專利名稱：斜輥矯直機(jī)輥縫伺服調(diào)整及快退組合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金機(jī)械中精整設(shè)備之一的斜輥矯直機(jī)的輥縫調(diào)整裝置和輥縫的快速打開和壓下油缸，具體地說是一種斜輥矯直機(jī)輥縫伺服調(diào)整及快退組合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，斜輥矯直機(jī)的輥縫需根據(jù)所矯直軋材的直徑，采用以電機(jī)或人工為原動(dòng)力的方式，通過減速器驅(qū)動(dòng)絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用絲杠與螺母之間相對位置的改變來達(dá)到調(diào)整輥縫值大小。這種調(diào)整方式無法實(shí)現(xiàn)軋件在矯直過程中輥縫的調(diào)整，因此達(dá)到最佳的輥縫值，需要較長的調(diào)整時(shí)間。動(dòng)態(tài)矯直力的連續(xù)實(shí)時(shí)檢測，國內(nèi)目前還沒有，僅是在特定的狀態(tài)時(shí)，短時(shí)間在機(jī)器的受力零件之間安裝力傳感器來采集數(shù)據(jù)，只有極少量有效數(shù)據(jù)，實(shí)用性較差，無法對機(jī)械設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)和調(diào)整參數(shù)起到指導(dǎo)作用。為了保護(hù)管材，在矯直鋸切定尺管材時(shí)需要的輥縫退讓功能，伺服調(diào)整輥縫的斜輥矯直機(jī)當(dāng)要求矯直輥縫快速退讓和壓下時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)輥縫較大的退讓距離時(shí)，由于系統(tǒng)的特點(diǎn)，輥縫的調(diào)整精度要降低，故無法滿足輥縫快速變化的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，克服現(xiàn)有斜輥矯直機(jī)的輥縫調(diào)整裝置不能在線動(dòng)態(tài)調(diào)整輥縫和動(dòng)態(tài)矯直力與可靠檢測，同時(shí)為了克服伺服調(diào)整輥縫的斜輥矯直機(jī)在高速高精度的狀態(tài)下無法滿足輥縫快速變化的要求，提供一種輥縫伺服調(diào)整和快速退讓與壓下系統(tǒng)，能夠方便可靠的解決上述技術(shù)問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是使用由一個(gè)液壓調(diào)整閥組和一個(gè)設(shè)有位移傳感器的伺服油缸組成的輥縫伺服調(diào)整系統(tǒng)，替代安裝在矯直機(jī)機(jī)架上由電機(jī)減速器、絲杠和螺母所構(gòu)成機(jī)械式輥縫調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過電氣和液壓系統(tǒng)控制油缸柱塞的位移，能夠方便的實(shí)現(xiàn)輥縫的帶載動(dòng)態(tài)調(diào)整。輥縫伺服調(diào)整快退油缸，采用將伺服調(diào)整油缸與固定行程油缸的有效組合，能夠方便的實(shí)現(xiàn)輥縫的帶載動(dòng)態(tài)調(diào)整和矯直工藝所要求的輥縫快速退讓和壓下功能，使伺服調(diào)整油缸的斜輥矯直機(jī)完全能滿足高精度的現(xiàn)代鋼管生產(chǎn)線對各種鋼管的矯直要求。在液壓回路上設(shè)置有油壓傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)矯直力的動(dòng)態(tài)檢測，采集的大量實(shí)測數(shù)據(jù)，不僅對機(jī)械設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)和調(diào)整參數(shù)起指導(dǎo)作用，并能為斜輥矯直機(jī)的設(shè)計(jì)提供有效的幫助。
本發(fā)明可以在斜輥矯直機(jī)軋材的過程中，采用自動(dòng)或手動(dòng)的控制方式，通過液壓系統(tǒng)控制伺服油缸柱塞的位移和固定行程油缸的組合動(dòng)作，能夠方便的實(shí)現(xiàn)輥縫的帶載動(dòng)態(tài)調(diào)整，調(diào)整精度達(dá)到所要求的矯直精度，并能實(shí)現(xiàn)矯直工藝所要求的鋸切定尺管材在高速矯直時(shí)輥縫快速退讓和壓下的功能，設(shè)在液壓回路上的油壓傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)矯直力動(dòng)態(tài)檢測，所檢測到的動(dòng)態(tài)矯直力可以用于實(shí)時(shí)指導(dǎo)調(diào)整參數(shù)和設(shè)備維護(hù)，并對于改進(jìn)工藝參數(shù)具有較好的實(shí)際作用。


