大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置制造方法及图纸

大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置属于大型轧辊堆焊再制造自动化技术领域，尤其涉及一种大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置。本发明专利技术提供一种大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置。本发明专利技术包括位移传感装置、可伸缩的万向联轴器2和卡盘，其结构要点卡盘中心与万向联轴器2不动一侧相连，万向联轴器2另一侧与待加工轧辊驱动轴相连，待加工轧辊下端两侧设置有静态双托架液压举升缸和动态双托架液压举升缸；所述位移传感装置的检测信号输出端口依次通过放大电路、滤波电路与控制装置12的检测信号输入端口相连，控制装置12的控制信号输出端口与动态双托架液压举升缸的控制信号输入端口相连。

【技术实现步骤摘要】
大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置
本专利技术属于大型轧辊堆焊再制造自动化
，尤其涉及一种大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置。
技术介绍
大型轧辊是目前钢铁企业中最重要，也是价值最高的单体生产工具，超大型支撑辊质量高达120多吨，直径最大在Φ2200mm以上，制造工艺复杂，难度巨大，大型轧辊目前国内制造还比较困难，主要依赖进口。价值上百万至千万一支的大型轧辊磨损不到5％，就要报废，若能修复再生，经济效益巨大，每年可挽回损失10亿元。由于轧辊是通过四个液压举升缸来调整其轴线高低实现对中的，实际中，四个液压举升缸不可能做到绝对一致，有可能导致轧辊在堆焊过程中沿轴向滑动，导致焊接质量变差，影响产品质量。所以，如何实时消除轴向偏移窜动是大型复合铸钢轧辊自动堆焊再制造技术装备的关键。针对此问题，如果能实时检测大型轧辊的轴向位移量，那么就可以采取措施控制液压系统进行调整，避免焊接熔敷金属重焊，赶堆、不平整等事故发生。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括位移传感装置、可伸缩的万向联轴器2和卡盘，其结构要点卡盘中心与万向联轴器2不动一侧相连，万向联轴器2另一侧与待加工轧辊驱动轴相连，待加工轧辊下端两侧设置有静态双托架液压举升缸和动态双托架液压举升缸；所述位移传感装置的检测信号输出端口依次通过放大电路、滤波电路与控制装置12的检测信号输入端口相连，控制装置12的控制信号输出端口与动态双托架液压举升缸的控制信号输入端口相连。作为一种优选方案，本专利技术所述位移传感装置包括四个电阻应变片1，分别设置在万向联轴器2不动一侧的左、右、上、下四个位置，左、右电阻应变片1形成一对，上、下电阻应变片1形成另一对。作为另一种优选方案，本专利技术所述卡盘为可升降的卡盘，卡盘的驱动电机采用交流伺服电机。作为另一种优选方案，本专利技术所述放大电路和滤波电路包括LM358芯片U1A、U1B和LF363P芯片U1C，LM358芯片的2脚分别与电阻应变片一端、电阻R1一端相连，电阻应变片另一端接地，LM358芯片的3脚接基准电压Vref，电阻R1另一端分别与LM358芯片的1脚、电阻R2一端相连，电阻R2另一端分别与电容C1一端、LM358芯片的6脚相连，电容C1另一端接地，LM358芯片的5脚分别与LM358芯片的4脚、电容C2一端、电容C3一端相连，电容C2另一端接地，电容C3另一端分别与电阻R3一端、电阻R4一端、电阻R5一端相连，电阻R3另一端接电源VCC，电阻R4另一端接地，电阻R5另一端分别与电阻R6一端、LF363P芯片的7脚、电阻R8一端、控制装置12的检测信号输入端口相连，电阻R6另一端分别与LF363P芯片的8脚、电容C4一端相连，电容C4另一端接地，电阻R8另一端分别与LF363P芯片的9脚、电阻R7一端相连，电阻R7另一端通过电容C5接地。