專利名稱：電液數(shù)控飛鋸機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在線剪切金屬，特別是定尺剪切管材。
焊管連續(xù)生產(chǎn)線用于定尺切割的飛鋸，目前主要有兩種形式。一種為氣動(dòng)機(jī)械式，另一種為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)式，氣動(dòng)機(jī)械式是在鋼管向前行進(jìn)到定尺寸要求時(shí)先以氣缸助推，并利用焊管本身推動(dòng)飛鋸小車同步運(yùn)行，這時(shí)立刻氣閘抱緊焊管，下鋸切斷焊管。這種飛鋸結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低但有如下缺點(diǎn)①由于靠焊管本身推動(dòng)小車，當(dāng)焊管直徑較小時(shí)，會(huì)被頂彎造成誤差，當(dāng)焊管壁薄時(shí)，根本推不動(dòng)小車。②由于焊管和小車相對速度較大，在推動(dòng)時(shí)產(chǎn)生沖擊力，嚴(yán)重影響定尺準(zhǔn)確性。③對于較長和較小的定尺不適用，且定尺調(diào)整非常困難。電機(jī)驅(qū)動(dòng)式，例如日本生產(chǎn)的D.D.S系統(tǒng)數(shù)模控制飛鋸機(jī)是用低慣量直流電機(jī)來驅(qū)動(dòng)小車。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制是靠電樞的電流和電壓的變化來調(diào)控，在鋼管行進(jìn)時(shí)驅(qū)動(dòng)測速脈沖發(fā)生器(或測速發(fā)電機(jī))需用大量且復(fù)雜的運(yùn)算，控制系統(tǒng)，而且對外界電壓和環(huán)境要求較高，否則定尺失控。
本發(fā)明為克服已有兩種形式飛鋸的定尺誤差大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)飛鋸小車的新型電液數(shù)控飛鋸機(jī)。
本發(fā)明主要靠如下手段實(shí)現(xiàn)。它主要由飛鋸小車、液壓馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、變速箱、電液數(shù)字閥和微機(jī)控制系統(tǒng)組成，液壓馬達(dá)的輸出軸通過變速箱與飛鋸小車連接。液壓馬達(dá)的進(jìn)油和回油由步進(jìn)式電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字閥控制。整個(gè)操作系統(tǒng)由微機(jī)控制。
本發(fā)明的電液數(shù)控飛鋸機(jī)的變速箱輸出一個(gè)相對液壓馬達(dá)輸出量的反饋螺母副，其傳動(dòng)比例(反饋比例)可調(diào)節(jié)。
本發(fā)明所述的數(shù)字閥由一端帶螺紋的閥桿和閥套組成。閥桿另一端固定有齒輪副，閥桿通過齒輪副與步進(jìn)馬達(dá)連接。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明附

圖1是電液數(shù)控飛鋸工作原理圖，圖2是飛鋸結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是數(shù)字隨動(dòng)閥結(jié)構(gòu)示意圖。在附圖中(1)齒條、(2)齒輪、(3)液壓馬達(dá)、(4)變速箱、(5)電液數(shù)字閥、(6)齒輪副、(7)步進(jìn)馬達(dá)、(8)螺母副、(9)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、(10)在線焊管、(11)小車、(12)飛鋸、(13)抱閘、(14)閥桿、(15)閥套、(A)液壓馬達(dá)進(jìn)油口、(B)液壓馬達(dá)出油口、(P)來油口、(O)回油口。
如圖2所示，本發(fā)明的最大的特點(diǎn)是采用液壓馬達(dá)(3)作為驅(qū)動(dòng)飛鋸小車(11)的動(dòng)力。液壓馬達(dá)(3)的輸出軸通過齒輪變速箱(4)變速，從齒輪(2)輸出，齒輪(2)與齒條(1)連接，齒條(1)與小車(11)連接。齒輪變速箱(4)同時(shí)輸出反饋螺母副(8)。液壓馬達(dá)(3)的進(jìn)油(A)和回油(B)由步進(jìn)式電機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字閥(5)控制。數(shù)字閥(5)由閥桿(14)和閥套(15)組成。閥桿(14)一端帶有螺紋與變速箱(4)輸出的螺母副(8)連接，閥桿(14)另一端固定有齒輪副(6)，該齒輪副(6)與步進(jìn)馬達(dá)(7)連接。閥套(15)由五部分組成，在閥套上分別留有來油口P、進(jìn)液壓馬達(dá)口A、從馬達(dá)回油口B和回油口O。
