CN106180316A - 超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统 - Google Patents

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CN106180316A CN201610554401.0A CN201610554401A CN106180316A CN 106180316 A CN106180316 A CN 106180316A CN 201610554401 A CN201610554401 A CN 201610554401A CN 106180316 A CN106180316 A CN 106180316A
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于忠
李凤琴
张延明
郝善明
路振绥
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    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/12—Bending rods, profiles, or tubes with programme control
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Abstract

本发明提出了一种超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，它包括有智能控制台，其技术要点在于，所述智能控制台上设置有液晶触摸显示屏、报警器、压力表、弯曲合力显示仪、楔块撑力显示仪和控制模式切换开关；所述智能控制系统还包括有无线电子测角仪和压力传感器，无线电子测角仪由一对电子发射器和一个电子接收器组成，一对带有磁力座的电子发射器分别设置在钢管两端，电子接收器设置在智能控制台上；所述压力传感器装在弯曲油缸入口处。本发明采用PLC程序编程，可以将弯管机弯管的所有步骤一次完成，实现了弯管过程程序化、智能化，降低工人劳动量，提高了弯管效率；整个系统安装有各种仪表，对系统运转状态实时监控，一旦发生非控制内情况，整个系统将停止工作。

Description

超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，特别涉及一种超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统。
背景技术
改革开放以来我国国民经济迅猛发展，2015年我国经济总量已达到67.67万亿(人民币)，稳居世界第二位。但是随着经济的发展，环境污染也日趋严重，尤其是空气质量指数PM2.5严重超标，北京、华北、华东等地区出现了严重的雾霾天气。据北京大学环境科学院发布的数据显示，我国空气质量达标的城市仅占2成。环境污染不解决会严重影响中国形象，更会影响改革开放的步伐。党和政府果断制定了关、停、并、转，以气代煤彻底治理环境污染，解决能源不足的战略决策。为此建设了天然气西气东输一、二、三线，2016年即将开工的西气东输四线及由黑龙江黑河到上海的中俄输气管线也已开工，而且其主线管道直径均为1422mm。是我国目前铺设的最大口径的管道。“十三五”末我国长输油气管道总里程将超过16万公里。在铺建这些重点管道工程的主线过程中，必然要根据实际情况改变管道铺设方向，管道施工中在特殊的地段，管厂往往提供标准度数的弯头，但在正常的管道施工中是不允许用弯头尤其度数大的弯头，因为有一些施工机具要在管道内工作，如：对口器、内焊机、清管器等，因此管道弯曲曲率要适宜，否则这些施工机具无法工作，另外对强度也有影响。对此我国石化行业有相关标准：“输油输气管道线路工程施工及验收规范”(SY0401-98)中明确规定管道线路施工其曲率半径≥40D(D为管道直径)。因此研制一种可在施工现场将钢管弯制成曲率半径≥40D的不同曲率的大型智能弯管机，具有重要的战略意义。
现有技术中公告号为CN201308928Y的“垂直液压弯管机”，它包括液压系统，机体，操作台，上模胎，下模胎，牵引架，履带装置，弯曲液压缸，支撑辊，液压绞车，提升缸装置，楔块缸装置，抱夹定位胎等。上模胎上设有硫化聚胺酯防护层，下模胎上设有硫化聚胺酯防护层。这种装置，油缸回程速度快，工作效率高；部件不容易磨损；各运动部件拆卸方便，易于维修、更换，大大节省了施工进度。但是，该“垂直液压弯管机”没有自动化监控、安全设施，需要大量人工操作，加工效率低，浪费人工成本，可能在使用过程中埋下安全隐患，所以必须有一套全方位的监控系统。
发明内容
本发明提出一种超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，它采用德国西门子PLC程序编程，实现全方位调控。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，它包括有智能控制台，所述智能控制台上设置有液晶触摸显示屏、报警器、压力表、弯曲合力显示仪、楔块撑力显示仪和控制模式切换开关；所述智能控制系统还包括有无线电子测角仪和压力传感器，它由一对电子发射器和一个电子接收器组成，一对带有磁力座的电子发射器分别设置在钢管两端，电子接收器设置在智能控制台上，无线电子测角仪根据电子发射器发生的相对位置的变化自动测出钢管弯曲的角度并反映在电子接收器上；所述压力传感器装在弯曲油缸入口处。
优选的，所述智能控制台采用德国西门子PLC程序编程，可以将弯管机弯管的所有步骤一次完成。
优选的，所述报警器是当系统出现如下至少一种非控制内情况：液压系统油温升高、油箱液面过低、弯曲缸顶升超过设定的高度、系统压力过高时报警，系统将停止工作。
优选的，所述油压表包括有涨芯压力油压表、楔块压力油压表、系统压力油压表和控制压力油压表。
优选的，所述弯曲合力显示仪是利用压力传感器原理将压力信号通过转换元件转换为电信号，再用电子线路检测、放大使该信号成为可传输、测量的信号函数。
优选的，弯曲合力显示仪与油缸直径、油缸压力、油缸个数呈线性的正函数关系。