作为另一种优选方案，本专利技术所述动态双托架液压举升缸包括左举升缸7和右举升缸8，左举升缸7的液压端口与左电磁换向阀16的输出端口相连，右举升缸8的液压端口与右电磁换向阀17的输出端口相连；左电磁换向阀16的控制信号输入端口、与右电磁换向阀17的控制信号输入端口分别与所述控制装置的控制信号输出端口相连；所述左举升缸7包括左液压缸14，左液压缸14上端输出杆与左支撑架30外侧连接，左支撑架内侧上端通过左托举辊转轴28与左托举辊26相连，左托举辊26的右上端与所述待加工轧辊的左下端相接；所述右举升缸8包括右液压缸15，右液压缸15上端输出杆与右支撑架31外侧连接，右支撑架31内侧上端通过右托举辊转轴29与右托举辊27相连，右托举辊27的左上端与所述待加工轧辊4的右下端相接；所述左电磁换向阀16的输入第一端口通过左单向阀20分别与左压力表18、油泵22、右压力表19、右单向阀21一端相连，右单向阀21另一端接右电磁换向阀17的输入第一端口，右电磁换向阀17的输入第二端口分别与左电磁换向阀16的输入第二端口、溢流阀24相连，溢流阀24和油泵22均与油罐25相连，油泵22与电机23相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述左液压缸14和右液压缸15设置在支撑箱34两侧，左支撑架30和右支撑架31为折形支撑架，折形支撑架的转折处设置所述托举辊转轴，折形支撑架内下端与支撑箱34上端相接，形支撑架外上端连接所述液压缸上端输出杆。另外，本专利技术开始时空载运行，首先通过上下电阻应变片(1-3、1-4)的拉压力差值判断旋转待加工轧辊4是否与卡盘主驱动13保持绝对同心，如果不同心则调整动态双托架液压举升缸7和8使两者同心，且同时使旋转待加工轧辊4水平；如果P1-3-P1-4为正，P1-3为上电阻应变片的压拉力值，P1-4为下电阻应变片的压拉力值，则降低动态双托架液压举升缸7、8；如果P1-3-P1-4为负，则抬高动态双托架液压举升缸7、8；如果P1-1-P1-2正，P1-1为左电阻应变片的压拉力值，P1-2为右电阻应变片的压拉力值，则降低动态双托架液压左举升缸7或抬高右举升缸8；如果P1-1-P1-2为负，则抬高动态双托架液压左举升缸7或降低右举升缸8；重复以上两个过程，直至P1-1-P1-2和P1-3-P1-4在规定范围内为止，且P1-1、P1-2、P1-3、P1-4均在规定值内；开始加工堆焊时，通过四个电阻应变片相互协调、配合控制动态双托架液压举升缸7、8，使旋转待加工轧辊4保持轴向位置稳定在规定的范围内；当旋转待加工轧辊4沿着轴向偏移方向5发生窜动时，一方面对位移传感装置1形成拉压力，另一方面根据左右电阻应变片(1-1和1-2)的拉压力差值，或者上下电阻应变片(1-3和1-4)的拉压力差值来判断旋转待加工轧辊4不仅轴向窜动，还存在径向移动，控制装置12输出信号控制左电磁换向阀16或右电磁换向阀17的A、B端口的通电，调整动态双托架液压举升缸7或8的上下运动来调整旋转待加工轧辊4，使其与卡盘主驱动13保持绝对同心；具体的调整规则如下，①输出值大小：采用PID算法对位移传感装置的拉压力差值进行输出信号值计算，假设用ei表示位移传感装置的拉压力差值(P1-1-P1-2或P1-3-P1-4)的当前值，ei-1表示上一个采样时刻的值，ei-2表示上两个采样时刻的值，ui表示控制装置12的当前输出值，ui-1表示上一个时刻的输出值，用kp、kI、kD表示可调参数，则控制装置12的输出值可以表示成ui＝ui-1+kPei+kIei-1+kDei-2；②信号给哪个控制端口：采用上一段液压举升缸动作的判断规则来将ui送至控制液压举升缸的换向电磁阀相应端口(A或B)；③降低或抬高值大小：液压举升缸的换向电磁阀16或17是由中间继电器控制，其通断电时间长短决定了液压缸上升或下降多少；而控制装置12输出的是电压量(与液压缸上升或下降量成正比)，不能直接用于控制时间从而控制液压缸的上升或下降量；设油压稳定，液压缸运动速度也是稳定的，液压缸运动速度设为v，控制装置12输出ui乘以一个变比系数k，即kui就是液压缸需要变化的量，而kui/v就是换向电磁阀16或17保持通断的时间大小；换向电磁阀16或17保持通本文档来自技高网...

