专利名称：防止穿孔机空轧的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测装置，尤其涉及一种用于无缝钢管轧制过程的检测装置。
背景技术：
穿孔机是冶金行业制造无缝钢管的必要设备。穿孔机的任务是把加热后的实心管 坯轧制成空心的无缝钢管。穿孔区域设备主要分为轧机入口侧设备、轧机本体和轧机出口 侧设备。轧机入口侧设备主要由受料槽、推钢机、入口导位等装置组成。轧机本体主要由两 个分别由两台主电机驱动的轧辊、导盘或导板、孔型调整装置、以及辅助液压锁紧设备等组 成。轧机出口侧设备主要由三辊定心机、止推小车及脱管装置、顶杆输送装置等设备组成。 如
图1所示，上述设备的工作顺序为穿孔机出口侧的止推小车7把带顶头的顶杆6送至 三辊定心4内，三辊定心4共有6组，6#三辊定心处的光栅5检测到三辊定心4内有顶杆6 后，随即启动止推小车7向前，把顶杆6往轧辊8方向输送，当顶杆6到达轧制位置后，三辊 定心6由液压缸2驱动，在连杆3的作用下闭合，抱紧顶杆6，此时穿孔机出口侧满足了轧制 条件。然后，穿孔机入口侧的推钢机10将处于等待位置的管坯9推入穿孔机，管坯9被轧 辊8咬入后，在轧制力的作用下，呈螺旋状前进，在轧辊8、导盘或导板以及顶杆6的共同作 用下，将实心的管坯轧制成空心的无缝钢管。但是在实际操作过程中，穿孔机有时会发生“空轧”现象，一旦发生了“空轧”，会对 整个生产过程造成严重影响(1)被“空轧”的管坯变成废钢，影响了产品收得率；(2)发生“空轧”后需要花费较长时间来处理轧机内的废钢；(3)如果“空轧”时损坏了设备，在处理好轧机内的废钢以后，还需要花费更长的时 间来修复被损坏的设备；(4)由于需要花费时间来处理“空轧”造成的后果，从环形加热炉至穿孔机入口的 所有管坯，一般为5根，都将全部冷掉，造成能源浪费。经过分析，造成穿孔机“空轧”现象的原因有(1)三辊定心内没有顶杆，但被误认为有顶杆。穿孔机内有一反射式光栅来检测三 辊定心内是否有顶杆，但该光栅和反光镜所处的工作环境非常恶劣，穿孔机出口侧的轧制 冷却水和水蒸汽经常使此光栅误发信号，这种情况下，如果三辊定心内没有顶杆，则经常会 被误检测为有顶杆，从而导致误发“出口侧已满足了轧制条件”的信号，其结果就是发生“空 轧”。(2)三辊定心内有顶杆，但顶杆没在正确的位置上。由于受环境及安装空间的限 制，检测光栅的位置靠近穿孔机的6#三辊定心。有时，顶杆输送装置往三辊定心内输送顶 杆的过程中，顶杆会发生偏斜，此时检测光栅是正常的，且检测到了顶杆，但却检测不到顶 杆的倾斜，这种情况下，在6#三辊定心处，顶杆基本处于穿孔机的轧制中心线上，但在其它 三辊定心处，尤其是距离检测光栅最远的1#三辊定心处，顶杆已经偏离轧制中心线，其结 果就是轧制出废管。
3[0011]无缝钢管轧制过程中的“空轧”问题多年来一直未彻底解决。 发明内容本实用新型的目的是针对穿孔机有时会发生“空轧”的问题，设计一种防止穿孔 机空轧的检测装置，该检测装置通过检测三辊定心的位置来检测顶杆是否到达轧制正确位 置，从而防止穿孔机发生“空轧”，避免将管坯轧制成废钢，提高产品收得率，此外避免发生 设备损坏，提高机组的作业率。本实用新型的技术构思如下通过在现有的穿孔机驱动液压缸上设置位移传感 器，来检测三辊定心的位置，如果检测到的每架三辊定心的位置都等于顶杆外径，则表明三 辊定心内有顶杆，并且顶杆在正确位置上，可以进行轧制。如果每架三辊定心的位置都小于 顶杆外径，则表明三辊定心内没有顶杆，不能进行轧制。