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冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器的制作方法

文檔序號:6285282閱讀:585來源:國知局
專利名稱:冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種冶金領(lǐng)域的冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器,屬于自 動化控制技術(shù)。
背景技術(shù)
冷鋸是冶金行業(yè)生產(chǎn)鋼管工藝中的一道重要工序,它將下冷床的鋼管進 行切頭、切尾和定尺分段?,F(xiàn)有的冷鋸進刀速度控制器的結(jié)構(gòu)參見圖1,由鋸
切進刀比例閥控制板1控制鋸切進退鋸液壓缸2帶動鋸片(未圖示)進刀。 上述鋸切進退鋸比例閥控制板1接收三個信號, 一個為由操作臺對鋸切
速度設(shè)定值進行人工設(shè)定的操作臺鋸切速度設(shè)定值E;另兩個分別為遠程控制
室送來的退鋸速度設(shè)定值F及鋸切/退鋸信號G。
在上述現(xiàn)有的設(shè)備中, 一般是采用①1800mm鋸片,由一臺350KW交流繞
線式電機驅(qū)動,鋸片線速度為135. 7m/s。
上述操作臺鋸切速度設(shè)定值E由現(xiàn)場的操作臺手動調(diào)整電位器設(shè)定。
上述退鋸速度設(shè)定值F由遠程控制室通過電位器設(shè)定。
進鋸/退鋸信號G由遠程控制室中控制鋸切的PLC發(fā)出的進鋸/退鋸指令信號。
上述鋸切進刀比例閥控制板1是采用VT3000 S30比例閥控制板(德國 Rexroth公司產(chǎn)品),用于調(diào)整液壓比例閥開口度,從而調(diào)整鋸切進退鋸液壓 釭2的速度。
鋸切進退鋸液壓缸2是市場上的標準產(chǎn)品,作用是帶動鋸片的鋸座滑臺 前進和后退的液壓釭。
這種開環(huán)式恒速鋸切速度控制器存在以下缺陷
因鋼管是圓環(huán)截面,在鋸切厚壁鋼管時,鋸片在每根鋼管開始和結(jié)束部 分的鋸切所受的阻力比中間大,如鋸切速度一致,造成鋸切力大增,電機重 復(fù)間隙過載達一倍多,整個鋸切過程中電機電流波動在額定值的80% ~ 220%之間,同時也給機械齒箱形成沖擊。
過大的鋸切力不但使鋸片的鋸齒磨損加快,而且使鋸齒溫度過高,造成 退火變軟,縮短鋸片的使用壽命。
在鋸片磨損變鈍后,因不能自動進行鋸切速度修正,使鋸切后的鋼管截 面處外翻邊加劇。該外翻邊使在管排拋進料筐時,因相互碰撞,劃傷鋼管外 表,影響鋼管的外表質(zhì)量。
因鋸切后鋼管截面處外翻邊嚴重,在鋸切后鋼管的輸送過程中,加快對 輥道的磨損,縮短輥道的使用壽命。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,提供一種冷鋸 進刀速度自動調(diào)整控制器,該控制器使鋸切后的鋼管截面處外翻邊情況有所 好轉(zhuǎn),鋼管的外表質(zhì)量得到改善,并且延長了鋸片的使用時間。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的 一種冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器,包括 驅(qū)動冷鋸進刀鋸片的鋸片傳動電機;
電機電流檢測器,與所述鋸片傳動電機連接,輸出鋸片傳動電機實際電 流值;
整流及電流/電壓變換器,輸入端與所述電機電流檢測器的輸出端連接, 輸出鋸片傳動電才幾實際鋸切電流值;
鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器,是一個由運放器組成的比例積分調(diào)節(jié)器,其一個 輸入端與所述整流及電流/電壓變換器的輸出端以及與遠程控制室送出的額 定鋸切電流設(shè)定值的輸出線連接,另 一個輸入端與 一最大速度限幅器的輸出 端連接,輸出一個鋸切速度參考值電壓;
