其中通风系统由送排风机、风道、风道部件、消声器等组成；而空调系统由空调冷热源、空气处理机、空气输送管道输送与分配，以及空调对室内温度、湿度、气流速度及清洁度的自动控制和调节等组成。当今，通风空调系统因漏风所浪费的能耗无疑是建筑能耗的一个主要组成部分。通风空调系统因系统线路长、组成元件多、风管为薄壳拼接结构且介质压差大等原因，少量漏风是正常的，但过量的漏风则会影响到整个系统功能的实现和能源的大量浪费。当对通风空调系统进行系统调试时，最严重的会出现最末端送风口调不出风来的现象，一般都会怀疑设备参数选用较小或者系统阻力较大等原因。

通风空调系统的严密性关乎节能降耗和室内通风品质的保证，多年来行业技术人员一直对通风空调系统漏风与降耗进行研究。越来越多的学者将降低通风空调系统能耗作为建筑节能的一个主要的手段。通风空调风管系统风量泄漏控制技术是施工单位在现场施工中控制系统节能的关键措施。其中，金属风管机械咬口成形技术、共板法兰连接新工艺及风管集成加工技术等三大新技术的发现和创新，促进了本行业科学发展，提高了我国金属风管的制作技术和装备水平，对金属风管加工质量的提升起到了质的飞跃，系统漏风量也较前明显下降。

随着国家持续推行节能建筑和绿色建筑，对于通风空调系统提出了更高的要求，典型的有GB50189-2015《公共建筑节能设计标准》中提出风道 系统单位风量耗功率的要求；即将颁布的新版GB50243《通风与空调工程施工质量验收规范》中，风管严密性试验不再采用“漏光法试验”而全面应用“漏风量试验”，并提出要对施工工艺进行验证。

通过初步的理论探讨和对金属风管加工、组对和安装全过程的质量追踪及科技查新，发现在控制通风空调系统漏风方面仍然存在一定问题，主要表现在以下五个方面：第一、现有研究对系统漏风的主要区域的认知不清；第二、对金属风管生产各环节的质量缺陷对系统漏风影响的认知不清；第三、对关键部位的漏风机理缺乏透彻的理论分析；第四、没有创新出降低系统漏风的核心关键技术，只是采取封堵等被动行为而缺乏主动适应介质特性和实际现状的主动作为；第五、在研究检测系统漏风装置方面做得多，而在研究密闭原理并付诸实践方面非常少。因而，为了适应国家绿色建筑和环保节能的要求，提高我国通风空调行业技术质量水平，保证通风与空调系统功能的实现，减少能源浪费，需控制通风空调系统漏风这一质量通病和顽症，力争达到在输送同样空气介质的条件下降低整个系统配置规格和参数，以减少建设单位投资和运行费用。

以下就金属风管本体存在的漏风原因进行分析：金属风管中的主干管是通风空调系统中输送空气的重要组成部分，使用量很大。金属风管大多采用卷板为原材料，经过板面矫平、滚压加强筋、液压冲切法兰边方口和尖口、板材切断、风管纵向闭合缝咬口、法兰滚压成型、纵向转角折边、纵向闭合缝合缝和和法兰角装配等工艺过程，做成一节节大小、规格、形状各不相同的管节。显而易见，风管本体加工过程中会产生纵向转角缝(或纵向闭合缝)以及横向管节接口组合缝。纵向转角缝随风管规格大小不同最多三条，而纵向闭合缝仅一条。对于大规格风管因需多张板材拼接时，还有纵横向拼接缝。

金属风管本体和风管本体(尤其是主干管中的风管本体)之间的法兰系统是漏风的两个重要方面，对于金属风管本体而言，漏风原因主要在于转角缝(也称闭合缝)或拼接缝。金属风管转角缝(或闭合缝)有三种连 接方法：焊接、铆接和咬口连接。因咬口连接工艺具有强度高、严密性好、咬口缝连续均匀、不破坏板材表面质量、外形美观、易于实现机械化加工等突出特点而获得广泛应用。常见的转角缝(或闭合缝)咬口形式为联合角咬口和按扣式咬口，常见的拼接缝咬口形式为单平口咬口。其中，按扣式咬口的特点为借助方木拍打将单口插入双口后即完成板材转角缝连接，但因该咬口存在双口成形后插入口常闭、单口插入不易、密封效果没有保障、连接刚度低等缺陷，仅用于中、低压系统。用于拼料的单平口咬口合缝后，同样也要手持方木或使用专用设备完成咬口合缝工序。单平口咬口合缝后因拼接缝四层重叠、连接强度高、密封路径长、密封效果好等特点而被广泛应用。

