U形管换热器密封面修复专用装置的开发研究

摘要

随着国家经济的快速发展，U形管式换热器得到广泛的应用。为了满足社会生产需求，企业扩大生产规模，U形管式换热器也趋向大型化发展。在U形管式换热器制造和使用过程当中，一旦出现问题，由于管束过长，以目前的现有技术，U形管换热器管板管束焊装后，管板密封面无法再加工处理，造成制造过程及维修中许多问题。针对这一问题，设计了一种能在现场对管束焊装后的管板密封面进行精加工处理的专用装置。
　　 本课题在深入分析研究U形管式换热器的结构特点，对焊后管板管束侧密封面加工问题进行深入研究，提出了实现密封面加工的技术方案，研究开发了一台数控专用机床，用于管束焊装后的管板密封面的加工。机床的主运动采用调速电机驱动，轴向和径向进给运动采用步进电机驱动。并对机床的三个运动系统的结构进行了设计分析，对主要运动部件进行了计算与分析。机床的控制系统采用PLC可编程控制器为主控制器，通过自主开发的系统控制软件，实现密封面的成形加工。为了便于操作，设计了悬挂式移动操作台，可进行远程操作。
　　 本课题实现了U形管式换热器管束焊装后的管板密封面的有效加工，给U形管式换热器的制造维修带来极大的便利，给U形管式换热器制造和使用厂家能带来直接的经济效益，提高企业在市场中的竞争力，也拓宽了数控技术的应用领域。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

声明

第1章绪论

1.1课题目的意义、课题内容和来源

1.1.1课题目的意义

1.1.2课题来源

1.1.3课题内容

1.2国内研究现状

1.3数控机床的产生和发展

1.3.1数控机床的产生和发展

1.3.2数控机床未来的发展趋势

1.4 Solid Works、Cosmos Work分析软件简介

第2章 U形管式换热器制造工艺

2.1各部分制造

2.1.1壳1本

2.1.2封头

2.1.3管束

2.1.4管板

2.1.5折流板

2.2安装

2.2.1.管束的组装

2.2.2管束与管板的连接

2.2.3 U形管式换热器的整体组装要求

2.2.4安装前准备

2.3检验

2.3.1无损检测

2.3.2压力实验

2.4制造工艺存在的盲点

2.5本章小结

第3章 U形管式换热器结构特点及布局方案的确定

3.1 U形管式换热器管板部件的结构特点

3.2 U形管式换热器与机床布局的分析

3.3本章小结

第4章机床总体方案及参数的确定

4.1机床总体方案

4.2机床主要设计参数及切削用量确定

4.3本章小结

第5章传动系统及主要部件设计

5.1主运动传动系统设计

5.2进给传动系统设计

5.2.1轴向进给系统设计

5.2.2径向进给系统设计

5.3机床电机布线机构设计

5.4转臂部分的设计

5.5机床总体结构

5.6本章小结

第6章机床内啮合齿轮的分析

6.1.齿轮计算

6.2齿盘齿轮分析

6.3本章小结

第7章基于PLC的机床电气控制系统设计

7.1机床电气控制简述

7.1.1 PLC控制简介

7.1.2 PLC控制系统设计的基本原则

7.1.3 PLC控制系统设计的一般步骤

7.2机床电气控制构成与PLC选型

7.2.1以PLC为核心的CNC控制系统构成

7.2.2 PLC的选择

7.2.3控制系统组成

7.3 PLC的I／O端子分配及其连接

7.4本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A攻读学位期间所发表的学术论文