制冷热交换器U形管液压及PLC系统设计制冷热交换器U形管成型机；液压系统；PLC控制器-word文档网

文档字数：21030

制冷热交换器U形管液压及PLC系统设计

摘要

1.主机功能介绍

该机为用于空调器等制冷器具中热交换器铜质管件的自动成型设备。机器的功能是通过送料、夹紧、弯曲、切断等动作，同时将两根Φ9.5±0.1、壁厚0.5mm（可根据用户需要而定）的直铜管（L=2―3m）连续逐段弯制成r=12.5mm的U形管（见图1―1）。

图1—1

该机由主机、液压系统和电控系统组。主机的卧式空腔机身采用钢板和槽钢焊接而成，主机的工作机构（见图1―2）包括送料机2、夹紧机构（送料夹紧3和弯曲夹紧4）、揩油退件孔11的定模0、附带心轴机构7的动模6、齿轮齿条式弯曲机构（图中未画出）、杠杆式切断机构12、退件机构13等部分。除弯曲机构处于机身下方外，其余机构均置于机身工作台上，两根待加工的管胚1在同一垂直平面内平行布置。该机采用压缩弯曲成形工艺，其自动循环工作过程为：送料夹紧机构3夹紧管肧→送料机构2按要求的长度向右送料→弯曲夹紧机构4将管肧夹紧，动模6与定模10合模，同时带有万向节式球头5的芯轴7插入管肧1→弯曲（动模随弯曲机构转动）→送料夹松开→送料机构复位，芯轴同时退出→开模（动模复位）→切断→切断机构12复位→退件机构13穿过孔11顶出管件→弯曲机构复位，同时弯曲夹松开，一个工作循环结束。通过螺钉螺母9调整万向节球头式芯轴的伸出长度，可以消除弯曲成形过程中的管件外弧开裂或内弧褶皱现象。

图1—2

2.液压及PLC系统简介

在整个液压传动机构中，泵源选用了双叶片泵供油。优点是流量均匀，旋转平稳，噪音小，控制简便。本液压传动系统属于小功率系统，调速方式采用了调速阀式进口节流调速回路，其速度换向方式电磁换向阀控制换向回路。定位夹紧系统采用三位四通换向阀来控制液压缸，以实现夹紧，松开的动作。

本液压系统的电气控制部分，是应用PLC实现的。 PLC选用了德国西门子S7-200系列CPU224型，同时扩展了一个输出模块EM222。S7-200可编程序控制器和其他可编程控制器比较，软硬件设计先进，使用了高品质材料和电子器件，具有更高的可靠性和更丰富的性能，硬件体积小，重量轻，安装方便，维护容易，

关键词制冷热交换器U形管成型机；液压系统；PLC控制器

摘要 1

Abstract 3

第1章绪论 1

1.1 液压传动概述 1

1.1.1 液压传动发展 1

1.1.2 液压传动概况 1

1.1.3 液压传动特点 2

1.2 PLC的发展概况 3

1.3 题目研究的目的及意义 3

1.4 本文所要研究的内容 4

第2章液压系统设计及计算 11

2.1 系统设计要求 11

2.2 分析系统工况 11

2.3 确定执行元件的工作压力 12

2.2.1 初选液压缸的工作压力 12

2.2.2 确定液压缸的主要结构系数 12

2.2.3 计算液压缸的工作压力,流量和功率 12

2.4 夹紧缸的设计 13

2.5 拟定系统原理图 14

2.5.1 速度控制回路的选择 14

2.5.2 换向和速度换接回路的选择 14

2.5.3 压力控制回路的选择 15

2.5.4 夹紧回路的选择 15

2.6 选择元件 15

2.6.1 选择液压泵 15

2.6.2 与液压泵匹配的电动机的选定 16

2.6.3 确定管道尺寸 16

2.6.4 液压油箱容积的确定 17

2.6.5 液压系统的验算 17

第3章液压集成块结构设计 18

3.1 液压集成回路设计 18

3.2 液压集成块及其设计 18

3.2.1 底板的设计 18

3.2.2 顶盖的设计 18

3.2.3 集成块的设计 19

第4章液压站的设计 20

4.1 油箱的设计 20

4.1.1 液压油箱有效容量的确定 20

4.1.2 油箱的外形尺寸 20

4.1.3 液压油箱的结构设计 20

4.2 液压站的结构设计 23

4.2.1 液压泵与电机安装方式 23

4.2.2 液压泵的安装以及液压泵和电动机的联轴器 23

4.2.3 液压站的结构设计 23

4.3控制要求 24

4.2.1绘制控制原理图 24

4.2.2需要注意的问题 24

第5章液压系统的PLC控制 25

5.1 选择PLC产品和此产品的优点 25

5.2 S7-200的硬件组成 25

5.2.1 基本单元 25

5.2.2 确定系统的总点数 25

5.2.3 确定PLC的型号 25

5.2.4 CPU及工作方式 25

5.2.5 工作电源 26

5.2.6 输入／输出及状态显示 26

5.2.7 扩展单元 26

5.2.8 S7-200的地址分配方法 26

5.2.9 I/O地址分配 27

5.3 控制面板 28

5.4 PLC外部接线图 29

5.5 PLC梯形图 30

结论 32

致谢 33

参考文献 34

附录 35