冷矫直机主传动万向轴保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及冷矫直机主传动万向轴保护装置及方法，解决矫直机万向轴易损坏的问题，保护装置由力矩检测系统，运行检测系统，PLC控制器，主传动控制系统及报警系统组成；力矩检测系统输出万向轴力矩信号；运行检测系统输出输出轴运行状态信号及万向轴运行状态信号；PLC控制器接收力矩检测系统与运行检测系统的输出信号并对该两信号进行实时判断及处理后输出实时控制信号；主传动控制系统与PLC控制器的输出端连接；报警系统是对PLC控制器处理结果判定冷矫直机主传动万向轴发生故障时进行报警。本发明专利技术是对厚板进行大力矩矫直的矫直机主传动万向轴进行自动保护的技术，能使矫直机在对厚板进行大力矩矫直时减少或避免万向轴损坏的现象发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷矫直机万向轴运动检测与控制的技术，尤其是指一种冷矫直机主传动万向轴保护装置及方法。
技术介绍
在钢铁生产中，冷矫直机用于对在加工中的钢板进行矫直操作，从而使钢板变得平整，以满足出厂需要。厚板(5M)冷矫直机的主要作用是对大规格高强度的钢板进行矫直，因此，矫直力和扭矩都比一般冷矫直机有明显增强，主传动功率提高了130％，相应的，与矫直辊连接的万向轴(如图1所示的万向轴3)的强度和硬度要适应新的要求。如果超过此极限值，则会造成不可预期的后果。在生产实践中也发生过此类冷矫直机的万向轴断裂的恶性事故，造成较长时间的停机。对于生产印度管线钢来说，这种大扭矩的情况会经常发生，虽然通过模型优化可以适当降低一些万向轴的输出力矩，但是大力矫直的情况还是难以避免，批量的高强钢矫直，带来较长时间的高力矩作用，导致万向轴产生疲劳损伤，往往在还未达到最高扭矩报警位就发生了断裂事故，严重影响了正常生产秩序，并事发后还需一笔昂贵的抢修费用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种冷矫直机主传动万向轴保护装置及一种冷矫直机主传动万向轴保护方法，能够使矫直机在对厚板进行大力矩矫直的情况下，减少或避免矫直机的万向轴损坏的现象发生。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种冷矫直机主传动万向轴保护装置，其由力矩检测系统，运行检测系统，PLC控制器，主传动控制系统及报警系统组成；所述力矩检测系统是检测冷矫直机主传动万向轴运行时输出力矩信号的系统，输出万向轴力矩信号，其包含在主传动中主电机的变频器控制系统内；所述运行检测系统是检测冷矫直机主传动运行状态信号的系统，其输出主传动运行状态信号，所述主传动运行状态信号包括输出轴运行状态信号及万向轴运行状态信号，所述运行检测系统包含输出轴限位检测器，输出轴限位感应块，万向轴限位检测器及万向轴限位感应块；所述输出轴限位感应块和输出轴限位检测器匹配使用，使输出轴限位检测器输出输出轴运行状态信号；所述万向轴限位感应块和万向轴限位检测器匹配使用，使万向轴限位检测器输出万向轴运行状态信号；所述PLC控制器是接收力矩检测系统与运行检测系统的输出信号并对该两信号进行实时判断及处理后输出实时控制信号的控制器；所述主传动控制系统配置在电气操作室内，是控制冷矫直机主传动运行的系统，其输入端连接到PLC控制器的输出端，接收PLC控制器的实时控制信号；所述报警系统是对PLC控制器处理结果判定冷矫直机主传动万向轴发生故障时进行报警的设备，安装在电气操作室内，其输入端与PLC控制器的输出端连接，其输出端连接到主传动控制系统的冷矫操作显示器。所述输出轴限位感应块和输出轴限位检测器匹配使用，使输出轴限位检测器输出输出轴运行状态信号的具体结构为：所述输出轴限位检测器采用电感式接近开关，安装在主电机齿轮箱的输出轴一侧的传动侧，其检测头面向主电机输出轴，该电感式接近开关采用型号为西门子PXI400的PNP型常开式电感式接近开关，其为直径5mm的圆柱形结构；所述输出轴限位感应块是铁块，焊接在主电机输出轴上，并在主电机输出轴旋转到输出轴限位感应块与输出轴限位检测器的检测头最接近时存在一个感应距离，该感应距离为1.5CM，主电机输出轴每旋转一周，使输出轴限位检测器输出一个表示主电机输出轴运行的脉冲电信号。所述万向轴限位感应块和万向轴限位检测器匹配使用，使万向轴限位检测器输出万向轴运行状态信号的具体结构为：所述万向轴限位检测器采用电感式接近开关，安装在主电机齿轮箱有输出轴的一侧的辊子侧，其检测头面向与主电机输出轴连接的万向轴上，万向轴另一端连接矫直辊，该电感式接近开关采用型号为西门子PXI400的PNP型常开式电感式接近开关，其为直径5mm的圆柱形结构；所述万向轴限位感应块是铁块，焊接在万向轴上，并在万向轴旋转到万向轴限位感应块与万向轴限位检测器的检测头最接近时存在一个感应距离，本实施例的感应距离为1.5CM，万向轴每旋转一周，使万向轴限位检测器输出一个表示万向轴运行的脉冲电信号。