实际加工时，单平口咬口拼接后的压实处理至关重要，其直接决定密封效果。目前市场上仅有将两张单板采用单平口咬口拼接后再压实的封闭式合缝机，缺少一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，该压实机专用于矩形金属风管的单平口咬口闭合缝的压实处理，能有效消除单平口咬口闭合缝的板材层间间隙，并能保证密封效果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能有效消除单平口咬口闭合缝的板材层间间隙，并能保证密封效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征在于：包括机架、固定在机架上的上横梁、位于上横梁正下方的下横梁和能沿上横梁进行前后移动的机头，所述机头包括支架、位于支架下方且对单平口咬口进行向下压实的压实辊轮和安装在支架上且带动压实辊轮进行上下移动的竖向移动机构，所 述压实辊轮安装在所述竖向移动机构底部，所述压实辊轮位于下横梁上方，所述压实辊轮与下横梁呈平行布设，所述支架上安装有带动机头进行前后移动的前后移动驱动机构；所述下横梁上安装有下模具，所述下模具与下横梁呈平行布设，所述下模具的上部开有供单平口咬口放置的下压槽，所述下压槽沿下横梁的长度方向进行布设，且下压槽位于压实辊轮的正下方；所述压实辊轮为呈水平布设的圆柱状辊轮，所述圆柱状滚轮的外侧壁上沿圆周方向设置有环形下压凸台，所述环形下压凸台位于下压槽的正上方；所述下横梁的左右两侧分别设置有多根对矩形金属风管进行水平支撑的风管托杆，所述风管托杆呈水平布设；多个所述风管托杆均布设在同一水平面上，且多个所述风管托杆的上表面均与下模具的上表面相平齐。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：还包括以铰接方式安装在上横梁前部的连接臂，所述连接臂的一端为铰接端且其另一端为销接端，所述连接臂的铰接端通过铰接轴安装在上横梁前部，所述连接臂的销接端和下横梁前部均开有供销轴安装的销孔。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：所述上横梁的左右两侧侧壁上均设置有多个供风管托杆内端安装的托杆座，所述风管托杆内端以铰接方式安装在托杆座上。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：所述风管托杆与托杆座之间通过呈竖直向布设的连接销进行连接。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：所述机架包括水平底座和安装在所述水平底座后侧的竖向立柱，所述上横梁和下横梁均呈水平布设，所述上横梁和下横梁均位于所述竖向立柱前侧且二者的后端均安装在所述竖向立柱上。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：所述竖向移动机构为手动移动机构；所述手动移动机构包括位于支架上方的水平下压架、安装在支架上方且带动水平下压架进行上下移动的手轮和 两个分别安装在水平下压架左右两侧的竖向导向杆，所述水平下压架安装在手轮上；所述压实辊轮的轮轴呈水平布设，所述压实辊轮的轮轴左右两端分别安装在两个所述竖向导向杆的底部；两个所述竖向导向杆分别位于支架的左右两侧。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：所述机头还包括沿上横梁上部前后移动的上行走机构和沿上横梁底部前后移动的下行走机构，所述上行走机构和所述下行走机构的结构相同且二者均为轮式行走机构；所述轮式行走机构包括前侧行走机构和位于所述前侧行走机构后侧的后侧行走机构，所述前侧行走机构和所述后侧行走机构均包括两个对称安装在支架内部左右两侧的导向轮。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：所述前后移动驱动机构包括前后移动传动机构和安装在支架上的驱动电机，所述前后移动传动机构为齿轮齿条传动机构或链轮链条传动机构；所述前后移动传动机构与驱动电机之间通过皮带轮传动机构进行传动连接；

所述齿轮齿条传动机构包括与所述皮带轮传动机构连接的齿轮和与齿轮配合的齿条，所述齿条安装在上横梁底部；所述链轮链条传动机构包括与所述皮带轮传动机构连接的链轮和与所述链轮配合的链条，所述链条安装在上横梁底部。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：还包括两个限位开关，两个所述限位开关分别位于布设在上横梁前部的前限位开关和位于上横梁后方的后限位开关，所述后限位开关安装在机架上。

上述一种悬臂式矩形金属风管单平口咬口闭合缝压实机，其特征是：所述支架为立方体型钢支架。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且加工制作简便，投入成本较低。

