專利名稱：鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鍛造起重機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鍛造起重機(jī)是一種與水/油壓機(jī)配合以鍛造大型工件的設(shè)備。如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)的鍛造起重機(jī)包括翻鋼機(jī)(4)、主起升機(jī)構(gòu)(5)、副起升機(jī)構(gòu)(6)、呈條狀的長套筒(7)、固定在長套筒(7)中部的鏈條(8)。主起升機(jī)構(gòu)(5)通過翻鋼機(jī)(4)牽引鏈條(8)，長套筒
(7)—端用與鍛件(2)固定；副提升機(jī)構(gòu)(6)通過鏈條吊住長套筒(7)的另一端，以保持長套筒(7)在鍛造過程中的位置平衡。現(xiàn)有技術(shù)的該鍛造起重機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)周期內(nèi)的鍛造原理如下1.鍛造起重 機(jī)將預(yù)熱完成的鍛件(2)提起并放置在水/油壓機(jī)(3)下方的砧板(I)上；2.水/油壓機(jī)下降，使得水/油壓機(jī)(3)的上砧板(9)下壓鍛件(2)，完成預(yù)訂下壓尺寸；3.水/油壓機(jī)(3)起升離開；4.鍛造起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)(5)起升鍛件(2) ;5.鍛造起重機(jī)將鍛件(2)起升一定高度后，水平翻轉(zhuǎn)鍛件(2 ) ;6.主起升機(jī)構(gòu)(5 )下降放置鍛件(2 )至砧板(I)上。達(dá)到數(shù)個(gè)循環(huán)后，鍛件(2)溫度降低，鍛件(2)必須返回加熱爐重新加熱，重復(fù)數(shù)次后，完成鍛件的鍛造工作。在鍛造過程中，如果鍛件(2)被起升機(jī)構(gòu)下放的距離較短，致使鍛件(2)與起升機(jī)構(gòu)尚未脫離，由于水/油壓機(jī)(3)的下壓力巨大，那么水/油壓機(jī)(3)下壓過程會(huì)使起重機(jī)承受這個(gè)垂直的沖擊力，這個(gè)沖擊力對于鍛造起重機(jī)來講是毀壞性的，而且對于地面工作人員和地面設(shè)備這個(gè)失誤是致命的。另外，由于鍛造過程需要兩個(gè)人分別操作鍛造起重機(jī)和水/油壓機(jī)(3)配合完成鍛造工作，在鍛造過程的一些關(guān)鍵時(shí)刻，往往需要第三方人員進(jìn)行調(diào)度指揮。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中，水/油壓機(jī)下壓過程會(huì)使起重機(jī)承受較大垂直沖擊力的問題，本實(shí)用新型提供了一鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型的鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)包括起升變頻器；操作面板；設(shè)置于操作面板上的起升手柄和按鈕；連接按鈕和起升變頻器，在接收到起升手柄和按鈕按鈕被按下的啟動(dòng)信號(hào)后控制起升變頻器輸出電壓、從而控制起升電機(jī)以該電壓相應(yīng)的力矩值提升被加工件、直至直到5秒后檢測數(shù)據(jù)完成的可編程邏輯控制器。連接可編程邏輯控制器和翻鋼電機(jī)，由可編程邏輯控制器在水/油壓機(jī)離開被加工件第一時(shí)間后控制輸出電壓，從而控制翻鋼電機(jī)通過鏈條帶動(dòng)長套筒，進(jìn)而帶動(dòng)固定在長套筒一端的被加工件轉(zhuǎn)動(dòng)該電壓相應(yīng)的角度，以使得鍛件翻轉(zhuǎn)至另一個(gè)加工位置的翻鋼變頻器。[0013]本實(shí)用新型的鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)采用隨動(dòng)控制方式，在鍛壓過程中，以恒定的力提升鍛件，當(dāng)鍛壓的力大于提升力后，鍛造起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)產(chǎn)生隨動(dòng)動(dòng)作，從而避免了水/油壓機(jī)在接觸鍛件瞬間對起重機(jī)的垂直沖力，保證了起重機(jī)的安全作業(yè)；且由于鍛造起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)所受到的沖擊力被隨動(dòng)動(dòng)作抵消，使得鍛造起重機(jī)可以取消設(shè)置在起升機(jī)構(gòu)中用于緩沖作用的的彈簧組，簡化了鍛造起重機(jī)的結(jié)構(gòu)。另外，在該鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)的隨動(dòng)控制方式下，全程自動(dòng)運(yùn)行，整個(gè)鍛造效率得到了很大提高，可以節(jié)約因?yàn)殚L時(shí)間鍛壓而再次加熱的能耗成本。

