銅排軟連接熱縮烤管機(jī)的設(shè)計(jì)

劉鴻宇

摘要：本文介紹了一種銅排軟連接套管自動(dòng)烘烤機(jī)，通過加熱箱加熱使銅排軟連接的套管受熱收縮，整體結(jié)構(gòu)包括主體機(jī)身與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、電器機(jī)構(gòu)和智能控制模塊。溫度控制芯片可調(diào)節(jié)溫度和風(fēng)力，提高熱縮工藝的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：銅排軟連接；套管；控制；熱縮

銅排軟連接作為新能源汽車動(dòng)力電池模組的連接部件，具有流通電流大、吸振緩沖適應(yīng)多種工作環(huán)境的能力，在生產(chǎn)銅排軟連接時(shí)，會(huì)給它套上一段聚丙烯管并加熱，使聚丙烯管徑向收縮緊貼在銅排軟連接的表面，起到絕緣、防潮、密封和保護(hù)銅排的作用。現(xiàn)階段銅排軟連接套管烘烤技術(shù)較為落后，采用人工手持電熱吹風(fēng)機(jī)烘烤套管完成熱縮工序，操作耗時(shí)耗力、效率低下。本文介紹的銅排軟連接熱縮烤管機(jī)，通過電器控制、傳輸、加熱完成熱縮工序，不僅提高了生產(chǎn)效率而且保證了熱縮產(chǎn)品的質(zhì)量。

1 銅排軟連接熱縮烤管機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

銅排軟連接熱縮烤管機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中：①電控箱；②輸送線；③導(dǎo)向桿；④散熱扇；⑤上加熱箱；⑥驅(qū)動(dòng)電機(jī)；⑦支撐桿；⑧可調(diào)輪轱；⑨下加熱箱；⑩智能溫控箱。烤管機(jī)工作時(shí)，將已套聚丙烯管的銅排軟連接放入輸送線從動(dòng)輥端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)輸送線向內(nèi)運(yùn)行，導(dǎo)向桿調(diào)整銅排位置，防止銅排與風(fēng)道側(cè)壁刮擦。上、下加熱箱同時(shí)從銅排軟連接的兩側(cè)加熱，散熱扇轉(zhuǎn)動(dòng)使加熱箱內(nèi)的熱空氣產(chǎn)生對流，智能溫控箱根據(jù)需求調(diào)節(jié)溫度。作為本設(shè)計(jì)最重要的部分，烘烤區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響到烤管的工作效率。為了提高加熱速度，上、下加熱箱均設(shè)三塊加熱板，四面封閉同時(shí)加熱，加熱板選擇碳化硅紅外加熱板，功率3kW，在加熱時(shí)發(fā)出遠(yuǎn)紅外線，在聚丙烯套管上產(chǎn)生吸收、反射、折射效果，加熱均勻、速度快且節(jié)省能源。合理的風(fēng)道可以提高熱風(fēng)的循環(huán)速度和利用效率，為了防止熱風(fēng)逸散，在風(fēng)道的兩端設(shè)強(qiáng)制風(fēng)幕機(jī)進(jìn)行截風(fēng)，風(fēng)道側(cè)面采用雙層結(jié)構(gòu)，其中外層使用1.5mm冷板，內(nèi)層使用1.1mm鍍鋅板，內(nèi)部填充60mm保溫巖棉以減少熱量散失。熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)采用電機(jī)配多葉式風(fēng)葉運(yùn)風(fēng)，每段配置一套，四段都設(shè)有溫度傳感器，采用數(shù)顯智能溫控表，分段控溫，單獨(dú)運(yùn)風(fēng)。

2 銅排軟連接熱縮烤管機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為烤管機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件，轉(zhuǎn)速和功率大小直接決定了熱縮烤管的效果，為了保證電機(jī)能適應(yīng)烤管機(jī)的工作要求，驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇三相異步減速調(diào)速電動(dòng)機(jī)，來保證輸送線的速度與烘烤時(shí)間相匹配。電機(jī)的功率因數(shù)和效率隨負(fù)荷變化而變化，查詢電機(jī)功率因數(shù)與效率資料可得，減速調(diào)速電機(jī)帶3/4負(fù)載時(shí)的效率和功率因數(shù)都較高，因此減速調(diào)速電機(jī)額定功率選得比負(fù)載功率稍大較好，根據(jù)運(yùn)輸線的負(fù)荷與傳送速度，可選用型號為61K200RC2FT三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率200W，額定轉(zhuǎn)速1350r/min。

3 銅排軟連接熱縮烤管機(jī)的溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

溫控箱控制系統(tǒng)如圖2所示，加熱箱內(nèi)設(shè)置的溫度傳感器采集風(fēng)道溫度，51單片機(jī)接收溫度數(shù)據(jù)后進(jìn)行運(yùn)算處理，將處理后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)溫度值進(jìn)行對比，然后對電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的波形占空進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)需求調(diào)節(jié)散熱電機(jī)的轉(zhuǎn)速，完成風(fēng)道溫度的智能控制。

溫控系統(tǒng)主要由主程序，溫度采集程序和電機(jī)控制程序組成。主程序的工作流程是：系統(tǒng)啟動(dòng)后，先對定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行初始化、開中斷，設(shè)定散熱電機(jī)的初始轉(zhuǎn)速，使用溫度傳感器測量風(fēng)道的溫度，將測量的溫度數(shù)據(jù)上傳，與初始溫度設(shè)定值進(jìn)行對比，溫度高于設(shè)定值則增大散熱電機(jī)的轉(zhuǎn)速，加快散熱；溫度低于設(shè)定值則減小散熱電機(jī)的轉(zhuǎn)速，減慢散熱；同時(shí)將溫度傳感器測量的數(shù)據(jù)輸入到顯示屏上，用以查看。程序完成后，每2S后進(jìn)行下一循環(huán)，直到測量到的溫度數(shù)值與初始設(shè)定值相同，散熱電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定。

4 結(jié)論與展望

本文設(shè)計(jì)的銅排軟連接熱縮烤管機(jī)完成了銅排烤管工藝的自動(dòng)化生產(chǎn)，伴隨著新能源汽車快速發(fā)展對動(dòng)力電池軟連接產(chǎn)品的巨大需求，將會(huì)給銅排軟連接熱縮烤管機(jī)帶來廣闊的市場前景。

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