專利名稱：用于偏心集熱管的插管機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環保能源技術，特別是涉及一種用于太陽能偏心集熱管的內管 插入外管的插管機的技術。
背景技術：
太陽能集熱管是太陽能熱水器的特殊關鍵部分，它是收集太陽能與常溫水進行 熱交換的功能性部件。傳統的太陽能集熱管(見圖l)，由同軸的無色透明的玻璃外
管r和外壁鍍有集熱膜的內管2'組成，內管的一端通過端頭支架與透明外管連接 并被托持，另一端被封成環形封口，內外管間的環形夾縫被抽為真空，這樣不僅能 保護內管外壁的鍍膜層，還能起到內管集熱后，其熱量不易外傳反流的隔熱作用。 這種集熱管的內管插入外管并固定的過程比較簡單，但是這種傳統太陽能集熱管在 實際應用中，只有朝陽的那一邊能起到集熱作用，而背陽的一邊幾乎起不到集熱作
用，使得內管外壁360。方位的鍍膜層未被充分利用。
太陽能偏心集熱管(見圖2、圖3)，就是針對上述傳統太陽能集熱管的弊病所 作的改進，這種集熱管的外管1和外壁鍍有集熱膜的內管2不再同軸，而是通過二 個支架3將內管2夾持在外管1內特定的偏心位置上；同時在靠近內管偏心方位一 側的外管內壁上鍍有反射膜，由于該反射膜是處于圓弧凹面上，因此具有折射聚焦 效應，用其收集陽光，聚焦后對太陽能集熱內管背陽的一邊輻照加熱，即可解決原 先集熱管背陽面不起作用的弊病，從總體上可實現對集熱管全面集熱的效果，大大 提高了熱效率。但是這種集熱管的內管插入外管并固定的過程實現較為復雜，由圖 2可見，要將細長的內管順利地置于外管內，必須注意以下幾點1)內管向外管里 放置(插入)過程中，不能損傷內、外管的鍍膜面，否則會影響集熱管的性能；2)內管插入外管內并放置完畢后，必須穩定可靠的被托持在偏心位置，而且其軸線與 外管的軸線應當平行，否則會影響集熱效率；3)必須要有一定的產能效率，便于批 量作業。
由于夾持內管的支架是一彈性構件(見圖三)，通過其自身的彈性將內管固定夾 持，而且必須通過外管內壁的支撐并結合自身的彈性才能穩定的固定在特定的偏心 位置上，因此在支架送入外管之前，必須預先將其收攏縮小至比外管內徑小3-4mra， 以確保不會劃傷外管半圓內壁上的反射膜層，待其插入至指定位置后再使其展開。
綜上所述，如何將支架及內管以批量作業的形式安全可靠的插入外管并固定是 太陽能高效集熱管能否推廣應用的前提，也是關鍵所在。
實用新型內容
針對上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種 內管向外管里放置(插入)過程中，不會損傷內、外管的鍍膜面，且內管插入外管 內并放置完畢后，能穩定可靠的被托持在偏心位置，集熱效率及產能效率高，便于 批量作業的用于偏心集熱管的插管機。
為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種用于偏心集熱管的插管機， 集熱管包括外管、內管和用于夾持內管的至少兩個彈性支架，插管機包括機身，機 身上分別設的用于鎖持外管的外管鎖持裝置、用于鎖持內管的內管鎖持裝置、驅動 裝置，其特征在于，所述的內管鎖持裝置包括