所述报警系统的输出端还与一个安装在电气操作室内的红色闪烁灯连接。本专利技术的另一目的是通过以下技术方案实现的：一种使用上述冷矫直机主传动万向轴保护装置进行冷矫直机主传动万向轴保护方法，其特征在于包含以下步骤：S1，利用力矩检测系统检测冷矫直机主传动万向轴运行时的输出力矩，得到万向轴力矩信号；S2，利用运行检测系统检测冷矫直机主传动的运行状态，得到主传动运行状态信号，所述主传动运行状态信号包含输出轴运行状态信号及万向轴运行状态信号，该步骤具体包含：S21，利用输出轴限位检测器及输出轴限位感应块检测主电机输出轴的运行状态，得到所述输出轴运行状态信号；S22，利用万向轴限位检测器及万向轴限位感应块检测万向轴的运行状态，得到所述万向轴运行状态信号；S3，将步骤S1与S2测得的万向轴输出力矩信号及主传动运行状态信号输入到PLC控制器，进行逻辑判断及处理，该步骤具体包含：S31，PLC控制器对输入的主传动运行状态信号进行逻辑判断及处理，如果判断结果主传动运行状态发生故障，PLC控制器向报警系统发出报警信号，使冷矫操作显示器的操作画面上进行故障显示，同时PLC控制器向主传动控制系统发出停止主传动运转信号，主传动停止运行，排除故障后重新从步骤S1开始上述过程；S32，PLC控制器对输入的万向轴力矩信号进行逻辑判断及处理，如果判断结果万向轴力矩超过设定的力矩上限值时称为出现大力矩，此时PLC控制器控制主电机速度降低，使其转速变慢，如果还出现大力矩，表示发生故障，PLC控制器向报警系统发出报警信号，使冷矫操作显示器的操作画面上进行故障显示，同时触发冷矫直机设备的快开保护功能，使矫直辊自动抬升，脱离钢板接触，排除故障后继续该步骤。S311，PLC控制器对输入的输出轴运行状态信号进行逻辑判断及处理：主电机输出轴每旋转一周，PLC控制器将接收一个输出轴旋转的脉冲信号，表示主电机输出轴旋转正常，如果在主电机输出轴规定旋转5次的时间内PLC控制器判定未接收到一个输出轴旋转的脉冲信号，表示主电机输出轴发生故障，PLC控制器向报警系统发出报警信号，由报警系统对主传动控制系统的冷矫操作显示器的操作画面上进行故障显示，同时PLC控制器向主传动控制系统发出停止主传动运转信号，由主传动控制系统控制主传动停止运行，报警后检查主电机输出轴状态，待主电机输出轴正常后恢复生产，重新从步骤S1开始上述过程；S312，PLC控制器对输入的万向轴运行状态信号进行逻辑判断及处理：万向轴每旋转一周，PLC控制器将接收一个万向轴旋转的脉冲信号，表示万向轴旋转正常，如果在万向轴规定旋转5次的时间内PLC控制器判定未接收到一个万向轴旋转的脉冲信号，表示万向轴发生故障，PLC控制器向报警系统发出报警信号，由报警系统进行操作画面的故障显示，同时PLC控制器向主传动控制系统发出停止主传动运转信号，由主传动控制系统控制主传动停止运行，报警检查万向轴状态，待万向轴正常后恢复生产，重新从步骤S1开始上述过程。所述步骤S32具体包含：在PLC控制器内设置万向轴力矩输出的上限值，如果判断结果万向轴力矩超过设定的力矩上限值时称为出现大力矩，PLC调整主电机旋转速度的参考值，并将此信号发送主传动控制系统，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷矫直机主传动万向轴保护装置，其特征在于：其由力矩检测系统，运行检测系统，PLC控制器，主传动控制系统及报警系统组成；所述力矩检测系统是检测冷矫直机主传动万向轴运行时输出力矩信号的系统，输出万向轴力矩信号，其包含在主传动中主电机的变频器控制系统内；所述运行检测系统是检测冷矫直机主传动运行状态信号的系统，其输出主传动运行状态信号，所述主传动运行状态信号包括输出轴运行状态信号及万向轴运行状态信号，所述运行检测系统包含输出轴限位检测器，输出轴限位感应块，万向轴限位检测器及万向轴限位感应块；所述输出轴限位感应块和输出轴限位检测器匹配使用，使输出轴限位检测器输出输出轴运行状态信号；所述万向轴限位感应块和万向轴限位检测器匹配使用，使万向轴限位检测器输出万向轴运行状态信号；所述PLC控制器是接收力矩检测系统与运行检测系统的输出信号并对该两信号进行实时判断及处理后输出实时控制信号的控制器；所述主传动控制系统配置在电气操作室内，是控制冷矫直机主传动运行的系统，其输入端连接到PLC控制器的输出端，接收PLC控制器的实时控制信号；所述报警系统是对PLC控制器处理结果判定冷矫直机主传动万向轴发生故障时进行报警的设备，安装在电气操作室内，其输入端与PLC控制器的输出端连接，其输出端连接到主传动控制系统的冷矫操作显示器。...