优选的，楔块撑力显示仪是利用压力传感器原理将压力信号转换为电信号，再经检测、放大使该信号成为可传输、测量的信号函数。
优选的，所述的控制模式切换开关切换的控制模式分别为自动控制模式和手工控制模式。
本发明具有的优点和积极效果是：采用PLC程序编程，触摸屏控制，可以将弯管机弯管的所有步骤一次完成，实现了弯管过程程序化、智能化，降低工人劳动量，提高了加工效率；整个系统安装有各种仪表，对系统运转状态实时监控，一旦发生非控制内情况，整个系统将停止工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统布置示意图；
图2为智能控制台。
图中：1、电子发射器；2、下胎；3、智能控制台；3-1、压力表；3-2、楔块撑力显示仪；3-3、控制模式切换开关；3-4、弯曲合力显示仪；3-5、液晶触摸显示屏；3-6、电子接收器；3-7、报警器；3-8、操作杆；4、上胎；5、机体主架；6、夹紧胎；7、钢管；8、标尺；9、弯曲油缸；10、压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，如图1、2所示，它包括有：智能控制台3，所述智能控制台3上设置有液晶触摸显示屏3-5、报警器3-7、压力表3-1、弯曲合力显示仪3-4、楔块撑力显示仪3-2和控制模式切换开关3-3；所述智能控制系统还包括有无线电子测角仪和压力传感器10，无线电子测角仪由一对电子发射器1和一个电子接收器3-6组成，一对带有磁力座的电子发射器1分别设置在钢管7两端，电子接收器3-5设置在智能控制台3上，无线电子测角仪根据电子发射器1发生的相对位置的变化自动测出钢管7弯曲的角度并反映在电子接收器3-6上；所述压力传感器10装在变曲油缸入口处。
所述智能控制台采用德国西门子PLC程序编程，可以将弯管机弯管的所有步骤一次完成。
所述报警器3-7是当系统出现如下至少一种非控制内情况：液压系统油温升高、油箱液面过低、弯曲缸顶升超过设定的高度、系统压力过高时报警，系统将停止工作。
所述油压表3-1包括有涨芯压力油压表、楔块压力油压表、系统压力油压表和控制压力油压表。
所述弯曲合力显示仪3-4是利用压力传感器原理将压力信号通过转换元件转换为电信号，再用电子线路检测、放大使该信号成为可传输、测量的信号函数。
弯曲合力显示仪3-4与油缸直径、油缸个数呈线性的正函数关系。
楔块撑力显示仪3-2是利用压力传感器原理将压力信号转换为电信号，再经检测、放大使该信号成为可传输、测量的信号函数。
所述的控制模式切换开关3-3切换的控制模式分别为自动控制模式和手工控制模式。
使用时，采用PLC程序编程，液晶触摸显示屏3-5显示，设置机组的液压系统油温、油箱液面高度、弯曲缸顶升高度、系统压力等参数，工作时超过设置温度、超过设置高度、超过设置压力报警器3-7便自动报警，系统将停止工作。控制模式切换开关3-3可切换为自动控制模式和手工控制模式，自动控制模式时系统以将弯管机弯管的所有步骤一次完成；手工控制模式时，操作人员可以通过操作杆3-8完成各步骤，所述操作杆3-8分为发动机怠、工速操作杆、弯管升降操作杆、楔块升降操作杆、内芯收涨操作杆、内芯进退操作杆、绞车拉放操作杆，弯管过程中根据电子发射器1发生的相对位置的变化自动测出钢管7弯曲的角度并反映在电子接收器3-6上。由于此系统高智能化，降低工人劳动量，提高了弯管效率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，它包括有智能控制台，其特征在于，所述智能控制台上设置有液晶触摸显示屏、报警器、压力表、弯曲合力显示仪、楔块撑力显示仪和控制模式切换开关；所述智能控制系统还包括有无线电子测角仪和压力传感器，无线电子测角仪由一对电子发射器和一个电子接收器组成，一对带有磁力座的电子发射器分别设置在钢管两端，电子接收器设置在智能控制台上，无线电子测角仪根据电子发射器发生的相对位置的变化自动测出钢管弯曲的角度并反映在电子接收器上；所述压力传感器装在弯曲油缸入口处。
2.根据权利要求1所述的超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，其特征在于，所述智能控制台采用德国西门子PLC程序编程，可以将弯管机弯管的所有步骤一次完成，实现了弯管过程程序化、智能化。
3.根据权利要求1所述的超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，其特征在于，所述报警器是当系统出现如下至少一种非控制内情况：液压系统油温升高、油箱液面过低、弯曲缸顶升超过设定的高度、系统压力过高时报警，系统将停止工作。
4.根据权利要求1所述的超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，其特征在于，所述油压表包括有涨芯压力油压表、楔块压力油压表、系统压力油压表和控制压力油压表。
5.根据权利要求1所述的超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，其特征在于，所述弯曲合力显示仪是利用压力传感器原理将压力信号通过转换元件转换为电信号，再用电子线路检测、放大使该信号成为可传输、测量的信号函数。
6.根据权利要求5所述的超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，其特征在于，弯曲合力显示仪与油缸直径、油缸压力、油缸个数呈线性的正函数关系。
7.根据权利要求1所述的超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，其特征在于，楔块撑力显示仪是利用压力传感器原理将压力信号转换为电信号，再经检测、放大使该信号成为可传输、测量的信号函数。
8.根据权利要求1所述的超大型智能垂直液压冷弯管机的智能监控系统，其特征在于，所述的控制模式切换开关切换的控制模式分别为自动控制模式和手工控制模式。
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