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不锈钢食品刀片推进系统的工作原理

时间:2020-02-08 00:44:14 作者:精德 点击:

  不锈钢食品刀片是为石油化工、电力、城市建设等工程建设提供弯管的重要设备。其工作原理是加热钢管(包括低合金钢管、不锈钢管等。)使用中频电源,同时匀速推动钢管,使加热部分的钢管沿预定轨迹行走,形成具有一定曲率半径和角度的弯管。目前,我国使用的中频不锈钢食品刀片大部分是从国外进口的。我国研制的大直径中频不锈钢食品刀片大多基于国外技术,采用机械传动,成本高,自动化程度低。此外,在弯曲过程中很难使每个管径的工艺水平达到最佳状态。因此,在设计不锈钢食品刀片时,经过反复研究和论证,我们采用液压系统推进代替机械进给。实践证明,该液压系统准确、先进、实用。


  1液压推进系统的设计参数、组成和工作原理


  1.1液压推进系统的设计参数


  液压缸的快进和快退速度为2000毫米/分钟,工作速度为12~480毫米/分钟,行程为8000米;设计压力为27兆帕;;设计推力为160千牛顿。


  1.2液压推进系统的组成


  该系统包括以下基本回路:由恒功率可变柱塞泵和电液换向阀组成的快速前进、快速返回和返回回路;由恒功率可变柱塞泵和进油调速阀组成的容积节流调速磨合回路;由自动调节分流收集阀和液压缸组成的同步回路;由单杆双作用液压缸等组成的差动连接快速运动回路。由于快进和快退需要较大的流量,而磨合过程中的流量较小,所以快进、快退和磨合回路在设计中是分开引出的,相互独立,互不影响。大流量电液换向阀实现快进快退,小流量电磁换向阀控制工作入口的开关,在工作入口的回油通道增加一个背压阀,进一步提高低速工作入口的稳定性。由于该系统工作速度范围大,采用两个并联的速度调节阀分别调节流量,既满足最小速度要求,又满足最大速度要求。该系统的示意图如图1所示。

不锈钢食品刀片推进系统的工作原理(图1)

  图1液压推进系统的组成和原理


  1.3液压推进系统的工作原理


  当油泵的启动按钮被按下时,1DT的电力被供应,并且从泵输出的油通过电磁溢流阀4直接返回到油箱,因此系统处于卸载状态。


  (1)快进。按下快进按钮,1DT断电,3DT通电,电液换向阀12的正确位置与系统连接,主油路如下:


  进油回路:恒功率变量泵1→单向阀3→过滤器5→电液换向阀12的右侧→油缸16和17的无杆腔室


  回油回路:油缸16和17有杆腔→分流阀15→电液换向阀12的正确位置→油缸16和17没有杆腔


  此时,不锈钢食品刀片形成差分连接回路。由于推进台车18空载且系统压力低,恒功率变量泵1输出低压和大流量,推进台车18快速前进。分流阀15确保两个气缸的速度同步,以避免由于速度过快导致两个气缸上的力分布不均匀而导致的气缸抑制。


  (2)合二为一。按下按钮关闭1DT并打开4DT。电磁阀10和速度调节阀13的左侧位置连接到系统。主油路如下:


  进油回路:恒功率变量泵1→单向阀3→过滤器5→电磁阀10的左侧位置→调速阀13→油缸16和17的无杆腔


  回油回路:油缸16和17有杆腔→分流阀15→电磁阀10的左侧位置→背压阀2→油箱


  推进小车18的进给速度由速度调节阀13调节和稳定。同时,由于系统压力的增加,恒功率变量泵L的流量减小,并且基本上适应速度调节阀13的调节值。背压阀2产生0.5至0.8兆帕的压力,其主要目的是进一步提高工作速度的稳定性。


  (3)工作进入第二阶段。按下“工作”按钮,1DT将关闭,SDT将打开。电磁阀11的左侧位置和节气门14的左侧位置将连接到系统。油路类似于“工作中”的油路。


  (4)迅速撤退。按下快速释放按钮。1dt电源被切断。提供2dt电源。电液换向阀12的左侧位置连接到系统。主油路如下:


  进油回路:恒功率变量泵1→单向阀3→过滤器5→电液换向阀12的左侧位置→分流阀15→油缸16和17有杆腔


  回路:油缸16和17有杆腔→电液换向阀12的左侧位置→油箱


  快速后退时,推进小车18负荷小,系统压力低,恒功率变量泵1压力低,流量输出大,实现快速后退。


  2液压推进系统在弯管作业中的应用


  液压推进系统已应用于我厂百兴公司开发的D864mm不锈钢食品刀片的推进系统中。在弯曲过程中,主钢管的进给位置,其推进精度直接影响外观质量(过烧、开裂、起皱、变薄、不圆度等)。)和物理化学性质(金相组织、机械强度等。)的肘部。表1显示了弯管的检查数据。


  表1不同类型钢管弯头的检验数据


  3钢管检验结果的评价及体系的进一步完善


  不锈钢食品刀片从表1可以看出,该套液压系统设计合理,用该系统制作的弯管符合标准,满足使用要求。但是,系统中压力、流量等参数的调节只能手动进行,不能实现远程控制和白色控制,尤其是流量调节。由于内部泄漏等原因,调速阀的设定流量值无法一一对应液压缸的工作速度,导致低速爬行,给操作者带来一定的不便。可以采取以下措施解决上述问题:


  (1)在其他部件不变的情况下,系统中的电磁溢流阀4和调速阀13、14改为比例溢流阀和比例调速阀。通过在电器操作面板上安装调节控制部分,可以实现远程压力和流量控制。这种方法相对简单,但在调节流量时,由于没有反馈,液压缸无法获得与设定值一致的准确工作速度。


  (2)为了使液压缸的工作速度与调节值一致,图1中的电磁阀10和11以及调节阀13和14可以由电液伺服阀代替(如图1中虚线所示)。当阀门切断电流时,阀芯处于中间位置,压力油和回油不与液压缸的两个腔室连通,活塞杆不运动:当一定的电流作用于伺服阀时,阀芯偏离中间位置,油进入液压缸,活塞杆以一定的速度运动。电流的极性决定了流动方向,即活塞杆的运动方向,而电流的绝对值决定了阀芯与中间值的距离,即压力油通过阀的流速和活塞杆的运动速度。运行时,钢管的前进速度由电位器或PID编码器根据管径和壁厚给出,并转换成电气模拟量,即电压Ug,送至电液伺服阀。液压缸的前进速度由由齿条和传感器组成的速度测量机构测量,并转换成电压Ux。当液压缸的前进速度偏离给定速度时,可以通过比较电路获得偏离的电模拟量△U=Ug-Ux。如果液压缸的前进速度小于给定的速度,则偏差电压△U为正,△U通过转换器送入放大器,放大器向电液伺服阀输出增强的正向电流,以增大阀芯的开度,从而提高液压缸的前进速度。如果工作速度大于给定速度,放大器向电液伺服阀输出增强的反向电流,以减小阀芯的开度并降低工作速度。当偏差电压△U为0时,液压缸的工作速度将保持预定值。该调节为实时闭环反馈回路,可实现远程调节和自动控制。其原理如图2所示。


  我们开发的不锈钢食品刀片具有同步精度高、进给速度稳定、刚性好、结构简单、操作方便、安全可靠、通用性强的特点。该系统应用于我厂开发的D630mm毫米不锈钢食品刀片。由于自动化程度高,低速稳定性好,不锈钢食品刀片的质量大大提高,劳动强度降低。实践证明,效果良好,具有较高的推广价值。