一种用于地源热泵双U管件排气槽加工装置及方法与流程

本发明涉及热泵双u管件加工，具体为一种用于地源热泵双u管件排气槽加工装置及方法。

背景技术：

1、地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环系统，实现节能减排的功能。

2、双u管件是地源热泵中一个组成部件，双u管件一端焊接有管路，将双u管件的下端一般设置为锥形，便于下井，通过双u管件改变水的流向，实现热量循环，现有技术中的地源热泵双u管件多为方形体，而且在下井时不能有效的减小管件在井内受到的阻力问题，为此公司将双u管件设置为圆形结构，并在外表面开设有排气槽，排气槽有横向槽和环形槽组成，横向槽和环形槽连通，横向槽对称布置，在下降的时候能够起到排气和排水的作用，例如浙江爱康实业有限公司申请的专利，授权公告号cn218096685u，公开了一种地源热泵双u管件；但是该排气槽在加工的时候，存在效率低，工序复杂，对人员依赖程度高。

3、虽然解决了双u管件排气和排水的问题，却给双u管件的开槽带来了问题，以至于现有的排气槽加工需要两个开槽装置才能完成，并且还需要单独进行刨光作业，通过工装将双u管件固定，然后手动推动开槽机移动对管件进行横向开槽，然后松动双u管件，手动对双u管件转动180度，进行另一侧开槽，然后取出双u管件固定在另一个开槽设备的旋转工装上，手动转动开槽机，使开槽刀贴向双u管件的表面，取出开槽后的双u管件，然后进行抛光作业；通过手持抛光机对排气槽进行打磨抛光，或者手持双u管件贴向抛光机的抛光轮；由于工序复杂，每个工序都需要人工操作，而且需要多种设备的配合，才能完成排气槽加工，现有的这种方式存在的问题是，由于对人工的依赖程度高，开槽质量差，存在开槽的位置不固定，开槽深度不一和横向槽不对称的问题，而且打磨质量低，排气槽的表面粗糙，导致产品质量差，生产工序复杂，严重制约着企业的生产效率。

4、现有的开槽机结构简单，一般都是由机架、导轨、电机和开槽轮组成，例如中国专利申请号202220612042.0公开了一种开槽机，开槽机构沿水平方向滑动设在工作台上，通过驱动电机驱动开槽轮对墙面进行开槽；滑动驱动机构驱动开槽机构靠近或者远离墙面，该装置无法满足对双u管件排气槽加工；同样打磨装置也是由电机驱动打磨轮或者打磨带对工件进行抛光，完全依赖人工；针对现有装置对双u管件排气槽加工存在的问题，提出了一种用于地源热泵双u管件排气槽加工装置及方法。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于地源热泵双u管件排气槽加工装置及方法，该装置将开槽和打磨交叉进行，利用该装置可以一次性完成排气槽的加工，有效节省加工工序和减少设备的投入，自动化程度高，降低对人工的依赖程度，而且提高产品的生产效率和加工质量，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于地源热泵双u管件排气槽加工装置及方法，包括固定底架、翻转平台、u管加工支撑架、环形槽加工机构、侧面支撑架和横向槽加工机构，u管加工支撑架由左固定盘、右固定盘和连接导向柱组成，连接导向柱将左固定盘与右固定盘连接为整体，左固定盘上设置有接头固定机构，接头固定机构包括外齿回转轴承、接头固定座、接头定位柱、接头固定环、导向螺杆和顶紧弹簧，接头固定座与外齿回转轴承的外齿圈固定连接，接头定位柱的一端固定在接头固定座上，接头固定环与接头定位柱滑动连接，顶紧弹簧设置在接头固定环与接头固定座之间，导向螺杆穿在顶紧弹簧中，导向螺杆的一端与接头固定环固定连接，导向螺杆另一端的螺纹部穿至接头固定座的外侧，右固定盘上设置有尾部夹紧机构，尾部夹紧机构包括导环、无齿回转轴承和定位夹紧头，导环两侧分别设置有导向支臂，导向支臂与连接导向柱滑动连接，无齿回转轴承的外圈与导环固定连接，定位夹紧头与无齿回转轴承的内圈固定连接，右固定盘上固定有夹紧气缸，夹紧气缸的伸缩端与夹紧机构固定连接，翻转平台与固定底架铰接，u管加工支撑架设置在翻转平台的上方，且u管加工支撑架与翻转平台固定连接，翻转平台的上方设置有横向槽加工机构，横向槽加工机构包括横向槽切割机和横向抛光机，横向槽切割机包括开槽滑架，开槽滑架上设置有横向开槽刀，横向抛光机包括抛光滑架，抛光滑架上设置有横向抛光轮，横向抛光轮与横向开槽刀在同一直线上，侧面支撑架设置在u管加工支撑架的侧面，侧面支撑架上设置有环形槽加工机构，环形槽加工机构包括弧形臂和环形抛光架，环形抛光架与弧形臂的一端铰接，弧形臂上设置有环形抛光轮，弧形臂上设置有环形开槽刀。

