全数字控制钢辊电火花毛化的试验方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术是全数字控制钢辊电火花毛化的试验方法与装置，该装置主要由钢辊旋转机构、钢辊平移机构、电极的液压伺服驱动机构、电气控制柜、液压站、脉冲发生器和介电液冷却装置组成，其中：钢辊旋转机构装在机架箱(4)上对应钢辊轴中心线的箱壁上，该机构的拨叉带动托架(9)上的实验钢辊(8)旋转；钢辊平移机构装在机架箱底部的直线导轨中轴线上，该机构通过与托架连接的传动机构(10)内的丝杆正反旋转，带动实验钢辊左右平移；电极的液压伺服驱动机构安装在底座(1)的两侧；介电液冷却装置装在机架箱和介电液箱(2)之间，电气控制柜、液压站和脉冲发生器位于机架旁边。本发明专利技术具有实用性强、检修操作方便、便于应用与修理等优点。

【技术实现步骤摘要】
全数字控制钢辊电火花毛化的试验方法与装置
本专利技术涉及一种全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置。
技术介绍
冷轧钢辊EDT(ElectricalDischargeTexturing，电火花毛化，简称EDT)数控加工机床是钢铁行业中生产高端汽车和家电冷轧薄板的关键设备之一，目前所采用的设备与工艺都是由国外公司提供的。每套设备进口价值不菲，关键备件全部由国外提供，且不提供备件的修理技术资料和试验设备，每年的运行费用非常高。例如，国内进口的瓦特里希-西根(WALDRICHSIEGEN)公司和英格索尔(INGERSOLL)公司生产的EDT机床，采用的是固定电极结构，电极头由液压伺服机构驱动，控制电极头运动和电火花放电的脉冲发生器是德国KLEINKNECHT公司生产的配套产品，EDT机床安装的电极有单排和双排，双排标准配置为60个电极头。每个电极头，均配套有电极的液压伺服机构和脉冲发生器，其进口费用高达数十万元人民币。由于EDT机床工作现场工况环境差：数吨重的轧辊浸泡在介电液中旋转和移动，与带有高电压的电极头配合进行电火花放电作业，所以经常因故障而损坏相关部件，长期采用新进口器件替换坏损器件，运行费用非常高。基于上述情况，本申请专利技术人通过对进口EDT机床的液压伺服机构和脉冲发生器进行深入研究，并总结大量的现场检修坏损器件的实际经验，研制出本专利技术的试验装置，该装置能够对修理后的进口液压伺服机构和脉冲发生器进行试验和检验，大大提高了备件修复上机使用率，既降低用户备件费用，也减少国家外汇消耗；同时，本装置采用与进口EDT机床相同的电极液压伺服驱动机构和脉冲发生器，控制钢辊毛化加工的工艺参数与进口设备一致，便于研究单位利用本设备对不同材质的钢辊进行电火花毛化加工的工艺进行仿真实验研究，提高钢材加工的质量。同理，也能作为小型钢辊电火花毛化的生产设备使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：为克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案：本专利技术提供的全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置，主要由钢辊旋转机构、钢辊平移机构、电极的液压伺服驱动机构、电气控制柜、液压站、脉冲发生器和介电液冷却装置组成，其中：钢辊旋转机构装在机架箱上对应钢辊轴中心线的箱壁上，该机构的拨叉带动托架上的实验钢辊旋转；钢辊平移机构装在机架箱底部的直线导轨中轴线上，该机构通过与托架连接的传动机构内的丝杆正反旋转，带动实验钢辊左右平移；电极的液压伺服驱动机构安装在底座的两侧；介电液冷却装置装在机架箱和介电液箱之间，电气控制柜、液压站和脉冲发生器位于机架旁边。所述的钢辊旋转机构由钢辊旋转电机减速机组件、钢辊旋转拨盘组成，其中：钢辊旋转电机减速机组件安装在机架箱上，该组件中的减速机采用减速比大的蜗轮蜗杆减速机，其输出轴上安装有钢辊旋转拨盘，钢辊旋转拨盘的拨叉插入实验钢辊的颈轴端孔中；钢辊旋转电机旋转时通过拨叉带动实验钢辊旋转。