CN2885447Y - 液压动态恒压矫直装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种矫直机械装置，更具体地说涉及的是液压动态恒压矫直装置，它包括液压负荷控制缸(1)、全封闭预应力机架(2)、矫直辊系(3)、全封闭预应力机架(2)的架体上端固定有液压负荷控制缸(1)，矫直辊系(3)在架体内侧与液压负荷控制缸(1)连接，其特征是：在矫直辊之间有监测元件，检测元件与控制单元电连接，控制单元与液压负荷控制缸(1)电连接，矫直辊系分别有三组，每组液压负荷控制缸(1)与矫直辊系(3)汽动连接。这种矫直机不但提高了被矫材料的矫直成材率，而且有效的消除了被矫材料头尾缩径的目的。

Description

液压动态恒压矫直装置

                       技术领域

本实用新型是一种矫直机械装置，更具体地说涉及的是液压动态恒压矫直装置。

                       背景技术

液压恒压矫直在矫直过程中是通过由液压缸控制的矫直辊对被矫材料施加矫直力压紧力的，施加足够矫直力压紧力的同时，也造成了棒材头尾的缩径现象，造成这一现象的主要原因是由于所施加的必要的矫直力压紧力远大于棒材头尾的塑性变形抗力，从而造成棒材头尾的直径缩小。

                       发明内容

本实用新型的目的是提供一种液压动态恒压矫直装置，它不但提高了被矫材料的矫直成材率，而且有效的消除了被矫材料头尾缩径的目的。

本实用新型的技术方案是：设计一种液压动态恒压矫直装置，它包括液压负荷控制缸1、全封闭预应力机架2、矫直辊系3、全封闭预应力机架2的架体上端固定有液压负荷控制缸1，矫直辊系3在架体内侧与液压负荷控制缸1连接，其特征是：在矫直辊之间有监测元件，检测元件与控制单元电连接，控制单元与液压负荷控制缸1电连接，矫直辊系分别有三组，每组液压负荷控制缸1与矫直辊系3汽动连接。

所述的三组液压负荷控制缸1与矫直辊系3分先后排列在一条直线上。

所述的矫直辊头部、尾部矫直压力小于矫直辊中部矫直压力。

本实用新型的特点是：液压动态恒压矫直装置的采用在避免矫直过程中头尾过量变形方面具有明显的作用，有效的提高了被矫材料的矫直成材率。液压动态恒压矫直技术是在恒压矫直的基础上通过在线矫直动态监控手段，动态调整液压系统压力，从而实现对被矫材料的动态恒压矫直。在矫直过程中，通过外部检测手段，实时监控被矫材料的头尾在矫直过程中所处的不同工位，即被矫材料头部及尾部进出各矫直辊前所相对矫直辊的位置，并将检测信号以网络通讯的方式传递给计算机控制系统。计算机控制系统将采集的信号加以处理，根据不同的信号对液压控制系统发出不同的控制指令，液压控制系统根据指令给予矫直压紧液压缸不同的压力，液压恒压压力随之起浮变换，从而达到了控制被矫材料头尾部矫直压紧力的目的，使被矫材料头尾部的矫直压紧力小于棒材头尾的塑性变形抗力，从而达到有效的消除被矫材料头尾缩径的目的。

                      附图说明

下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明。

图1是实施例液压动态恒压矫直装置示意图。

图2是液压动态矫直过程示意图。

图3是网络结构图。

图中，1、液压负荷控制缸；2、全封闭预应力机架；3、矫直辊系。

                      具体实施方式

为实现对被矫材料的液压动态恒压矫直，必须具有液压动态恒压矫直机构，全程计算机监控系统及双回路液压控制系统等三部分机电液系统。

如图1：液压动态恒压矫直装置是由液压负荷控制缸1，全封闭预应力机架2，矫直辊系3组成的。矫直辊系3放置在液压负荷控制缸1上，并随着液压缸控制回路压力的变化而浮动。当液压负荷控制缸1内的压力变化的时候，矫直力随之变化。在液压控制系统采用双回路控制系统，设置两组系统压力，可根据矫直时需要的不同压力自由切换。

如图2所示，被矫材料沿直线方向通过框架式矫直机，分布与不同位置的检测元件将其所处的工位信号及时上传给计算机，计算机逻辑运算后指令液压系统作出适时反应，动态调整液压压力，使处于浮动状态的矫直辊适时改变矫直压紧力，得以控制被矫材料的矫直塑性变形。

