CN202913028U - 钢管水淬控制装置 - Google Patents

Abstract

一种钢管水淬控制装置，它包括：液压站、电气控制柜、PLC控制中心、检测仪表、流液动偏心球阀，检测仪表连接PLC控制中心，PLC控制中心连接电气控制柜，电气控制柜连接液动偏心球阀和液压站，液压站连接液动偏心球阀，测仪表的一端连接有各种传感器，给PLC控制中心提供淬火槽内的信息，电气控制柜给液压站传送来自PLC控制中心发出的开关指令，同时电气控制柜给液动偏心球阀提供电源和指示信号，液压站给液动偏心球阀提供动力，本装置使得在钢管水淬过程中不会产生水锤、爆管现象。

Description

钢管水淬控制装置

技术领域

本实用新型属于钢管水淬生产领域，特别是一种钢管水淬控制装置。

背景技术

为提高无缝钢管的品质,需对无缝钢管进行淬火。目前世界上淬火工艺普遍采用淬火炉+淬火装置，淬火装置有简单的浸入式淬火、浸入+内喷式淬火、外淋+内喷式淬火三种形式。简单的浸入式淬火就是将从淬火炉加热的钢管直接放入淬火槽进行淬火，由于其淬火不均匀、钢管易弯曲、对厚壁管淬不透等诸多缺陷，一般无缝钢管不采用此方式。浸入+内喷式淬火就是将从淬火炉加热的钢管在放入淬火槽的同时对钢管内进行喷水淬火，内外表面同时进行淬火，此方式效果较好，但用水量大，水系统投资和占地面积大，运行费用高，其内喷一般采用三通阀门切换，控制难度比较大，设备故障率高，如果调节和操作不当，还会产生水锤现象，出现较大的安全事故。外淋+内喷式淬火就是将从淬火炉加热的钢管送至淬火槽时，同时对钢管内外表面进行喷水淬火，此方式效果好，但用水量巨大、投资高而且占地面积大，运行维护及管理费用高，其内喷和外淋均采用三通阀门切换，设备故障率高，控制难度比较大，特别是，如果调节不当会产生水锤现象，出现爆管，严重影响生产。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种钢管水淬控制装置，使得在钢管水淬过程中不会产生水锤、爆管现象。

本实用新型的技术方案是：一种钢管水淬控制方法，它包括以下过程：水淬内喷、外喷的控制采用液压驱动的液动偏心球阀，液动偏心球阀由液压站提供动力，利用PLC控制中心发出指令控制液压站的动作，内喷和外喷每个系统配置两台液动偏心球阀，一台负责向钢管内表面或外表面喷射高压水，另一台负责在淬火完后进行泄压，当钢管就好位后，PLC控制中心接到信号后给液动偏心球阀上的电磁阀一个开启指令，电磁阀动作，淬火液动偏心球阀在1s内迅速打开，管道内的高压水迅速喷向钢管内表面并搅动淬火槽内的水，淬火开始；与此同时，PLC控制中心延迟0.2-0.8s给回流液动偏心球阀关闭信号，回流液动偏心球阀随即关闭。

内喷、外淬、搅拌均采用液动偏心球阀进行切换，当钢管到达工位后，淬火液动偏心球阀打开，而回流液动偏心球阀关闭，根据钢管品种和规格尺寸不同，在PLC控制中心设定喷水、淬火时间，一般为40-60s。当设定的喷水时间到后，PLC控制中心给第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀打开信号，第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀在1s内迅速打开，水回到高位水箱；与此同时，PLC控制中心延迟0.2-0.8s给第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀关闭信号，第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀随即关闭，一根钢管淬火完毕，等待第二根钢管就位。

一种钢管水淬控制装置，包括：液压站、电气控制柜、PLC控制中心、第一检测仪表、第二检测仪表、第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀，第一检测仪表、第二检测仪表连接PLC控制中心，PLC控制中心连接电气控制柜，电气控制柜连接液动偏心球阀和液压站，电气控制柜分别连接第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀，液压站分别连接第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀。

内喷外淋水淬装置包括：第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀，回流箱、钢管支承辊道、内喷回流阀、内喷供水阀、内喷压力计、淬火槽、内喷淬火管、钢管、外喷淬火管、外喷压力计、外喷供水阀、外喷回流阀，内喷供水阀连接第一淬火液动偏心球阀，第一淬火液动偏心球阀连接内喷淬火管，在第一淬火液动偏心球阀与内喷淬火管之间的管导上安装有内喷压力计，内喷淬火管对准钢管的内中心处，第一淬火液动偏心球阀的另一个分支管连接内喷回流阀，内喷回流阀连接回流箱，外喷供水阀连接第二淬火液动偏心球阀，第二淬火液动偏心球阀连接外喷淬火管，在第二淬火液动偏心球阀与外喷淬火管之间的管导上安装有外喷压力计，外喷淬火管的出水端位于钢管的外表面处，第二淬火液动偏心球阀的另一个分支管连接外喷回流阀，外喷回流阀连接回流箱，钢管安放在二个钢管支承辊道上，钢管支承辊道安装在淬火槽内。

