一种智能夹送辊制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能夹送辊，包括：第一夹送辊本体和第二夹送辊本体；传动机构，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别与传动机构连接；伺服机构，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别与伺服机构连接；以及，控制机构，第一夹送辊本体或传动机构的输出端与控制机构的输入端连接，伺服机构的输入端与控制机构的输出端连接。本实用新型专利技术通过控制机构采集第一夹送辊本体和第二夹送辊本体之间的夹持力，或者采集传动机构总的输出力，再根据预先设定的输入输出关系得到伺服机构的控制信号，以控制伺服机构输出力的大小，从而实现夹送辊保持动态稳定状态，避免线材因受到过大的夹持力产生塑性变形，或因受到的夹持力过小与夹送辊本体打滑的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高速线材吐丝
，尤其涉及一种智能夹送辊。
技术介绍
夹送辊是高速线材生产线机组中的重要设备，在生产线材机组中的位置为高速线材精轧机之后、吐丝机之前。主要功能是夹持线材顺利通过水冷段区域，并平稳送入吐丝机中，起到防止线材抖动，保证线材在轧线上各机架之间形成微张力，并顺利通过轧线的作用。其中，夹送辊设备主要分为传动机构和夹持机构两个主要组成部分，其中，传动系统主要包括齿轮结构，用于实现增速以及传送；夹持机构主要包括两根辊体，通过两根辊体同步开闭动作实现对线材的夹持。夹送辊的主要结构为：电机通过一级或两级齿轮增速传动，将旋转运动传递到夹送辊中间齿轮上，再经过中间轴上齿轮的等速比传递，将旋转运动传递到夹送辊的两根工作轴上。夹送辊的两根工作轴带动夹送辊等速转动，并与精轧机出口线材运动线速度相同，待前方热金属检测器检测到线材头部经过夹送辊后，驱动夹送辊上的辊缝闭合，夹持线材前进。目前的夹送辊设备主要有两种：齿轮同步夹持机构和多连杆同步夹持机构；其中，齿轮同步夹持机构如图1所示，具体包括：相互对称设置的中间齿轮、工作齿轮、直线伺服机构、扇形齿轮同步机构，其中，各个齿轮之间均为等速传动，以实现工作齿轮等速旋转夹持线材，直线伺服机构通过连杆驱动等速比扇形齿轮同步机构，带动工作齿轮之间的开闭变化。在夹送辊的辊环夹住线材之后，伺服系统可以通过连杆带动扇形齿轮同步运动，向上下辊环输出相应的夹持力作用在线材上。伺服系统可以随时改变输出力参数，用来实时调节夹送辊辊环的夹持力大小。如图2所示，多连杆同步夹持机构具体包括：相互对称设置的中间齿轮、工作齿轮、直线伺服机构、多连杆同步机构，其中，各个齿轮之间均为等速传动，以实现工作齿轮等速旋转夹持线材，直线伺服机构通过多连杆机构实现同步运动，带动工作齿轮之间的开闭变化。在夹送辊的辊环夹住线材之后，伺服系统可以通过图中的全等多连杆机构，带动向上下辊环输出相应的夹持力作用在线材上。伺服系统可以随时改变输出力参数，用来实时调节夹送辊辊环的夹持力大。虽然上述夹送辊设备均可通过调节伺服系统的输出力参数以调节夹送辊辊环的夹持力大小，但一旦伺服系统的输出力参数固定，夹送辊辊环之间的夹持力大小就固定，而实际生产过程中，由于钢温、料型、冷却水阻力、摩擦力等外界因素影响，线材所需的夹持力大小并非恒定不变。恒定的夹持力可能造成线材因夹持力过小而打滑，或线材因夹持力过大而塑性变形。
技术实现思路
