CN111842491A - 伺服异步两辊粉末轧机 - Google Patents

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邓仁祥
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Abstract

本发明公开了伺服异步两辊粉末轧机，它包括一机架，机架上设有第一轧辊与第二轧辊，第一轧辊与第二轧辊辊面相对设置并通过转轴可旋转地固定于机架上，第一轧辊与第二轧辊轴向一端分别连有万向联轴器，万向联轴器还与第一伺服电机及第二伺服电机连接，第一轧辊转轴径向设有压力传感器，第二轧辊转轴径向设有下压装置，下压装置还连有第三伺服电机且由第三伺服电机驱动下压第二轧辊，推动第二轧辊径向移向第一轧辊，实现两辊之间恒距离辊缝，且两个伺服电机单独控制两轧辊，实现两轧辊精确的速度差。本发明采用伺服控制模式实现两轧辊速度差，从而实现恒辊缝、恒轧制力的伺服异步轧制。

Description

伺服异步两辊粉末轧机
技术领域
本发明涉及带材生产技术领域，具体地是伺服异步两辊粉末轧机。
背景技术
金属或合金粉末轧制成板带材时,由于粉末本身的化学、物理、工艺等特性，要求其平均粒度要分布均匀，且轧制过程上下工作辊需要相对速度差来产生搓动力作用于粉末上，以实现带材轧制成型。但是有些轧机的搓动速差无法调整，或者速度差不稳定，使得轧制的带材不符合工艺需求，如组织晶粒不均匀等。另外，辊缝大小也是重要因素之一，目前对于辊缝调整多数采用旋转螺母手动方式对轧辊预摆位置来调整轧辊之间的辊缝，从而进行恒辊缝轧制，手动调整存在带材的纵向与横向尺寸不一致的弊端，且误差大，因此粉末不均匀和螺母等机械制造存在间隙误差不能及时地在线调整，只能生产低端产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种伺服异步两辊粉末轧机，通过采用伺服控制模式实现两轧辊速度差，从而实现恒辊缝、恒轧制力的伺服异步轧制。
本发明所采取的技术方案是：它包括一机架，所述机架上设有第一轧辊与第二轧辊，所述第一轧辊与第二轧辊辊面相对设置并通过转轴可旋转地固定于机架上，所述第一轧辊与第二轧辊轴向一端分别连有万向联轴器，所述万向联轴器还与第一伺服电机及第二伺服电机连接，所述第一轧辊转轴径向设有压力传感器，所述第二轧辊转轴径向设有下压装置，所述下压装置还连有第三伺服电机且由第三伺服电机驱动下压第二轧辊，推动第二轧辊径向移向第一轧辊，实现两辊之间恒距离辊缝，且两个伺服电机单独控制两轧辊，实现两轧辊精确的速度差。
优选地，所述万向联轴器与第一伺服电机及第二伺服电机之间均设有减速装置，所述减速装置包括主动齿轮与减速齿轮，所述主动齿轮输入端与伺服电机输出端连接，所述主动齿轮与减速齿轮啮合，所述减速齿轮输出端与万向联轴器连接，所述减速装置使得伺服电机能更精确地控制两轧辊，所述万向联轴器能可靠地传递转矩，有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高。
优选地，所述下压装置上还设有位移传感器，用来监测下压装置下压行程，从而对辊缝进行位置反馈，并由第三伺服电机调整辊缝大小。
优选地，所述第二轧辊两端转轴上套设有轴承，所述轴承上套设有连接块，所述下压装置顶端与连接块固定，所述机架上设有沿着第二轧辊径向方向的导轨，所述连接块配装于导轨内且在下压装置的推动下沿导轨滑动，所述连接块不仅拆装方便，而且作为轧辊转轴与下压装置之间的连接件，操作方便安全，且对下压装置作用于轧辊上的推力起到缓冲作用。
优选地，所述下压装置数量为两个，相应地，所述连接块也为两个，分别套设于第二轧辊转轴两端的轴承上，与连接块固定的第三伺服电机也相应地为两个，这样推动第二轧辊时轧辊能更平稳地移动。