本实用新型进一步的技术方案是: 一种钢管水淬控制装置，它包括：控制系统、淬火系统、和水循环系统。

所述的控制系统包括：液压站、电气控制柜、PLC控制中心、第一检测仪表、第二检测仪表、第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀、第一检测仪表、第二检测仪表连接PLC控制中心，PLC控制中心连接电气控制柜，电气控制柜连接液压站，电气控制柜分别连接所有液动偏心球阀和第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀，液压站分别连接第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀。

所述的淬火系统包括：钢管支承辊道、内喷供水阀、淬火槽、内喷淬火管、钢管、外喷淬火管、外喷供水阀，内喷供水阀连接第一淬火液动偏心球阀，第一淬火液动偏心球阀连接内喷淬火管，内喷淬火管对准钢管的内中心处，外喷供水阀连接第二淬火液动偏心球阀，第二淬火液动偏心球阀连接外喷淬火管，外喷淬火管的出水端位于钢管的外表面处，钢管安放在二个钢管支承辊道上，钢管支承辊道安装在淬火槽内。

所述的水循环系统包括：回流箱、低位水箱、高位水箱供水阀、高位水箱、淬水槽注水阀、淬火槽溢水管、淬火槽放水阀、高低位水箱连接管，淬火槽放水阀的一端通过水管连接在淬火槽的底部，淬火槽放水阀的另一端通过水管连接在回流箱上，淬火槽溢水管的一端连接在淬火槽的中部，淬火槽溢水管的另一端连接在回流箱上，淬水槽注水阀的一端通过水管连接在高位水箱上，淬水槽注水阀的一端通过水管连接在淬火槽的上部，高位水箱通过水管连接有高位水箱供水阀，高位水箱通过高低位水箱连接管连接低位水箱，高位水箱通过水管分别连接第一回流液动偏心球阀和第二回流液动偏心球阀的一端，第一回流液动偏心球阀的另一端通过水管分成二个接头，一个接头与第一淬火液动偏心球阀相连，另一个接头与内喷供水阀相连，第二回流液动偏心球阀的另一端通过水管分成二个接头，一个接头与第二淬火液动偏心球阀连接，另一个接头与外喷供水阀连接，低位水箱的二个出水口通过水管和加压系统后分别连接内喷供水阀和外喷供水阀。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：钢管通过定径机后直接到淬火装置进行淬火，利用钢管的余热而无须将钢管送至淬火炉进行再加热，节省大量的能源消耗；钢管到达淬火工位时，高位水箱的水在0.2-0.4s内将钢管全覆盖，在钢管旋转的同时开启搅拌水源对槽内的水进行搅拌以增加换热效果，即所谓的外部淬火，与此同时，开启内喷水源对钢管内表面进行淬火，通过PLC调节控制，不会产生水锤、爆管现象。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为本实用新型原理的结构示意图；

附图2为内喷外淋水淬装置结构示意图；

附图3为控制装置与水淬装置结合示意图。

具体实施方式

如附图1所示，一种钢管水淬控制装置，包括：液压站1、电气控制柜2、PLC控制中心3、第一检测仪表4、第二检测仪表5、第一回流液动偏心球阀6、第二回流液动偏心球阀7、第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9，第一检测仪表4、第二检测仪表5连接PLC控制中心3，PLC控制中心3连接电气控制柜2，电气控制柜2连接液压站1，同时电气控制柜2分别连接第一回流液动偏心球阀6、第二回流液动偏心球阀7、第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9，液压站1分别连接第一回流液动偏心球阀6、第二回流液动偏心球阀7、第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9。

如附图2所示，内喷外淋水淬装置包括：第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9，回流箱10、钢管支承辊道11、内喷回流阀12、内喷供水阀13、内喷压力计14、淬火槽15、内喷淬火管16、钢管17、外喷淬火管18、外喷压力计19、外喷供水阀20、外喷回流阀21，内喷供水阀13连接第一淬火液动偏心球阀8，第一淬火液动偏心球阀连接内喷淬火管16，在第一淬火液动偏心球阀与内喷淬火管16之间的管导上安装有内喷压力计14，内喷淬火管16对准钢管17的内中心处，第一淬火液动偏心球阀8的另一个分支管连接内喷回流阀12，内喷回流阀12连接回流箱10，外喷供水阀20连接第二淬火液动偏心球阀9，第二淬火液动偏心球阀9连接外喷淬火管18，在第二淬火液动偏心球阀9与外喷淬火管18之间的管导上安装有外喷压力计19，外喷淬火管18的出水端位于钢管17的外表面处，第二淬火液动偏心球阀9的另一个分支管连接外喷回流阀21，外喷回流阀21连接回流箱10，钢管17安放在二个钢管支承辊道11上，钢管支承辊道11安装在淬火槽15内。