本發(fā)明的工作原理，傳動(dòng)及控制系統(tǒng)附圖2所示。在線的焊管通過測速輥帶動(dòng)測速脈沖發(fā)生器(MCZ-1型)，發(fā)出對應(yīng)管速的主控脈沖信號fp，脈沖fp進(jìn)入脈沖管理分配系統(tǒng)后，由計(jì)算機(jī)(MCZ-731型)按工作程序控制這個(gè)分配系統(tǒng)，并使之形成工作脈沖信號fm、fm經(jīng)過整形放大后送入功率放大形成fy的功率脈沖，它驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(150 BF 003型)，使之按照工作程序的要求升速、同步運(yùn)行、降速、反轉(zhuǎn)及停車。步進(jìn)電機(jī)本身慣性很小，它嚴(yán)格無差錯(cuò)的按照輸入的每個(gè)fm脈沖信號轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的步距角。步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)數(shù)字閥的閥芯(閥桿)，通過閥桿一端部的螺桿副，打開閥口，壓力油P進(jìn)入液壓馬達(dá)(3)的進(jìn)油口A，經(jīng)回油口B到閥口O回油，隨之轉(zhuǎn)動(dòng)起來液壓馬達(dá)軸通過齒輪變速箱和該箱內(nèi)輸出的反饋螺母副，使閥桿退回、開關(guān)閉閥口。這種硬性的反饋環(huán)節(jié)，保證液壓馬達(dá)(3)嚴(yán)格地按照脈沖信號fy的頻率和脈沖數(shù)字產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)速和飛鋸小車行程。
液壓馬達(dá)(3)啟動(dòng)后同時(shí)通過變速箱和齒條帶動(dòng)飛鋸小車，根據(jù)設(shè)定小車加速到與焊管生產(chǎn)線同步速度時(shí)，焊管伸出相對長度正好達(dá)到定尺要求，此時(shí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出抱閘夾緊焊管和落鋸切斷的指令。然后松開抱閘，小車減速制動(dòng)，并按反方向啟動(dòng)程序返回原點(diǎn)。小車回原點(diǎn)后，按程序設(shè)定等待焊管伸出時(shí)，又開始啟動(dòng)，執(zhí)行下一次循環(huán)程序。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的電液數(shù)據(jù)控飛鋸機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，其定尺精度達(dá)±2.5mm定尺尺寸可調(diào)，從根本上消除了非定尺或定尺不準(zhǔn)的生產(chǎn)廠家的煩惱。另外該套系統(tǒng)操作簡單并帶有彩色屏幕顯示，可顯示各種設(shè)備參數(shù)和控制過程及各種運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種電液數(shù)控飛鋸機(jī)，主要由飛鋸小車、液壓馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、變速箱、電液數(shù)字閥和微機(jī)控制系統(tǒng)組成，其特征在于液壓馬達(dá)的輸出軸通過變速箱與飛鋸小車連接；液壓馬達(dá)的進(jìn)油和回油由步進(jìn)式電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字閥控制；整個(gè)操作系統(tǒng)由微機(jī)控制。
2.權(quán)利要求1所述的飛鋸機(jī)其特征在于變速箱內(nèi)輸出一個(gè)反饋螺母副，其傳動(dòng)比例可調(diào)節(jié)。
3.權(quán)利要求1所述的飛鋸機(jī)，其特征在于數(shù)字閥由一端帶螺紋的閥桿(閥芯)和閥套組成;閥桿另一端固定有齒輪副，該齒輪副與步進(jìn)電機(jī)連接。
全文摘要
本發(fā)明為一種電液驅(qū)動(dòng)的飛鋸，它由液壓馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、飛鋸小車、變速箱、電液數(shù)字閥以及微機(jī)控制系統(tǒng)組成。其特點(diǎn)是液壓馬達(dá)通過變速箱帶動(dòng)飛鋸小車，液壓馬達(dá)的進(jìn)油回油由步進(jìn)式電機(jī)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字閥控制，整個(gè)操作系統(tǒng)由微機(jī)控制。這種飛鋸適用于任何規(guī)格品種的焊管的剪切。定尺精度達(dá)±2.5毫米。
文檔編號B23D47/00GK1063066SQ9110270
公開日1992年7月29日 申請日期1991年5月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月3日
發(fā)明者周佳興, 周鴻翻, 陳凎 申請人:天津大學(xué)冶金分校