优选地，减速装置数量为两个，每个减速装置中的主动齿轮与减速齿轮的中心位于同一水平线，两个减速装置的主动齿轮与减速齿轮处于水平错开且平行设置，这样设计的目的在于，在不影响减速效果前提下，尽可能提高减速装置空间利用率，减小减速装置的体积。
优选地，所述连接块上开有沉孔，所述下压装置顶端固定配装于沉孔内，所述沉孔靠近端面处有倒角处理，使得下压装置顶端***一圈与沉孔接触，而不是整个顶端端面与沉孔内部贴合，这样使得下压装置顶端与沉孔能更好的贴合，减少两者之间贴合不平整所导致的偏移与松动。
本发明是一种伺服异步两辊粉末轧机，其优点如下：两轧辊分别通过伺服电机与万向联轴器单独控制驱动形成速度差，达到精准的异步与恒辊缝轧制，为保证轧制成型的带材的力学性能一致性，轧辊配装压力传感器和下压装置，并与伺服电机形成AGC闭环***，达到恒轧制力目的，实现带材密度一致需求，并且配装位移传感器对辊缝进行监测，作到辊缝实时在线闭环控制。
附图说明
图1是本发明结构前视图。
图2是本发明结构第一轧辊与第二轧辊俯视图。
图3是本发明结构第一轧辊与第二轧辊轧制简意图。
其中，1、机架，2、第一轧辊，3、第二轧辊，4、万向联轴器，5、第一伺服电机，6、第二伺服电机，7、压力传感器，8、下压装置，9、第三伺服电机，10、减速装置，101、主动齿轮，102、减速齿轮，11、位移传感器，12、连接块，13、沉孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种伺服异步两辊粉末轧机，它包括一机架1，机架1上设有第一轧辊2与第二轧辊3，第一轧辊2与第二轧辊3辊面相对设置并通过转轴可旋转地固定于机架1上，第一轧辊2与第二轧辊3能沿着机架1相向移动。
万向联轴器4与第一伺服电机5及第二伺服电机6之间均设有减速装置10，本实施例中，减速装置10为齿轮组，包括主动齿轮101与减速齿轮102，主动齿轮101输入端与伺服电机输出端连接，主动齿轮101与减速齿轮102啮合，减速齿轮102输出端与万向联轴器4连接，第一伺服电机5与第二伺服电机6驱动力传递给主动齿轮101，主动齿轮101旋转带动减速齿轮102，减速齿轮102传递力给万向联轴器4，每个减速装置10对应连接一个万向联轴器4。万向联轴器4安全、可靠，具有足够的强度和使用寿命，对于经常负载起动或工作载荷变化的场合，万向联轴器4中具有起缓冲、减振作用的弹性元件，以保护减速装置10和轧辊少受或不受损伤，能补偿或缓解由于回转构件间的相对位移造成的转轴、轴承、联轴器及其他零部件之间的附加载荷。
本实施例中，减速装置10数量为两个，即两组齿轮组，每组齿轮组中的主动齿轮101与减速齿轮102的中心位于同一水平线，两个齿轮组均水平设置，错开且平行设置，尽量压缩整个减速装置10的空间。
第一轧辊2与第二轧辊3轴向一端分别连有万向联轴器4，万向联轴器4还与第一伺服电机5及第二伺服电机6连接，第一轧辊2转轴径向设有压力传感器7，本实施例中压力传感器7数量为两个，分别位于第一轧辊2转轴两端侧向，这里采用灵敏度较高的压力传感器7，如美国OMEGA压阻式压力传感器7，稳定性好，抗干扰，使用方便，超长寿命。
第二轧辊3转轴径向设有下压装置8，下压装置8还连有第三伺服电机9且由第三伺服电机9驱动下压第二轧辊3，推动第二轧辊3径向移向第一轧辊2。第二轧辊3两端转轴上套设有轴承，轴承上延伸出连接块12，下压装置8顶端与连接块12固定，机架1上设有沿着第二轧辊3径向方向的导轨，连接块12配装于导轨内且在下压装置8的推动下沿导轨滑动，从而使得第二轧辊3向第一轧辊2平移。
下压装置8数量为两个，固定于连接块12上，下压装置8分别对应第二轧辊3转轴两端且垂直于第二轧辊3转轴轴向设置，两个下压装置8同时推动第二轧辊3两端，使得第二轧辊3能笔直且不偏移地向第一轧辊2平移，从而使得第一轧辊2与第二轧辊3之间形成辊缝，相应地，连接块12也为两个，分别套设于第二轧辊3转轴两端的轴承，与连接块12固定的第三伺服电机9也相应地为两个，分别推动连接块12前进与后退。