圖1是本發(fā)明的液壓原理2是本發(fā)明的輥縫伺服調(diào)整快退油缸的縱剖面構(gòu)造中標(biāo)記1、輥縫控制電路，2、伺服閥控制器，3、伺服閥，4、油壓傳感器，5、輥縫伺服高速快退油缸，6、位移傳感器，7、快退油缸控制閥，8、缸蓋聯(lián)接螺栓，9、快退缸蓋，10、快退油缸活塞，11、快退油缸缸體，12、密封圈，13、伺服缸缸體，14、伺服缸柱塞，15、油缸柱塞導(dǎo)向環(huán)，16、導(dǎo)向環(huán)固定螺母。
具體實(shí)施例方式
由圖1可知，斜輥矯直機(jī)在調(diào)整矯直輥的輥縫時(shí)，電氣控制系統(tǒng)中在發(fā)出輥縫移動(dòng)的命令(i)后，PLC中的輥縫控制電路(1)在接到輥縫調(diào)整指令(i)后，通過伺服閥控制放大器(2)將指令放大后驅(qū)動(dòng)伺服閥(3)動(dòng)作，液壓系統(tǒng)的壓力油通過P口(或T口)經(jīng)過伺服閥(3)進(jìn)入(或流出)輥縫伺服調(diào)查快退油缸(5)，該伺服油缸的柱塞則做伸出(或縮回)的移動(dòng)，柱塞的位移量通過與油缸柱塞連接在一起的位移傳感器(6)檢測并反饋到輥縫控制電路(1)中，與所接到的輥縫調(diào)整指令(i)進(jìn)行比較后，當(dāng)所比較的差值達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的位移精度后，輥縫控制電路(1)發(fā)出油缸停止動(dòng)作的指令，伺服閥(3)關(guān)閉，輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)的活塞固定在設(shè)定的位置。
液壓系統(tǒng)的油壓是按照最大的負(fù)載確定的，因此輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)在負(fù)載存在的情況時(shí)，具有足夠的能力驅(qū)動(dòng)活塞的移動(dòng)從而完成在矯直過程中輥縫調(diào)整。由于油缸在帶載移動(dòng)時(shí)的快速動(dòng)態(tài)相應(yīng)時(shí)間比電機(jī)的快，而且不會像機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)零件間可能產(chǎn)生膠合。因此，伺服調(diào)整油缸的調(diào)整精度比電機(jī)減速組成的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)整精度要高和快速。
輥縫的快速打開和壓下是在矯直輥縫調(diào)整好后進(jìn)行的，此時(shí)，伺服閥(3)關(guān)閉，在伺服閥(3)和輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)構(gòu)成密閉油腔。
在輥縫需要快速打開和壓下時(shí)，通過電氣控制系統(tǒng)，控制快退油缸控制閥(7)動(dòng)作，輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)中心快退油缸活塞(10)動(dòng)作的同時(shí)，伺服油缸柱塞(13)實(shí)現(xiàn)行程固定的上升和下降動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)輥縫在固定位置的快退功能。
油壓傳感器(4)連接伺服閥(3)與輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)之間的液壓油路上，傳感器(4)檢測到的動(dòng)態(tài)油壓值，通過油缸的參數(shù)，可以確定出油缸在各種狀態(tài)下所承受的負(fù)載譜，可以得到實(shí)際的矯直力和油缸承受的附加力。
由圖2可知，本發(fā)明的伺服缸柱塞(14)的一端通過油缸柱塞導(dǎo)向環(huán)(15)伸出油缸，另一端在油缸體內(nèi)。為了提高活塞的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，在保證強(qiáng)度和剛度和條件下盡量減小活塞的質(zhì)量，本發(fā)明在油缸柱塞的上部采用空心結(jié)構(gòu)。油缸柱塞導(dǎo)向環(huán)(15)和快退油缸體(11)上安裝有密封圈和導(dǎo)向帶。
輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)采用快退油缸缸體(11)與伺服缸體(13)通過缸蓋聯(lián)接螺栓，連接的分體結(jié)構(gòu)，適用于大型的油缸，以保證缸體的質(zhì)量和降低制造成本。
