本發(fā)明涉及扁管加工設(shè)備和扁管加工方法。

背景技術(shù)：

隨著政府和用戶不斷的對(duì)節(jié)能環(huán)保提出更高的要求，在有限的空間范圍內(nèi)系統(tǒng)的能效被要求不斷提升，越來(lái)越需要更高性能的換熱器。按現(xiàn)有的技術(shù)只能通過(guò)增大換熱器的換熱面積來(lái)達(dá)到提高性能目標(biāo)，例如可以增大換熱器中流體流過(guò)的管道，這些管道可以與管道周圍的空氣交換熱，從而將流體的熱傳遞至環(huán)境中降低流體的熱。為了更加有效地傳遞流體的熱，管道被制造得具有更大的體積，更大的長(zhǎng)度，更大的厚度，這樣管道與空氣接觸面積可以增大，從而提高熱交換的效率。然而這大大增加了制造及安裝成本，并且管道的體積、長(zhǎng)度等收到空間的限制。制造者們都在研究在現(xiàn)有的技術(shù)上如何改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，希望能在有限的安裝空間里提高效率，降低成本。傳統(tǒng)的扁管加工方法形成的是直的扁管，需要新的加工方法制造滿足例如提高熱交換需要的扁管。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種扁管，其能夠在有限的空間內(nèi)延長(zhǎng)扁管與流體和周圍空氣接觸的有效長(zhǎng)度，提高熱交換的效率。

本發(fā)明的目的在于提供一種扁管加工設(shè)備和扁管加工方法，適于大批量生產(chǎn)的波浪形扁管，例如波浪形扁管，并且效率高，扁管的變形控制方便。

根據(jù)本發(fā)明一方面的扁管加工設(shè)備，包括至少一對(duì)輥，所述至少一對(duì)輥布置成在所述至少一對(duì)輥之間限定變形通道，并且當(dāng)所述至少一對(duì)輥相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)扁管沿第一方向通過(guò)所述變形通道，其中所述至少一對(duì)輥配置成能夠在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)在第一方向的橫向方向上來(lái)回平移，使得在 所述至少一對(duì)輥之間的扁管沿所述橫向方向上被彎曲變形。

根據(jù)本發(fā)明一方面的扁管加工方法，使用包括至少一對(duì)輥的加工設(shè)備加工扁管，所述加工方法包括步驟：使用具有至少一對(duì)輥的加工設(shè)備使得至少一對(duì)輥相對(duì)地布置并沿相反方向旋轉(zhuǎn)，在所述至少一對(duì)輥之間沿第一方向進(jìn)料扁管，同時(shí)使得所述至少一對(duì)輥沿與第一方向垂直的第二方向來(lái)回平移，形成波浪形扁管。

附圖說(shuō)明

圖1示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括一對(duì)輥的加工設(shè)備，其中圖1(a)、1(b)、1(c)、1(d)示出該對(duì)輥位于多種位置的情形；

圖2示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括多對(duì)輥的加工設(shè)備，其中示出該多對(duì)輥位于多種位置的情形；

圖3示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括多對(duì)輥的加工設(shè)備，其中該多對(duì)輥設(shè)置成整體移動(dòng)以接觸(圖3a)和不接觸扁管(圖3b)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例提供詳細(xì)參考，其范例在附圖中說(shuō)明，圖中相同的數(shù)字全部代表相同的元件。為解釋本發(fā)明下述實(shí)施例將參考附圖被描述。

