实验用复合板材轧机

557 编辑：中冶有色技术网来源：山西工程职业学院

2024-05-24 17:20:02

权利要求书： 1.一种实验用复合板材轧机，其特征在于，包括：轧机(1)、拉料机构(2)、微调机构(3)和控制模块；所述轧机(1)相对地面固定，所述轧机(1)出口设置有拉料机构(2)，所述拉料机构(2)设置于微调机构(3)上，所述微调机构(3)相对地面固定，所述轧机(1)、拉料机构(2)和微调机构(3)均与控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述微调机构(3)包括：微调油缸(31)、恒压阀(32)和齿轮油泵(33)；所述微调油缸(31)缸体相对地面固定，所述微调油缸(31)活塞杆相对拉料机构(2)固定，所述微调油缸(31)缸体出油管路上设置有恒压阀(32)，所述微调油缸(31)缸体进油口有齿轮油泵(33)，且齿轮油泵(33)最大流量小于恒压阀(32)最大流量。

3.根据权利要求2所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述拉料机构(2)包括：底座(21)和拉料液压油缸(22)；所述底座(21)与微调油缸(31)活塞杆固定连接，所述底座(21)上固定有拉料液压油缸(22)。

4.根据权利要求3所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述拉料机构(2)与微调机构(3)之间还设置有位移传感器(5)，所述位移传感器外壳固定于底座(21)上，所述位移传感器伸缩杆与微调油缸(31)缸体固定连接，所述位移传感器与控制模块电气连接。

5.根据权利要求4所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述拉料液压油缸(22)包括数字液压缸，所述数字液压缸步进电动机与控制模块电连接，所述数字液压缸编码器信号端与控制模块电连接。

6.根据权利要求5所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述轧机(1)包括主动辊子和被动辊子，所述主动辊子和被动辊子相配合用于轧制板材，所述主动辊子与动力机构输出轴同轴固定连接，所述被动辊子中轴上设置有转速传感器(11)，所述转速传感器(11)与控制模块电连接。

7.根据权利要求6所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述恒压阀(32)为正恒阀，所述恒压阀(32)阈值为PN，所述微调油缸(31)活塞杆的径向投影面积为S，所述实验用复合板材轧机加工的板材承受最大拉力为F，所述板材承受最大拉力F与恒压阀(32)阈值PN和微调油缸(31)活塞杆的径向投影面积S之间的关系为：F>PN*S。

8.根据权利要求7所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述拉料机构(2)还包括夹紧钳(23)，所述夹紧钳(23)固定于数字液压缸活塞杆端头，且所述夹紧钳(23)另一端开口正对轧机(1)出口。

9.根据权利要求8所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述拉料机构(2)还包括轨道(24)，所述轨道(24)固定于夹紧钳(23)正下方的支架上，所述夹紧钳(23)上设置有与轨道(24)相适应的滚轮，所述夹紧钳(23)具有沿轨道(24)往复滑行趋势。

10.根据权利要求9所述一种实验用复合板材轧机，其特征在于：所述拉料机构(2)还包括滑行轨道(25)，所述底座(21)下端面设置有与滑行轨道(25)相适应的轨道槽，所述底座(21)活动设置于滑行轨道(25)上，所述底座(21)具有在滑行轨道(25)上往复滑行趋势。

说明书：一种实验用复合板材轧机技术领域[0001] 本实用新型为一种实验用复合板材轧机，属于轧机领域。背景技术[0002] 复合板材轧制是将双金属板及减震钢板、铝塑复合板的压制成形，在很多领域应用广泛。

[0003] 实验室需要对不同复合板材轧制过程、轧制后性能进行研究，因此需要实验室内自行轧机复合板材。

[0004] 复合板材经过轧机后收到辊子挤压存在变形弯曲的情况。为避免上述情况，在轧机出口上配备了专用的拉扯装置，一方面保证板材平直，另一方面弥补实验室轧机功率较

