铜排软连接热缩烤管机的设计

刘鸿宇

摘要：本文介绍了一种铜排软连接套管自动烘烤机，通过加热箱加热使铜排软连接的套管受热收缩，整体结构包括主体机身与传动机构、加热机构、动力装置、电器机构和智能控制模块。温度控制芯片可调节温度和风力，提高热缩工艺的质量。

关键词：铜排软连接；套管；控制；热缩

铜排软连接作为新能源汽车动力电池模组的连接部件，具有流通电流大、吸振缓冲适应多种工作环境的能力，在生产铜排软连接时，会给它套上一段聚丙烯管并加热，使聚丙烯管径向收缩紧贴在铜排软连接的表面，起到绝缘、防潮、密封和保护铜排的作用。现阶段铜排软连接套管烘烤技术较为落后，采用人工手持电热吹风机烘烤套管完成热缩工序，操作耗时耗力、效率低下。本文介绍的铜排软连接热缩烤管机，通过电器控制、传输、加热完成热缩工序，不仅提高了生产效率而且保证了热缩产品的质量。

1 铜排軟连接热缩烤管机的机械系统设计

铜排软连接热缩烤管机整体结构如图1所示，其中：①电控箱；②输送线；③导向杆；④散热扇；⑤上加热箱；⑥驱动电机；⑦支撑杆；⑧可调轮轱；⑨下加热箱；⑩智能温控箱。烤管机工作时，将已套聚丙烯管的铜排软连接放入输送线从动辊端，驱动电机带动输送线向内运行，导向杆调整铜排位置，防止铜排与风道侧壁刮擦。上、下加热箱同时从铜排软连接的两侧加热，散热扇转动使加热箱内的热空气产生对流，智能温控箱根据需求调节温度。作为本设计最重要的部分，烘烤区的结构设计直接影响到烤管的工作效率。为了提高加热速度，上、下加热箱均设三块加热板，四面封闭同时加热，加热板选择碳化硅红外加热板，功率3kW，在加热时发出远红外线，在聚丙烯套管上产生吸收、反射、折射效果，加热均匀、速度快且节省能源。合理的风道可以提高热风的循环速度和利用效率，为了防止热风逸散，在风道的两端设强制风幕机进行截风，风道侧面采用双层结构，其中外层使用1.5mm冷板，内层使用1.1mm镀锌板，内部填充60mm保温岩棉以减少热量散失。热风循环系统采用电机配多叶式风叶运风，每段配置一套，四段都设有温度传感器，采用数显智能温控表，分段控温，单独运风。

2 铜排软连接热缩烤管机动力系统设计

驱动电机作为烤管机的驱动部件，转速和功率大小直接决定了热缩烤管的效果，为了保证电机能适应烤管机的工作要求，驱动电机选择三相异步减速调速电动机，来保证输送线的速度与烘烤时间相匹配。电机的功率因数和效率随负荷变化而变化，查询电机功率因数与效率资料可得，减速调速电机带3/4负载时的效率和功率因数都较高，因此减速调速电机额定功率选得比负载功率稍大较好，根据运输线的负荷与传送速度，可选用型号为61K200RC2FT三相异步电动机，额定功率200W，额定转速1350r/min。

3 铜排软连接热缩烤管机的温控系统设计

温控箱控制系统如图2所示，加热箱内设置的温度传感器采集风道温度，51单片机接收温度数据后进行运算处理，将处理后的数据与预设温度值进行对比，然后对电机驱动模块的波形占空进行调节，根据需求调节散热电机的转速，完成风道温度的智能控制。

温控系统主要由主程序，温度采集程序和电机控制程序组成。主程序的工作流程是：系统启动后，先对定时/计数器进行初始化、开中断，设定散热电机的初始转速，使用温度传感器测量风道的温度，将测量的温度数据上传，与初始温度设定值进行对比，温度高于设定值则增大散热电机的转速，加快散热；温度低于设定值则减小散热电机的转速，减慢散热；同时将温度传感器测量的数据输入到显示屏上，用以查看。程序完成后，每2S后进行下一循环，直到测量到的温度数值与初始设定值相同，散热电机的转速保持稳定。

4 结论与展望

本文设计的铜排软连接热缩烤管机完成了铜排烤管工艺的自动化生产，伴随着新能源汽车快速发展对动力电池软连接产品的巨大需求，将会给铜排软连接热缩烤管机带来广阔的市场前景。

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