3、进一步的，接头固定机构和尾部夹紧机构的中心在同一直线上，且接头固定机构和尾部夹紧机构的中心分别设置为中空结构，定位夹紧头设置为凸形中空结构，且定位夹紧头的一端内侧面设置有倒角，左固定盘的外侧设置有外环，外环与左固定盘之间沿圆周方向设置有连接柱，外齿回转轴承设置在外环与左固定盘之间，左固定盘与外齿回转轴承的内圈固定连接，接头固定座设置为中空结构，外环上设置有回转驱动电机，回转驱动电机的输出轴穿至外环的内侧，回转驱动电机的输出轴连接有小齿轮，小齿轮与外齿回转轴承的外齿圈啮合。

4、进一步的，接头固定机构与尾部夹紧机构之间设置有卸料机构，尾部夹紧机构包括卸料气缸ⅰ、橡胶头ⅰ、卸料气缸ⅱ和橡胶头ⅱ，导环的外侧设置有中心圆板，中心圆板与导环之间通过支腿固定连接，夹紧气缸的伸缩端与中心圆板外侧面固定连接，卸料气缸ⅰ固定在中心圆板的内侧面，卸料气缸ⅰ的伸缩端与橡胶头ⅰ固定连接，接头固定座的外侧通过螺栓固定连接有中心定位支架，中心定位支架上设置有卸料气缸ⅱ，卸料气缸ⅱ的伸缩端连接有橡胶头ⅱ，橡胶头ⅰ与橡胶头ⅱ在同一直线上。

5、进一步的，翻转平台的上方设置有微调支撑架，微调支撑架的下表面四角设置有导柱ⅰ，导柱ⅰ穿至翻转平台的下方，微调支撑架与翻转平台之间设置有垫板，垫板的厚度设置为1-3mm，垫板上开设有开口，开口卡在导柱ⅰ上，翻转平台的下表面中心设置有调节气缸，调节气缸的伸缩端穿至翻转平台的上方与微调支撑架固定连接，微调支撑架上设置有丝杠ⅰ，丝杠ⅰ的两侧设置有导柱ⅱ，抛光滑架和开槽滑架分别与导柱ⅱ滑动连接，开槽滑架的下表面与丝杠ⅰ的螺母固定连接，丝杠ⅰ的下方设置有抛光气缸，抛光滑架的下表面设置有镂空框架，丝杠ⅰ穿过镂空框架，抛光气缸的伸缩端与镂空框架固定连接。

6、进一步的，侧面支撑架的下表面设置有斜支撑板，斜支撑板等间距设置，斜支撑板的下端与翻转平台的下表面固定连接，固定底架上设置有翻转气缸，翻转气缸的固定端与固定底架铰接，斜支撑板上设置有固定轴，翻转气缸的伸缩端与固定轴转动连接。

7、进一步的，侧面支撑架上滑动连接有l形调节台，侧面支撑架上设置有丝杠ⅱ，l形调节台的下表面与丝杠ⅱ上的螺母固定连接，弧形臂的下端与l形调节台铰接，l形调节台的竖直面上转动连接有一段气缸，一段气缸的伸缩端与弧形臂铰接，弧形臂的侧面设置有用于驱动环形开槽刀转动的环形开槽电机。

8、进一步的，竖直端板的侧面铰接有二段气缸，二段气缸的伸缩端铰接有活动板，活动板与环形抛光架之间设置有自适应弹簧，环形抛光架上设置有导柱ⅲ，导柱ⅲ穿过自适应弹簧至活动板的外侧，环形抛光架的侧面设置有环形抛光电机，环形抛光架的前侧设置有防溅挡板。

9、进一步的，翻转气缸设置为两个，翻转气缸设置在固定底架的左右两侧，固定底架上设置有限位柱。

10、进一步的，弧形臂上设置有支撑筋，支撑筋上固定有顶部防护罩，左固定盘与右固定盘之间设置有侧面防护罩，该侧面防护罩位于连接导向柱的两侧， u管加工支撑架的两端设置有通槽，该通槽与横向槽加工机构对应。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、该结构设计巧妙、紧凑，对空间进行了利用，节省车间场地，该装置作为整体装置，只需放置双u管件接口，并通过尾部夹紧机构自动夹紧双u管件，整个打磨过程无需人工参与，自动化程度高，有效节省加工工序和减少设备的投入，该装置能够将开槽和打磨交叉进行，利用该装置可以一次性完成排气槽的加工，降低对人工的依赖程度，而且提高产品的生产效率和加工质量。

13、2、通过该装置能够对开槽的深度进行调节，并在开槽后自动进行打磨，满足使用需求，通过卸料机构将加工好的管件推出，配合翻转气缸推动翻转平台翻转，实现双u管件卸料工序，无需人工手动卸料。

14、3、松动或者拧紧导向螺杆上的螺母，可以改变顶紧弹簧的弹力，从而改变接头固定环在接头定位柱的位置，从而适应不同规格双u管件的接头管插入深度，顶紧弹簧还起到另一个作用是，使得接头固定环具有一定的弹性，在横向开槽过程中，避免与横向开槽刀硬性接触，起到保护横向开槽刀的作用。

15、4、在u管加工支撑架上即可完成排气槽的加工和打磨工作，抛光气缸的伸缩带动抛光滑架在导柱ⅱ上左右移动，在完成横向开槽后，通过抛光滑架上的横向抛光轮对槽进行抛光作业，由于该横向槽加工机构设置在 u管加工支撑架的下方，在开槽的过程中，可以有效的防止碎屑的飞溅，保证车间环境干净。