CN1288785A - 柔性机械驱动液压平衡摆动台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柔性机械驱动液压平衡摆动台,包括摆动台体、柔性驱动装置、液压平衡装置、控制装置,所述柔性驱动装置、液压平衡装置共同作用于摆动台体的下方,控制装置通过控制柔性驱动装置驱动力的变化,实现摆动台的升降,升、降速度由控制装置通过驱动装置加以控制。本发明可有效地减少惯性冲击,降低投资及维修成本,维护工作量小,且能耗低。

Description

柔性机械驱动液压平衡摆动台

本发明涉及一种柔性机械驱动液压平衡摆动台，特别是用于钢铁厂内型钢轧机的摆动台。

在三辊型材轧机生产过程中，摆动台是轧制线上的重要设备。目前国内普遍采用传统的双曲柄摇杆机构驱动加重锤平衡的摆动台，由于其固有的刚性传力特性，难以适应快速、重载、频繁启动制动工况，不可避免地存在强烈的惯性冲击，构件极易磨损、损坏，需要频繁地进行维修，不仅消耗人力、财力、影响生产，而且作为轧制线的重要设备已不能适应生产工艺变化发展的需要。目前文献尚未见到有能克服上述不足的先进、实用、可靠的轧机摆动台。

本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种柔性机械驱动液压平衡摆动台，有效地消除惯性冲击，降低投资及维修成本，维护工作量小，且能耗低。

本发明实现上述目的的方案是：一种柔性机械驱动液压平衡摆动台，包括摆动台体，其特征是：还包括柔性驱动装置、液压平衡装置、控制装置，所述柔性驱动装置、液压平衡装置共同作用于摆动台体的下方，通过控制柔性驱动装置的驱动力变化来控制摆动台体升降；当柔性驱动装置对摆动台体的控制力与液压平衡装置所提供的液压平衡力的合力大于摆动台体及其上所载物体的重量与负载阻力时，摆动台上升；当柔性驱动装置对摆动台体的控制力减小至与平衡力的合力小于负载重量时，摆动台靠自重下降，同时液压平衡装置储存重力势能；升、降速度由控制装置通过驱动装置加以控制。

由于采用了上述方案，利用液压平衡回路储存和释放重力势能，使摆动台升、降平稳，避免了惯性冲击，同时由于平衡液压回路平衡了大部分负载，因而驱动功率、能耗都大为降小。

图1是本发明实施例一整体示意图。

图2为本发明实施例二整体示意图。

图3为本发明实施例一驱动装置示意图。

图4为本发明实施例液压平衡装置示意图。

图5为本发明实施例二驱动装置示意图。

图6是实施例一控制装置示意图。

图7是实施例二控制装置示意图。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。

实施例一：见图1、3、4，所示柔性机械驱动液压平衡摆动台包括摆动台体1、柔性驱动装置2、液压平衡装置3、控制装置4。

如图3所示，所述柔性驱动装置2包括依次动力连接的变频电机21、减速机22、链传动机构23(共有两套，分别为摆动台体1提供两个支撑点)，其中链传动机构也可改为绳传动等其他柔性传动机构。该柔性驱动装置2和液压平衡装置3共同作用于摆动台体1的下方，通过控制柔性驱动装置2中电机21驱动力的变化实现摆动台体1的升降；当柔性驱动装置2对摆动台体1的控制力增加至与液压平衡装置3所提供的液压平衡力的合力大于摆动台体1及其上所载物体的重量及负载阻力时，使摆动台上升；当柔性驱动装置2对摆动台体1的控制力减小至与平衡力的合力小于负载重量时，摆动台靠自重下降，同时液压平衡装置3储存重力势能；升、降速度由控制装置4通过驱动装置2加以控制。

如图4所示，所述液压平衡装置3包括柱塞缸31、活塞式蓄能器32、泵站装置33，构成一个封闭的液压回路，摆动台上升时，蓄能器32释放所储存的重力势能；摆动台下降时，蓄能器32储存重力势能；所述泵站装置33在油路泄漏后自动给回路补油。在图4中，活塞式蓄能器32的外围元件是辅助其工作的普通元件，其中34是氮气瓶。