本技术提供了一种智能夹送辊，解决了现有技术中不能动态调整夹送辊的夹持力大小，而引起的线材打滑或塑性变形的问题。依据本技术的一个方面，提供了一种智能夹送辊，包括：用于挤压成型的第一夹送辊本体和第二夹送辊本体；传动机构，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别与传动机构连接，在传动机构的作用下，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别绕自身轴向方向转动；伺服机构，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体分别与伺服机构连接，在伺服机构的作用下，第一夹送辊本体和第二夹送辊本体相对运动；以及，控制机构，第一夹送辊本体或传动机构的输出端与控制机构的输入端连接，伺服机构的输入端与控制机构的输出端连接；其中，控制机构根据预先设定的输入输出关系得到伺服机构的控制信号，以控制伺服机构的输出。可选地，传动机构包括：用于提供驱动力的驱动电机；第一传动齿轮，与驱动电机相连接，在驱动电机的作用下，第一传动齿轮绕自身轴向方向转动；其中，第一夹送辊本体上设置有与第一传动齿轮相啮合的第一工作齿轮；第二传动齿轮，与第一传动齿轮相啮合；其中，第二夹送辊本体上设置有与第二传动齿轮相啮合的第二工作齿轮。可选地，传动机构还包括：设置于驱动电机与第一传动齿轮之间的增速齿轮组。可选地，第一工作齿轮与第一夹送辊本体同轴设置，第二工作齿轮与第二夹送辊本体同轴设置。可选地，伺服机构包括：用于提供伺服动力的直线伺服电机；曲柄滑块，曲柄滑块的第一端与直线伺服电机连接；第一连杆，第一连杆的一端与曲柄滑块连接，第一连杆的另一端与第一工作齿轮连接；第二连杆，第二连杆的一端与第一工作齿轮连接，第二连杆的另一端与第一传动齿轮连接；第三连杆，第三连杆的一端与曲柄滑块连接，第三连杆的另一端与第二工作齿轮连接；第四连杆，第四连杆的一端与第二工作齿轮连接，第四连杆的另一端与第二传动齿轮连接。可选地，当第一夹送辊本体的输出端与控制机构的输入端连接时，上述输入输出关系为：MO=2(N-W2+1tanα-LaLbW)]]>其中，MO表示所述伺服机构的总输出力，N表示第一夹送辊本体和第二夹送辊本体之间的夹持力，α表示第一传动齿轮与第一夹送辊本体的轴心所在直线与第一传动齿轮和第二传动齿轮的外公切线所在直线的夹角，La表示第一连杆或第三连杆的长度，Lb表示第二连杆或第四连杆的长度，W为常数；其中，W=X02+H2-Lb2-La22LbLa]]>式中，X0表示第一传动齿轮和第二传动齿轮的切点与曲柄滑块之间的距离，H表示第一传动齿轮或第二传动齿轮的半径。可选地，当传动机构的输出端与控制机构的输入端连接时，上述输入输出关系为：MO=TINiη-2μ(W2-1)tanαμ-2LaLbW]]>其中，MO表示伺服机构的总输出力，TIN表示驱动电机的输出力矩，i表示传动机构与第一夹送辊本体或第二夹送辊本体之间的速比，η表示传动机构的传送效率，μ表示第一夹送辊本体或第二夹送辊本体与线材之间的摩擦系数，α表示第一传动齿轮与第一夹送辊本体的轴心所在直线与第一传动齿轮和第二传动齿轮的外公切线所在直线的夹角，La表示第一连杆或第三连杆的长度，Lb表示第二连杆或第四连杆的长度，W为常数；其中，W=X02+H2-Lb2-La22LbLa]]>式中，X0表示第一传动齿轮和第二传动齿轮的切点与曲柄滑块之间的距离，H表示第一传动齿轮或第二传动齿轮的半径。本技术的实施例的有益效果是：本技术的智能夹送辊，通过控制机构采集第一夹送辊本体和第二夹送辊本体之间的夹持力，或者采集传动机构总的输出力，再根据预先设定的输入输出关系得到伺服机构的控制信号，以控制伺服机构输出力的大小，从而实现夹送辊保持动态稳定状态，避免线材因受到过大的夹持力产生塑性变形，或因受到的夹持力过小与夹送辊本体打滑的问题。附图说明图1表示现有技术中齿轮同步夹持机构的结构示意图；图2表示现有技术中多连杆同步夹持机构的结构示意图；图3表示本技术的智能夹送辊的结构示意图一；图4表示本技术的智能夹送辊的结构示意图二。