本实用新型的工作原理和使用方法是：第一检测仪表4、第二检测仪表5的一端连接有各种传感器，第一检测仪表4、第二检测仪表5连接PLC控制中心3，给PLC控制中心3提供淬火槽15内的信息，电气控制柜2连接液压站1，给液压站1传送来自PLC控制中心3发出的开关指令，同时电气控制柜2分别连接第一回流液动偏心球阀6、第二回流液动偏心球阀7、第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9，给液动偏心球阀提供电源和指示信号，液压站1分别连接第一回流液动偏心球阀6、第二回流液动偏心球阀7、第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9，给液动偏心球阀提供动力。

水依次通过内喷供水阀13、第一淬火液动偏心球阀8、内喷淬火管16对钢管17进行淬火，淬火完毕，水经内喷回流阀12流入回流箱10，同样，水依次通过外喷供水阀20、第二淬火液动偏心球阀9、外喷淬火管18，对钢管17进行淬火，淬火完毕，水经外喷回流阀21流入回流箱10。

实施例一

如附图3所示，一种钢管水淬控制装置，它包括：控制系统、淬火系统、和水循环系统。

所述的控制系统包括：液压站1、电气控制柜2、PLC控制中心3、第一检测仪表4、第二检测仪表5、第一回流液动偏心球阀6、第二回流液动偏心球阀7、第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9、第一检测仪表4、第二检测仪表5连接PLC控制中心3，PLC控制中心3连接电气控制柜2，电气控制柜2连接液压站1，同时电气控制柜2分别连接第一回流液动偏心球阀6、第二回流液动偏心球阀7、第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9，液压站1分别连接第一回流液动偏心球阀6、第二回流液动偏心球阀7、第一淬火液动偏心球阀8、第二淬火液动偏心球阀9。

所述的淬火系统包括：钢管支承辊道11、内喷供水阀13、淬火槽15、内喷淬火管16、钢管17、外喷淬火管18、外喷供水阀20，内喷供水阀13连接第一淬火液动偏心球阀8，第一淬火液动偏心球阀连接内喷淬火管16，内喷淬火管16对准钢管17的内中心处，外喷供水阀20连接第二淬火液动偏心球阀9，第二淬火液动偏心球阀9连接外喷淬火管18，外喷淬火管18的出水端位于钢管17的外表面处，钢管17安放在二个钢管支承辊道11上，钢管支承辊道11安装在淬火槽15内。

所述的水循环系统包括：回流箱10、低位水箱22、高位水箱供水阀23、高位水箱24、淬水槽注水阀25、淬火槽溢水管26、淬火槽放水阀27、高低位水箱连接管28，淬火槽放水阀27的一端通过水管连接在淬火槽15的底部，淬火槽放水阀27的另一端通过水管连接在回流箱10上，淬火槽溢水管26的一端连接在淬火槽15的上部，淬火槽溢水管26的另一端连接在回流箱10上，淬水槽注水阀25的一端通过水管连接在高位水箱24上，淬水槽注水阀25的一端通过水管连接在淬火槽15的上部，高位水箱24通过水管连接有高位水箱供水阀23，高位水箱24通过高低位水箱连接管28连接低位水箱22，高位水箱24通过水管分别连接第一回流液动偏心球阀6和第二回流液动偏心球阀7的一端，第一回流液动偏心球阀6的另一端通过水管分成二个接头，一个接头与第一淬火液动偏心球阀8相连，另一个接头与内喷供水阀13相连，第二回流液动偏心球阀7的另一端通过水管分成二个接头，一个接头与第二淬火液动偏心球阀9连接，另一个接头与外喷供水阀20连接，低位水箱22的二个出水口通过水管和加压系统后分别连接内喷供水阀13和外喷供水阀20。

