專利名稱：鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋼坯修磨機，具體涉及一種鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前，國內外生產的鋼坯修磨機壓下力控制系統(tǒng)多采用伺服閥加載的壓力控制系統(tǒng)，也有采用電液比例溢流閥加載的壓力控制系統(tǒng)，但這兩種加載系統(tǒng)都存在一些不足。實際使用表明比例溢流閥加載，受本身閥的特性及負載容腔影響，系統(tǒng)動態(tài)特性相對較差，不能滿足跟隨性要求，而使用伺服閥加載，系統(tǒng)組成復雜，成本比較高，對使用環(huán)境要求苛刻，維護比較困難。此外，目前所使用的系統(tǒng)中慣性力對壓下力的影響都比較大，而且都沒有補償。

發(fā)明內容
1、本發(fā)明所要解決的問題是提供一種鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)，更好地控制鋼坯修磨機砂輪的壓下力，提高鋼坯的成材率及提高修磨效率。
2、本發(fā)明采用的技術方案是一種鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)，它包括加載裝置、液壓裝置及控制裝置，加載裝置由主電機1、砂輪架2、機座3、轉軸4、液壓缸5、皮帶輪6、皮帶7、和砂輪8組成，主電機1和砂輪8均安裝在砂輪架2上，主電機1通過皮帶輪6及皮帶7與砂輪8連接，砂輪架2通過轉軸4固定在機座3上，液壓缸5一端固定在機座3上，另一端與砂輪架2相連，功率傳感器9與主電機1連接；液壓裝置由液壓缸5、液壓泵10、電機11、變頻器12、電磁溢流閥13、第一傳感器14、蓄能器15、三通比例減壓閥16、第二傳感器17、第三傳感器18、單向節(jié)流閥19、三位四通換向閥20、和油箱21組成，液壓泵10與電機11連接，電機11與變頻器12連接，液壓泵10出口Pp通過管路分別與蓄能器15、電磁溢流閥13及三位四通換向閥20的壓力油口P1連接，三位四通換向閥20的出口A、B口分別與三通比例減壓閥16及單向節(jié)流閥19的一端連接，單向節(jié)流閥19的另一端通過管路與液壓缸5的容腔pB連接，三通比例減壓閥16有3個油口，油口P通過管路與三位四通換向閥20的油口A連接，油口C通過管路與液壓缸5的容腔pA連接，油口T與油箱21連接，電磁溢流閥13的出口、三位四通換向閥20的回油口T1和液壓泵10的吸油口通過管路與油箱21連接；第一壓力傳感器14與液壓泵10出口Pp相連，第二壓力傳感器17與液壓缸5的容腔pA相連，第三壓力傳感器18與液壓缸5的容腔pB相連；控制裝置包括功率控制器22、壓力控制器23、比例放大器24、壓力反饋調節(jié)器25、功率反饋調節(jié)器26、功率傳感器9、三通比例減壓閥16、和第二傳感器17；功率傳感器9通過功率反饋調節(jié)器26與功率控制器22連接，功率控制器22與壓力控制器23連接，壓力傳感器17通過壓力反饋調節(jié)器25與壓力控制器23連接，壓力控制器23與比例放大器24連接，比例放大器24與三通比例減壓閥16連接。
液壓裝置的另一種形式由液壓泵10、電機11、變頻器12、電磁溢流閥13、第一傳感器14、蓄能器15、三通比例減壓閥16、第二傳感器17、第三傳感器18、單向節(jié)流閥19、油箱21、雙活塞桿液壓缸27、和二位二通換向閥28組成，液壓泵10與電機11連接，電機11與變頻器12連接，液壓泵10出口Pp通過管路分別與蓄能器15、電磁溢流閥13、二位二通換向閥28的油口A及三通比例減壓閥16連接，三通比例減壓閥16有3個油口，油口P通過管路與液壓泵10出口Pp連接，油口C通過管路與雙活塞桿液壓缸27的容腔pA連接，油口T與油箱21連接，單向節(jié)流閥(19)的一端通過管路與雙活塞桿液壓缸(27)的容腔pB連接，另一端通過管路與二位二通換向閥(28)的油口B連接，電磁溢流閥13的出口及液壓泵10的吸油口與油箱21連接，第一壓力傳感器14與液壓泵10出口Pp連接，第二壓力傳感器17與雙活塞桿液壓缸27的容腔pA連接，第三壓力傳感器18與雙活塞桿液壓缸27的容腔pB連接。