如果部分三辊定心的位置大于顶杆 外径，则表明顶杆没处在正确的位置上，发生了歪斜，不能进行轧制。为实现上述发明目的，本实用新型提供了一种防止穿孔机空轧的检测装置，包 括若干个位移传感器，每一个位移传感器对应设于穿孔机的驱动液压缸上，所述位 移传感器的个数对应等于所述驱动液压缸的个数；一控制PLC，通过数据线与所述若干个位移传感器和穿孔机的入口侧推钢机连接， 所述控制PLC接收若干个位移传感器发送的位置信号，与穿孔机顶杆的外径相比对，根据 比对结果向推钢机发送控制信号。非工作状态下，穿孔机的三辊定心处于开启状态。轧制准备过程中，止推小车完成 输送顶杆的动作，检测光栅检测到有顶杆时，止推小车向前运动，将顶杆往轧辊方向输送， 止推小车向前运动到终位时，顶杆到达轧制位置，此时，液压缸通过连杆驱动三辊定心闭 合，在液压缸动作时，设于其上的位移传感器检测三辊定心的位置，并将其所检测到的位置 信号传送至控制PLC，由控制PLC根据位移传感器传送的位置信号是否还继续变化来判断 三辊定心是否已完成闭合动作，然后将位置信号与穿孔机顶杆外径进行比较判断(1)如果所有位移传感器传送的位置信号都等于顶杆外径，即每架三辊定心的位 置都等于顶杆外径，则三辊定心内有顶杆，并且顶杆在正确的位置上。控制PLC向穿孔机的 推钢机发送启动控制信号，使推钢机推动管坯向轧辊方向运动，进入轧机进行轧制。(2)如果所有位移传感器传送的位置信号都小于顶杆外径，即每架三辊定心的位 置都小于顶杆外径，则三辊定心内没有顶杆，不能进行轧制。控制PLC不向穿孔机的推钢机 发送启动控制信号，推钢机不发生动作。(3)如果部分位移传感器传送的位置信号大于顶杆外径，即部分三辊定心的位置 大于顶杆外径，则说明顶杆发生歪斜，那么控制PLC不向穿孔机的推钢机发送启动控制信 号，推钢机不发生动作。优选地，所述控制PLC还通过数据线与一 PC机连接，当控制PLC通过位移传感器 传送的位置信号判断出顶杠没有处于正确位置时，便通过数据线向PC机发送报警信号，工 作人员可以通过PC机屏幕观测到报警信号，以便及时做出相应处理。本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，能够快速准确的检 测出三辊定心内的顶杆是否处于正确的工作位置上，从而防止穿孔机发生空轧，避免将管坯“空轧”成废钢，提高了产品的收得率，此外还避免了因发生“空轧”所耗费的修理时间， 保护了穿孔机设备，提高了机组的作业率。
以下结合附图和具体实施例来对本实用新型作进一步说明。
图1为现有穿孔机结构示意图。图2为本实用新型防止穿孔机空轧的检测装置的设置示意图。图3为本实用新型防止穿孔机空轧的检测装置的结构示意图。图4为本实用新型防止穿孔机空轧的检测装置的工作流程图。
具体实施方式
如图2和图3所示，该防空轧检测装置为本实用新型的一种优选方案。该检测装 置包括6个位移传感器1，分别设于穿孔机的6个驱动液压缸2上，6个位移传感器分别通 过数据线与控制PLCll连接。控制PLC还通过数据线分别与穿孔机入口侧的推钢机10和 一台PC机12连接。工作时，穿孔机出口侧的止推小车7把带顶头的顶杆6送至三辊定心4内，6#三辊 定心处的光栅5检测到三辊定心4内有顶杆6后，随即启动止推小车7向前，把顶杆6往轧 辊8方向输送，当顶杆6到达轧制位置后，三辊定心6由液压缸2驱动，在连杆3的作用下 闭合，抱紧顶杆6，此时6个位移传感器1分别对6组三辊定心4的位置进行检测，并将检测 到的位置信号传送至控制PLC11，由控制PLCll进行判断后，向PC机12和推钢机10发送控 制信号。