本实用新型的工作原理和使用方法是：当检测到钢管17到位时，PLC控制中心3接到信号后给第一淬火液动偏心球阀8和第二淬火液动偏心球阀9开启指令，管道内的高压水迅速喷向钢管内表面并搅动淬火槽内的水，淬火开始，与此同时，PLC控制中心3延迟0.5s给第一回流液动偏心球阀6和第二回流液动偏心球阀7关闭信号，第一回流液动偏心球阀6和第二回流液动偏心球阀7随即关闭，内喷、外淬、搅拌均采用液动偏心球阀进行切换，喷射40-60s后，第一回流液动偏心球阀6和第二回流液动偏心球阀7自动打开，延时0.5s再关闭第一淬火液动偏心球阀8和第二淬火液动偏心球阀9，完成一次淬火过程，等待第二根钢管就位，当淬火槽15中的水过多时，水会自动通过淬火槽溢水管26流入回流箱10，高位水箱24通过高低位水箱连接管28连接低位水箱22，可往低位水箱22注水，回流箱10中的水也可以抽入低位水箱22，外部的水通过高位水箱供水阀23，根据需要给高位水箱24供水。

Claims (4)

1.一种钢管水淬控制装置，其特征是它包括：液压站、电气控制柜、PLC控制中心、第一检测仪表、第二检测仪表、第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀，第一检测仪表、第二检测仪表连接PLC控制中心，PLC控制中心连接电气控制柜，电气控制柜连接液动偏心球阀和液压站，电气控制柜分别连接第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀，液压站分别连接第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀。

2.根据权利要求1所述的一种钢管水淬控制装置，其特征是它还包括：回流箱、钢管支承辊道、内喷回流阀、内喷供水阀、内喷压力计、淬火槽、内喷淬火管、钢管、外喷淬火管、外喷压力计、外喷供水阀、外喷回流阀，内喷供水阀连接第一淬火液动偏心球阀，第一淬火液动偏心球阀连接内喷淬火管，内喷淬火管对准钢管的内中心处，第一淬火液动偏心球阀的另一个分支管连接内喷回流阀，内喷回流阀连接回流箱，外喷供水阀连接第二淬火液动偏心球阀，第二淬火液动偏心球阀连接外喷淬火管，外喷淬火管的出水端位于钢管的外表面处，第二淬火液动偏心球阀的另一个分支管连接外喷回流阀，外喷回流阀连接回流箱，钢管安放在二个钢管支承辊道上，钢管支承辊道安装在淬火槽内。

3.根据权利要求1或2所述的一种钢管水淬控制装置，其特征是：在第一淬火液动偏心球阀与内喷淬火管之间的管导上安装有内喷压力计，在第二淬火液动偏心球阀与外喷淬火管之间的管导上安装有外喷压力计，

4.一种钢管水淬控制装置，其特征是它包括：控制系统、淬火系统、和水循环系统；

所述的控制系统包括：液压站、电气控制柜、PLC控制中心、第一检测仪表、第二检测仪表、第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀、第一检测仪表、第二检测仪表连接PLC控制中心，PLC控制中心连接电气控制柜，电气控制柜连接液压站，同时电气控制柜分别连接第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀，液压站分别连接第一回流液动偏心球阀、第二回流液动偏心球阀、第一淬火液动偏心球阀、第二淬火液动偏心球阀；

所述的淬火系统包括：钢管支承辊道、内喷供水阀、淬火槽、内喷淬火管、钢管、外喷淬火管、外喷供水阀，内喷供水阀连接第一淬火液动偏心球阀，第一淬火液动偏心球阀连接内喷淬火管，内喷淬火管对准钢管的内中心处，外喷供水阀连接第二淬火液动偏心球阀，第二淬火液动偏心球阀连接外喷淬火管，外喷淬火管的出水端位于钢管的外表面处，钢管安放在二个钢管支承辊道上，钢管支承辊道安装在淬火槽内；

所述的水循环系统包括：回流箱、低位水箱、高位水箱供水阀、高位水箱、淬水槽注水阀、淬火槽溢水管、淬火槽放水阀、高低位水箱连接管，淬火槽放水阀的一端通过水管连接在淬火槽的底部，淬火槽放水阀的另一端通过水管连接在回流箱上，淬火槽溢水管的一端连接在淬火槽的中部，淬火槽溢水管的另一端连接在回流箱上，淬水槽注水阀的一端通过水管连接在高位水箱上，淬水槽注水阀的一端通过水管连接在淬火槽的上部，高位水箱通过水管连接有高位水箱供水阀，高位水箱通过高低位水箱连接管连接低位水箱，高位水箱通过水管分别连接第一回流液动偏心球阀和第二回流液动偏心球阀的一端，第一回流液动偏心球阀的另一端通过水管分成二个接头，一个接头与第一淬火液动偏心球阀相连，另一个接头与内喷供水阀相连，第二回流液动偏心球阀的另一端通过水管分成二个接头，一个接头与第二淬火液动偏心球阀连接，另一个接头与外喷供水阀连接，低位水箱的二个出水口通过水管和加压系统后分别连接内喷供水阀和外喷供水阀。

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