2、使用操作简便且使用效果好、实用价值高，尤其适用于长边上布 设单平口咬口作为闭合缝的矩形金属风管的咬口缝压实处理过程，矩形金属风管拆装简便，将矩形金属风管放置于下模具上，并将单平口咬口置于下压槽内，之后下压压实辊轮，并带动机头在上横梁上向前水平移动，便能自动完成单平口咬口闭合缝的压实处理过程，并且压实处理时在垂直于板材方向将四层叠加板材间隙压实以杜绝风管本体闭合缝漏风隐患。

3、适用范围广且使用操作简便，所加工矩形金属风管的长度和长边宽度不受限制，通过在水平面上旋转风管托杆控制风管托杆的打开角度，则能简便、快速满足不同宽度长边的矩形金属风管的压实需求。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，专用于矩形金属风管的单平口咬口闭合缝的压实处理，能有效消除单平口咬口闭合缝的板材层间间隙，并保证密封效果。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态参考图。

图2为本实用新型除连接臂之外的结构示意图。

图3为图2中A处的局部放大示意图。

附图标记说明:

1—矩形金属风管； 2—限位开关； 3—上横梁；

4—导向轮； 5—手轮； 6—传动带；

7—驱动电机； 8—撞杆； 9—齿条；

10—机头； 11—竖向导向杆； 12—压实辊轮；

13—托杆座； 14—下模具； 15—第一传动轮；

16—齿轮； 17—第二传动轮； 18—风管托杆；

19—连接销； 20—销轴； 21—手柄；

22—下横梁； 23—连接臂； 24—机架；

25—下压槽； 26—支架； 27—环形下压凸台；

28—单平口咬口； 29—水平下压架。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本实用新型包括机架24、固定在机架24上的上横梁3、位于上横梁3正下方的下横梁22和能沿上横梁3进行前后移动的机头10，所述机头10包括支架26、位于支架26下方且对单平口咬口28进行向下压实的压实辊轮12和安装在支架26上且带动压实辊轮12进行上下移动的竖向移动机构，所述压实辊轮12安装在所述竖向移动机构底部，所述压实辊轮12位于下横梁22上方，所述压实辊轮12与下横梁22呈平行布设，所述支架26上安装有带动机头10进行前后移动的前后移动驱动机构；所述下横梁22上安装有下模具14，所述下模具14与下横梁22呈平行布设，所述下模具14的上部开有供单平口咬口28放置的下压槽25，所述下压槽25沿下横梁22的长度方向进行布设，且下压槽25位于压实辊轮12的正下方；所述压实辊轮12为呈水平布设的圆柱状辊轮，所述圆柱状滚轮的外侧壁上沿圆周方向设置有环形下压凸台27，所述环形下压凸台27位于下压槽25的正上方；所述下横梁22的左右两侧分别设置有多根对矩形金属风管1进行水平支撑的风管托杆18，所述风管托杆18呈水平布设；多个所述风管托杆18均布设在同一水平面上，且多个所述风管托杆18的上表面均与下模具14的上表面相平齐。

本实施例中，本实用新型还包括以铰接方式安装在上横梁3前部的连接臂23，所述连接臂23的一端为铰接端且其另一端为销接端，所述连接臂23的铰接端通过铰接轴安装在上横梁3前部，所述连接臂23的销接端和下横梁22前部均开有供销轴20安装的销孔。

本实施例中，所述上横梁3的左右两侧侧壁上均设置有多个供风管托杆18内端安装的托杆座13，所述风管托杆18内端以铰接方式安装在托杆座13上。

并且，所述风管托杆18与托杆座13之间通过呈竖直向布设的连接销 19进行连接。

实际使用时，所述风管托杆18能绕连接销19在水平面上进行转动。

本实施例中，所述下横梁22的左右两侧分别设置有三根风管托杆18，且下横梁22左右两侧设置的风管托杆18呈对称布设。

实际使用时，可根据具体需要，对下横梁22左右两侧所设置风管托杆18的数量和各根风管托杆18的布设位置分别进行相应调整。

本实施例中，所述机架24包括水平底座和安装在所述水平底座后侧的竖向立柱，所述上横梁3和下横梁22均呈水平布设，所述上横梁3和下横梁22均位于所述竖向立柱前侧且二者的后端均安装在所述竖向立柱上。