電子開關(guān),其輸入端分別與現(xiàn)場操作臺電位器設(shè)定的操作臺鋸切速度設(shè) 定值的輸出線以及與遠程控制室送出的退鋸速度設(shè)定值、鋸切/退鋸信號的輸 出線連接,選擇輸出所述操作臺鋸切速度設(shè)定值信號或所述退鋸速度設(shè)定值 信號;
速度設(shè)定值積分器,由帶限幅輸出的同相加法放大器及反相積分器這兩說端與所述電子開關(guān)的輸出端連接,輸出一個隨時間變 化的斜坡過渡電壓值;
低電壓輸出選擇電路,其輸入端分別與所述鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器的輸出 端以及速度設(shè)定值積分器的輸出端連接,其由兩個運放電路各自組成電壓跟
隨器,再通過二極管與門電路取出輸入電壓低的值作為輸出電壓; ,
鋸切進退鋸比例閥控制板,輸入端與低電壓輸出選擇電路的輸出端連接,
輸出調(diào)整液壓比例閥開口度信號;
帶動鋸片的鋸座前后移動的鋸切進退鋸液壓缸,與所述鋸切進退鋸比例
閥控制板的輸出端連接。 本實用新型的有益效果
本冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器在鋸切厚壁管時,是采用基本恒定鋸切 力和限制最大鋸切速度相結(jié)合的控制技術(shù),使鋸切每根鋼管開始和結(jié)束時的 速度慢一些,'中間部分快一些,并能根據(jù)鋸片的磨損自動調(diào)整鋸切速度。這 樣不但使鋸切后鋼管截面處外翻邊情況有所好轉(zhuǎn),鋼管的外表質(zhì)量得到改善, 并且延長了鋸片的鋸切次數(shù)。
為進一步說明本實用新型的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果,以下將結(jié)合附 圖對本實用新型進行詳細說明。


圖1:現(xiàn)有的冷鋸進刀速度控制器框圖2:本實用新型的冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例的附圖對本實用新型的冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器的具體實施方式
進行詳細說明。
本實用新型的冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器的結(jié)構(gòu)如圖2所示,其結(jié)構(gòu)

驅(qū)動冷鋸進刀鋸片的鋸片傳動電機M,其電源為三相交流380V,由電源 開關(guān)K控制其通電狀態(tài)。電^L電流纟全測器20,與所述鋸片傳動電才幾M連^^妄,由兩個電流互感器組成,用于4全測鋸片傳動電機M實際電流值。
整流及電流/電壓變換器19,輸入端與所述電機電流檢測器20的輸出端連接,由三相整流橋以及由運放器構(gòu)成的反相放大器組成,將上述電機電流檢測器20檢測的鋸片傳動電機M電流實際值的交流電流值經(jīng)整流,并變換匹配成為鋸片傳動電機M實際鋸切電流值。
鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器11,其一個輸入端與所述整流及電流/電壓變換器19的輸出端以及與遠程控制室(未圖示)送出的額定鋸切電流設(shè)定值A(chǔ)的輸出線連接,另一個輸入端與一最大速度限幅器12的輸出端連接,鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器11是一個由運放器組成的比例積分調(diào)節(jié)器,將所述額定鋸切電流設(shè)定值A(chǔ)作為基準值,通過與傳動電機M實際鋸切電流值比較,輸出一個鋸切速度參考值電壓,但此速度參考值電壓的最大值受所述最大速度限幅器12的輸出值限制。該最大速度限幅器12是由一個運放器和二極管組成的限幅電路,其輸入端與現(xiàn)場操作臺電位器設(shè)定的操作臺鋸切速度設(shè)定值B的輸出線連接,輸出端輸出鋸切最大速度設(shè)定值,用于限制鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器11的最大輸出電壓。鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器11根據(jù)鋸片傳動電機M的實際鋸切電流大小調(diào)節(jié)鋸切速度,使鋸片傳動電機M鋸切電流限制在小于電機額定電流的150%。