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摘 要:传统的冷轧管机在工作中,回转送进传动系统主要是人力操作的,由于这一系统费时费力且耗费人力资源的特点已经被液压系统替代。但就目前的纯液压系统而言,无论结构还是性能上,都存在显眼的问题。本文就冷轧管机液压回转送进传动系统存在问题分析,并提出了有关创新改进意见。
关键词:液压系统;冷轧管机;传送进传动系统;缺点;故障;改进
冷轧管机是目前国内外普遍使用的管道无缝加工设备,回转送进传动系统作为该设备重要组成部分,结构相当复杂。在轧制工作中,它电动机经过皮带将动力传递给减速机构,与住减速机构的输入轴连接一个辅助减速装置,该减速装置的输出轴上安装一个位置相同的控制盘,用来调整送进、回转速度,并且让回转传送设备做长期不间断的起始位归位运转,从而完成管道坯件的回转与送进。但是由于该传动系统本身工作时间长、控制编码复杂的特征,在传送中极容易产生松动、误动和振动的现象,影响到冷轧管机的工作质量,给生产企业造成较大的经济损失。基于此,这里我们有必要对冷轧管机液压回转送进传动系统存在问题和改进方法进行分析。
1 冷轧管机的工作原理
冷轧管机是目前国内外普遍使用的无缝管材生产设备,它在工作中回转传送机构是最为关键和复杂的部分,它在轧制中将管坯间歇的想制作区域传送和回转,要求在工作中将轧辊脱离在芯棒外面,在外城制作之后快速的回归原地,这也就是说这种设备的工作便是快进、快退。目前冷轧管机回转传送进传动系统的种类很多,其中外面常见的包含有马尔泰盘式、杠杆式、凸轮式、光电式、超离合器式等不同种类。这些冷轧管机液压回转送进传动系统普遍具备结构简单、工作成本低、传动平稳且操作简单的特点,因此在目前的生产领域被广泛的应用。但是它与先进的液压回转系统相比,不管在结构还是性能上,都存在一定的缺陷,需要我们在工作中对其进行改进和处理,从而达到提高产品质量、加快生产速度的工作目的。但是对中小企业而言,由于本身资金和规模的限制,其无法同大企业那样直接全方位的进行冷轧管机更替,因此做好冷轧管机液压回转传送系统改进就显得十分必要,这也是当今中小企业提升生产效益、降低工作成本的主要手段。
2 传统液压回转传送机构存在问题分析
在冷轧管机工作中,是通过电动机经过皮带将动力传递给减速机构,与住减速机构的输入轴连接一个辅助减速装置,该减速装置的输出轴上安装一个位置相同的控制盘,用来调整送进、回转速度,并且让回转传送设备做长期不间断的起始位归位运转。但是就目前常见的液压回转传送系统进行分析,在正常运行中其中问题较多。如图所示,该系统在运行中主要是由液压回转系统和液压送进系统两个部分组成的。其中安装在传动箱内部的两个传送系统分别通过齿轮减速传动之后,输出带动杠杆、丝杆实现毛坯的回转与送进动作,而回转和送进设备相互配合完成的。目前的工作中,其中存在的缺陷主要表现在以下方面:
2.1 由于工作中采用了复杂的传统纯液压系统,箱内电磁转换量非常复杂且控制阀门较多,集成阀块数量庞大,高压油路多且复杂,造成油管在安装的时候更换非常的不方便,影响工作效率不说,还造成经济效益受到损失。
2.2 滤油器和电磁转换阀在转换中容易产生阻塞,油管极容易发生泄露,这个时候由于无法及时有效的处理,使得箱体内部的压力增大、温度则更高,从而导致整个系统无法正常的工作,造成设备停止。
2.3 由于油泵流量本身限制,进退快慢受到一定的影响,导致在工作中辅助更换时间较长,严重阻碍了工作效率的提升,甚至在一定程度上还限制正常工作进度。
2.4 由于液压系统非常复杂且液压故障查询难度大,维修工作量大,局部液压系统在检修中对用户单位操作人员技术要求非常高。
3 改进后的液压回转传动系统
