CN102847742B - 长u型管的成型控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长U型管的成型控制方法及系统，通过先上料、送料，然后推料，逐步将直管段推入成型拉模，通过拉模挤压，使得直管段头部从拉模穿出定型，使其径向截面由圆形挤压成椭圆形或近似椭圆形；控制拉料夹紧装置夹紧直管段穿出的定型部分，并水平向后拖动，将后续直管段从拉模中拉出，直至弯头段抵达拉模入口处停止；最后将长U型管退回，由接料托盘升起接料，并倒入传送带，送至产品暂存区。采用该成型控制方法，能够将长U型管的直管段由原来的圆形加工成椭圆形或近似椭圆形，并与弯头处光滑过渡。采用该长U型管制作的换热器具有换热风阻低、换热效果和换热能效佳、体积小、成本少、生产效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及冷凝管加工技术，更具体地说，涉及一种长U型管的成型控制方法及系统。
背景技术
当前在机械压缩制冷的设备中，常常会用到冷凝器、蒸发器等换热装置，通过冷凝器对高温高压的制冷剂散热，然后再进入室内通过蒸发器膨胀吸热，从而达到制冷的效果。而换热装置的散热效果将直接影响到整个制冷设备的制冷能效。
传统的换热装置是采用圆盘管（径向截面为圆形）和套设于盘管上的散热翅片（穿孔也为圆形），将管内介质的热量与外界空气交换，以达到散热的目的，其主要是靠风在散热翅片吹过时将热量散发的，但是由于圆盘管的风阻较大，而且在圆盘管的背风处存在涡流，使得圆盘管的背部有风吹不到的死角，因此严重影响了风力的散热效果，从而影响制冷的效率。另外，由于介质在圆盘管内流通较为顺畅，流速较快，同样也使得散热效果不佳。这样的换热器的热交换能力较差，为了降低温度，有时需要制造较大体积的换热器（两排甚至三排圆盘管合并设置），这样又大大增加了生产成本及工艺难度，因此无法满足高效制冷的要求。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种长U型管的成型控制方法及系统，用以将圆形直管段加工成椭圆形或近似椭圆形。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，一种长U型管的成型控制方法，包括送料、成型和退料步骤，所述送料步骤包括：将直管段和弯管段的径向截面均呈圆形的长U型管置于送料夹紧装置上，使直管段头部朝向成型拉模；控制其夹紧长U型管，并推送到成型区域；
所述的成型步骤包括：控制送料夹紧装置松开，由于推料夹紧装置夹紧送料过来的长U型管，并推送到成型拉模前；逐步将直管段推入成型拉模，通过拉模挤压，使得直管段头部从拉模穿出定型，使其径向截面由圆形挤压成椭圆形或近似椭圆形；控制拉料夹紧装置夹紧直管段穿出的定型部分，并水平向后拖动，将后续直管段从拉模中拉出，直至弯头段抵达拉模入口处停止；
所述的退料步骤包括：控制拉料夹紧装置往回推送，把成型后的长U型管推送出拉模，至退料区域；控制接料托盘升起，并控制拉料夹紧装置松开，使得长U型管落到接料托盘上；控制接料托盘下降倾斜，使长U型管滑落到传送带上，由传送带运送至产品暂存区。
所述的成型控制方法为手动控制或自动控制。
所述的送料夹紧装置、推料夹紧装置、拉料夹紧装置均采用液压、气压或电机带动丝杆传动的方式来控制位移。
所述的近似椭圆形为由若干段不同曲率的曲线、若干段直线、或者若干段不同曲率的曲线和直线首尾相连接组合成的封闭图形。
另一方面，一种长U型管的成型控制系统，包括：
送料夹紧装置，用以放置直管段和弯管段的径向截面均呈圆形的长U型管；
推料夹紧装置，用以接收并夹紧长U型管，并将其推送到成型拉模前，通过逐步将直管段推入成型拉模，以实现直管段头部的成型，使其径向截面成型为椭圆形或近似椭圆形；
成型拉模，内设有拉模孔，供长U型管的直管段穿过成型；
拉料夹紧装置，用以夹紧直管段的穿出部分，并水平向后拖动，将后续直管段从拉模中拉出成型，直至弯头段抵达拉模入口处停止，并将长U型管回推出拉模，至退料区域；
驱动装置，分别与送料夹紧装置、推料夹紧装置、拉料夹紧装置相连，用以驱动各夹紧装置进行水平移动；