3、本發(fā)明與現有技術相比具有以下有益效果①本發(fā)明采用三通比例減壓閥控制砂輪壓下力，能夠克服溢流閥控制加載力時出現的缺點，用三通比例減壓閥控制加載力時，壓力上升時間和下降時間基本相同，它能夠保證負載流量較小甚至負載流量為零時的壓力控制性能，具備雙向通流的能力，而且可以在兩個方向上對液流壓力進行控制，具有過載保護功能。同時，與伺服閥加載方式相比，在保證一定控制性能的同時，價格低廉、工作可靠、維護更簡單，因此，運用三通比例減壓閥是較為理想的。
②本發(fā)明在壓力控制的基礎上，增加了主電機的功率控制，從而減小了慣性力的影響。
③另外在液壓系統(tǒng)中，驅動泵工作的電機采用了變頻器控制轉速，從而可以控制泵的流量，提高了系統(tǒng)效率，減小了系統(tǒng)發(fā)熱。
四

圖1是鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)結構示意圖；圖2是鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)液壓裝置原理圖；圖3是鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)控制裝置方塊圖；圖4是鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)另一種液壓裝置原理圖；五具體實施例方式實施例1一種鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)，它包括加載裝置、液壓裝置及控制裝置。加載裝置如附圖1所示由主電機1、砂輪架2、機座3，轉軸4，液壓缸5、皮帶輪6及皮帶7、砂輪8等部分組成。主電機1和砂輪8均安裝在砂輪架2上，主電機1也可固定在機座3上；主電機1通過皮帶輪6及皮帶7帶動砂輪8轉動，砂輪架2通過轉軸4固定在機座3上，液壓缸5一端固定在機座3上，另一端與砂輪架2相連；功率傳感器9用來檢測主電機1的功率。在修磨過程中，砂輪架2在加載液壓缸5作用下可繞轉軸4擺動，以便上下坯料、翻轉坯料和更換砂輪，同時適應修磨不同規(guī)格的坯料和適應鋼坯表面起伏不平的變化。而坯料由小車帶動沿坯料長度方向前后往復運動，實現縱向進給。此外，整個加載機構還可以沿機床橫梁左右運動實現橫向進給，使工件在整個寬度上均能得到修磨。
液壓裝置如附圖2所示由液壓缸5、液壓泵10、電機11、變頻器12、電磁溢流閥13、第一傳感器14、蓄能器15、三通比例減壓閥16、第二傳感器17、第三傳感器18、單向節(jié)流閥19、三位四通換向閥20、和油箱21組成，液壓泵10與電機11連接，電機11與變頻器12連接，液壓泵10出口Pp通過管路分別接蓄能器15、電磁溢流閥13及三位四通換向閥20的壓力油口P1，三位四通換向閥20的出口A、B口分別接三通比例減壓閥16及單向節(jié)流閥19的一端，單向節(jié)流閥19的另一端通過管路與液壓缸5的容腔pB連接，三通比例減壓閥16有3個油口，油口P通過管路與三位四通換向閥20的油口A連通，油口C通過管路與液壓缸5的容腔pA連通，油口T與油箱21連通，電磁溢流閥13的出口、三位四通換向閥20的回油口T1和液壓泵10的吸油口通過管路與油箱21連接；第一壓力傳感器14與液壓泵10出口Pp相連，第二壓力傳感器17與液壓缸5的容腔pA相連，第三壓力傳感器18與液壓缸5的容腔pB相連；砂輪8由液壓缸5控制抬起及壓下，而液壓缸5的動作又由液壓裝置控制，修磨時的砂輪的壓下力由三通比例減壓閥16控制，電磁溢流閥13控制泵10出口的最高壓力，蓄能器15做輔助能源用，單向節(jié)流閥19用來調節(jié)液壓缸5的運動速度；液壓系統(tǒng)中主要元件型號如下①液壓泵10的型號1PF2G2-4X/014RR20B1BK(REXROTH)，②三通比例減壓閥16的型號DR6/-1X100MG24K4M(REXROTH)，③三位四通換向閥20的型號4WE6Y50/AG24ND (北京華德液壓工業(yè)集團)，④單向節(jié)流閥19的型號Z2FS6(北京華德液壓工業(yè)集團)，⑤電磁溢流閥13的型號DBW10A-1-30/315G24Z4(北京華德液壓工業(yè)集團)，控制裝置如附圖3所示包括功率控制器22、壓力控制器23、比例放大器24、壓力反饋調節(jié)器25、功率反饋調節(jié)器26、功率傳感器9、三通比例減壓閥16、和第二傳感器17；功率傳感器9通過功率反饋調節(jié)器26與功率控制器22連接，功率控制器22與壓力控制器23連接，壓力傳感器17通過壓力反饋調節(jié)器25與壓力控制器23連接，壓力控制器23與比例放大器24連接，比例放大器24與三通比例減壓閥16連接；其中主電機1輸出功率通過液壓缸的加載力進行控制，使輸出功率保持恒定；控制過程是輸入設定功率N，經功率控制器22控制；液壓缸5上腔壓力pA經壓力傳感器17檢測并經壓力反饋調節(jié)器25調整后與功率控制器22輸出值比較，經壓力控制器23控制后，輸入比例放大器24，比例放大器24輸出電流I再控制三通比例減壓閥16；主電機1的實際功率Nu通過功率傳感器9檢測，經功率反饋控制器26調整后與輸入的設定功率N比較，產生的偏差作為功率控制器22的輸入；控制裝置中主要元件型號如下①功率控制器22GLKZQ011(太原恒山機電有限公司)，②壓力控制器23YLKZQ011(太原恒山機電有限公司)，③比例放大器24BLFDQ011(太原恒山機電有限公司)，④壓力反饋調節(jié)器25YLFTJQ011(太原恒山機電有限公司)，⑤功率反饋調節(jié)器26GLFTJQ011(太原恒山機電有限公司)，⑥三通比例減壓閥16的型號DR6/-1X100MG24K4M(REXROTH)。
實施例2另一種加載裝置由主電機1、砂輪架2、機座3、轉軸4、雙活塞桿液壓缸27、皮帶輪6、皮帶7、和砂輪8組成，主電機1與砂輪架2分離，固定在機座3上，砂輪8安裝在砂輪架2上，主電機1通過皮帶輪6及皮帶7與砂輪8連接，砂輪架2通過轉軸4固定在機座3上，雙活塞桿液壓缸27一端固定在機座3上，另一端與砂輪架2相連，功率傳感器9與主電機1連接；液壓裝置如附圖4所示由液壓泵10、電機11、變頻器12、電磁溢流閥13、第一傳感器14、蓄能器15、三通比例減壓閥16、第二傳感器17、第三傳感器18、單向節(jié)流閥19、油箱21、雙活塞桿液壓缸27、和二位二通換向閥28組成，液壓泵10與電機11連接，電機11與變頻器12連接，液壓泵10出口Pp通過管路分別接蓄能器15、電磁溢流閥13、二位二通換向閥28的油口A及三通比例減壓閥16，三通比例減壓閥16有3個油口，油口P通過管路與液壓泵10出口Pp連通，油口C通過管路與雙活塞桿液壓缸27的容腔pA連通，油口T與油箱21連通，單向節(jié)流閥(19)的一端通過管路與雙活塞桿液壓缸(27)的容腔pB連接，另一端通過管路與二位二通換向閥(28)的油口B連接，電磁溢流閥13的出口及液壓泵10的吸油口與油箱21連接，第一壓力傳感器14與液壓泵10出口Pp相連，第二壓力傳感器17與雙活塞桿液壓缸27的容腔pA相連，第三壓力傳感器18與雙活塞桿液壓缸27的容腔pB相連；砂輪8由雙活塞桿液壓缸27控制抬起及壓下，而雙活塞桿液壓缸27的動作又由液壓裝置控制，修磨時的砂輪的壓下力由三通比例減壓閥16控制；電磁溢流閥13控制泵10出口的最高壓力，蓄能器15做輔助能源用；液壓系統(tǒng)中主要元件型號如下①液壓泵10的型號1PF2G2-4X/014RR20B1BK(REXROTH)，②三通比例減壓閥16的型號DR6/-1X100MG24K4M(REXROTH)，③單向節(jié)流閥19的型號Z2FS6(北京華德液壓工業(yè)集團)，④電磁溢流閥13的型號DBW10A-1-30/315G24Z4(北京華德液壓工業(yè)集團)，⑤二位二通換向閥28的型號3WE6A-61/CG24Z4(北京華德液壓工業(yè)集團)。
權利要求