低的问题。

[0005] 但是现有的拉扯装置与轧机工作速度两者不能有效匹配，经常存在拉扯装置速度过快，用力过猛，将轧制后的板材拉断的问题，造成后续复合板材性能测试不准确的问题。

实用新型内容

[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型提出一种实验用复合轧机，具有稳定拉料和确保板材性能稳定的功能。

[0007] 为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：[0008] 一种实验用复合板材轧机，包括：轧机、拉料机构、微调机构和控制模块；所述轧机相对地面固定，所述轧机出口设置有拉料机构，所述拉料机构设置于微调机构上，所述微调

机构相对地面固定，所述轧机、拉料机构和微调机构均与控制模块电连接。

[0009] 所述微调机构包括：微调油缸、恒压阀和齿轮油泵；所述微调油缸缸体相对地面固定，所述微调油缸活塞杆相对拉料机构固定，所述微调油缸缸体出油管路上设置有恒压阀，

所述微调油缸缸体进油口有齿轮油泵，且齿轮油泵最大流量小于恒压阀最大流量。

[0010] 所述拉料机构包括：底座和拉料液压油缸；所述底座与微调油缸活塞杆固定连接，所述底座上固定有拉料液压油缸。

[0011] 所述拉料机构与微调机构之间还设置有位移传感器，所述位移传感器外壳固定于底座上，所述位移传感器伸缩杆与微调油缸缸体固定连接，所述位移传感器与控制模块电

气连接。

[0012] 所述拉料液压油缸包括数字液压缸，所述数字液压缸步进电动机与控制模块电连接，所述数字液压缸编码器信号端与控制模块电连接。

[0013] 所述轧机包括主动辊子和被动辊子，所述主动辊子和被动辊子相配合用于轧制板材，所述主动辊子与动力机构输出轴同轴固定连接，所述被动辊子中轴上设置有转速传感

器，所述转速传感器与控制模块电连接。

[0014] 所述恒压阀为正恒阀，所述恒压阀阈值为PN，所述微调油缸活塞杆的径向投影面积为S，所述实验用复合板材轧机加工的板材承受最大拉力为F，所述板材承受最大拉力F与

恒压阀阈值PN和微调油缸活塞杆的径向投影面积S之间的关系为：F>PN*S。

[0015] 所述拉料机构还包括夹紧钳，所述夹紧钳固定于数字液压缸活塞杆端头，且所述夹紧钳另一端开口正对轧机出口。

[0016] 所述拉料机构还包括轨道，所述轨道固定于夹紧钳正下方的支架上，所述夹紧钳上设置有与轨道相适应的滚轮，所述夹紧钳具有沿轨道往复滑行趋势。

[0017] 所述拉料机构还包括滑行轨道，所述底座下端面设置有与滑行轨道相适应的轨道槽，所述底座活动设置于滑行轨道上，所述底座具有在滑行轨道上往复滑行趋势。

[0018] 所述轧机采用二辊轧机。[0019] 所述实验用复合板材轧机还包括液压油站，所述液压油站为微调油缸和拉料液压油缸提供液压油或乳化液。

[0020] 所述夹紧钳包括：固定夹、活动夹和螺纹杆；所述固定夹下部设置有水平端面，所述水平端面一侧固定有两个竖直板，两个竖直板上部设置有水平板，所述水平板设置有螺

纹孔，活动夹下端面水平，所述活动夹一端设置于两个竖直板之间，且活动夹相对两个竖直

板上下往复滑行，所述螺纹杆设置于螺纹孔内，且螺纹杆与活动夹通过轴承连接，所述螺纹

杆上端设置有把手。

[0021] 本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：[0022] 一、本实用新型采用拉料机构，具有辅助轧机出料的作用，确保复合板材拉直。[0023] 二、本实用新型采用微调机构，可在轧机和拉料机构之间运行状态不匹配时，快速反应，满足拉直复合板材的前提下，确保复合板材性能稳定。