本传动系统采用了液压与机械相结合的形式,轧制时用机械式,快进和快退时用单独电机带动。这样大大简化了液压传动机构,省去了原2DT、3DT、4DT和5DT等2只三位四通电液换向阀及1只二位四通电液换向阀,同时也省去了两个大集成块和许多管路的连接,大大简化了电气控制系统。快进和快退时用单独电机,经试验表明,快进快退速度可以提高至10~15m/min以上,提高了工作效益。而且在轧制与快进快退机构之间,采用了电磁离合器和电磁制动器进行控制,简化了系统的传动结构。同时设置了点动开关,以控制管坯顶盘进行微进或微退。改进后,液压系统增设了冷却系统。当需要用冷却系统时,可把截止阀关闭,不采用冷却措施时,必须将截止阀打开,以免系统产生背压。单向阀是保护冷却器用的,当冷却器的背压超过单向阀背压时,则多余的油从单向阀流入至油箱,从而起到保护作用。节流阀是调节箱内润滑油的流量大小。
用电磁溢流阀代替原来的普通溢流阀与二位四通电磁换向阀。简化了阀块的结构,提高了系统和回路的性能,同时,管路连接少、安装容易。在轧制与快进快退机构之间,采用电磁离合器和电磁制动器,一方面,机械传动结构较紧凑,离合动作可靠;另一方面,快进快退单独电机轴伸端可直接安装传动齿轮,电机座则卧立安装于箱体外壁上,省去了三角带传动及其中心距调整机构,同时也省去了传统型电动制动器。在设计过程中,根据实际的使用要求,充分考虑了以下一些参数的要求:
(1)液壓元件必须满足系统流量和压力要求;(2)各管路要有足够的通径和壁厚;(3)油箱应有足够大的空间,便于散热和安装;(4)叶片泵流量的选择按照基本满足扎制工艺要求即可;(5)对于双回转双送进机构,由于回转角度较小,使得回转送进平均速度提高,导致传动齿轮的动负荷或冲击急剧增加,为此,设计齿轮的模数和齿宽时,应适当取得大一点。
结束语
本文设计的机械与液压相结合的冷轧管机传动系统,一方面,结构简单、安装方便、传动可靠,同时避免了原传动系统存在的缺点;另一方面,经实践表明,也是切实可行的。
参考文献
[1]袁林忠,陈爱戎,陈宝薇.冷轧管机液压回转送进传动系统的创新设计[J].液压与气动,2008(2).
[2]龚世增,沈平云,陆宏明.LD-30冷轧管机液压回转送进装置的研制[J].钢管技术,1985(2).
[3]张予宁,李书磊,吴锦平,张侃仓,李建强.LG90冷轧管机垂直滑块式动平衡系统分析及优化[J].钢管,2013(6).
关键词:液压系统;冷轧管机;传送进传动系统;缺点;故障;改进
冷轧管机是目前国内外普遍使用的管道无缝加工设备,回转送进传动系统作为该设备重要组成部分,结构相当复杂。在轧制工作中,它电动机经过皮带将动力传递给减速机构,与住减速机构的输入轴连接一个辅助减速装置,该减速装置的输出轴上安装一个位置相同的控制盘,用来调整送进、回转速度,并且让回转传送设备做长期不间断的起始位归位运转,从而完成管道坯件的回转与送进。但是由于该传动系统本身工作时间长、控制编码复杂的特征,在传送中极容易产生松动、误动和振动的现象,影响到冷轧管机的工作质量,给生产企业造成较大的经济损失。基于此,这里我们有必要对冷轧管机液压回转送进传动系统存在问题和改进方法进行分析。
1 冷轧管机的工作原理
冷轧管机是目前国内外普遍使用的无缝管材生产设备,它在工作中回转传送机构是最为关键和复杂的部分,它在轧制中将管坯间歇的想制作区域传送和回转,要求在工作中将轧辊脱离在芯棒外面,在外城制作之后快速的回归原地,这也就是说这种设备的工作便是快进、快退。目前冷轧管机回转传送进传动系统的种类很多,其中外面常见的包含有马尔泰盘式、杠杆式、凸轮式、光电式、超离合器式等不同种类。这些冷轧管机液压回转送进传动系统普遍具备结构简单、工作成本低、传动平稳且操作简单的特点,因此在目前的生产领域被广泛的应用。但是它与先进的液压回转系统相比,不管在结构还是性能上,都存在一定的缺陷,需要我们在工作中对其进行改进和处理,从而达到提高产品质量、加快生产速度的工作目的。但是对中小企业而言,由于本身资金和规模的限制,其无法同大企业那样直接全方位的进行冷轧管机更替,因此做好冷轧管机液压回转传送系统改进就显得十分必要,这也是当今中小企业提升生产效益、降低工作成本的主要手段。