當(dāng)實際鋸切電流小于額定鋸切電流設(shè)定值A(chǔ)時,鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器11增大輸出電壓,使鋸切速度加快,最大為上述操作臺鋸切速度設(shè)定值B經(jīng)由最大速度限幅器12后輸出的鋸切最大速度設(shè)定值;當(dāng)實際鋸切電流大于額定鋸切電流設(shè)定值A(chǔ)時,鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器11減小輸出電壓,使鋸切進刀速度減慢,最終可停止進刀鋸切。
電子開關(guān)13,是由2個三極管組成的開關(guān)電路,其輸入端分別與所述操作臺鋸切速度設(shè)定值B的輸出線以及與遠程控制室送出的退鋸速度設(shè)定值C、鋸切/退鋸信號D的輸出線連接,其作用是通過進鋸/退鋸信號D,選擇是操作臺鋸切速度設(shè)定值B信號輸出還是退鋸速度設(shè)定值C信號輸出,如果進鋸/退鋸信號D是進鋸信號,則電子開關(guān)13輸出操作臺鋸切速度設(shè)定值B信號;如果進鋸/退鋸信號D是退鋸信號,則電子開關(guān)13輸出退鋸速度設(shè)定值C信號。
速度設(shè)定值積分器14,與所述電子開關(guān)13的輸出端連接,由兩個運放器組成, 一個為帶限幅輸出的同相加法放大器,另一個為反相積分器。作用是通過電子開關(guān)13輸入操作臺鋸切速度設(shè)定值B信號或退鋸速度設(shè)定值C信號時,輸出端產(chǎn)生一個隨時間變化的斜坡過渡電壓值,過渡后輸出電壓等于輸入電壓值,在鋸切進刀開始和停止、退鋸開始和停止時鋸座移動有一個加減速過程,使鋸座滑臺進給液壓缸平穩(wěn)起步與停止,這樣,鋸切后的鋼管截面處外翻邊情況有所好轉(zhuǎn),鋼管的外表質(zhì)量得到改善,并且延長了鋸片的鋸切壽命。
低電壓輸出選擇電路15,其輸入端分別與所述鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器11的輸出端以及速度設(shè)定值積分器14的輸出端連接,其由兩個運放電路各自組成電壓跟隨器,再通過二極管與門電路取出輸入電壓低的值作為輸出電壓,即輸出電壓等于兩個輸入電壓中的一個低的輸入電壓值。該電路的作用是從鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器11和速度設(shè)定值積分器14的兩個輸出電壓中,取出一個低的電壓值作為鋸切進刀速度值輸出。
鋸切進退鋸比例閥控制板17,.輸入端與低電壓輸出選擇電路15的輸出端連接,其選用德國Rexroth公司的比例閥控制板(VT3000 S30),其作用是根據(jù)低電壓輸出選擇電路15的輸出信號輸出調(diào)整液壓比例閥開口度信號。
隔離變換器16,連接于低電壓輸出選擇電路15的輸出端與鋸切進退鋸比例閥控制板17的輸入端之間,選用德國PHOENIX公司產(chǎn)品(MCR-C-U/U-DC ),作用是隔離由低電壓輸出選擇電路15與鋸切進退鋸比例閥控制板17在電路上的聯(lián)系,保證兩者正常工作。
帶動鋸片的鋸座li后移動的鋸切進退鋸液壓缸18:與所述鋸切進退鋸比例閥控制板17的輸出端連接,采用市場上標準產(chǎn)品,其作用是根據(jù)鋸切進退鋸比例閥控制板17的輸出信號調(diào)整鋸切進退鋸液壓缸速度,帶動鋸座前后移動鋸切鋼管。