如图4所示，6个位移传感器分别对6组三辊定心的位置进行检测，并将检测到的 位置信号传送至控制PLC，控制PLC首先进行三辊定心的位置是否发生变化的判断，如果检 测到的位置信号仍然发生变化，说明三辊定心还没有闭合，如果位置信号不再发生变化，则 说明三辊定心完成了闭合动作。然后控制PLC再根据将检测到的位置信号判断每架三辊定 心的位置与顶杆外径的关系(1)结果A 所有位移传感器传送的位置信号都等于顶杆外径，即每架三辊定心的 位置都等于顶杆外径，则三辊定心内有顶杆，并且顶杆在正确的位置上。控制PLC向穿孔机 的推钢机发送启动控制信号，使推钢机推动管坯向轧辊方向运动，进入轧机进行轧制。(2)结果B 所有位移传感器传送的位置信号都小于顶杆外径，即每架三辊定心的 位置都小于顶杆外径，则三辊定心内没有顶杆，不能进行轧制。控制PLC不向穿孔机的推钢 机发送启动控制信号，推钢机不发生动作。控制PLC向PC机发送报警信号。(3)结果C 部分位移传感器传送的位置信号大于顶杆外径，即部分三辊定心的位 置大于顶杆外径，则说明顶杆发生歪斜，那么控制PLC不向穿孔机的推钢机发送启动控制 信号，推钢机不发生动作。控制PLC向PC机发送报警信号。当控制PLC的判断结果为A时，此时穿孔机出口侧满足了轧制条件。如图2所示， 穿孔机入口侧的推钢机10将处于等待位置的管坯9推入穿孔机，管坯9被轧辊8咬入后， 在轧制力的作用下，呈螺旋状前进，在轧辊8、导盘或导板以及顶杆6的共同作用下，将实心 的管坯轧制成空心的无缝钢管。[0035]由此可见，上述防空轧检测装置能够快速准确的检测出三辊定心内的顶杆是否处 于正确的工作位置上，从而防止穿孔机发生空轧。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新 型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述 实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
权利要求一种防止穿孔机空轧的检测装置，其特征在于，包括若干个位移传感器，每一个位移传感器对应设于穿孔机的驱动液压缸上，所述位移传感器的个数对应等于所述驱动液压缸的个数；一控制PLC，通过数据线与所述若干个位移传感器和穿孔机的入口侧推钢机连接，所述控制PLC接收若干个位移传感器发送的位置信号，与穿孔机顶杆的外径相比对，根据比对结果向推钢机发送控制信号。
2.如权利要求1所述的防止穿孔机空轧的检测装置，其特征在于，所述控制PLC通过数 据线与一 PC机连接，根据比对结果向PC机发送报警信号。
专利摘要本实用新型公开了一种防止穿孔机空轧的检测装置，包括若干个位移传感器，每一个位移传感器对应设于穿孔机的驱动液压缸上，位移传感器的个数对应等于驱动液压缸的个数；一控制PLC，与若干个位移传感器通过数据线连接，接收发送自位移传感器的位移信号，控制PLC通过数据线与穿孔机的入口侧推钢机连接，根据接收自位移传感器的位移信号，向推钢机发送控制信号。该检测装置通过位移传感器检测三辊定心的位置，并将检测到的位置信号与顶杆外径进行比较，从而快速准确的判断顶杆是否处于正确的工位，防止出现空轧。
文档编号B21B38/00GK201644511SQ201020033258
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月20日 优先权日2010年1月20日
发明者党国航, 单恩芝, 王兆聚, 袁兴杰 申请人:宝山钢铁股份有限公司