根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，一種加工設(shè)備10，包括至少一對(duì)輥21、22，所述至少一對(duì)輥布置成在所述至少一對(duì)輥之間限定變形通道，并且當(dāng)所述至少一對(duì)輥相對(duì)地旋轉(zhuǎn)時(shí)扁管L沿第一方向通過(guò)所述變形通道。圖1中示出第一方向。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，加工設(shè)備10可以包括一對(duì)輥21、22。該一對(duì)輥在它們之間限定變形通道，變形通道沿第一方向。當(dāng)一對(duì)輥旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，扁管沿第一方向通過(guò)所述變形通道。此處，扁管的長(zhǎng)度方向沿第一方向。一對(duì)輥之間的輥表面間距等于或稍小于扁管的寬度，應(yīng)該知道扁管的寬度是相對(duì)于扁管的長(zhǎng)度方向或縱向方向而言的橫向上的跨度。由此，兩個(gè)相對(duì)布置并且反向地旋轉(zhuǎn)的輥將與扁管直接接觸，并且輥對(duì)扁管可以施加壓力，在存在壓力的情況下，輥的反向旋轉(zhuǎn)可以 驅(qū)動(dòng)扁管通過(guò)變形通道，如圖1(a)所示。在本發(fā)明的實(shí)施例中，扁管可以通過(guò)其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)通過(guò)變形通道，而不是在輥的摩擦力的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該一對(duì)輥在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)(此時(shí)扁管沿第一方向移動(dòng))，還沿第一方向的橫向方向來(lái)回平移。在如圖1(b)和(c)所示的加工設(shè)備中，一對(duì)輥21、22左右平移。由于輥的橫向移動(dòng)，扁管L被輥施加力變形，當(dāng)輥?zhàn)笥乙苿?dòng)時(shí)，扁管被變形為波浪形?，F(xiàn)有技術(shù)中扁管都是直的，現(xiàn)有技術(shù)的加工設(shè)備不能夠制造波浪形扁管。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工設(shè)備的至少一對(duì)輥的半徑不大于將要彎曲的扁管的彎曲半徑。輥的半徑小于波浪形扁管的彎曲部W的半徑是有利的，這樣通過(guò)選擇輥的半徑和輥的橫向平移速度可以調(diào)整波浪形扁管的彎曲部W的半徑。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工設(shè)備的至少一對(duì)輥是可拆卸的，通過(guò)選擇輥的大小調(diào)整波浪形扁管的彎曲部的尺寸和形狀。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，扁管的彎曲部W可以由圓弧構(gòu)成，例如如圖1(b)所示，彎曲部的半徑可以指的是圓弧的直徑，彎曲部的角度可以指的是圓弧跨度對(duì)應(yīng)的角度。

當(dāng)輥沿橫向平移的幅度大，彎曲部的橫向幅度或跨度就大，彎曲部的半徑就大。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，加工設(shè)備的一對(duì)輥反向地旋轉(zhuǎn)，并且輥不作橫向移動(dòng)，此時(shí)扁管被形成有直線部分Z，如圖1(d)所示。這樣，形成的扁管包括波浪形的彎曲部，同時(shí)還包括彎曲部。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，加工設(shè)備10可以包括多對(duì)輥，如圖2所示。多對(duì)輥協(xié)同運(yùn)動(dòng)可以共同加工扁管的彎曲部W。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，加工設(shè)備包括多對(duì)半徑較小的輥，如圖2(b)和2(c)所示。這些輥可以布置成構(gòu)成兩排，并且每一對(duì)輥都可以沿第一方向的橫向方向平移，通過(guò)設(shè)置不同的參數(shù)，這些輥可以使得扁管形成預(yù)定半徑的彎曲部。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，輥的擠壓還可以調(diào)整扁管的寬度。例如，在成型的扁管進(jìn)一步通過(guò)輥?zhàn)冃螘r(shí)，可以通過(guò)輥之間的變形通道的寬度 調(diào)整扁管的寬度。這樣通過(guò)輥的加工，可以形成想要的波浪形并且具有預(yù)定寬度的扁管。根據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備可以連續(xù)變形扁管。