對本實用新型控制器的實驗應(yīng)用原冷鋸鋸切①139. 7*7. 72油套管時,從電流波形圖上看出,最大鋸切電流為8. 5格,電流波動近3格,對應(yīng)實際最大鋸切電流為1275安培(電機額定電流的200%),電流波動近450安培。采用本實用新型的控制器后,冷鋸鋸切①139. 7*7. 72油套管時,從電流波形圖上看出,最大電流為5.8格,電流波動2. 7格,對應(yīng)實際最大鋸切電流為870安培(電機額定電流的136%),電流波動約405安培。從改進前后兩個鋸切電流實際值對比得到,改進后冷鋸最大鋸切電流減小31%,鋸切電流波動減小10%。延長了鋸片的使用時間。減少鋸片消耗并節(jié)省換鋸片時間。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到,以上的實施例僅是用來說明本實用新型的目的,而并非用作對本實用新型的限定,只要在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi),對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器,其特征在于包括驅(qū)動冷鋸進刀鋸片的鋸片傳動電機;電機電流檢測器,與所述鋸片傳動電機連接,輸出鋸片傳動電機實際電流值;整流及電流/電壓變換器,輸入端與所述電機電流檢測器的輸出端連接,輸出鋸片傳動電機實際鋸切電流值;鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器,是一個由運放器組成的比例積分調(diào)節(jié)器,其一個輸入端與所述整流及電流/電壓變換器的輸出端以及與遠程控制室送出的額定鋸切電流設(shè)定值的輸出線連接,另一個輸入端與一最大速度限幅器的輸出端連接,輸出一個鋸切速度參考值電壓;電子開關(guān),其輸入端分別與現(xiàn)場操作臺電位器設(shè)定的操作臺鋸切速度設(shè)定值的輸出線以及與遠程控制室送出的退鋸速度設(shè)定值、鋸切/退鋸信號的輸出線連接,選擇輸出所述操作臺鋸切速度設(shè)定值信號或所述退鋸速度設(shè)定值信號;速度設(shè)定值積分器,由帶限幅輸出的同相加法放大器及反相積分器這兩個運放器組成,其輸入端與所述電子開關(guān)的輸出端連接,輸出一個隨時間變化的斜坡過渡電壓值;低電壓輸出選擇電路,其輸入端分別與所述鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器的輸出端以及速度設(shè)定值積分器的輸出端連接,其由兩個運放電路各自組成電壓跟隨器,再通過二極管與門電路取出輸入電壓低的值作為輸出電壓;鋸切進退鋸比例閥控制板,輸入端與低電壓輸出選擇電路的輸出端連接,輸出調(diào)整液壓比例閥開口度信號;帶動鋸片的鋸座前后移動的鋸切進退鋸液壓缸,與所述鋸切進退鋸比例閥控制板的輸出端連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器,其特征在于所述速度限幅器是由一個運放器和二極管組成的限幅電路,其輸入端與所述現(xiàn)場操作臺電位器設(shè)定的操作臺鋸切速度設(shè)定值的輸出線連接,輸出端輸出鋸切最大速度設(shè)定值。
3、 如權(quán)利要求1所述的冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器,其特征在于所述低電壓輸出選擇電路的輸出端與鋸切進退鋸比例閥控制板的輸入端之間還連接一個隔離變換器。
專利摘要一種冷鋸進刀速度自動調(diào)整控制器,解決現(xiàn)有的控制器使鋸切后的鋼管截面處外翻邊及鋸片使用期短的問題,包括驅(qū)動冷鋸進刀鋸片的鋸片傳動電機;電機電流檢測器;整流及電流/電壓變換器;鋸切進刀速度調(diào)節(jié)器;電子開關(guān);速度設(shè)定值積分器;低電壓輸出選擇電路;鋸切進退鋸比例閥控制板;帶動鋸片的鋸座前后移動的鋸切進退鋸液壓缸。本控制器在鋸切厚壁管時,使鋸切每根鋼管開始和結(jié)束時的速度慢一些,中間部分快一些,并能根據(jù)鋸片的磨損自動調(diào)整鋸切速度。這樣不但使鋸切后鋼管截面處外翻邊情況有所好轉(zhuǎn),鋼管的外表質(zhì)量得到改善,并且延長了鋸片的鋸切次數(shù)。
文檔編號G05B19/416GK201283508SQ20082015439
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者王兆聚, 盛倍明, 袁興杰 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司
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