圖I是現(xiàn)有的鍛造起重機(jī)與水/油壓機(jī)的配合圖；圖2是本實(shí)用新型的鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例。如圖2所示，本發(fā)明的鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)包括操作面板10、設(shè)置于操作面板10上的起升手柄和按鈕11、連接起升手柄和按鈕11的可編程邏輯控制器14、連接可編程邏輯控制器14的起升變頻器15、連接起升變頻器15的起升電機(jī)16。上述鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)還可以包括連接可編程邏輯控制器14的翻鋼變頻器17、連接翻鋼變頻器17的翻鋼電機(jī)18。本發(fā)明中控制系統(tǒng)可以分三步執(zhí)行，第一步為被加工鍛件重力檢測；第二步為鍛壓工作；第三步翻鋼機(jī)帶動(dòng)鍛件旋轉(zhuǎn)。在第一步中，可編程邏輯控制器14在接收到起升手柄和按鈕11被按下的啟動(dòng)信號(hào)后，控制起升變頻器15，起升變頻器15此時(shí)控制電機(jī)方式是速度控制方式，輸出與可編程邏輯控制器14輸出電壓，起升變頻器15控制起升電機(jī)16以該電壓相應(yīng)的力矩值提升被加工鍛件，5秒后完成被加工鍛件重量值的檢測?？删幊踢壿嬁刂破?4從起升變頻器15中讀取并存儲(chǔ)該重力值，之后，可編程邏輯控制器(14)根據(jù)該重力值和預(yù)設(shè)力值計(jì)算出在鍛造此被加工鍛件的所需要輸出給起升變頻器15的力值。在第二步中，在可編程邏輯控制器14接收起升手柄和按鈕11被按下的啟動(dòng)信號(hào)后，起升變頻器15得到可編程邏輯控制器14的更改參數(shù)命令，使原起升變頻器15的速度控制方式改為力矩控制方式。在起升變頻器15完成電機(jī)控制方式更改后，立刻執(zhí)行來自可編程邏輯控制器14的運(yùn)行命令。假設(shè)鍛件的重力值是G1，預(yù)設(shè)力值是a，則合力G2=a-Gl。此時(shí)合力方向是向上。水/油壓機(jī)上砧板的向下壓力為G3，G3遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于G2。與G3相比，G2 = O。當(dāng)檢測到所需力值后，再次按下起升手柄和按鈕11時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入隨動(dòng)控制方式。在隨動(dòng)控制方式下，在鍛壓工作工程中，可編程邏輯控制器14控制主起升變頻器15輸出的電壓是讓電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)的，此時(shí)整個(gè)提升系統(tǒng)是使被加工鍛件向上運(yùn)行的，當(dāng)被加工鍛件2接觸到向下運(yùn)行的水/油壓機(jī)的上砧板9時(shí)，水/油壓機(jī)上砧板9的向下壓力G3遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于G2，那么，被加工鍛件2會(huì)產(chǎn)生一個(gè)隨動(dòng)動(dòng)作，隨著上砧板9向下運(yùn)行，直至被加工鍛件2接觸下砧板，被加工鍛件2在上砧板9的擠壓下開始變形，被加工鍛件2達(dá)到預(yù)訂變形量后，水/油壓機(jī)的上砧板9高速向上運(yùn)行。在這個(gè)過程中，可編程邏輯控制器14 一直控制起升變頻器15輸出一個(gè)使電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)的固定電壓值,而在上站板9的下壓力作用下,起升電機(jī)16反向運(yùn)行，也就是起升電機(jī)16的力矩方向和實(shí)際運(yùn)行方向反向，此時(shí)整個(gè)鍛造起重機(jī)所承受的外力為起升電機(jī)16的正向力矩，并不承受來自水/油壓機(jī)的垂直壓力G3。在主起升電機(jī)16在力矩控制方式下，雖然輸出力矩和運(yùn)行方向反向，但是并不影響整個(gè)系統(tǒng)正常工作。