【技术特征摘要】
1.一种冷矫直机主传动万向轴保护装置，其特征在于：其由力矩检测系统，运行检测系统，PLC控制器，主传动控制系统及报警系统组成；所述力矩检测系统是检测冷矫直机主传动万向轴运行时输出力矩信号的系统，输出万向轴力矩信号，其包含在主传动中主电机的变频器控制系统内；所述运行检测系统是检测冷矫直机主传动运行状态信号的系统，其输出主传动运行状态信号，所述主传动运行状态信号包括输出轴运行状态信号及万向轴运行状态信号，所述运行检测系统包含输出轴限位检测器，输出轴限位感应块，万向轴限位检测器及万向轴限位感应块；所述输出轴限位感应块和输出轴限位检测器匹配使用，使输出轴限位检测器输出输出轴运行状态信号；所述万向轴限位感应块和万向轴限位检测器匹配使用，使万向轴限位检测器输出万向轴运行状态信号；所述PLC控制器是接收力矩检测系统与运行检测系统的输出信号并对该两信号进行实时判断及处理后输出实时控制信号的控制器；所述主传动控制系统配置在电气操作室内，是控制冷矫直机主传动运行的系统，其输入端连接到PLC控制器的输出端，接收PLC控制器的实时控制信号；所述报警系统是对PLC控制器处理结果判定冷矫直机主传动万向轴发生故障时进行报警的设备，安装在电气操作室内，其输入端与PLC控制器的输出端连接，其输出端连接到主传动控制系统的冷矫操作显示器。2.如权利要求1所述的冷矫直机主传动万向轴保护装置，其特征在于：所述输出轴限位感应块和输出轴限位检测器匹配使用，使输出轴限位检测器输出输出轴运行状态信号的具体结构为：所述输出轴限位检测器采用电感式接近开关，安装在主电机齿轮箱的输出轴一侧的传动侧，其检测头面向主电机输出轴，该电感式接近开关采用型号为西门子PXI400的PNP型常开式电感式接近开关，其为直径5mm的圆柱形结构；所述输出轴限位感应块是铁块，焊接在主电机输出轴上，并在主电机输出轴旋转到输出轴限位感应块与输出轴限位检测器的检测头最接近时存在一个感应距离，该感应距离为1.5CM，主电机输出轴每旋转一周，使输出轴限位检测器输出一个表示主电机输出轴运行的脉冲电信号。3.如权利要求1所述的冷矫直机主传动万向轴保护装置，其特征在于：所述万向轴限位感应块和万向轴限位检测器匹配使用，使万向轴限位检测器输出万向轴运行状态信号的具体结构为：所述万向轴限位检测器采用电感式接近开关，安装在主电机齿轮箱有输出轴的一侧的辊子侧，其检测头面向与主电机输出轴连接的万向轴上，万向轴另一端连接矫直辊，该电感式接近开关采用型号为西门子PXI400的PNP型常开式电感式接近开关，其为直径5mm的圆柱形结构；所述万向轴限位感应块是铁块，焊接在万向轴上，并在万向轴旋转到万向轴限位感应块与万向轴限位检测器的检测头最接近时存在一个感应距离，本实施例的感应距离为1.5CM，万向轴每旋转一周，使万向轴限位检测器输出一个表示万向轴运行的脉冲电信号。4.如权利要求1所述的冷矫直机主传动万向轴保护装置，其特征在于：所述报警系统的输出端还与一个安装在电气操作室内的红色闪烁灯连接。5.一种使用如权利要求1-4任一项所述的冷矫直机主传动万向轴保护装置进行冷矫直机主传动万向轴保护方法，其特征在于包含以下步骤：S1，利用力矩检测系统检测冷矫直机主传动万向轴运行时的输出力矩，得到万向轴力矩信号；S2，利用运行检测系统检测冷矫直机主传动的运行状态，得到主传动运行状态信号，所述主传动运行状态信号包含输出轴运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗建新，王红，励文杰，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31