其中图中：1、第一夹送辊本体，2、第二夹送辊本体，3、传动机构，4、伺服机构，5、控制机构；11、第一工作齿轮，21、第二工作齿轮；31、驱动电机，32、第一传动齿轮，33、第二传动齿轮，34、增速齿轮组；41、直线伺服电机，42、曲柄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能夹送辊，其特征在于，包括：用于挤压成型的第一夹送辊本体(1)和第二夹送辊本体(2)；传动机构(3)，所述第一夹送辊本体(1)和所述第二夹送辊本体(2)分别与所述传动机构(3)连接，在所述传动机构(3)的作用下，所述第一夹送辊本体(1)和第二夹送辊本体(2)分别绕自身轴向方向转动；伺服机构(4)，所述第一夹送辊本体(1)和所述第二夹送辊本体(2)分别与所述伺服机构(4)连接，在所述伺服机构(4)的作用下，所述第一夹送辊本体(1)和所述第二夹送辊本体(2)相对运动；以及，控制机构(5)，所述第一夹送辊本体(1)或所述传动机构(3)的输出端与所述控制机构(5)的输入端连接，所述伺服机构(4)的输入端与所述控制机构(5)的输出端连接；其中，所述控制机构(5)根据预先设定的输入输出关系得到所述伺服机构(4)的控制信号，以控制所述伺服机构(4)的输出。

【技术特征摘要】
1.一种智能夹送辊，其特征在于，包括：
用于挤压成型的第一夹送辊本体(1)和第二夹送辊本体(2)；
传动机构(3)，所述第一夹送辊本体(1)和所述第二夹送辊本体(2)分别与所述传动机构(3)连接，在所述传动机构(3)的作用下，所述第一夹送辊本体(1)和第二夹送辊本体(2)分别绕自身轴向方向转动；
伺服机构(4)，所述第一夹送辊本体(1)和所述第二夹送辊本体(2)分别与所述伺服机构(4)连接，在所述伺服机构(4)的作用下，所述第一夹送辊本体(1)和所述第二夹送辊本体(2)相对运动；以及，
控制机构(5)，所述第一夹送辊本体(1)或所述传动机构(3)的输出端与所述控制机构(5)的输入端连接，所述伺服机构(4)的输入端与所述控制机构(5)的输出端连接；其中，所述控制机构(5)根据预先设定的输入输出关系得到所述伺服机构(4)的控制信号，以控制所述伺服机构(4)的输出。
2.根据权利要求1所述的智能夹送辊，其特征在于，所述传动机构(3)包括：
用于提供驱动力的驱动电机(31)；
第一传动齿轮(32)，与所述驱动电机(31)相连接，在所述驱动电机(31)的作用下，所述第一传动齿轮(32)绕自身轴向方向转动；其中，所述第一夹送辊本体(1)上设置有与所述第一传动齿轮(32)相啮合的第一工作齿轮(11)；
第二传动齿轮(33)，与所述第一传动齿轮(32)相啮合；其中，所述第二夹送辊本体(2)上设置有与所述第二传动齿轮(33)相啮合的第二工作齿轮(21)。
3.根据权利要求2所述的智能夹送辊，其特征在于，所述传动机构(3)还包括：
设置于所述驱动电机(31)与所述第一传动齿轮(32)之间的增速齿轮组(34)。
4.根据权利要求2所述的智能夹送辊，其特征在于，所述第一工作齿轮(11)与所述第一夹送辊本体(1)同轴设置，所述第二工作齿轮(21)与所述第二夹送辊本体(2)同轴设置。
5.根据权利要求2所述的智能夹送辊，其特征在于，所述伺服机构(4)包括：
用于提供伺服动力的直线伺服电机(41)；
曲柄滑块(42)，所述曲柄滑块(42)的第一端与所述直线伺服电机(41)连接；
第一连杆(43)，所述第一连杆(43)的一端与所述曲柄滑块(42)连接，所述第一连杆(43)的另一端与所述第一工作齿轮(11)连接；
第二连杆(44)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚双吉，刘炜，王任全，闫立坤，
申请(专利权)人：北京京诚瑞信长材工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11