專利名稱：柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，特別是用于鋼鐵廠內(nèi)型鋼軋機(jī)的擺動臺。
在三輥型材軋機(jī)生產(chǎn)過程中，擺動臺是軋制線上的重要設(shè)備。目前國內(nèi)普遍采用傳統(tǒng)的雙曲柄搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動加重錘平衡的擺動臺，由于其固有的剛性傳力特性，難以適應(yīng)快速、重載、頻繁啟動制動工況，不可避免地存在強(qiáng)烈的慣性沖擊，構(gòu)件極易磨損、損壞，需要頻繁地進(jìn)行維修，不僅消耗人力、財力、影響生產(chǎn)，而且作為軋制線的重要設(shè)備已不能適應(yīng)生產(chǎn)工藝變化發(fā)展的需要。目前文獻(xiàn)尚未見到有能克服上述不足的先進(jìn)、實(shí)用、可靠的軋機(jī)擺動臺。
本發(fā)明的目的就是為了解決以上問題，提供一種柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，有效地消除慣性沖擊，降低投資及維修成本，維護(hù)工作量小，且能耗低。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的方案是一種柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，包括擺動臺體，其特征是還包括柔性驅(qū)動裝置、液壓平衡裝置、控制裝置，所述柔性驅(qū)動裝置、液壓平衡裝置共同作用于擺動臺體的下方，通過控制柔性驅(qū)動裝置的驅(qū)動力變化來控制擺動臺體升降；當(dāng)柔性驅(qū)動裝置對擺動臺體的控制力與液壓平衡裝置所提供的液壓平衡力的合力大于擺動臺體及其上所載物體的重量與負(fù)載阻力時，擺動臺上升；當(dāng)柔性驅(qū)動裝置對擺動臺體的控制力減小至與平衡力的合力小于負(fù)載重量時，擺動臺靠自重下降，同時液壓平衡裝置儲存重力勢能；升、降速度由控制裝置通過驅(qū)動裝置加以控制。
由于采用了上述方案，利用液壓平衡回路儲存和釋放重力勢能，使擺動臺升、降平穩(wěn)，避免了慣性沖擊，同時由于平衡液壓回路平衡了大部分負(fù)載，因而驅(qū)動功率、能耗都大為降小。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一整體示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例二整體示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一驅(qū)動裝置示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例液壓平衡裝置示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例二驅(qū)動裝置示意圖。
圖6是實(shí)施例一控制裝置示意圖。
圖7是實(shí)施例二控制裝置示意圖。
下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
實(shí)施例一見圖1、3、4，所示柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺包括擺動臺體1、柔性驅(qū)動裝置2、液壓平衡裝置3、控制裝置4。
如圖3所示，所述柔性驅(qū)動裝置2包括依次動力連接的變頻電機(jī)21、減速機(jī)22、鏈傳動機(jī)構(gòu)23(共有兩套，分別為擺動臺體1提供兩個支撐點(diǎn))，其中鏈傳動機(jī)構(gòu)也可改為繩傳動等其他柔性傳動機(jī)構(gòu)。該柔性驅(qū)動裝置2和液壓平衡裝置3共同作用于擺動臺體1的下方，通過控制柔性驅(qū)動裝置2中電機(jī)21驅(qū)動力的變化實(shí)現(xiàn)擺動臺體1的升降；當(dāng)柔性驅(qū)動裝置2對擺動臺體1的控制力增加至與液壓平衡裝置3所提供的液壓平衡力的合力大于擺動臺體1及其上所載物體的重量及負(fù)載阻力時，使擺動臺上升；當(dāng)柔性驅(qū)動裝置2對擺動臺體1的控制力減小至與平衡力的合力小于負(fù)載重量時，擺動臺靠自重下降，同時液壓平衡裝置3儲存重力勢能；升、降速度由控制裝置4通過驅(qū)動裝置2加以控制。
如圖4所示，所述液壓平衡裝置3包括柱塞缸31、活塞式蓄能器32、泵站裝置33，構(gòu)成一個封閉的液壓回路，擺動臺上升時，蓄能器32釋放所儲存的重力勢能；擺動臺下降時，蓄能器32儲存重力勢能；所述泵站裝置33在油路泄漏后自動給回路補(bǔ)油。在圖4中，活塞式蓄能器32的外圍元件是輔助其工作的普通元件，其中34是氮?dú)馄俊?br> 如圖5所示，本例中，控制裝置4可以設(shè)計成由計算機(jī)控制的自動控制裝置。該裝置由計算機(jī)、變頻調(diào)速設(shè)備和位移傳感器等組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中位移傳感器可以由電機(jī)上的光電編碼器替代，也可以將光電編碼器和位移傳感器一起使用，增加可靠性。控制擺動臺按預(yù)先設(shè)定的運(yùn)動規(guī)律(位移-時間曲線及速度-時間曲線)擺動，從而實(shí)現(xiàn)擺動臺控制的平滑起停、零速到位、精確停位等基本要求。
應(yīng)用計算機(jī)控制和位置傳感器直接測量擺動臺位移等技術(shù)，可通過計算機(jī)操作鍵盤來修改運(yùn)動規(guī)律，及上、下工作位置等運(yùn)行參數(shù)，因而能方便地實(shí)現(xiàn)擺動臺上、下工作位置調(diào)整、擺動時間調(diào)整等功能，滿足生產(chǎn)的實(shí)際需要。如圖6所示。
