專利名稱：水壓試管機中鋼管夾緊裝置的液壓控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼機械的液壓控制系統(tǒng)，特別涉及到大口徑直縫埋弧焊接鋼 管水壓試管機中夾緊裝置的液壓控制。
背景技術(shù)：
水壓試管機試壓時，提升裝置將待試壓鋼管托起至試壓中心線位置，由帶 密封的前后壓頭將鋼管壓緊。此時位于鋼管中部的夾緊裝置需夾緊鋼管，即上 夾緊液壓缸活塞桿向下伸出，下夾緊液壓缸活塞桿向上伸出，由兩液壓缸活塞
桿頭部所安裝的v型夾具將鋼管夾緊。鋼管被夾緊后，提升裝置下降復(fù)位。鋼
管中開始充入低壓水，同時排氣閥排氣；待低壓水充滿鋼管，排氣完成后，將 鋼管內(nèi)水壓增壓至試驗壓力，并保壓。鋼管試壓完畢，提升裝置升起托住鋼管， 夾緊裝置松開，上夾緊液壓缸活塞桿縮回至上位，下夾緊液壓缸活塞桿縮回至 下位。鋼管內(nèi)水壓卸壓，前后壓頭后退復(fù)位，提升裝置下降復(fù)位，鋼管被放至 橫移裝置上，完成鋼管試壓。
由于鋼管試壓過程中，鋼管中壓力很高，有的高達50MPa，如果沒有夾緊 裝置的保護，前后壓頭事故松動時，鋼管會脫離試壓工位，發(fā)生事故。夾緊裝 置在試壓過程中起到了非常重要的安全保護作用。
現(xiàn)行水壓試管機中鋼管夾緊裝置如圖1所示
所述夾緊裝置由上夾緊液壓缸1、下夾緊液壓缸2、 V型上夾具3和V型
下夾具4、上橫梁5、基礎(chǔ)6等主要部件組成。上夾緊液壓缸1固定在上橫梁
5上，下夾緊液壓缸2固定在基礎(chǔ)6上。
現(xiàn)行水壓試管機中鋼管夾緊裝置的液壓控制原理如圖2所示 上夾緊液壓缸l，其活塞桿頭部安裝有上夾具3，按照常規(guī)連接方式，由
I號單向節(jié)流閥7、 I號電磁換向閥9、 I號減壓閥ll及液壓油管形成液壓控
制回路。
下夾緊液壓缸2，其活塞桿頭部安裝有下夾具4，按照常規(guī)連接方式，由
壓力繼電器i3、 n號單向節(jié)流閥8、 n號電磁換向閥io、 n號減壓閥i2及液壓油管形成液壓控制回路。 工作原理如下
分別調(diào)整I號減壓閥11和II號減壓閥12的出口壓力，使其滿足夾緊要求; 分別調(diào)整I號單向節(jié)流閥7和II號單向節(jié)流閥8的開口度，以控制夾緊液壓缸 1和2的運行速度。夾緊裝置接收到夾緊鋼管指令時，I號電磁換向閥9和11
號電磁換向閥10的電磁鐵同時得電，夾緊液壓缸1和2分別帶動夾具3和4 向鋼管中心線方向運行，至夾緊鋼管時，壓力繼電器13發(fā)出鋼管夾緊信號。 夾緊裝置接收到松開鋼管指令時，I號電磁換向閥9和II號電磁換向閥10的 電磁鐵同時斷電，夾緊液壓缸1和2分別帶動夾具3和4背離鋼管中心線運行， 直至兩液壓缸復(fù)位，壓力繼電器13的夾緊壓力信號消失。
現(xiàn)有技術(shù)的控制原理僅有剛性夾緊功能，夾緊液壓缸行程長達820 mm， I 號電磁換向閥9和II號電磁換向閥IO為二位四通彈簧復(fù)位換向閥，液壓缸每 次只能運行滿行程，在行程中間無停頓功能，給設(shè)備調(diào)試帶來不便且影響到生 產(chǎn)節(jié)奏；鋼管變形時液壓缸所帶V型夾具無法退讓、無壓力保護功能；鋼管變 形時引起夾緊液壓缸中油壓力的增高，使液壓缸的連接油管破裂;夾緊過程中， I號電磁換向閥9和II號電磁換向閥10的電磁鐵一直處于得電狀態(tài)，若因故 斷電，夾緊裝置將松開試壓鋼管，可能引起事故發(fā)生。所以用戶常常閑置此夾 緊裝置而不用，失去了鋼管試壓過程中的安全保護作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種水壓試管機中鋼管夾緊 裝置的液壓控制系統(tǒng)，具有定位準確、壓力保護與壓力采集、鋼管變形液壓缸 退讓功能。確保夾緊裝置在試壓過程中起到安全保護作用，并提高了生產(chǎn)效率。