這樣就避免了因?yàn)橹髌鹕姍C(jī)16反向而造成鍛造起重機(jī)的損壞。在第三步中，水/油壓機(jī)的上砧板9向上運(yùn)行離開時(shí)，被加工鍛件2上的G3消失，此時(shí)被加工鍛件2上的合力又變成了合力G2，被加工鍛件2繼續(xù)向上運(yùn)行。I秒后，可編程邏輯控制器14控制翻鋼機(jī)變頻器17輸出一定電壓，翻鋼機(jī)變頻器17控制翻鋼電機(jī)18通過鏈條帶動(dòng)被加工鍛件，使被加工鍛件轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)預(yù)設(shè)的一個(gè)角度，以使得鍛件翻轉(zhuǎn)至另一個(gè)加工位置，從而改變了現(xiàn)有手動(dòng)翻轉(zhuǎn)鍛件方式，極大的提高了鍛壓效率。其中的預(yù)設(shè)時(shí)間優(yōu)選是I秒。上述鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)還可以包括連接可編程邏輯控制器14，向鍛造 起重機(jī)司機(jī)提供鍛造起重機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)控界面的人機(jī)界面12。上述鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)還可以包括連接可編程邏輯控制器14，向現(xiàn)場工作人員提供鍛造起重機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)控及操作接口界面的工程師站13。下面結(jié)合圖I和圖2，對應(yīng)用上述鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)的鍛造過程加以說明I.當(dāng)準(zhǔn)備鍛壓被加工鍛件時(shí)，鍛造起重機(jī)首先將預(yù)熱完成的鍛件2由預(yù)熱爐移至水/油壓機(jī)3下方的砧板I上。2.鍛造起重機(jī)司機(jī)拉起起升手柄和按鈕11。3.可編程邏輯控制器14控制起升變頻器15，進(jìn)而控制起升電機(jī)16用低速擋起升鍛件2離開站板I,在距離站板I約IOOmm的位置,系統(tǒng)運(yùn)行5秒后將鍛件2放回站板I上。4.經(jīng)過上述操作，起升變頻器15檢測鍛件2的重力值G1。5.可編程邏輯控制器14通過系統(tǒng)總線讀取起升變頻器15中的重力值Gl，并鎖存在可編程邏輯控制器14的存儲(chǔ)器內(nèi)。6.鍛造起重機(jī)司機(jī)操作起升手柄和按鈕11回到零位。7.鍛造起重機(jī)司機(jī)再次按下按鈕11，可編程邏輯控制器14此時(shí)自動(dòng)發(fā)送指令將起升變頻器15的控制方式由最初的速度控制方式改變成力矩控制方式。8.同時(shí)，可編程邏輯控制器14根據(jù)檢測的Gl值計(jì)算出需要輸出給起升變頻器15的a值。以使起升變頻器15控制起升電機(jī)16輸出力矩，以使a-Gl達(dá)到預(yù)置的合力G2值。9.鍛造起重機(jī)的司機(jī)啟動(dòng)按鈕11，此時(shí)，作用在鍛件2上的合力G2方向向上，開始向上運(yùn)行。10.水/油壓機(jī)3的司機(jī)開始操作，開始鍛壓工作。11.水/油壓機(jī)3的上砧板9向下運(yùn)行。假設(shè)水/油壓機(jī)3的上砧板9接觸鍛件2表面時(shí)，水/油壓機(jī)3的垂直壓力設(shè)為G3，由于G3遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鍛造起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)5的合力G2，此時(shí)，G2可以忽略為“O”。因此，鍛件2此時(shí)的合力為G3，鍛件2在水/油壓機(jī)3的壓力作用下以與水/油壓機(jī)3同步的速度向下運(yùn)行，產(chǎn)生隨動(dòng)動(dòng)作。[0037]12.當(dāng)鍛件2接觸下砧板I后，水/油壓機(jī)3的上砧板繼續(xù)下降鍛壓鍛件2，并當(dāng)壓縮到預(yù)定的鍛壓距離后，水/油壓機(jī)3的司機(jī)操作，使水/油壓機(jī)的上砧板9，向上快速運(yùn)行。當(dāng)水/油壓機(jī)3離開鍛件2瞬間，鍛件2的合力又恢復(fù)為G2，此時(shí)，鍛件2繼續(xù)向上運(yùn)行。因?yàn)槠鹕龣C(jī)構(gòu)5在鍛造鍛件2過程中，始終輸出有合力值G2，使得鍛件2始終向上合力G2，同時(shí)起升機(jī)構(gòu)5 —直與鍛件2保持接觸。當(dāng)水/油壓機(jī)3離開瞬間，鍛件2也就離開了砧板I。