所述钢辊旋转电机的转速由钢辊旋转变频器控制。所述的钢辊平移机构由钢辊平移电机减速机组件和钢辊平移传动机构组成，其中：钢辊平移电机减速机组件安装在机架箱上，该组件中的减速机采用减速比大的蜗轮蜗杆减速机，其输出轴上安装有钢辊平移传动机构，该机构的传动丝杆副的螺母固定在托架的支架上，丝杆旋转时带动实验钢辊平移。所述的钢辊平移传动机构的平移电机的转速旋转方向由钢辊平移变频器控制，保证钢辊平移速度满足钢辊加工要求。所述的电极的液压伺服驱动系统由伺服油路分配器、电极的液压伺服机构、电极和液压站及脉冲发生器中的伺服控制板组成，其中：伺服油路分配器有两块，分别安装在实验钢辊两侧的底座上，每块伺服油路分配器上安装两套液压伺服机构，便于对正常液压伺服机构与修复后的液压伺服机构进行对比测试。所述两边伺服油路分配器上，各安装两套电极的液压伺服机构，主要用于电火花毛化工艺实验或小型轧辊电火花毛化加工场所。所述的介电液冷却装置主要由介电液箱、介电液泵、介电液分配块、电极、排液阀、介电液、介电液箱排污阀组成，其中：介电液是一种便于毛化加工的配比液体，不加工时存放在介电液箱中，加工时通过介电液泵泵入介电液分配块中，经过分配管路和电极流到机架箱中，当介电液漫过介电液溢流管道的输入口时，会自动流回到介电液箱中，实现循环流动和冷却；加工完毕，打开装在机架箱上的排液阀，使箱中剩余的介电液流回到介电液箱中存储。若长期使用，介电液中的残渣会在机架箱中沉淀，其通过定期打开介电液箱排污阀进行排污处理，保证液体清洁。所述的液压站为试验装置的液压元件提供液压源。本专利技术装置设有电气控制设备，该设备主要由工控机、PLC可编程控制器、变频器、光纤通讯转换器、三相整流电源、脉冲发生器等器件组成；工控机与PLC可编程控制器和光纤通讯转换器之间采用电缆相连，光纤通讯转换器与脉冲发生器之间采用光纤电缆连接。本专利技术装置设有中文显示的操作控制屏，便于操作人员设置加工模式，选择工艺参数；在加工过程中能对发生器中出现的故障自动进行报警显示；在进行进口备件修复测试时，能单独给被测备件下传不同的测试信号，检查备件动作状况或电流、电压波形。本专利技术是一套能模仿进口EDT机床毛化加工钢辊的机、电、液一体化装置，并能对修复后的进口液压伺服驱动机构和脉冲发生器进行试验和检测的实验设备，装置采用了我们新研制的全数字控制系统，其与现有技术比较主要有以下优点：1.实用性强：以前修理后的备件只能装在EDT机床上验证是否修理好了，现在可以在本试验装置上进行模拟试验，比如，液压伺服机构修理后，可以在本试验装置上试验是否存在泄漏、试验活塞的运动是否能满足EDT机床的运行条件，又比如，脉冲发生器修复后，可以在本试验装置上进行模拟运行，观察电流、电压波形，提高了修理备件上机正常运行的几率。同时，本试验装置也是一个研制替代进口EDT备件的实验平台，对于价值昂贵的进口备件可以逐步用具有相同功能的廉价备件进行替代。是否能否替代？可以先在本试验装置上进行模拟试验，比如，国产的密封件替代进口密封件，国产零配件替代进口零配件，市场上易于购买的功能和尺寸相同电器元件替换市场上难于购买的电器元件等等，可以大大减少ED机床用户的运行维修费用，实用性非常强。2.检修操作方便：全数字控制系统采用数字通讯技术，试验装置的工控机与脉冲发生器之间采用自行研制的光纤通讯转换器，能够实现通讯联络，实验人员通过全中文控制界面，可以将设定各种毛化参数，如选择电容放电毛化模式还是脉冲放电毛化模式，选择正、负极性，选择伺服增益大小，脉冲的导通与关断时间和放电时的电流和电压大小等各种控制参数，并下传给脉冲发生器进行修理信号检测，或者进行模拟EDT加工控制。这对于查找备件故障而言，操作比在进口EDT机床上更方便。3.