上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種水壓試管機中鋼管夾緊裝置的液壓控制系統(tǒng)，包括上夾緊液壓缸、 及其活塞桿頭部安裝的上夾具，下夾緊液壓缸、及其活塞桿頭部安裝的下夾具， 以及由包含電磁換向閥、減壓閥等閥件及液壓油管，按照常規(guī)連接方式形成的 液壓控制回路，其特征在于所述上夾緊液壓缸內(nèi)裝位移傳感器，并按照常規(guī) 連接方式，與壓力傳感器、電磁溢流閥、單向閥、減壓闊、I號液控單向閥、I號比例換向閥、電磁換向閥及液壓油管形成液壓控制回路；所述下夾緊液壓 缸內(nèi)裝位移傳感器，并按照常規(guī)連接方式，與溢流閥、II號液控單向閥、II號 比例換向閥、電磁換向閥及液壓油管形成液壓控制回路。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于夾緊裝置的上、下夾緊液壓缸中安裝的位移 傳感器與比例方向閥形成閉環(huán)控制，有效準確地控制液壓缸的行程，使夾緊裝 置根據(jù)指令停處于工藝要求的任何位置;外控方式的液控單向閥在夾緊裝置調(diào) 整到位后鎖緊液壓缸，保證鋼管在此位置試壓時被可靠夾緊。下夾緊液壓缸控 制回路中的溢流閥在液壓缸退讓時起到安全保護功能。上夾緊液壓缸控制回路 中設(shè)置的壓力傳感器具有模擬輸出功能，將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號輸送給 PLC,有效地監(jiān)控了夾緊裝置的夾緊壓力，并可參與整個系統(tǒng)的工藝控制；減 壓閥用于調(diào)整夾緊裝置的夾緊壓力；電磁溢流閥用于上夾緊液壓缸的退讓；單 向閥承擔液壓缸退讓時的補油任務(wù)。
本發(fā)明的控制回路的優(yōu)點在于:有效控制液壓缸的行程和夾緊裝置的最大 夾緊力，提高了生產(chǎn)節(jié)奏，保證了夾緊裝置定位的準確性；對試壓過程中的試 壓鋼管起到了安全保護作用。


圖l是本發(fā)明的機械結(jié)構(gòu)簡圖2是現(xiàn)行夾緊裝置的液壓控制原理圖3是本發(fā)明的液壓控制原理圖。
下面結(jié)合附圖通過較佳實施例對本發(fā)明作詳細說明。
具體實施例方式
如圖3所示， 一種水壓試管機中鋼管夾緊裝置的液壓控制系統(tǒng)，主要由上 夾緊液壓缸l、及其活塞桿頭部安裝的上夾具3，下夾緊液壓缸2、及其活塞 桿頭部安裝的下夾具4，以及由包含電磁換向閥、減壓閥及液壓油管，按照常 規(guī)連接方式形成的液壓控制回路組成。所述上夾緊液壓缸1內(nèi)裝位移傳感器 15，并按照常規(guī)連接方式，與壓力傳感器14、電磁溢流閥17、單向閥24、減 壓閥23、 I號液控單向閥19、 I號比例換向閥21、 III號電磁換向閥25及液 壓油管形成液壓控制回路；所述下夾緊液壓缸2內(nèi)裝位移傳感器16，并按照常規(guī)連接方式，與溢流閥18、 n號液控單向閥20、 n號比例換向閥22、 IV號 電磁換向閥26及液壓油管形成液壓控制回路。
工作原理如下
調(diào)整減壓闊23的出口壓力，使其滿足夾緊要求；調(diào)整I號比例換向閥21 和II號比例換向閥22的輸入電流，控制上下夾緊液壓缸1和2的運行速度。
夾緊裝置接收到夾緊鋼管指令時，III號電磁換向閥25和IV號電磁換向閥 26的電磁鐵得電，I號液控單向閥19和II號液控單向閥20打開；同時給I 號比例換向閥21輸入合適的正向電流信號，II號比例換向閥22輸入合適的反 向電流信號，上下夾緊液壓缸1和2分別帶動夾具3和4向鋼管中心線方向運