一插桿，用于鎖持內管，可滑動的設于機身上并與驅動裝置的動力輸出端連接， 能被驅動裝置驅動作插入外管或退出外管的直線運動，所述的插桿上設有供彈性支 架插入的支架定位槽及用于鎖定彈性支架的鎖卡機構，所述的內管放置于插桿上并 由彈性支架鎖持后形成一個最大外徑小于外管內徑的整體；
一解鎖機構，通過鋼絲連接插桿上的鎖卡機構，并能通過鋼絲拉動鎖卡機構使其解鎖，從而將彈性支架從支架定位槽中釋放；
一內管軸向定位機構，用于定位鎖持有內管的插桿，使定位后鎖持有內管的插 桿整體與外管同軸，且插桿上所鎖持的內管被定位于外管的偏心軸線上。
進一步的，所述的插桿上設有窄槽，用于埋設連接解鎖機構與鎖卡機構的鋼絲。 進一步的，所述的插桿由圓形段、U形段、扇形段組成，所述的圓形段截面為 實心圓，用于連接機身，所述的U形段周面沿軸向設有開口向上的U形槽，所述的 扇形段截面呈扇形且外弧面向下，其上端的內弧面與U形槽底面連接，所述的插桿 通過U形段的U形槽及扇形段的內弧面托持內管。
進一步的，所述的扇形段從其與U形段接合處起至尾端其截面面積逐漸減小， 所述的支架定位槽設于扇形段兩側邊的斜面上。
進一步的，所述的機身上還設有與插桿底面活動連接的插桿支撐機構，用于支 撐插桿使其不會因重力原因而向下彎曲。
進一步的，所述的插桿支撐機構在插桿插向外管時能自動讓位。 進一步的，所述的內管軸向定位機構在插桿插向外管時能自動讓位。 進一步的，所述的外管鎖持裝置包括端頭定位器、外管托架，所述的外管托架 用于鎖持外管，所述的外管托架與外管的接觸面為弧面向下的半圓弧，所述的端頭 定位器用于外管的軸向距離定位。
本實用新型提供的用于偏心集熱管的插管機，將內管及夾持內管的彈性支架鎖 持于插桿上并定位后再插入外管，且能在插入至外管內的設定位置后通過拉動鎖卡 機構釋放彈性支架使其依靠自身彈性固定在外管內壁，由于插桿鎖持內管后其整體 的最大處外徑小于外管內徑，而且彈性支架被固定在插桿上，使其與內管之間不會 有軸向的移動，所以在內管向外管插入過程中，不會損傷內、外管的鍍膜面；由于 插桿上設有支架定位槽，所以每次插入作業時彈性支架都能被放置于準確位置，不 會有錯位現象發生，使得內管插入外管內并放置完畢后能被彈性支架穩定可靠的托持在偏心位置，從而能提高集熱效率及產能效率；另外，使用插桿方式也便于批量 作業。
圖1是傳統的太陽能集熱管的結構示意圖； 圖2是偏心集熱管的結構示意圖； 圖3是偏心集熱管的彈性支架的結構示意圖； 圖4是本實用新型實施例的插管機的主視圖； 圖5是本實用新型實施例的插桿的俯視圖； 圖6是圖5沿A-A方向剖切后的剖視圖； 圖7是圖5沿B-B方向剖切后的剖視圖； 圖8是圖5沿C-C方向剖切后的剖視圖9是本實用新型實施例的插桿的主視圖； 圖IO是本實用新型實施例的插桿的仰視圖11是本實用新型實施例的解鎖機構的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不 用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本 實用新型的保護范圍。
如圖4-圖11所示，本實用新型實施例所提供的一種用于偏心集熱管的插管機， 集熱管包括外管1、內管2和用于夾持內管1的至少兩個彈性支架3，插管機包括機 身4，機身4上分別設的用于鎖持外管1的外管鎖持裝置、用于鎖持內管2的內管 鎖持裝置、驅動裝置，其特征在于，所述的內管鎖持裝置包括