[0024] 三、本实用新型采用恒压阀，且要求F>PN*S，保证复合板材受到拉力F过高前，微调机构可迅速反应，防止出现系统反应迟钝造成复合板材断裂。

[0025] 四、本实用新型采用数字液压缸，便于提高控制精度，利于控制拉料液压油缸活塞杆伸缩量和速度。

附图说明[0026] 图1为本实用新型结构示意图。[0027] 图2为本实用新型局部剖面示意图。[0028] 图3为本实用新型底座竖直截面示意图。[0029] 图4为本实用新型夹紧钳在支架上的安装示意图。[0030] 图5为本实用新型夹紧钳内部结构示意图。[0031] 图6为本实用新型微调机构的液压系统结构示意图。[0032] 图7为本实用新型齿轮油泵执行电路图。[0033] 图中：1为轧机，2为拉料机构，3为微调机构，5为位移传感器，11为转速传感器，21为底座，22为拉料液压油缸，23为夹紧钳，24为轨道，25为滑行轨道，31为微调油缸，32为恒

压阀，33为齿轮油泵。

具体实施方式[0034] 为进一步理解本实用新型，下面结合附图和实施例详细阐述：[0035] 如图1至图7所示：本实用新型所述一种实验用复合板材轧机，包括：轧机1、拉料机构2、微调机构3和控制模块；所述轧机1相对地面固定，所述轧机1出口设置有拉料机构2，所

述拉料机构2设置于微调机构3上，所述微调机构3相对地面固定，所述轧机1、拉料机构2和

微调机构3均与控制模块电连接。

[0036] 所述微调机构3包括：微调油缸31、恒压阀32和齿轮油泵33；所述微调油缸31缸体相对地面固定，所述微调油缸31活塞杆相对拉料机构2固定，所述微调油缸31缸体出油管路

上设置有恒压阀32，所述微调油缸31缸体进油口有齿轮油泵33，且齿轮油泵33最大流量小

于恒压阀32最大流量。

[0037] 所述拉料机构2包括：底座21和拉料液压油缸22；所述底座21与微调油缸31活塞杆固定连接，所述底座21上固定有拉料液压油缸22。

[0038] 所述拉料机构2与微调机构3之间还设置有位移传感器5，所述位移传感器5外壳固定于底座21上，所述位移传感器5伸缩杆与微调油缸31缸体固定连接，所述位移传感器5与

控制模块电气连接。

[0039] 所述拉料液压油缸22包括数字液压缸，所述数字液压缸步进电动机与控制模块电连接，所述数字液压缸编码器信号端与控制模块电连接。

[0040] 所述轧机1包括主动辊子和被动辊子，所述主动辊子和被动辊子相配合用于轧制板材，所述主动辊子与动力机构输出轴同轴固定连接，所述被动辊子中轴上设置有转速传

感器11，所述转速传感器11与控制模块电连接。

[0041] 所述恒压阀32为正恒阀，所述恒压阀32阈值为PN，所述微调油缸31活塞杆的径向投影面积为S，所述实验用复合板材轧机加工的板材承受最大拉力为F，所述板材承受最大

拉力F与恒压阀32阈值PN和微调油缸31活塞杆的径向投影面积S之间的关系为：F>PN*S。

[0042] 所述拉料机构2还包括夹紧钳23，所述夹紧钳23固定于数字液压缸活塞杆端头，且所述夹紧钳23另一端开口正对轧机1出口。

[0043] 所述拉料机构2还包括轨道24，所述轨道24固定于夹紧钳23正下方的支架上，所述夹紧钳23上设置有与轨道24相适应的滚轮，所述夹紧钳23具有沿轨道24往复滑行趋势。