行，至夾緊鋼管時，壓力傳感器14發(fā)出鋼管夾緊信號給plc; m號電磁換向
閥25和IV號電磁換向閥26的電磁鐵失電，I號液控單向閥19和II號液控單 向閥20閉鎖，比例換向閥輸入零位電流信號，閥處于零位狀態(tài)，夾緊裝置夾 緊鋼管。
試壓過程中，由于試壓鋼管內(nèi)試驗壓力增高，引起鋼管變形，此時電磁溢 流閥17和溢流閥18溢流使上下夾緊液壓缸1和2帶動V型夾具3和4實現(xiàn)退 讓功能，上夾緊液壓缸通過單向閥24補油，同時避免了液壓油管因液壓缸中 油壓力的增高而破裂。如果試壓過程中出現(xiàn)前后壓頭松動等故障，夾緊裝置保 護試壓鋼管不致脫落或竄出，對試壓鋼管起到了很好的保護作用。
夾緊裝置接收到松開鋼管指令時，電磁溢流閥17的電磁鐵得電卸荷，I 號比例換向閥21輸入合適的反向電流信號，II號比例換向閥22輸入合適的正 向電流信號，上下夾緊液壓缸1和2分別帶動夾具3和4背離鋼管中心線方向 運行，壓力傳感器14的夾緊壓力信號消失，上下夾液壓缸復(fù)位，比例換向閥 輸入零位電流信號，閥處于零位狀態(tài)，夾緊裝置松開。
由于夾緊液壓缸的最大行程長達820 mm，如果試壓鋼管為小直徑規(guī)格，上 下夾緊液壓缸1和2可分別通過位移傳感器15和16提前將夾緊液壓缸定位在 在合適位置，需夾緊試壓鋼管時，只需行進很小的行程就可達到要求的夾緊位 置夾緊鋼管，節(jié)省時間，提高了生產(chǎn)效率。由于液壓缸內(nèi)位移傳感器及控制回路中比例換向閥的使用，可在調(diào)試過程中，根據(jù)鋼管規(guī)格將液壓缸定位在任意 精確位置。
權(quán)利要求
1、一種水壓試管機中鋼管夾緊裝置的液壓控制系統(tǒng)，包括上夾緊液壓缸(1)、及其活塞桿頭部安裝的上夾具(3)，下夾緊液壓缸(2)、及其活塞桿頭部安裝做下夾具(4)，以及由包含電磁換向閥、減壓閥及液壓油管，按照常規(guī)連接方式形成的液壓控制回路，其特征在于所述上夾緊液壓缸(1)內(nèi)裝位移傳感器(15)，并按照常規(guī)連接方式，與壓力傳感器(14)、電磁溢流閥(17)、單向閥(24)、減壓閥(23)、I號液控單向閥(19)、I號比例換向閥(21)、III號電磁換向閥(25)及液壓油管形成液壓控制回路；所述下夾緊液壓缸(2)內(nèi)裝位移傳感器(16)，并按照常規(guī)連接方式，與溢流閥(18)、II號液控單向閥(20)、II號比例換向閥(22)、IV號電磁換向閥(26)及液壓油管形成液壓控制回路。
全文摘要
水壓試管機中鋼管夾緊裝置的液壓控制系統(tǒng)，涉及軋鋼機械的液壓控制系統(tǒng)。本發(fā)明包括內(nèi)裝位移傳感器的上夾緊液壓缸，其活塞桿頭部安裝有上夾具，內(nèi)裝位移傳感器的下夾緊液壓缸，其活塞桿頭部安裝有下夾具；所述上夾緊液壓缸，由壓力傳感器、電磁溢流閥、單向閥、減壓閥、I號液控單向閥、I號比例換向閥、電磁換向閥及液壓油管形成液壓控制回路；所述下夾緊液壓缸，由溢流閥、II號液控單向閥、II號比例換向閥、電磁換向閥及液壓油管形成液壓控制回路。本發(fā)明有效控制液壓缸的行程和最大夾緊力，提高了生產(chǎn)節(jié)奏，保證了夾緊裝置定位的準確性，對試壓過程中的試壓鋼管起到了安全保護作用。
文檔編號F15B11/16GK101608987SQ20091007494
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者張英嬋, 賈衛(wèi)東, 趙鈺琛 申請人:太原重工股份有限公司;太原重工科技產(chǎn)業(yè)有限公司