1.一種鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)，它包括加載裝置、液壓裝置及控制裝置，加載裝置由主電機(1)、砂輪架(2)、機座(3)、轉軸(4)、液壓缸(5)、皮帶輪(6)、皮帶(7)、和砂輪(8)組成，主電機(1)和砂輪(8)均安裝在砂輪架(2)上，主電機(1)通過皮帶輪(6)及皮帶(7)與砂輪(8)連接，砂輪架(2)通過轉軸(4)固定在機座(3)上，液壓缸(5)一端固定在機座(3)上，另一端與砂輪架(2)相連，功率傳感器(9)與主電機(1)連接；其特征是液壓裝置由液壓缸(5)、液壓泵(10)、電機(11)、變頻器(12)、電磁溢流閥(13)、第一傳感器(14)、蓄能器(15)、三通比例減壓閥(16)、第二傳感器(17)、第三傳感器(18)、單向節(jié)流閥(19)、三位四通換向閥(20)、和油箱(21)組成，液壓泵(10)與電機(11)連接，電機(11)與變頻器(12)連接，液壓泵(10)出口Pp通過管路分別與蓄能器(15)、電磁溢流閥(13)及三位四通換向閥(20)的壓力油口P1連接，三位四通換向閥(20)的出口A、B口分別與三通比例減壓閥(16)及單向節(jié)流閥(19)的一端連接，單向節(jié)流閥(19)的另一端通過管路與液壓缸(5)的容腔pB連接，三通比例減壓閥(16)有3個油口，油口P通過管路與三位四通換向閥(20)的油口A連接，油口C通過管路與液壓缸(5)的容腔pA連接，油口T與油箱(21)連接，電磁溢流閥(13)的出口、三位四通換向閥(20)的回油口T1和液壓泵(10)的吸油口通過管路與油箱(21)連接；第一壓力傳感器(14)與液壓泵(10)出口Pp相連，第二壓力傳感器(17)與液壓缸(5)的容腔pA相連，第三壓力傳感器(18)與液壓缸(5)的容腔pB相連；控制裝置包括功率控制器(22)、壓力控制器(23)、比例放大器(24)、壓力反饋調節(jié)器(25)、功率反饋調節(jié)器(26)、功率傳感器(9)、三通比例減壓閥(16)、和第二傳感器(17)；功率傳感器(9)通過功率反饋調節(jié)器(26)與功率控制器(22)連接，功率控制器(22)與壓力控制器(23)連接，壓力傳感器(17)通過壓力反饋調節(jié)器(25)與壓力控制器(23)連接，壓力控制器(23)與比例放大器(24)連接，比例放大器(24)與三通比例減壓閥(16)連接。
2.根據權利要求1所述的一種鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)，其特征是液壓裝置由液壓泵(10)、電機(11)、變頻器(12)、電磁溢流閥(13)、第一傳感器(14)、蓄能器(15)、三通比例減壓閥(16)、第二傳感器(17)、第三傳感器(18)、單向節(jié)流閥(19)、油箱(21)、雙活塞桿液壓缸(27)、和二位二通換向閥(28)組成，液壓泵(10)與電機(11)連接，電機(11)與變頻器(12)連接，液壓泵(10)出口Pp通過管路分別與蓄能器(15)、電磁溢流閥(13)、二位二通換向閥(28)的油口A及三通比例減壓閥(16)連接，三通比例減壓閥(16)有3個油口，油口P通過管路與液壓泵(10)出口Pp連接，油口C通過管路與雙活塞桿液壓缸(27)的容腔pA連接，油口T與油箱(21)連接，單向節(jié)流閥(19)的一端通過管路與雙活塞桿液壓缸(27)的容腔pB連接，另一端通過管路與二位二通換向閥(28)的油口B連接，電磁溢流閥(13)的出口及液壓泵(10)的吸油口與油箱(21)連接，第一壓力傳感器(14)與液壓泵(10)出口Pp相連，第二壓力傳感器(17)與雙活塞桿液壓缸(27)的容腔pA相連，第三壓力傳感器(18)與雙活塞桿液壓缸(27)的容腔pB相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼坯修磨機砂輪壓下恒壓恒功率復合控制系統(tǒng)，它是由加載裝置、液壓裝置及控制裝置組成，加載裝置中主電機(1)帶動砂輪(8)轉動對鋼坯進行磨削，其中主電機(1)的輸出功率由控制裝置保持恒定，液壓裝置控制砂輪(8)的壓下，裝置中電機(11)由變頻(12)控制轉速，磨削時采用三通比例減壓閥(16)控制砂輪(8)的壓下力，三通比例減壓閥(16)有3個油口，油口P通過管路與三位四通換向閥(20)的油口A連通，油口C通過管路與液壓缸(5)的容腔p
文檔編號B24B47/00GK1958234SQ20061015308
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權日2006年10月11日
發(fā)明者權龍 , 王永進, 袁文斌, 李新榮 申請人:太原市恒山機電設備有限公司