PLC控制器，通过程序控制驱动装置进行相应的驱动动作，并控制各夹紧装置进行长U型管的夹紧或松开。
所述的成型控制系统还包括接料托盘，设于退料区域，由PLC控制器控制升起，接收长U型管，并通过下降倾斜，将长U型管滑落到传送带，并送至产品暂存区。
所述的近似椭圆形为由若干段不同曲率的曲线、若干段直线、或者若干段不同曲率的曲线和直线首尾相连接组合成的封闭图形。
在上述技术方案中，本发明的长U型管的成型控制方法及系统通过先上料、送料，然后推料，逐步将直管段推入成型拉模，通过拉模挤压，使得直管段头部从拉模穿出定型，使其径向截面由圆形挤压成椭圆形或近似椭圆形；控制拉料夹紧装置夹紧直管段穿出的定型部分，并水平向后拖动，将后续直管段从拉模中拉出，直至弯头段抵达拉模入口处停止；最后将长U型管退回，由接料托盘升起接料，并倒入传送带，送至产品暂存区。采用该成型控制方法，能够将长U型管的直管段由原来的圆形加工成椭圆形或近似椭圆形，并与弯头处光滑过渡。采用该长U型管制作的换热器具有换热风阻低、换热效果和换热能效佳、体积小、成本少、生产效率高等优点。
附图说明
图1是本发明的成型控制方法的流程框图；
图2是本发明的成型控制系统的俯视示意图；
图3是本发明成型后的长U型管的结构示意图；
图4、图5分别是采用本发明成型长U型管制作的盘管与翅片进行装配的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1～图2所示，本发明的长U型管的成型控制方法主要包括送料、成型和退料三大步骤，其中，所述送料步骤包括：将直管段和弯管段的径向截面均呈圆形的长U型管置于送料夹紧装置10上，并使直管段头部朝向成型拉模20；然后控制其夹紧长U型管，并推送到成型区域；
所述的成型步骤包括：先控制送料夹紧装置10松开，由于推料夹紧装置30夹紧送料过来的长U型管，并推送到成型拉模20前；然后逐步将直管段由拉模孔推入成型拉模20，通过拉模2挤压，使得直管段头部从拉模20穿出定型，使其径向截面由原来的圆形挤压成椭圆形或近似椭圆形；控制拉料夹紧装置40夹紧直管段穿出的定型部分，并水平向后拖动，将后续直管段从拉模20中拉出，直至弯头段抵达拉模20入口处停止；
所述的退料步骤包括：控制拉料夹紧装置40往回推送，把成型后的长U型管推送出拉模20，至退料区域；控制接料托盘50升起，并控制拉料夹紧装置40松开，使得长U型管落到接料托盘50上；控制接料托盘50下降倾斜，使长U型管滑落到传送带上，由传送带运送至产品暂存区。成型后的长U型管6如图3所示，图3中的4为椭圆形或近似椭圆形的直管段，5为圆形的弯管段。
并且所述的送料夹紧装置10、推料夹紧装置30、拉料夹紧装置40均可采用液压、气压或电机带动丝杆60传动的方式来控制位移，当然也可以采用其它方式传动。
上述的整个成型控制方法可采用手动控制，也可以采用PLC控制器进行自动控制。
该长U型管的成型控制系统包括：
送料夹紧装置10，用以放置直管段和弯管段的径向截面均呈圆形的长U型管；
推料夹紧装置，用以接收并夹紧长U型管，并将其推送到成型拉模前，通过逐步将直管段推入成型拉模，以实现直管段头部的成型，使其径向截面成型为椭圆形或近似椭圆形；
成型拉模20，内设有拉模孔，供长U型管的直管段穿过成型；
拉料夹紧装置30，用以夹紧直管段的穿出部分，并水平向后拖动，将后续直管段从拉模中拉出成型，直至弯头段抵达拉模入口处停止，并将长U型管回推出拉模，至退料区域；
驱动装置（图中未示出），分别与送料夹紧装置、推料夹紧装置、拉料夹紧装置相连，用以驱动各夹紧装置进行水平移动；
PLC控制器（图中未示出），通过程序控制驱动装置进行相应的驱动动作，并控制各夹紧装置进行长U型管的夹紧或松开。
所述的成型控制系统还包括接料托盘50，设于退料区域，由PLC控制器控制升起，接收长U型管，并通过下降倾斜，将长U型管滑落到传送带，并送至产品暂存区。
另外，上述的近似椭圆形为由若干段不同曲率的曲线、若干段直线、或者若干段不同曲率的曲线和直线首尾相连接组合成的封闭图形。
采用本发明的成型方法加工后的椭圆管或近似椭圆管，外形尺寸精度准确、表面光滑，其壁厚均无改变，保证了椭圆管或近似椭圆管后续穿翅片的椭圆孔或近似椭圆孔、特别是穿薄型翅片孔的精度保证间隙一致，扩胀精度模合。
