新型智能化液压受力棒材构造的剖析
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  • 2012-01-31 11:54
  • 来源:中国液压网
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  •   1液压压力矫直机的特点

      210MN液压压力棒材矫直机组的主要参数制品规格:直径≤300mm,长度5m~13m*大矫直力:10MN快速压下量:2.1MN回程力:1.5MN矫直时下压速度≤15mm行程:550mm空程速度:180mm/s支辊间距:500mm~1500mm送料夹持范围:80mm~300mm送料速度:350mm/s 310MN液压压力矫直机结构简介3.1主机10MN液压压力矫直机主机为三梁四柱立式油压机。

      机架:采用圆柱拉杆式预应力结构。由主缸上梁、下梁、立柱、导轨板、螺母等组成。导轨板硬度为HRC45 ̄48,导向面粗糙度R a≤0.8μm.导轨直线度≤0.05mm/m.这种机架的结构特点是加热予紧后,立柱伸入上下梁部分产生预应力,上下梁在预应力作用下组成一个刚性机架。

      主缸系统:主工作缸采用柱塞缸,缸体与上梁焊成一体,两个回程缸对称安装于上梁的主缸两侧。通过回程缸实现主柱塞的空程快速前进和回程。主缸上部装有大通径充液装置,用于主缸快速动作时的充、排液。

      夹紧装置:在矫直机两侧设有夹紧装置,以防止矫直时翻钢。

      3.2上料机构上料机构由升降式台架,对齐辊道,步进运输机组成。

      步进运输机由油缸驱动升降;电机减速机驱动齿轮齿条副平移,电机变频控制,可以实现棒料的平稳、快速、无冲击运输。可以提高设备运行的稳定性,延长设备使用寿命。

      3.3送料小车送料小车可以夹持棒料,实现棒料前进、后退、旋转等动作。配合检测系统可以对棒料实施三维扫描。棒料夹持采用三爪自动夹盘装置,旋转由电机减速机驱动齿轮副带动卡盘旋转,小车行走由电机减速机驱动链轮链条牵动小车运动。

      3.4出料系统出料系统由步进运输机、出料辊道组成。步进运输机与上料机构相同。出料辊采用弹性浮动辊。

      可以防止矫直时辊道因承压而被压坏。

      3.5检测系统检测机构主要作用:扫描待矫棒料,找到弯曲点并检测出弯曲量;检查矫直后的棒料是否合格。

      1)弯曲检测。在送料小车末端和压机送料入口处,设有两处检测装置,分别检测水平偏差和垂直偏差,通过这两个偏差可确定棒料轴心线的x~y坐标;z坐标即棒料送进方向坐标,由小车行走装置中编码器给出;这样通过一次送料,就可以模拟出棒料的三维立体模型,计算出*佳矫直点。

      2)过程检测。当计算所得*佳矫直点送入压机中心后,压机下梁所装跟随式检测装置,精确检测弯曲量,然后计算出压机的压下量,压机回程后,棒料的反弹量由下梁所装检测装置跟踪监测,以确定棒料是否合格。合格出料,不合格继续矫直。

      3)压机行程检测。在压机回程缸后装有高精度位移传感器,可以准确检测压机的行程。

      检测系统是矫直机的关键部分。矫直机能否自动化运行,关键在于检测机构检测的数据是否准确可靠。

      3.6液压部分是压机不可缺少的重要组成部分。它不仅为执行元件提供动力,同时也控制各执行元件的动作,使各执行元件按设定的程序运行。由于液压系统在国内已很成熟,在此只简要介绍一下这台压机液压系统的一些特点。

      1)主控系统采用插装式逻辑锥阀控制,并通过功能元件来调节主阀芯的开启时间及速度,以满足大流量、快速、无冲击、噪音小的要求。为了保证控制阀的质量及其可靠性,先导阀等采用力士乐的产品。

      2)通过泵头阀组对主泵可实现单独控制和组合,若干动作可同时进行,互不干扰。也可根据需要进行分组,满足不同工艺要求,并具有慢速启动,快速运行功能。

      3)通过改变泵的组合流量,压机的空程前进或回程可实现慢?快?慢的运行方式。

      4)主缸、侧缸均有高压卸荷功能,减小液压冲击,保证压机运行平稳,振动小。

      5)由于辅助系统主要用于控制充液阀、夹紧缸等动作,其流量小,动作速度快,且要求动作平稳、可靠、无冲击,所以辅助系统以电磁阀控制为主。采用板式滑阀组合块形式。

      6)主辅系统中设有全部执行元件的控制系统压力显示(主缸、侧缸有多处指针式)及足够的测压点,并设有必需的温度显示,便于调试、故障检测和维修。

      7)为防止压机工作过程中压力失控或考虑某些机械零部件的安全性,该系统采用压力传感器及溢流阀联合使用,对主、侧缸进行限压保护。

      3电控系统通过可编程控制器(PLC)对矫直机组实现自动化控制。通过上位机实现压机系统故障诊断,报警以及各种动态参数的显示,完成各工艺参数的设定。

      4专家系统材料的矫直是一个很复杂的弹塑性变形过程,矫直过程中既有弹性变形,又有塑性变形。矫直压力去掉后,塑性变形不再回复,而弹性变形会回复,这就是矫直后的反弹。因此简单的将工件压直,并不能达到矫直的目的。我国古代劳动人民总结出的一句成语道出了矫直理论的精华。“矫枉必须过正”,也就是说要获得平直的工件,必须在工件的原弯曲方向上加一个反向弯曲,当反向弯曲产生的塑性变形等于矫直过程中的弹性变形时,去掉外力就可获得平直的工件。由于矫直过程中的变形很复杂,因此并不能通过理论计算获得准确的反弯量。因此压力矫直机采用逐次逼近法矫直。

      但是如果一次压下量太大,则有可能将工件压成反向弯曲,甚至将工件压裂。如果压下量太小,要达到矫直目的,则必须多次压下,降低效率。

      压力矫直专家系统是通过理论计算获得初次压下量,并经过多次实践,自动修正该压下量,总结得出*佳压下量和压下次数,记录入数据库。该经验值由PLC自动积累和记录。以后生产中,只要输入相关参数,就可以自动调出所需要的参数。这样既提高了生产率、成品率,同时也解放了操作工,不用人为去设定压下量。

      中国重型机械研究院10MN全自动智能型液压压力矫直机组的开发成功,将进一步挖掘液压压力矫直机的潜力,使压力矫直机的应用范围进一步拓宽。至此压力矫直机告别了手工时代,可以成为高度自动化控制的在线设备来使用,而不再是以前的离线辅助设备。它必将为我国的钢铁工业做出应有的贡献。

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