根據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備的輥可以在旋轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動(dòng)扁管進(jìn)料，這樣輥的旋轉(zhuǎn)速度與扁管的進(jìn)料速度大體相同。當(dāng)輥沿第一方向的橫向方向平移時(shí)，扁管具有波浪形外形輪廓，當(dāng)輥停止橫向平移時(shí)，扁管是線性形，僅寬度被進(jìn)一步調(diào)整。因而，根據(jù)本發(fā)明的加工設(shè)備可以加工具有彎曲部和直線部的扁管。具有彎曲部和直線部的扁管是有利的，可以通過(guò)直線部插入集流管。在連續(xù)加工中，具有直線部的扁管可以在直線部切斷。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加工設(shè)備，包括卷料開(kāi)卷裝置，其用于對(duì)展開(kāi)卷料和切斷卷料。卷料可以例如是板胚卷，例如鋼板卷，鋁板卷等。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加工設(shè)備，可以包括整形裝置，用于對(duì)展開(kāi)的胚料整形，例如平整胚料以備進(jìn)一步加工成型。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加工設(shè)備，包括加熱裝置，例如加熱爐。將胚料加熱升溫至胚料易于變形或流動(dòng)的溫度是有利的。例如將胚料升溫至等于或高于胚料易于變形或流動(dòng)的溫度可以使得進(jìn)一步加工變形胚料的阻力變小，因而加工用的輥收到的損傷減小，輥的壽命得以延長(zhǎng)；并且，胚料中形成裂紋的機(jī)會(huì)大大減?。挥捎谂吡系臏囟雀咭子谧冃?，因而可以容易地加工至預(yù)定尺寸，胚料的尺寸控制更加準(zhǔn)確，成型效果好。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加工設(shè)備，包括成型裝置，用于對(duì)扁管胚料成型，例如成型為扁管。例如當(dāng)扁管胚料被加熱至預(yù)定高溫之后，利用成型裝置對(duì)扁管胚料成型。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的加工設(shè)備，多對(duì)輥可以布置在成型裝置下游，這樣成型的扁管可以不經(jīng)過(guò)冷卻直接通過(guò)多對(duì)輥彎曲變形。例如扁管在成型裝置出口端出來(lái)，此時(shí)扁管的溫度仍然較高，例如扁管此時(shí)仍然可以處于材料易于變形或流動(dòng)的溫度，扁管進(jìn)入多對(duì)輥之間，輥旋轉(zhuǎn)并同時(shí)沿扁管的橫向平移，扁管被變形彎曲，并且扁管的寬度被成對(duì)的輥進(jìn)一步修整。由于扁管此時(shí)易于變形，因而此時(shí)的變形難度低，扁管的管壁內(nèi)不易出現(xiàn)裂紋，加工精度得以提高，并且成材率提高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工設(shè)備還可以包括冷卻裝置、噴鋅裝置等其他進(jìn)一步處理和精加工裝置，例如矯正裝置。冷卻裝置和和噴鋅裝置， 用于冷卻加工形成的波浪形扁管并對(duì)扁管噴鋅處理。冷卻過(guò)程中，材料可能會(huì)因?yàn)槭湛s變形，矯正裝置可用于矯正成型的扁管。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工設(shè)備包括多對(duì)輥，如圖3所示。多對(duì)輥構(gòu)成兩排，在圖中變形通道左邊的輥構(gòu)成一排，右邊的輥構(gòu)成一排，左右兩排輥整體橫向移動(dòng)，在兩排輥之間形成變形通道。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工設(shè)備的多對(duì)輥中設(shè)置第一對(duì)輥，該第一對(duì)輥第一對(duì)輥用于將扁管引入變形通道中，并且該第一對(duì)輥在扁管變形過(guò)程中橫向位置固定，如圖3(b)中的輥321和322。當(dāng)其他輥321’、322’接觸并擠壓扁管的時(shí)候，該第一對(duì)輥321和322可以接觸并擠壓扁管；當(dāng)其他輥分離，不接觸扁管的時(shí)候，該第一對(duì)輥保持接觸并擠壓扁管。當(dāng)沒(méi)有附加的驅(qū)動(dòng)線材的裝置時(shí)，該第一對(duì)輥可以作為驅(qū)動(dòng)輥。該第一對(duì)輥可以用作引導(dǎo)輥。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工設(shè)備包括控制裝置，所述控制裝置配置成控制所述至少一對(duì)輥的每一對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)速度和在所述橫向方向上的平移速度，以便獲得具有彎曲部的波浪形扁管。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制裝置還控制所述至少一對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)速度和在所述橫向方向的平移速度，使得波浪形扁管除彎曲部以外還包括直線部分。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制裝置配置成控制所述至少一對(duì)輥相互協(xié)作地連續(xù)操作以形成不同形狀的具有不同彎曲部的波浪形扁管。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制裝置還控制所述至少一對(duì)輥使得所述至少一對(duì)輥相互離開(kāi)以便扁管在不接觸輥的情況下通過(guò)變形通道，從而形成直線部分。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制裝置還控制其他操作，例如加熱、冷卻、矯正、噴鋅等。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其中所述至少一對(duì)輥是可拆卸的，通過(guò)選擇輥的大小調(diào)整波浪形扁管的尺寸和形狀。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工方法使用包括至少一對(duì)輥的加工設(shè)備加工扁管，所述加工方法包括步驟：使用具有至少一對(duì)輥的加工設(shè)備使得至少一對(duì)輥相對(duì)地布置并沿相反方向旋轉(zhuǎn)，在所述至少一對(duì)輥之間沿第 一方向進(jìn)料扁管，同時(shí)使得所述至少一對(duì)輥沿與第一方向垂直的第二方向來(lái)回平移，形成波浪形扁管。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，至少一對(duì)輥配置成每一對(duì)輥能夠獨(dú)立操作，包括每一對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)和每一對(duì)輥的橫向移動(dòng)速度，如圖2所示。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一對(duì)輥配置成兩排輥的陣列，所述兩排輥的陣列之間形成變形通道，并且兩排輥的陣列能夠各自整體地橫向移動(dòng)，如圖3所示。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，加工方法包括控制所述至少一對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)速度和在所述橫向方向的平移速度，使得波浪形扁管除彎曲部以外還包括直線部分。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，加工方法包括控制所述至少一對(duì)輥的每一對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)速度和在所述橫向方向上的平移速度，以便獲得具有彎曲部的波浪形扁管。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，加工方法包括控制所述至少一對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)速度和在所述橫向方向的平移速度，使得波浪形扁管除彎曲部以外還包括直線部分。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，加工方法還包括步驟：在加工扁管之前加熱用于形成扁管的扁管胚料至大體等于或高于扁管胚料易于變形或流動(dòng)的溫度。