本实施例中，所述支架26为立方体型钢支架。

实际使用时，所述支架26也可以采用其它类型的支撑框架。

本实施例中，所述竖向移动机构为手动移动机构；所述手动移动机构包括位于支架26上方的水平下压架29、安装在支架26上方且带动水平下压架29进行上下移动的手轮5和两个分别安装在水平下压架29左右两侧的竖向导向杆11，所述水平下压架29安装在手轮5上；所述压实辊轮12的轮轴呈水平布设，所述压实辊轮12的轮轴左右两端分别安装在两个所述竖向导向杆11的底部；两个所述竖向导向杆11分别位于支架26的左右两侧。

实际使用过程中，所述竖向移动机构也可以采用电动移动机构。

本实施例中，所述机头10还包括沿上横梁3上部前后移动的上行走机构和沿上横梁3底部前后移动的下行走机构，所述上行走机构和所述下行走机构的结构相同且二者均为轮式行走机构；所述轮式行走机构包括前侧行走机构和位于所述前侧行走机构后侧的后侧行走机构，所述前侧行走机构和所述后侧行走机构均包括两个对称安装在支架26内部左右两侧的导向轮4。

实际安装时，所述前后移动驱动机构与支架26进行连接。

并且，所述前后移动驱动机构包括前后移动传动机构和安装在支架26上的驱动电机7，所述前后移动传动机构为齿轮齿条传动机构或链轮链条传动机构；所述前后移动传动机构与驱动电机7之间通过皮带轮传动机构进行传动连接；

所述齿轮齿条传动机构包括与所述皮带轮传动机构连接的齿轮16和与齿轮16配合的齿条9，所述齿条9安装在上横梁3底部；所述链轮链条传动机构包括与所述皮带轮传动机构连接的链轮和与所述链轮配合的链条，所述链条安装在上横梁3底部。

实际安装时，所述皮带轮传动机构包括同轴安装在驱动电机7的动力输出轴上的第一传动轮15和通过传动带6与第一传动轮15进行传动连接的第二传动轮17；所述齿轮16或所述链轮同轴安装在第二传动轮17的轮轴上。

本实施例中，所述前后移动传动机构为齿轮齿条传动机构。

实际使用时，所述前后移动传动机构也可以采用其它类型的传动机构。

同时，本实用新型还包括两个限位开关2，两个所述限位开关2分别位于布设在上横梁3前部的前限位开关和位于上横梁3后方的后限位开关，所述后限位开关安装在机架24上。

本实施例中，所述后限位开关安装在所述竖向立柱上。

同时，所述支架26的前后两侧分别设置有与所述前限位开关和所述后限位开关配合使用的撞杆8，所述撞杆8呈水平布设且其位于上横梁3上方。

本实施例中，所述连接臂23的销接轴上安装有手柄21。

实际加工时，所述单平口咬口28位于矩形金属风管1的长边上。所述矩形金属风管1的四个侧壁包括两个宽侧壁和两个窄侧壁，两个所述宽侧壁呈对称布设且两个所述窄侧壁呈对称布设，所述长边为矩形金属风管1的所述宽侧壁。

本实施例中，所述上横梁3和下横梁22均为矩形钢管。

实际使用时，本实用新型的工作过程如下：

步骤一、拔出连接臂1与下横梁22之间的销轴20，手持手柄21将连接臂1向上旋转180°，使上横梁3与下横梁22前部之间由闭口状态变为开口状态；

步骤二、根据矩形金属风管1的所述长边的宽度，将6根所述风管托杆18在水平面上转动，使左右对称布设的两根所述风管托杆18呈八字形布设，再将矩形金属风管1支撑于下模具14上，并使单平口咬口28嵌入下压槽25内，矩形金属风管1通过6根所述风管托杆18进行支撑；

步骤三、将连接臂23向下旋转180°，完成上横梁3与下横梁22的闭合连接；

步骤四、旋转手轮5，并通过两个所述竖向导向杆11使压实辊轮12向下压紧单平口咬口28；

步骤五、启动驱动电机7，并通过所述皮带轮传动机构和所述前后移动传动机构相配合，带动机头10在上横梁3由后向前移动，机头10移动过程中，带动压实辊轮12沿单平口咬口28直线向前滚动，并完成单平口咬口28的拼接压实过程。

实际使用过程中，所述前限位开关和后限位开关均与对驱动电机7进行控制的控制器连接。当机头10运行至上横梁3前部且撞杆8撞击所述前限位开关时，机头10运行停止并快速反向运动，直至撞杆8撞击所述后限位开关停止。

综上，采用本实用新型能对长边上布设单平口咬口28作为闭合缝的矩形金属风管1进行压实处理，并在垂直于板材方向将四层叠加板材间隙压实以杜绝风管本体闭合缝漏风隐患。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。