一插桿5，用于鎖持內管2，可滑動的設于機身4上并與驅動裝置的動力輸出端連接，能被驅動裝置驅動作插入外管1或退出外管1的直線運動，所述的插桿5上 設有供彈性支架3插入的支架定位槽6及用于鎖定彈性支架3的鎖卡機構7，所述 的內管2放置于插桿5上并由彈性支架3鎖持后形成一個最大外徑小于外管1內徑 的整體；
一解鎖機構8，通過鋼絲連接插桿5上的鎖卡機構7，并能通過鋼絲拉動鎖卡機 構7使其解鎖，從而將彈性支架3從支架定位槽6中釋放；
一內管軸向定位機構9，用于確立內管2與插桿5間的相對軸向位置，使定位 后鎖持有內管2的插桿5整體與外管1同軸，且插桿5上所鎖持的內管2被定位于 外管1的偏心軸線上。
如圖5-圖10所示，所述的插桿5上設有窄槽10，用于埋設連接解鎖機構8與 鎖卡機構7的鋼絲。
所述的插桿5由圓形段ll、 U形段12、扇形段13組成，所述的圓形段ll截面 為實心圓，用于連接機身4，所述的U形段12周面沿軸向設有開口向上的U形槽， 所述的扇形段13截面呈扇形且外弧面向下，其上端的內弧面與U形槽底面連接，所 述的插桿5通過U形段12的U形槽及扇形段13的內弧面托持內管2。
所述的扇形段13從其與U形段12接合處起至尾端其截面面積逐漸減小，所述 的支架定位槽6設于扇形段13兩側邊的斜面上。
如圖4所示，所述的機身4上還設有與插桿5底面活動連接的插桿支撐機構14， 用于支撐插桿5使其不會因重力原因而向下彎曲。
所述的插桿支撐機構14和內管定位機構9在插桿5插向外管1時能在PLC控制 下自動讓位。
所述的解鎖機構8能在PLC控制下在插桿5插入至外管1內的設定位置后自動 拉動鎖卡機構7使其釋放被鎖定的彈性支架3。
如圖4所示，所述的外管鎖持裝置包括端頭定位器15、外管托架16，所述的外管托架16用于鎖持外管1，所述的外管托架16與外管1的接觸面為弧面向下的半 圓弧，可用于外管反射膜的定位，所述的端頭定位器15用于外管1的軸向距離定位。 所述的驅動裝置包括氣缸、由氣缸驅動的直線行程機構17，所述的插桿5連接 行程機構17的動力輸出端，所述的機身4上設有供插桿5滑動的直線導軌，所述的 氣缸經直線行程機構17驅動插桿5在直線導軌上作插入外管1或退出外管1的直線 運動。
所述的直線行程機構17包括齒輪、固定齒條、運動齒條。 所述的氣缸是直線型短氣缸。
本實施例的運動齒條的行程是氣缸行程的2倍，運動齒條的行程也可以視情況 改變。
使用時，按以下步驟進行
1) 先將內管放置于插桿的u形槽中，扇形段的上端的內弧面輔助u形槽共同托
持內管，再將彈性支架插入支架定位槽并收緊，然后再將鎖卡機構向前撥移鎖定，
使彈性支架保持收緊狀態，從而將內管鎖持于插桿上；
2) 啟動驅動裝置，插桿被驅動帶著內管及彈性支架向外管插入，同時插桿支撐 機構和內管定位機構在PLC控制下自動讓位，由于鎖持有內管的插桿整體的最大處 外徑小于外管內徑，所以能順利進入外管而不損傷內管及外管上的鍍膜層；
3) 插桿插入至外管內設定位置后，解鎖機構在PLC控制下自動拉動鎖卡機構， 使其釋放被鎖定的彈性支架，彈性支架依靠自身彈性自動固定于外管內壁，然后插 桿被驅動退出外管，完成插入內管及放置彈性支架的作業。
結合工作效率及操作人員的身形條件，本實施例的機身上可同時進行6根集熱 管的插管作業，其它可同時進行插管作業的集熱管數量的增減都屬本例所包括內容。