当矫直辊头部到达一号辊时，一号辊切换至头部矫直压力设定值，当头部到达二号辊时，二号辊切换至头部矫直压力设定值，当头部到达三号辊时，三号辊切换至头部矫直压力设定值。

当矫直辊尾部到达一号辊时，一号辊切换至尾部矫直压力设定值，当尾部到达二号辊时，二号辊切换至尾部矫直压力设定值，当尾部到达三号辊时，三号辊切换至尾部矫直压力设定值。

正常矫直时，一号、二号、三号辊分别切换至正常矫直压力设定值。

如图3：控制单元由HMI人机截界面、PLC可编程控制器(包括数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块)、通讯接口(PROFIBUS-DP接口，以太网接口)、全数字传动装置、检测元件、PROFIBUS-DP网络、工业以太网组成。

棒材直径	最大矫直速度	正常矫直压力	头尾矫直压力	液控反应时间
					Φ50mm	1.5m/s	8MPa	5MPa	0.25s
Φ70mm	1.2m/s	10MPa	7.5MPa	0.3s
					Φ90mm	1m/s	12MPa	9MPa	0.45s
Φ110mm	0.8m/s	14MPa	10.5MPa	0.5s
					Φ130mm	0.5m/s	16MPa	12MPa	0.65s
Φ150mm	0.4m/s	18MPa	15MPa	0.8s

                         表1

通过安装在矫直辊之间不同位置的监测元件，将被矫材料位置信号传递给PLC，通过PLC进行逻辑运算。当被矫材料头、尾到达至不同位置时，计算机监控系统指令双回路液压控制系统给出矫直机上的液压负荷控制缸不同的压力值，当头或尾部到达任何一个矫直辊时，通过控制液压系统压力切换给出一个较小压力，头、尾通过矫直辊后，通过控制液压系统压力切换给出一个正常的矫直压力，从而达到控制被矫材料头尾变形量的目的，从而解决了被矫材料在矫直时头尾变形问题，极大的提高了矫直材料的全长尺寸的矫直精度及矫直质量。表1给出了从Φ50mm、Φ70mm、Φ90mm、Φ110mm、Φ130mm、Φ150mm六种不同直径被矫材料在矫直时的压力设定值，从表可以看出矫材直径小，矫直压力也小，速度也快。如Φ50mm的最大矫直速度是1.5m/s，正常矫直压力是8MPa，头尾矫直压力是5MPa，液控反应时间是0.25s；而Φ70mm的最大矫直速度是1.2m/s，正常矫直压力是10MPa，头尾矫直压力是7.5MPa，液控反应时间是0.3s。Φ150mm的最大矫直速度是0.4m/s，正常矫直压力是18MPa，头尾矫直压力是15MPa，液控反应时间是0.8s。

液压控制系统设有两种系统回路，并设定不同的系统压力，根据计算机系统发出的不同指令，两种系统压力适时切换到液压缸工作压力。当被矫材料头部或尾部进入矫直辊前，液压系统切换到较小的工作压力上，当被矫材料头部或尾部出矫直辊后，液压系统切换到较大的工作压力上。两种系统压力的设定值依被矫材料变形抗力而定。

电控系统采用工控机HMI和PLC系统及传动装置，利用网络技术进行实时数据交换，实现在矫直机中的动态恒压矫直，以保证被矫材料的头尾质量及表面质量。在工作过程中，远程I/O、及传动装置适时的运行数据通过PROFIBUS总线快速传递到PLC可编程控制器的中央处理器CPU，通过CPU的运算及逻辑控制，将目前的控制、调整数据通过总线下传到个执行机构安成整个矫直过程的自动化控制。同时PLC和HMI人机界面也适时进行数据转换，完成适时数据的监控及调整参数的设定。

Claims (3)

1、液压动态恒压矫直装置，它包括液压负荷控制缸(1)、全封闭预应力机架(2)、矫直辊系(3)、全封闭预应力机架(2)的架体上端固定有液压负荷控制缸(1)，矫直辊系(3)在架体内侧与液压负荷控制缸(1)连接，其特征是：在矫直辊之间有监测元件，检测元件与控制单元电连接，控制单元与液压负荷控制缸(1)电连接，矫直辊系分别有三组，每组液压负荷控制缸(1)与矫直辊系(3)汽动连接。

2、根据权利要求1所述的液压动态恒压矫直装置，其特征是：所述的三组液压负荷控制缸(1)与矫直辊系(3)分先后排列在一条直线上。

3、根据权利要求1所述的液压动态恒压矫直装置，其特征是：所述的矫直辊头部、尾部矫直压力小于矫直辊中部矫直压力。

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