卷取機前液壓入口側導板的製作方法
2023-09-19 04:26:45 1
專利名稱：卷取機前液壓入口側導板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及大型熱連軋機生產線上的一種設備--卷取機前側導板，特別是一種卷取機前液壓入口側導板。
據申請人所知目前，國內現有的大型熱連軋機生產線上的卷取機前側導板均為德國SMS公司、日本IHI公司和義大利INNSE公司設計，國內合作製造廠製造機械設備，電控部分及液壓部分由國外公司設計供貨。這些卷取機前側導板均包括機械執行機構和電氣控制部分及液壓控制部分，其機械結構設置不同，尚存在著以下不同的問題。
德國SMS公司設計的卷取機前側導板(用於邯鋼1680薄板坯連鑄連軋)，每邊有兩個推桿，每個推桿均由一個液壓缸驅動。因此，一臺側導板設備需要四個液壓缸驅動，同步控制比較複雜。
日本IHI公司設計的卷取機前側導板(用於武鋼1700和鞍鋼1780熱連軋機)，每邊由一個液壓缸驅動，但同步軸要隨側導板一同開閉，機器結構較複雜。
義大利INNSE公司設計的卷取機前側導板(用於攀鋼1450熱連軋機)，採用絲杆螺母機構，長行程由電動機驅動，短行程由氣缸驅動。由於在短行程工作時氣動產生的導板夾持力不夠及兩邊導板速度不一致，常造成導板出、入口不平行，鋼板對中不好，故障頻率很高。
本實用新型的目的是針對上述卷取機前側導板存在的問題，對現有的熱軋卷取機前側導板做了重大改進，設計了一種卷取機前液壓入口側導板。它使側導板有足夠的夾持力，導板的對中誤差小，導板工作始終保持平行，而且結構簡單、便於維修。
本實用新型的技術方案是這樣一種卷取機前液壓入口側導板，具有相同結構的操作側、傳動側包括機械執行機構和電氣控制部分及液壓閥站，機械執行機構包括導板、推桿、同步軸。其箱形結構的側導板的喇叭段與平行段為銷軸連接，平行段上固定有可換導板，設在基礎上箱體內的同步軸用聯軸器與推桿下面的齒輪軸聯接，每條推桿設有四個側壓輪和一個上壓輪及一個下託輪，每側導板有一個在導板中部驅動的液壓缸。這種機械結構的側導板，是將操作信號及檢測信號輸入電氣控制部分，經信號處理控制液壓閥站及液壓缸，該液壓缸驅動機械執行機構，從而實現本實用新型的目的。
電氣控制採用外環為位置環、內環為壓力環的雙閉環控制。
液壓閥站設置有伺服控制迴路和旁通控制迴路。
側導板的定位控制通過在側導板位置設定信號和反饋信號在可編程控制器中進行PID運算後，輸出到PID及伺服放大器進行壓力PID運算並轉換為電流信號驅動液壓閥站伺服閥來控制液壓缸實現。
側導板的位置測量採用液壓缸內置的直線位移傳感器，液壓缸兩腔的壓力測量採用壓力傳感器。
伺服控制迴路的直線位移傳感器、壓力傳感器為反饋控制元件與電氣控制和液壓閥站的伺服閥構成液壓伺服閉環控制。
伺服閥和直線位移傳感器與電氣控制構成位置伺服閉環控制。
伺服閥和壓力傳感器與電氣控制構成壓力伺服閉環控制。
以下將要詳述的本實用新型實施例，由於採用了上述技術方案，具有這些優點導板為箱形結構，增加了導板的剛性；每邊導板採用齒輪齒條加同步軸結構，保證了導板運動中的平行移動；推桿由上壓輪、下託輪和側壓輪限制，運動平穩，無噪音；每側導板由一個液壓缸在導板的中部驅動，左右側導板間無機械聯繫；將同步軸設計在基礎上箱體內，不再隨側導板一同開閉，簡化了結構，方便維護和檢修。還有控制部分定位準確，控制精度≤±0.5mm；電氣控制及液壓控制反應速度快，是絲杆螺母結構的2倍；氣缸改用液壓缸，導板的夾持力提高了8倍。