權利要求1、一種用于偏心集熱管的插管機，集熱管包括外管、內管和用于夾持內管的至少兩個彈性支架，插管機包括機身，機身上分別設的用于鎖持外管的外管鎖持裝置、用于鎖持內管的內管鎖持裝置、驅動裝置，其特征在于，所述的內管鎖持裝置包括一插桿，用于鎖持內管，可滑動的設于機身上并與驅動裝置的動力輸出端連接，能被驅動裝置驅動作插入外管或退出外管的直線運動，所述的插桿上設有供彈性支架插入的支架定位槽及用于鎖定彈性支架的鎖卡機構，所述的內管放置于插桿上并由彈性支架鎖持后形成一個最大外徑小于外管內徑的整體；一解鎖機構，通過鋼絲連接插桿上的鎖卡機構，并能通過鋼絲拉動鎖卡機構使其解鎖，從而將彈性支架從支架定位槽中釋放；一內管軸向定位機構，用于定位鎖持內管后的插桿，使定位后鎖持有內管的插桿整體與外管同軸，且插桿上所鎖持的內管被定位于外管的偏心軸線上。
2、 根據權利要求1所述的偏心集熱管的插管機，其特征在于所述的插桿上設 有窄槽，用于埋設連接解鎖機構與鎖卡機構的鋼絲。
3、 根據權利要求1所述的偏心集熱管的插管機，其特征在于所述的插桿由圓 形段、U形段、扇形段組成，所述的圓形段截面為實心圓，用于連接機身，所述的U 形段周面沿軸向設有開口向上的U形槽，所述的扇形段截面呈扇形且外弧面向下， 其上端的內弧面與U形槽底面連接，所述的插桿通過U形段的U形槽及扇形段的內 弧面托持內管。
4、 根據權利要求3所述的偏心集熱管的插管機，其特征在于所述的扇形段從 其與U形段接合處起至尾端其截面面積逐漸減小，所述的支架定位槽設于扇形段兩 側邊的斜面上。
5、 根據權利要求1所述的偏心集熱管的插管機，其特征在于所述的機身上還設有與插桿底面活動連接的插桿支撐機構，用于支撐插桿使其不會因重力原因而向 下彎曲。
6、 根據權利要求5所述的偏心集熱管的插管機，其特征在于所述的插桿支撐 機構在插桿插向外管時能自動讓位。
7、 根據權利要求1所述的偏心集熱管的插管機，其特征在于所述的內管軸向 定位機構在插桿插向外管時能自動讓位。
8、 根據權利要求1所述的偏心集熱管的插管機，其特征在于所述的外管鎖持 裝置包括端頭定位器、外管托架，所述的外管托架用于鎖持外管，所述的外管托架 與外管的接觸面為弧面向下的半圓弧，所述的端頭定位器用于外管的軸向距離定位。
專利摘要一種用于偏心集熱管的插管機，涉及環保能源技術領域，所解決的是偏心集熱管的內管放置于外管內的技術問題。集熱管包括外管、內管和彈性支架，該插管機包括機身，機身上分別設的外管鎖持裝置、內管鎖持裝置、驅動裝置，其特征在于，所述的內管鎖持裝置包括一插桿，能被驅動裝置驅動作直線運動，插桿上設有供彈性支架插入的支架定位槽及用于鎖定彈性支架的鎖卡機構，并能通過彈性支架將內管鎖持于插桿上；一解鎖機構，通過鋼絲連接鎖卡機構，并能拉動鎖卡機構使其解鎖；一內管軸向定位機構，用于定位鎖持內管后的插桿，使插桿上所鎖持的內管被定位于外管的偏心軸線上。利用本實用新型提供的插管機，插管過程安全可靠，便于批量作業。
文檔編號B23P19/04GK201253748SQ20082015232
公開日2009年6月10日 申請日期2008年8月26日 優先權日2008年8月26日
發明者丁鴻年, 俞永祥, 廉和平, 王仲建, 裴仁清, 鄧鋼鋒, 顧建宏 申請人:上海星派能源科技有限公司