為適應(yīng)中小型的輥縫伺服調(diào)整油缸，可將伺服缸體(13)與快退油缸體(11)做成一體，采用整體的伺服缸體結(jié)構(gòu)。
由圖1圖2可知，在伺服油缸柱塞(14)的位置調(diào)整好后，控制伺服缸柱塞(14)的伺服閥(3)停止工作，保證在輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)中的伺服調(diào)整油缸內(nèi)的液體體積不變，故當(dāng)快退油缸活塞(10)動(dòng)作時(shí)可推動(dòng)伺服缸柱塞(14)進(jìn)行快速上升和壓下動(dòng)作。當(dāng)快退油缸活塞(10)復(fù)位后，輥縫的數(shù)值保持不變。本發(fā)明解決了通常使用一個(gè)伺服缸既做輥縫調(diào)整工作輥縫快速上升和下降的退讓動(dòng)作時(shí)，伺服動(dòng)作較慢和終點(diǎn)位置時(shí)的反應(yīng)時(shí)間較長的缺陷。
權(quán)利要求
1.一種斜輥矯直機(jī)輥縫伺服調(diào)整及快退組合系統(tǒng)，其特征在于使用由一個(gè)液壓調(diào)整閥組和一個(gè)設(shè)有位移傳感器的輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)組成的輥縫伺服調(diào)整系統(tǒng)，通過電氣和液壓系統(tǒng)控制油缸柱塞的位移，能夠方便的實(shí)現(xiàn)輥縫的帶載動(dòng)態(tài)調(diào)整，其中包括由輥縫控制電路(1)、伺服閥控制器(2)、伺服閥(3)、油壓傳感器(4)、位移傳感器(6)、輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)、快退油缸控制閥(7)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓調(diào)整閥組，其特征在于在進(jìn)油口設(shè)置一個(gè)比例減壓閥與伺服閥(3)串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜輥矯直機(jī)輥縫伺服調(diào)整及快退組合系統(tǒng)的輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)，其特征在于采用將伺服調(diào)整油缸與固定行程油缸組合，伺服缸柱塞(14)的一端通過油缸柱塞導(dǎo)向環(huán)(15)伸出油缸，另一端在油缸體內(nèi)，油缸柱塞的上部采用空心結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜輥矯直機(jī)輥縫伺服調(diào)整及快退組合系統(tǒng)的輥縫伺服調(diào)整快退油缸，其特征在于采用快退油缸缸體(11)與伺服缸體(13)通過缸蓋聯(lián)接螺栓連接的分體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油壓傳感器(4)，其特征在于油壓傳感器(4)連接伺服閥(3)與輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)之間的液壓油路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥縫伺服調(diào)整快退油缸(5)，其特征在于其設(shè)置由快退缸缸蓋(9)、快退油缸活塞(10)、快退油缸缸體(11)、密封圈(12)、伺服缸缸體(13)、伺服缸柱塞(14)、油缸柱塞導(dǎo)向環(huán)(15)組成。
全文摘要
一種斜輥矯直機(jī)輥縫伺服調(diào)整及快退組合系統(tǒng)，其特征在于使用由一個(gè)液壓調(diào)整閥組和一個(gè)設(shè)有位移傳感器的伺服油缸組成的輥縫伺服調(diào)整系統(tǒng)，通過電氣和液壓系統(tǒng)控制油缸柱塞的位移，能夠方便的實(shí)現(xiàn)輥縫的帶載動(dòng)態(tài)調(diào)整。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，能夠滿足高速、高精度的現(xiàn)代化鋼管生產(chǎn)線對各種鋼管的矯直要求，并能實(shí)現(xiàn)矯直工藝所要求的鋸切定尺管材在高速矯直時(shí)輥縫快速退讓和壓下的功能。
文檔編號B21D1/00GK1861283SQ20061001795
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
發(fā)明者王長厚, 金樑 申請人:洛陽銳騰機(jī)械設(shè)備有限公司