[0044] 所述拉料机构2还包括滑行轨道25，所述底座21下端面设置有与滑行轨道25相适应的轨道槽，所述底座21活动设置于滑行轨道25上，所述底座21具有在滑行轨道25上往复

滑行趋势。

[0045] 所述轧机1采用二辊轧机。[0046] 所述实验用复合板材轧机还包括液压油站，所述液压油站为微调油缸31和拉料液压油缸22提供液压油或乳化液。

[0047] 所述夹紧钳23包括：固定夹、活动夹和螺纹杆；所述固定夹下部设置有水平端面，所述水平端面一侧固定有两个竖直板，两个竖直板上部设置有水平板，所述水平板设置有

螺纹孔，活动夹下端面水平，所述活动夹一端设置于两个竖直板之间，且活动夹相对两个竖

直板上下往复滑行，所述螺纹杆设置于螺纹孔内，且螺纹杆与活动夹通过轴承连接，所述螺

纹杆上端设置有把手。

[0048] 所述控制模块包括单片机，所述单片机分别连接位移传感器5和转速传感器11，所述数字液压缸编码器采用绝对式编码器，所述数字液压缸编码器的A相、B相和Z相均与单片

机的I/O引脚连接，所述步进电动机与步进电机控制器连接，所述步进电机控制器与单片机

连接，所述齿轮油泵33由执行电路控制启停。

[0049] 所述动作执行模块包括：光电耦合器OP和中间继电器KA，所述光电耦合器OP包括：引脚1、引脚2、引脚3和引脚4，所述中间继电器KA包括：线圈KA1和触点KA2；

[0050] 所述电源DC3.3输出端串联电阻R4后连接引脚1，所述引脚2连接单片机引脚，所述引脚4连接电源DC24，所述引脚3串联电阻R5后连接三极管Q2基极，所述电源DC24串联

线圈KA1后与三极管Q2集电极连接，所述线圈KA1两端反向并联二极管D4，且线圈KA1两端还

并联发光二极管D1和电阻R43串联电路，所述三极管Q2发射极接地；所述触点KA2两端连接

在齿轮油泵33的主电路上。

[0051] 本实用新型具体运行过程为：[0052] 所述轧机1启动，将复合板材轧制一段后停机，所述复合板材轧制端头放置于夹紧钳23内夹紧。同时启动拉料机构2和轧机1，轧机1的辊子转速与拉料液压油缸22相适应，即：

复合板材轧制速度与拉料液压油缸22活塞杆运行速度一致。

[0053] 当存在复合板材轧制速度骤减(因板材硬度或者厚度变化导致)时，拉料液压油缸22反应速度滞后，微调油缸31受到复合板材拉力，当拉力逐渐升高至一定值后，所述恒压阀

32开启，微调油缸31迅速启动，拉料液压油缸22向轧机1方向运行，避免出现复合板材断裂

的情况。

[0054] 同时在位移传感器5没有数据上传时，步进电动机转速根据被动辊子转速同比例下降。

[0055] 若位移传感器5将拉料液压油缸22的活动量上传控制模块，当控制模块接收到位移传感器5发送的数据中存在位移量时，步进电动机转速以位移传感器5为第一变量。控制

模块控制步进电动机转速成比例下降，即：位移传感器5收集拉料液压油缸22的最大活动量

为X，所述步进电动机最大转速为，位移传感器5收集拉料液压油缸22的实时活动量为x，此

时步进电动机的转速v＝(1?x/X)。

[0056] 当位移传感器5向控制模块上传拉料液压油缸22的实时活动量x达到设定值，例如3cm或者5cm，启动齿轮油泵33；当移传感器5向控制模块上传拉料液压油缸22的实时活动量

x为零时，停止齿轮油泵33。

[0057] 另外，当恒压阀32闭合时，齿轮油泵33驱动微调机构3的活塞杆运行速度大于数字液压缸活塞杆运行最大速度，如此实现微调油缸31复位。

[0058] 上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修

饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神

与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。