2 传统液压回转传送机构存在问题分析
在冷轧管机工作中,是通过电动机经过皮带将动力传递给减速机构,与住减速机构的输入轴连接一个辅助减速装置,该减速装置的输出轴上安装一个位置相同的控制盘,用来调整送进、回转速度,并且让回转传送设备做长期不间断的起始位归位运转。但是就目前常见的液压回转传送系统进行分析,在正常运行中其中问题较多。如图所示,该系统在运行中主要是由液压回转系统和液压送进系统两个部分组成的。其中安装在传动箱内部的两个传送系统分别通过齿轮减速传动之后,输出带动杠杆、丝杆实现毛坯的回转与送进动作,而回转和送进设备相互配合完成的。目前的工作中,其中存在的缺陷主要表现在以下方面:
2.1 由于工作中采用了复杂的传统纯液压系统,箱内电磁转换量非常复杂且控制阀门较多,集成阀块数量庞大,高压油路多且复杂,造成油管在安装的时候更换非常的不方便,影响工作效率不说,还造成经济效益受到损失。
2.2 滤油器和电磁转换阀在转换中容易产生阻塞,油管极容易发生泄露,这个时候由于无法及时有效的处理,使得箱体内部的压力增大、温度则更高,从而导致整个系统无法正常的工作,造成设备停止。
2.3 由于油泵流量本身限制,进退快慢受到一定的影响,导致在工作中辅助更换时间较长,严重阻碍了工作效率的提升,甚至在一定程度上还限制正常工作进度。
2.4 由于液压系统非常复杂且液压故障查询难度大,维修工作量大,局部液压系统在检修中对用户单位操作人员技术要求非常高。
3 改进后的液压回转传动系统
本传动系统采用了液压与机械相结合的形式,轧制时用机械式,快进和快退时用单独电机带动。这样大大简化了液压传动机构,省去了原2DT、3DT、4DT和5DT等2只三位四通电液换向阀及1只二位四通电液换向阀,同时也省去了两个大集成块和许多管路的连接,大大简化了电气控制系统。快进和快退时用单独电机,经试验表明,快进快退速度可以提高至10~15m/min以上,提高了工作效益。而且在轧制与快进快退机构之间,采用了电磁离合器和电磁制动器进行控制,简化了系统的传动结构。同时设置了点动开关,以控制管坯顶盘进行微进或微退。改进后,液压系统增设了冷却系统。当需要用冷却系统时,可把截止阀关闭,不采用冷却措施时,必须将截止阀打开,以免系统产生背压。单向阀是保护冷却器用的,当冷却器的背压超过单向阀背压时,则多余的油从单向阀流入至油箱,从而起到保护作用。节流阀是调节箱内润滑油的流量大小。
用电磁溢流阀代替原来的普通溢流阀与二位四通电磁换向阀。简化了阀块的结构,提高了系统和回路的性能,同时,管路连接少、安装容易。在轧制与快进快退机构之间,采用电磁离合器和电磁制动器,一方面,机械传动结构较紧凑,离合动作可靠;另一方面,快进快退单独电机轴伸端可直接安装传动齿轮,电机座则卧立安装于箱体外壁上,省去了三角带传动及其中心距调整机构,同时也省去了传统型电动制动器。在设计过程中,根据实际的使用要求,充分考虑了以下一些参数的要求:
(1)液壓元件必须满足系统流量和压力要求;(2)各管路要有足够的通径和壁厚;(3)油箱应有足够大的空间,便于散热和安装;(4)叶片泵流量的选择按照基本满足扎制工艺要求即可;(5)对于双回转双送进机构,由于回转角度较小,使得回转送进平均速度提高,导致传动齿轮的动负荷或冲击急剧增加,为此,设计齿轮的模数和齿宽时,应适当取得大一点。
结束语
本文设计的机械与液压相结合的冷轧管机传动系统,一方面,结构简单、安装方便、传动可靠,同时避免了原传动系统存在的缺点;另一方面,经实践表明,也是切实可行的。
参考文献
[1]袁林忠,陈爱戎,陈宝薇.冷轧管机液压回转送进传动系统的创新设计[J].液压与气动,2008(2).
[2]龚世增,沈平云,陆宏明.LD-30冷轧管机液压回转送进装置的研制[J].钢管技术,1985(2).
[3]张予宁,李书磊,吴锦平,张侃仓,李建强.LG90冷轧管机垂直滑块式动平衡系统分析及优化[J].钢管,2013(6).