加工方法還包括步驟：使用加工設(shè)備將用于形成扁管的扁管胚料加工成型為所需扁管。優(yōu)選地，使用加工設(shè)備將已經(jīng)加熱至易于變形或流動(dòng)的溫度的扁管胚料加工成型為所需扁管。例如，對(duì)胚料加熱升溫，在預(yù)定溫度條件下，將板材加工為扁管。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工方法包括：在加熱扁管胚料之前，清洗扁管胚料。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加工方法包括卷料開(kāi)卷步驟、整形步驟、加熱步驟、成型步驟、形成波浪形扁管步驟、矯正或整形步驟。

卷料開(kāi)卷步驟：將成卷的胚料展開(kāi)。由于展開(kāi)的扁管胚料會(huì)由于彈性變形，因此需要整形。整形后的扁管進(jìn)一步加熱升溫至預(yù)定溫度，使得材料易于變形或流動(dòng)。對(duì)處于高溫的胚料加工成型為扁管。接下來(lái)通 過(guò)多對(duì)相對(duì)布置且反向旋轉(zhuǎn)的輥進(jìn)一步對(duì)成型扁管加工，例如進(jìn)一步對(duì)扁管加工，輥在扁管的橫向方向上來(lái)回周期平移，扁管被彎曲為波浪形。由于扁管仍然處于易于變形或流動(dòng)的溫度條件，因而輥對(duì)扁管施加的力大大減小，即僅需要較小的力就可以彎曲扁管，扁管內(nèi)部形成裂紋的機(jī)會(huì)也大大減小。隨后對(duì)變形為波浪形扁管冷卻，進(jìn)一步整形矯正。還可以對(duì)扁管噴鋅處理。

盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的典型實(shí)施例，具體示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的多種改變。