而采用本发明的成型控制方法加工的长U型管通过焊接弯头制作成盘管1，用于与具有椭圆形或近似椭圆形孔2的翅片3相配合，所制作的换热器（见图4、图5），能够大大减小空气侧流阻力，介质侧增大了湿周和扰动，强化了传热，传热系数可大大提高。当风力吹动时，在盘管1的后部背风面不会存在涡流，因此大大降低了散热时的风阻，而且椭圆形和近似椭圆形的盘管1不存在散热死角，因此大大提高了散热效果，从而提高了换热效率。并且如此形状的盘管1，其表面呈近流线形，也能使的风力流动更顺畅，进一步降低风阻，提高换热能效，COP值可运行到3.2以上。另外，如此形状的盘管1，其内部介质的流经速度明显低于圆形盘管1，也使得介质的换热效果进一步的提高。
经合肥通用机电产品检测院机械工业换热器产品质量监督检测中心检验，采用本发明的换热装置，其传热系数K≥86.99W/m2·℃，远高于行业标准JB/T7695.5-1995中的K≥40W/m2·℃的规定。
另外，采用本发明对目前市场上多个知名品牌的不同空调外机换热器进行改造，改造前后的试验测试结果和性能对比见如下表1～表3：
表1
表2
表3
通过上述试验，同样也证明了本发明的换热装置与采用圆形盘管的现有技术相比，具有明显的效果，冷重比、体积比（单位制冷量空调所占的体积）、能效比及制造成本等关键技术经济指标上均优于现有的换热装置。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (4)
1.一种长U型管的成型控制方法，包括送料、成型和退料步骤，其特征在于，
所述的送料步骤包括：将直管段和弯管段的径向截面均呈圆形的长U型管置于送料夹紧装置上，使直管段头部朝向成型拉模；控制送料夹紧装置夹紧长U型管，并推送到成型区域；
所述的成型步骤包括：控制送料夹紧装置松开，由推料夹紧装置夹紧送料过来的长U型管，并推送到成型拉模前；逐步将长U型管的直管段推入成型拉模，通过成型拉模的挤压，使得直管段的头部从成型拉模穿出定型，使其径向截面由圆形挤压成椭圆形或近似椭圆形，该近似椭圆形为由若干段不同曲率的曲线、若干段直线或者若干段不同曲率的曲线和直线首尾相连接组合成的封闭图形；控制拉料夹紧装置夹紧直管段穿出成型拉模的头部部分，并水平向后拖动，将后续的直管段从成型拉模中拉出成型，直至长U型管的弯头段抵达成型拉模的入口处停止；
所述的退料步骤包括：控制拉料夹紧装置往回推送，把成型后的长U型管推送出成型拉模，至退料区域；控制接料托盘升起，并控制拉料夹紧装置松开，使得长U型管落到接料托盘上；控制接料托盘下降倾斜，使长U型管滑落到传送带上，由传送带运送至产品暂存区。
2.如权利要求1所述的长U型管的成型控制方法，其特征在于，
所述的成型控制方法为手动控制或自动控制。
3.如权利要求1所述的长U型管的成型控制方法，其特征在于：
所述的送料夹紧装置、推料夹紧装置、拉料夹紧装置均采用液压、气压或电机带动丝杆传动的方式来控制位移。
4.一种长U型管的成型控制系统，其特征在于：
包括：
送料夹紧装置，用以放置直管段和弯管段的径向截面均呈圆形的长U型管，并将长U型管夹紧推送到成型区域；
推料夹紧装置，用以接收并夹紧送料过来的长U型管，并将其推送到成型拉模前，通过逐步将直管段推入成型拉模，以实现长U型管的直管段成型，使其径向截面成型为椭圆形或近似椭圆形；该近似椭圆形为由若干段不同曲率的曲线、若干段直线或者若干段不同曲率的曲线和直线首尾相连接组合成的封闭图形；
成型拉模，内设有拉模孔，供长U型管的直管段穿过成型；
拉料夹紧装置，用以夹紧长U型管的直管段穿出成型拉模的头部部分，并水平向后拖动，将后续的直管段从成型拉模中拉出成型，直至长U型管的弯头段抵达成型拉模入口处停止，并将长U型管回推出成型拉模，至退料区域；
驱动装置，分别与送料夹紧装置、推料夹紧装置、拉料夹紧装置相连，用以驱动各夹紧装置进行水平移动；
PLC控制器，通过程序控制驱动装置进行相应的驱动动作，并控制各夹紧装置进行长U型管的夹紧或松开；
接料托盘，设于退料区域，由PLC控制器控制升起，接收长U型管，并通过下降倾斜，将长U型管滑落到传送带，并送至产品暂存区。
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