四辊卷板机液压同步控制系统的研究专题报告

第8章专题论文四辊卷板机液压同步控制系统的研究摘要：介绍了液压同步控制系统的组成、四辊卷板机下辊液压同步控制系统的工作原理。8.1前言液压同步系统在工业生产中应用很广泛，如卷板机、大型压力机、大型液折边机等。这类机械设备能否生产出合格产品或工件，液压缸的同步精度起着关键的作用。液压缸同步是指两个或两个以上液压缸同时运动时，不管各自的负载如何，都保持相同的运动速度或位移。液压缸制造精度误差、液压控制系统的液压损失、空气的混入及外界负载偏置和结构变形等，都是影响液压缸同步精度的因素。由于不同机械设备对液压缸同步精度的要求有所不同，其机械结果的简繁程度、成本高低也都有所不同。采用那种方案来保证同步精度，要根据具体机械设备工作状况而定。下面针对四辊卷板机同步控制问题进行一些研究。8.2四辊卷板机工作原理四辊卷板机由四个辊子组成，上辊为主传动且上辊位置固定，下辊两端由液压缸带动升降。下辊升起可使其与上辊夹紧板材头部，按需要改变侧辊与上辊的距离进行弯曲板材两端头部。然后下辊下降，两个侧辊升起，板材弯卷成圆柱形。四辊卷板机的下辊的作用是提供一定的向上力，（设该力为夹紧力W），与上辊一起夹紧所卷钢板，使上辊与被卷钢板间产生足够的摩擦力，在上辊旋转时能够带动钢板运动。此外，在两侧辊作用卷板时，下辊还起支承点作用。四辊卷板机下辊筒的升降我采用液压传动的方式来控制，因为下辊的重量本身就很大，在卷板的过程中下辊还要有给上辊一个向上力，使上辊与被卷钢板间产生足够的摩擦力，使上辊与下辊在卷板的过程中能够始终保持夹紧工件，在上辊旋转时，能带动钢板运动。在下辊运动的过程中要求下辊筒可以升高也可以下降到不超过200mm的任意高度上。由于下辊在运动的过程中对速度的要求不高，液压传动具有传动平稳，易于实现过载保护，易于实现自动化的特点。因此在下辊的传动方式上面，我选择了采用液压传动。在四辊卷板机卷板的过程中要求下辊两端液压缸不仅提供压力，还应该具有保压的功能。在设计时下辊的作用力（夹紧力W）小于所卷钢板受压状态时塑性变形所需要的力。图1为上、下两辊的正确工作状态，这时上、下两辊轴线平行，在这种状态下，夹紧力W均匀地作用在钢板整个宽度L上，这时夹紧力不会使钢板产生局部塑性变形，所卷制出的工件是合格的。图8-1上、下两辊的正确工作状态而在实际的加工过程中，如果钢板放置时偏离辊子中间位置，则下辊两端所受到的力就会不均匀，使得下辊轴线与上辊轴线处于不平行状况时，夹紧力W不是均匀地作用在钢板整个宽度线上，而是出现了集中载荷F。并且钢板的一端与压辊呈现点接触状态，造成所接触部分发生塑性变形，在卷制圆筒时出现一端被压迫，使圆筒一端直径变大。造成上、下两辊轴线不平行的根本原因是由于作用在下辊两端的液压缸在运动中的不同步。所以所就此问题设计了这套四辊卷板机液压缸同步控制系统。图8-2上、下两辊非正常工作状态8.3液压同步控制系统研究及设计原理在本设备中的液压同步控制系统我采用了开关量控制，即采用电磁换向阀直接进行控制的方法。开关量一般应用在开环控制回路中，电磁换向阀能够起到控制油路通、断的作用，通过控制电磁换向阀是否带电即可控制油路的通、断。当1DT电磁铁带电时，使得3DT、4DT电磁铁得电，油缸A口进油，使得辊子两端升起，B口回油。若油缸1的一段到达了指定刻度时，油缸2一段尚未到达，则电磁铁3DT断电，油缸1停止进油，直至油缸2一端也到达指定刻度时，4DT电磁铁断电。由此来保证四辊卷板机在加工过程中，下辊与上辊之间间隙保持一致，实现下辊的轴线与上辊的轴线始终保持平行。2DT电磁铁带电时，3DT、4DT电磁铁得电，B口进油，使辊子下降，A口回油。图8-3四辊卷板机液压系统工作原理图8.4.结论这样对设置在