13. I秒鐘后，鍛造起重機(jī)的翻鋼機(jī)4控制鏈條，帶動(dòng)鍛件2自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，翻轉(zhuǎn)鍛件2至另一個(gè)加工位置后，繼續(xù)下一個(gè)工作循環(huán)。本發(fā)明的鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)采用隨動(dòng)控制方式，通過在一次鍛壓過程中，以恒定的力提升鍛件，過程中鍛造起重機(jī)始終承受一個(gè)恒定的拉力a，從而避免了水/油壓機(jī)3的上砧板9在接觸鍛件2瞬間對起重機(jī)的垂直沖力，保證了起重機(jī)的安全作業(yè)；且由于鍛造起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)所受到的沖擊力消失，使得鍛造起重機(jī)可以取消置于起升機(jī)構(gòu)頂端、對起升機(jī)構(gòu)起緩沖保護(hù)作用的彈簧組，簡化了鍛造起重機(jī)的結(jié)構(gòu)。另外，在該鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)的隨動(dòng)控制方式下，提高了鍛造的效率，減少了因?yàn)殄懺鞎r(shí)間長而需·要反復(fù)加熱鍛件需要的能耗。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 起升變頻器(15)； 操作面板(10)； 設(shè)置于操作面板(10)上的起升手柄和按鈕(11)； 連接按鈕(11)和起升變頻器(15)，在接收到起升手柄和按鈕按鈕(11)被按下的啟動(dòng)信號(hào)后控制起升變頻器(15)輸出電壓、從而控制起升電機(jī)(16)以該電壓相應(yīng)的力矩值提升被加工件、直至直到5秒后檢測數(shù)據(jù)完成的可編程邏輯控制器(14)。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)還包括 連接可編程邏輯控制器(14)和翻鋼電機(jī)(18)，由可編程邏輯控制器(14)在水/油壓機(jī)離開被加工件第一時(shí)間后控制輸出電壓，從而控制翻鋼電機(jī)(18)通過鏈條帶動(dòng)長套筒，進(jìn)而帶動(dòng)固定在長套筒一端的被加工件轉(zhuǎn)動(dòng)該電壓相應(yīng)的角度，以使得鍛件翻轉(zhuǎn)至另ー個(gè)加工位置的翻鋼變頻器(17)。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)還包括連接可編程邏輯控制器(14)，向鍛造起重機(jī)司機(jī)提供鍛造起重機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)控界面的人機(jī)界面(12)。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)還包括連接可編程邏輯控制器(14)，向現(xiàn)場工作人員提供鍛造起重機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)控及操作接ロ界面的工程師站(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鍛造起重機(jī)的隨動(dòng)控制系統(tǒng)，包括操作面板、起升控制手柄和按鈕、可編程邏輯控制器、起升變頻器、起升電機(jī)；可編程邏輯控制器在接收到來自起升控制手柄和按鈕的啟動(dòng)信號(hào)后，控制變頻器提升被加工件5秒鐘，通過起升變頻器的反饋值計(jì)算并存儲(chǔ)所需力值。開始鍛壓時(shí)，可編程邏輯控制器輸出給起升變頻器命令，變頻器得到輸出命令后，控制起升電機(jī)以相應(yīng)的力矩值提升被加工件，避免了水/油壓機(jī)在接觸鍛件過程中對起重機(jī)的垂直沖擊力，保證了起重機(jī)的安全作業(yè)；通過隨動(dòng)控制系統(tǒng)，取消鍛造起重機(jī)上為了避免垂直沖擊力而設(shè)置的塔簧組，降低鍛造起重機(jī)的制造成本5％；且縮短了鍛造周期50％，提高了鍛造效率，減小了鍛造廠的能耗。
文檔編號(hào)B66C13/48GK202575743SQ20112056697
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者吳志國, 陳立鋒, 周庚, 李靜原, 付鳳芝, 姜楊, 安劍, 董衛(wèi)剛 申請人:大連華銳重工集團(tuán)股份有限公司, 大連華銳重工起重機(jī)有限公司