結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明
圖1是本實用新型的結構框圖。
圖2是
圖1的機械結構圖。
圖3是圖2的A-A剖視圖。
圖4是
圖1的液壓閥站結構圖。
圖5是
圖1的電控部份結構圖。
參見
圖1-圖5，本側導板具有相同結構的傳動側Ds、操作側Os，該兩側均由電氣控制部分11、液壓閥站10、液壓缸5、機械執行機構構成。它是由操作臺12產生的操作信號及檢測信號(即液壓缸5兩腔的壓力信號P1A、P1B及側導板實際位置信號Sf1)輸入電氣控制部分11，經信號處理後控制液壓閥站10及液壓缸5，由液壓缸5驅動機械執行機構。
機械執行機構(傳動側Ds、操作側Os的結構完全相同，在圖2中的→表示軋制中心線)箱形結構的側導板的喇叭段1與平行段2為銷軸聯接，平行段2上用螺栓固定有可換導板3(當可換導板3磨損後可卸下螺栓更換新的可換導板3)，將同步軸4設在基礎上的箱體內，同步軸4用聯軸器13與推桿6下面的齒輪軸聯接，聯接軸8將平行段2與推桿6聯接起來(使平行段2與推桿6一起前進或後退)，每條推桿6設有四個側壓輪7和一個上壓輪14及一個下託輪15，每側導板設有一個在導板中部驅動的液壓缸5。當液壓缸5進油推動平行段2前進(後退)時，推桿6下面的齒條帶動齒輪16，保證同側平行段2平行移動。卷取機前夾送輥9是夾緊鋼帶送入卷取機的另一設備。
液壓閥站10(傳動側Ds、操作側Ds的結構和功能完全相同，在圖4中為其中的一側結構)設置有伺服控制迴路和旁通控制迴路，兩迴路由普通液壓元件組成。壓力油通過壓力油管P接液控單向閥19的進油口，液控單向閥19出油口接伺服閥29的P口，伺服閥29的T口接回油管T，伺服閥29的a、b口接液控單向閥19，伺服閥29的a口通過液控單向閥19接液壓(油)缸5的無杆腔，液壓缸5有杆腔通過液控單向閥19接伺服閥29的b口，溢流閥21接液壓缸5的無杆腔，兩數字式壓力傳感器20分別接液壓缸5的有杆腔和無杆腔，電磁換向閥17的a口接液控單向閥19的控制油口，高精度的直線位移傳感器31安裝在液壓缸5中。所述結構構成伺服控制迴路。該迴路中的直線位移傳感器31、壓力傳感器20為反饋控制元件與伺服閥29及電氣控制構成液壓伺服閉環控制。疊加式單向閥26、疊加式液控單向閥23、疊加式單向節流閥22、電液換向閥24由螺釘連接成一體構成旁通控制迴路。伺服迴路和旁通迴路用螺栓(螺釘)固定在油路塊上。
伺服閥29通過直線位移傳感器31和電氣控制構成位置伺服閉環控制。伺服閥29通過壓力傳感器20與電氣控制構成壓力伺服閉環控制。蓄能器27用於改善伺服控制時液壓響應時間。壓力傳感器20的信號送給電氣控制，改變側導板的定位剛度，並閉環控制剛度。正常工作時，電磁換向閥17的線圈DT1得電，液控單向閥19打開，伺服控制迴路工作。旁通控制迴路工作時線圈DT1失電。
電氣控制部分11(圖5中的各小方塊均為已有的電子器件，該圖中表示了電氣控制線路的連接結構)側導板傳動側Ds與操作側Os的電氣控制完全一樣，以傳動側Ds進行說明傳動側Ds的電氣控制結構為一雙閉環控制，外環為位置環(包括PID及伺服放大器34、伺服閥29、直線位移傳感器信號處理器33、直線位移傳感器31和可編程控制器30中的數字PID)，內環為壓力環(包括PID及伺服放大器34、伺服閥29、壓力傳感器20、放大器32)。