【技术保护点】
大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置，包括位移传感装置、可伸缩的万向联轴器(2)和卡盘，其特征在于卡盘中心与万向联轴器(2)不动一侧相连，万向联轴器(2)另一侧与待加工轧辊驱动轴相连，待加工轧辊下端两侧设置有静态双托架液压举升缸和动态双托架液压举升缸；所述位移传感装置的检测信号输出端口依次通过放大电路、滤波电路与控制装置(12)的检测信号输入端口相连，控制装置(12)的控制信号输出端口与动态双托架液压举升缸的控制信号输入端口相连。

【技术特征摘要】
1.大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置，包括位移传感装置、可伸缩的万向联轴器(2)和卡盘，其特征在于卡盘中心与万向联轴器(2)不动一侧相连，万向联轴器(2)另一侧与待加工轧辊驱动轴相连，待加工轧辊下端两侧设置有静态双托架液压举升缸和动态双托架液压举升缸；所述位移传感装置的检测信号输出端口依次通过放大电路、滤波电路与控制装置(12)的检测信号输入端口相连，控制装置(12)的控制信号输出端口与动态双托架液压举升缸的控制信号输入端口相连。2.根据权利要求1所述大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置，其特征在于所述位移传感装置包括四个电阻应变片(1)，分别设置在万向联轴器(2)不动一侧的左、右、上、下四个位置，左、右电阻应变片(1)形成一对，上、下电阻应变片(1)形成另一对。3.根据权利要求1所述大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置，其特征在于所述卡盘为可升降的卡盘，卡盘的驱动电机采用交流伺服电机。4.根据权利要求1所述大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置，其特征在于所述放大电路和滤波电路包括LM358芯片U1A、U1B和LF363P芯片U1C，LM358芯片的2脚分别与电阻应变片一端、电阻R1一端相连，电阻应变片另一端接地，LM358芯片的3脚接基准电压Vref，电阻R1另一端分别与LM358芯片的1脚、电阻R2一端相连，电阻R2另一端分别与电容C1一端、LM358芯片的6脚相连，电容C1另一端接地，LM358芯片的5脚分别与LM358芯片的4脚、电容C2一端、电容C3一端相连，电容C2另一端接地，电容C3另一端分别与电阻R3一端、电阻R4一端、电阻R5一端相连，电阻R3另一端接电源VCC，电阻R4另一端接地，电阻R5另一端分别与电阻R6一端、LF363P芯片的7脚、电阻R8一端、控制装置12的检测信号输入端口相连，电阻R6另一端分别与LF363P芯片的8脚、电容C4一端相连，电容C4另一端接地，电阻R8另一端分别与LF363P芯片的9脚、电阻R7一端相连，电阻R7另一端通过电容C5接地。5.根据权利要求2所述大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置，其特征在于所述动态双托架液压举升缸包括左举升缸(7)和右举升缸(8)，左举升缸(7)的液压端口与左电磁换向阀(16)的输出端口相连，右举升缸(8)的液压端口与右电磁换向阀(17)的输出端口相连；左电磁换向阀(16)的控制信号输入端口、与右电磁换向阀(17)的控制信号输入端口分别与所述控制装置的控制信号输出端口相连；所述左举升缸(7)包括左液压缸(14)，左液压缸(14)上端输出杆与左支撑架(30)外侧连接，左支撑架内侧上端通过左托举辊转轴(28)与左托举辊(26)相连，左托举辊(26)的右上端与所述待加工轧辊的左下端相接；所述右举升缸(8)包括右液压缸(15)，右液压缸(15)上端输出杆与右支撑架(31)外侧连接，右支撑架(31)内侧上端通过右托举辊转轴(29)与右托举辊(27)相连，右托举辊(27)的左上端与所述待加工轧辊(4)的右下端相接；所述左电磁换向阀(16)的输入第一端口通过左单向阀(20)分别与左压力表(18)、油泵(22)、右压力表(19)、右单向阀(21)一端相连，右单向阀(21)另一端接右电磁换向阀(17)的输入第一端口，右电磁换向阀(17)的输入第二端口分别与左电磁换向阀(16)的输入第二端口、溢流阀(24)相连，溢流阀(24)和油泵(22)均与油罐(25)相连，油泵(22)与电机(23)相连。6.根据权利要求5所述大型轧辊堆焊再制造可消除轴向偏移重载无级驱动装置，其特征在于所述左液压缸(14)和右液压缸(15)设置在支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟昭军，傅诚，刘震，姜连志，刘滨，邱立勇，
申请(专利权)人：辽宁科技学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21