便于应用与修理：全数字控制系统由于逻辑动作采用PLC可编程控制器控制，电机转速采用变频器控制，所以能方便实现各种电火花毛化加工的工艺动作，工艺程序的变化，只需在上位机的显示屏上进行参数设置，不需要进行硬件改动，并能根据不同的用途，开发新的应用实验程序，具有较强的适用性。试验装置出现的故障问题，也能通过上位机的显示屏提示进行查找，处理起来十分方便。4.整套试验装置体积小，重量轻，但是包括了模拟进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置，其特征在于主要由钢辊旋转机构、钢辊平移机构、电极的液压伺服驱动机构、电气控制柜、液压站、脉冲发生器和介电液冷却装置组成，其中：钢辊旋转机构装在机架箱(4)上对应钢辊轴中心线的箱壁上，该机构的拨叉带动托架(9)上的实验钢辊(8)旋转；钢辊平移机构装在机架箱(4)底部的直线导轨(11)中轴线上，该机构通过与托架(9)连接的传动机构(10)内的丝杆正反旋转，带动实验钢辊(8)左右平移；电极的液压伺服驱动机构安装在底座(1)的两侧；介电液冷却装置装在机架箱(4)和介电液箱(2)之间，电气控制柜、液压站和脉冲发生器位于机架旁边。

【技术特征摘要】
1.一种全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置，其特征在于由钢辊旋转机构、钢辊平移机构、电极的液压伺服驱动机构、电气控制柜、液压站、脉冲发生器和介电液冷却装置组成，其中：钢辊旋转机构装在机架箱(4)上对应钢辊轴中心线的箱壁上，该钢辊旋转机构的拨叉带动托架(9)上的实验钢辊(8)旋转；钢辊平移机构装在机架箱(4)底部的直线导轨(11)中轴线上，该钢辊平移机构通过与托架(9)连接的传动机构(10)内的丝杆正反旋转，带动实验钢辊(8)左右平移；电极的液压伺服驱动机构安装在底座(1)的两侧；介电液冷却装置装在机架箱(4)和介电液箱(2)之间，电气控制柜、液压站和脉冲发生器位于机架旁边。2.根据权利要求1所述的全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置，其特征在于所述的钢辊旋转机构由钢辊旋转电机减速机组件(6)、钢辊旋转拨盘(7)组成，其中：钢辊旋转电机减速机组件(6)安装在机架箱(4)上，该组件中的减速机采用减速比大的蜗轮蜗杆减速机，其输出轴上安装有钢辊旋转拨盘(7)，钢辊旋转拨盘(7)的拨叉插入实验钢辊(8)的颈轴端孔中；钢辊旋转电机旋转时通过拨叉带动实验钢辊(8)旋转。3.根据权利要求2所述的全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置，其特征在于所述钢辊旋转电机的转速由钢辊旋转变频器控制。4.根据权利要求1所述的全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置，其特征在于所述的钢辊平移机构由钢辊平移电机减速机组件(12)和钢辊平移传动机构(10)组成，其中：钢辊平移电机减速机组件(12)安装在机架箱(4)上，该组件中的减速机采用减速比大的蜗轮蜗杆减速机，其输出轴上安装有钢辊平移传动机构(10)，该机构的传动丝杆副的螺母固定在托架(9)的支架上，丝杆旋转时带动实验钢辊(8)平移。5.根据权利要求4所述的全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置，其特征在于所述的钢辊平移传动机构(10)的平移电机的转速旋转方向由钢辊平移变频器控制，保证钢辊平移速度满足钢辊加工要求。6.根据权利要求1所述的全数字控制的钢辊电火花...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹益清，曹祥承，杨莉，刘春平，蒋莉，廖小亮，郭移根，
申请(专利权)人：武汉宝德机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42