如图5所示，本例中，控制装置4可以设计成由计算机控制的自动控制装置。该装置由计算机、变频调速设备和位移传感器等组成一个闭环控制系统，其中位移传感器可以由电机上的光电编码器替代，也可以将光电编码器和位移传感器一起使用，增加可靠性。控制摆动台按预先设定的运动规律(位移-时间曲线及速度-时间曲线)摆动，从而实现摆动台控制的平滑起停、零速到位、精确停位等基本要求。

应用计算机控制和位置传感器直接测量摆动台位移等技术，可通过计算机操作键盘来修改运动规律，及上、下工作位置等运行参数，因而能方便地实现摆动台上、下工作位置调整、摆动时间调整等功能，满足生产的实际需要。如图6所示。

例如，采用一个西门子S7-300或S7-400可编程控制器为核心的计算机系统来集中控制四个摆动台的工作，并把所有辊道、翻钢机、移钢机、液压系统的控制和操作、报警逻辑纳入计算机控制，使整个系统能够协调、可靠地运行。

实施例二、本例为全液压摆动台，如图2、5所示，它由摆动台体1、液压平衡装置3和驱动油缸25构成，与实施例一主要的不同在于其中柔性驱动装置由电机-减速箱-链传动机构改为液压缸驱动。

与实施例一相似，在液压平衡装置3中，平衡缸与一封闭的液压回路相连。液压平衡系统的液压压力是由活塞式蓄能器中的气体压力建立的。当摆动台运动时，平衡力随缸内压力的变化而变化。当摆动台处于下限位时，平衡力最大；在上限位时，平衡力最小。

在下限位时，平衡缸的平衡力略小于摆动台台体自重。当摆台上升时，储存的重力势能释放，平衡力与驱动油缸的控制力共同克服负载重量。下降时，驱动液压缸反向通油，摆动台靠自重下降，同时平衡系统储存重力势能，平衡压力增加，通过控制驱动油缸的背压与平衡力共同托住台体平稳下降至下限位。

显然，本例是通过液压回路26控制驱动液压缸25来控制摆动台的运动和速度。其控制装置4包括与驱动液压油缸25相连的液压控制回路26、计算机、位移传感器(由于不是直接用电机，所以此处不用光电编码器)，组成一个闭环控制系统(见图7)。

Claims (7)

1、一种柔性机械驱动液压平衡摆动台，包括摆动台体(1)，其特征是：还包括柔性驱动装置(2)、液压平衡装置(3)、控制装置(4)，所述柔性驱动装置(2)、液压平衡装置(3)共同作用于摆动台体(1)的下方，通过控制柔性驱动装置(2)的驱动力变化来控制摆动台体(1)升降；当柔性驱动装置(2)对摆动台体(1)的控制力与液压平衡装置(3)所提供的液压平衡力的合力大于摆动台体(1)及其上所载物体的重量与负载阻力时，摆动台上升；当柔性驱动装置(2)对摆动台体(1)的控制力减小至与平衡力的合力小于负载重量时，摆动台靠自重下降，同时液压平衡装置(3)储存重力势能；升、降速度由控制装置(4)通过驱动装置(2)加以控制。

2、如权利要求1所述的柔性机械驱动液压平衡摆动台，其特征是：所述柔性驱动装置(2)包括依次动力连接的变频电机(21)、减速机(22)、链或钢丝绳传动机构(23)。

3、如权利要求1所述的柔性机械驱动液压平衡摆动台，其特征是：所述柔性驱动装置(2)是驱动液压油缸(25)。

4、如权利要求1或2或3所述的柔性机械驱动液压平衡摆动台，其特征是：所述液压平衡装置(3)包括柱塞缸(31)、活塞式蓄能器(32)、泵站装置(33)，构成一个封闭的液压回路，摆动台上升时，蓄能器(32)释放所储存的重力势能；摆动台下降时，蓄能器(32)储存重力势能；所述泵站装置(33)在油路泄漏后自动给回路补油。

5、如权利要求1或2所述的柔性机械驱动液压平衡摆动台，其特征是：所述控制装置(4)包括计算机、变频调速设备和位移传感器，组成一个闭环控制系统。

6、如权利要求3所述的柔性机械驱动液压平衡摆动台，其特征是：所述控制装置(4)包括与驱动液压油缸(25)相连的液压控制回路(26)、计算机、位移传感器，组成一个闭环控制系统。

7、如权利要求4所述的柔性机械驱动液压平衡摆动台，其特征是：所述控制装置(4)包括计算机、变频调速设备和位移传感器，组成一个闭环控制系统。

Images