它是由可編程控制器30接收操作臺12的操作信號，經邏輯控制L處理後給出側導板的位置給定信號Sg1，由液壓缸5的內置直線位移傳感器31檢測出側導板的實際位置，經過直線位移傳感器信號處理器33得到側導板的實際位置信號Sf1。Sg1與Sf1相減得出位置偏差，經過數字PID進行PID運算後，輸出壓力環給定信號Pg1。液壓缸5有杆腔和無杆腔上的壓力傳感器20檢測出相應的壓力信號P1A和P1B，經過放大器32處理後得到壓差反饋信號Pf1,Pg1與Pf1相減求出壓力偏差，經PID及伺服放大器34進行壓力PID運算並轉換為電流信號驅動伺服閥29來控制液壓缸5，從而實現側導板的定位控制。壓差反饋信號Pf1另一路輸入可編程控制器30，壓差反饋信號Pf1與最大夾持壓力Pmax進行比較，如Pf1＞Pmax則將壓力環給定信號Pg1切換為Pmax，此時位置環斷開。這樣可以保證側導板的夾持力不會超過最大夾持力。
上述電氣控制部分的各部件均為現有電子器件(市面可購買)，邏輯控制L、位置給定Sg1、數字PID、最大夾持壓力Pmax、Pf1＞Pmax壓力比較部件在可編程控制器30中通過軟體編程實現。
上述的電氣控制和液壓控制結構還可以採用其它現有技術控制方式。
本實用新型在攀鋼1450熱連軋機卷取機區經過半年多的運行證明設計技術先進、控制方便、工作穩定，快速性及定位精度高。由於減少了事故率，每年可創經濟效益316.5萬元。本實用新型經運行證明可以替換義大利INNSE公司設計的卷取機前側導板。
權利要求1．一種卷取機前液壓入口側導板，具有相同結構的操作側、傳動側包括機械執行機構和電氣控制部分及液壓閥站，機械執行機構包括導板、推桿、同步軸，其特徵在於箱形結構的側導板的喇叭段與平行段為銷軸連接，平行段上固定有可換導板，設在基礎上箱體內的同步軸用聯軸器與推桿下面的齒輪軸聯接，每條推桿設有四個側壓輪和一個上壓輪及一個下託輪，每側導板有一個在導板中部驅動的液壓缸。
2．根據權利要求1所述的卷取機前液壓入口側導板，其特徵在於電氣控制採用外環為位置環、內環為壓力環的雙閉環控制。
3．根據權利要求1所述的卷取機前液壓入口側導板，其特徵在於液壓閥站設置有伺服控制迴路和旁通控制迴路。
4．根據權利要求1所述的卷取機前液壓入口側導板，其特徵在於側導板的定位控制通過在側導板位置設定信號和反饋信號在可編程控制器中進行PID運算後，輸出到PID及伺服放大器進行壓力PID運算、並轉換為電流信號驅動液壓閥站的伺服閥來控制液壓缸實現。
5．根據權利要求1所述的卷取機前液壓入口側導板，其特徵在於側導板的位置測量採用液壓缸內置直線位移傳感器，液壓缸兩腔的壓力測量採用壓力傳感器。
6．根據權利要求1或5所述的卷取機前液壓入口側導板，其特徵在於直線位移傳感器、壓力傳感器為反饋元件與電氣控制和液壓閥站的伺服閥構成液壓伺服閉環控制。
專利摘要一種卷取機前液壓入口側導板,具有相同結構的傳動側、操作側包括機械執行機構和電控部分及液壓閥站。其箱形結構的側導板的喇叭段與平行段連接,平行段上有可換導板,同步軸用聯軸器與推桿下面的齒輪軸聯接,每條推桿設有側壓輪和上壓輪、下託輪,每側導板有一個在導板中部驅動的液壓缸。它使側導板有足夠的夾持力,導板的對中誤差小,導板工作始終保持平行,而且結構簡單、便於維修。
文檔編號B21B39/14GK2454054SQ0024504
公開日2001年10月17日 申請日期2000年11月28日 優先權日2000年11月28日
發明者孔祥林, 李永泰, 鄧永泉, 方振興 申請人:中國第二重型機械集團公司