下压装置8上还设有位移传感器11，本实施例中，位移传感器11数量为两个，分别安装在第二轧辊3转轴两端的下压装置8上，用来监测下压装置8下压行程，如采用基恩士KTM微型拉杆式直线位移传感器11。
如图2所示，连接块12上开有沉孔13，下压装置8顶端固定配装于沉孔13内，沉孔13内设置有倒角，下压装置8顶端安装于沉孔13内，顶端整个端面并不会与沉孔13贴合，顶端端面只周圈与沉孔13贴合，这样设计的目的在于，若整个端面与沉孔13紧贴，难免出现不能完全贴合的情况，会使下压装置8推动连接块12时出现松动现象，影响第二轧辊3位移。
其工作原理为，第一伺服电机5与第二伺服电机6分别通过减速装置10及万向联轴器4驱动第一轧辊2与第二轧辊3旋转，如图3所示，第一轧辊2与第二轧辊3保持相向转动，第一轧辊2自转同时保持其在机架1上不移动，下压装置8推动第二轧辊3朝向第一轧辊2移动，粉末从第一轧辊2与第二轧辊3之间的辊缝处受压成型，第一轧辊2上的压力传感器7检测第一轧辊2受力数据情况，且将数据反馈给下压装置8的第三伺服电机9，第三伺服电机9根据压力数据且配合位移传感器11再调整下压装置8的前进或后退位移，实现恒轧制力的智能动态轧制，这里需要指出的是，位移传感器11数据反馈于第三伺服电机9，实现在线实时AGC带材厚度闭环控制。
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.伺服异步两辊粉末轧机，其特征在于，它包括一机架(1)，所述机架(1)上设有第一轧辊(2)与第二轧辊(3)，所述第一轧辊(2)与第二轧辊(3)辊面相对设置并通过转轴可旋转地固定于机架(1)上，所述第一轧辊(2)与第二轧辊(3)轴向一端分别连有万向联轴器(4)，所述万向联轴器(4)还与第一伺服电机(5)及第二伺服电机(6)连接，所述第一轧辊(2)转轴径向设有压力传感器(7)，所述第二轧辊(3)转轴径向设有下压装置(8)，所述下压装置(8)还连有第三伺服电机(9)且由第三伺服电机(9)驱动下压第二轧辊(3)，推动第二轧辊(3)径向移向第一轧辊(2)。
2.根据权利要求1所述的伺服异步两辊粉末轧机，其特征在于：所述万向联轴器(4)与第一伺服电机(5)及第二伺服电机(6)之间均设有减速装置(10)，所述减速装置(10)包括主动齿轮(101)与减速齿轮(102)，所述主动齿轮(101)输入端与伺服电机输出端连接，所述主动齿轮(101)与减速齿轮(102)啮合，所述减速齿轮(102)输出端与万向联轴器(4)连接。
3.根据权利要求1所述的伺服异步两辊粉末轧机，其特征在于：所述下压装置(8)上还设有位移传感器(11)，用来监测下压装置(8)下压行程。
4.根据权利要求3所述的伺服异步两辊粉末轧机，其特征在于：所述第二轧辊(3)两端转轴上套设有轴承，所述轴承上套设有连接块(12)，所述下压装置(8)顶端与连接块(12)固定，所述机架(1)上设有沿着第二轧辊(3)径向方向的导轨，所述连接块(12)配装于导轨内且在下压装置(8)的推动下沿导轨滑动。
5.根据权利要求4所述的伺服异步两辊粉末轧机，其特征在于：所述下压装置(8)数量为两个，相应地，所述连接块(12)也为两个，分别套设于第二轧辊(3)转轴两端的轴承上，与连接块(12)固定的第三伺服电机(9)也相应地为两个。
6.根据权利要求2所述的伺服异步两辊粉末轧机，其特征在于：所述减速装置(10)数量为两个，每个减速装置(10)中的主动齿轮(101)与减速齿轮(102)的中心位于同一水平线，两个减速装置(10)的主动齿轮(101)与减速齿轮(102)处于水平错开且平行设置。
7.根据权利要求5所述的伺服异步两辊粉末轧机，其特征在于：所述连接块(12)上开有沉孔(13)，所述下压装置(8)顶端固定配装于沉孔(13)内。
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