例如，采用一個西門子S7-300或S7-400可編程控制器為核心的計算機(jī)系統(tǒng)來集中控制四個擺動臺的工作，并把所有輥道、翻鋼機(jī)、移鋼機(jī)、液壓系統(tǒng)的控制和操作、報警邏輯納入計算機(jī)控制，使整個系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)、可靠地運(yùn)行。
實(shí)施例二、本例為全液壓擺動臺，如圖2、5所示，它由擺動臺體1、液壓平衡裝置3和驅(qū)動油缸25構(gòu)成，與實(shí)施例一主要的不同在于其中柔性驅(qū)動裝置由電機(jī)-減速箱-鏈傳動機(jī)構(gòu)改為液壓缸驅(qū)動。
與實(shí)施例一相似，在液壓平衡裝置3中，平衡缸與一封閉的液壓回路相連。液壓平衡系統(tǒng)的液壓壓力是由活塞式蓄能器中的氣體壓力建立的。當(dāng)擺動臺運(yùn)動時，平衡力隨缸內(nèi)壓力的變化而變化。當(dāng)擺動臺處于下限位時，平衡力最大；在上限位時，平衡力最小。
在下限位時，平衡缸的平衡力略小于擺動臺臺體自重。當(dāng)擺臺上升時，儲存的重力勢能釋放，平衡力與驅(qū)動油缸的控制力共同克服負(fù)載重量。下降時，驅(qū)動液壓缸反向通油，擺動臺靠自重下降，同時平衡系統(tǒng)儲存重力勢能，平衡壓力增加，通過控制驅(qū)動油缸的背壓與平衡力共同托住臺體平穩(wěn)下降至下限位。
顯然，本例是通過液壓回路26控制驅(qū)動液壓缸25來控制擺動臺的運(yùn)動和速度。其控制裝置4包括與驅(qū)動液壓油缸25相連的液壓控制回路26、計算機(jī)、位移傳感器(由于不是直接用電機(jī)，所以此處不用光電編碼器)，組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)(見圖7)。
權(quán)利要求
1.一種柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，包括擺動臺體(1)，其特征是還包括柔性驅(qū)動裝置(2)、液壓平衡裝置(3)、控制裝置(4)，所述柔性驅(qū)動裝置(2)、液壓平衡裝置(3)共同作用于擺動臺體(1)的下方，通過控制柔性驅(qū)動裝置(2)的驅(qū)動力變化來控制擺動臺體(1)升降；當(dāng)柔性驅(qū)動裝置(2)對擺動臺體(1)的控制力與液壓平衡裝置(3)所提供的液壓平衡力的合力大于擺動臺體(1)及其上所載物體的重量與負(fù)載阻力時，擺動臺上升；當(dāng)柔性驅(qū)動裝置(2)對擺動臺體(1)的控制力減小至與平衡力的合力小于負(fù)載重量時，擺動臺靠自重下降，同時液壓平衡裝置(3)儲存重力勢能；升、降速度由控制裝置(4)通過驅(qū)動裝置(2)加以控制。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，其特征是所述柔性驅(qū)動裝置(2)包括依次動力連接的變頻電機(jī)(21)、減速機(jī)(22)、鏈或鋼絲繩傳動機(jī)構(gòu)(23)。
3.如權(quán)利要求1所述的柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，其特征是所述柔性驅(qū)動裝置(2)是驅(qū)動液壓油缸(25)。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，其特征是所述液壓平衡裝置(3)包括柱塞缸(31)、活塞式蓄能器(32)、泵站裝置(33)，構(gòu)成一個封閉的液壓回路，擺動臺上升時，蓄能器(32)釋放所儲存的重力勢能；擺動臺下降時，蓄能器(32)儲存重力勢能；所述泵站裝置(33)在油路泄漏后自動給回路補(bǔ)油。
5.如權(quán)利要求1或2所述的柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，其特征是所述控制裝置(4)包括計算機(jī)、變頻調(diào)速設(shè)備和位移傳感器，組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求3所述的柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，其特征是所述控制裝置(4)包括與驅(qū)動液壓油缸(25)相連的液壓控制回路(26)、計算機(jī)、位移傳感器，組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求4所述的柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺，其特征是所述控制裝置(4)包括計算機(jī)、變頻調(diào)速設(shè)備和位移傳感器，組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種柔性機(jī)械驅(qū)動液壓平衡擺動臺,包括擺動臺體、柔性驅(qū)動裝置、液壓平衡裝置、控制裝置,所述柔性驅(qū)動裝置、液壓平衡裝置共同作用于擺動臺體的下方,控制裝置通過控制柔性驅(qū)動裝置驅(qū)動力的變化,實(shí)現(xiàn)擺動臺的升降,升、降速度由控制裝置通過驅(qū)動裝置加以控制。本發(fā)明可有效地減少慣性沖擊,降低投資及維修成本,維護(hù)工作量小,且能耗低。
文檔編號B21B39/02GK1288785SQ00131320
公開日2001年3月28日 申請日期2000年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月24日
發(fā)明者古可, 劉炳南, 童健齡, 陶榮瑋, 徐茂嵐, 江雅琴, 梅萍, 郝雁杰 申請人:深圳市金達(dá)科技實(shí)業(yè)有限公司