适于型钢锯机的型钢上压紧装置及其状态检测方法与流程

本发明属于冶金工业生产设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种适于型钢锯机的型钢上压紧装置及其状态检测方法。

背景技术：

目前，小h型钢生产线采用的型钢锯机为圆盘式锯机，该圆盘式锯机在侧向对矫直后的型钢(如h型钢、槽钢以及角钢等)进行单根或成排锯切，为了防止型钢(尤其是角钢)在锯切时出现拱翘，圆盘式锯机不仅具有用于在型钢侧面夹紧型钢的型钢侧夹紧装置，还具有在型钢上端压紧型钢的型钢上压紧装置，工作时需检测型钢上压紧装置的状态，主要包括检测型钢上压紧装置的抬起位状态和压靠位状态。

现有的检测型钢上压紧装置的抬起位状态和圧靠位状态的检测方法可靠性不高，而且，由于型钢上压紧装置的工作环境恶劣，在现场使用检测开关直接检测型钢上压紧装置抬起位的方法难以实现。

技术实现要素：

本发明提供一种适于型钢锯机的型钢上压紧装置及其状态检测方法，目的是提高抬起位和压靠位状态检测的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：适于型钢锯机的型钢上压紧装置，包括可旋转设置且用于对下方待锯切型钢施加压力的压杆、用于控制压杆在压靠位位置和抬起位位置之间进行切换的摇臂、与摇臂连接且用于驱动摇臂进行旋转的上压紧液压缸、用于检测上压紧液压缸的无杆腔内油压的压靠状态检测系统以及用于检测上压紧液压缸的有杆腔内油压的抬起状态检测系统。

所述摇臂通过转轴与所述压杆相连接，转轴与摇臂的一端固定连接，摇臂的另一端与所述上压紧液压缸转动连接，转轴与压杆相平行；当压杆处于压靠位位置时，上压紧液压缸的活塞杆处于收缩状态；当压杆处于抬起位位置时，上压紧液压缸的活塞杆处于伸长状态。

所述上压紧液压缸通过第一油管与液压系统连接，第一油管与上压紧液压缸的无杆腔连通，所述压靠状态检测系统包括设置于第一油管上的第一压力开关，在所述压杆未移动至压靠位位置时，第一压力开关处于压力检得状态；在压杆移动至压靠位位置时，第一压力开关由压力检得状态变为压力检失状态。

在所述第一压力开关变为压力检失状态且持续处于压力检失状态t1时间后，则所述压靠状态检测系统判定所述压杆处于压靠位位置，并发出信号。

所述上压紧液压缸通过第二油管与液压系统连接，第二油管与上压紧液压缸的有杆腔连通，所述抬起状态检测系统包括设置于第二油管上的第二压力开关，在所述压杆未移动至抬起位位置时，第二压力开关处于压力检得状态；在压杆移动至抬起位位置时，第二压力开关由压力检得状态变为压力检失状态。

在所述第二压力开关变为压力检失状态且持续处于压力检失状态t2时间后，则所述抬起状态检测系统判定所述压杆处于抬起位位置，并发出信号。

本发明还提供了一种适于型钢锯机的型钢上压紧装置的状态检测方法，根据压靠状态检测系统和抬起状态检测系统的检测结果，判定压杆所处的位置。

当第一压力开关由压力检得状态变为压力检失状态时，功能块xjyzjc01的输出端qn将产生一个循环周期的‘1’脉冲，在t1时间后，功能块xjyzjc03的输出端q将输出持续0.5秒的‘1’脉冲；若第一压力开关在变成压力检失状态t1时间后仍然处于压力检失状态，功能块xjyzjc07的输出端q被置为‘1’，由此功能块xjyzjc07判定压杆已处于圧靠位位置，并发出型钢上压紧装置处于圧靠位状态的信息。

当第二压力开关由压力检得状态变为压力检失状态时，功能块xjyzjc08的输出端qn将产生一个循环周期的‘1’脉冲，在t2时间后，功能块xjyzjc10的输出端q将输出持续0.5秒的‘1’脉冲；若第二压力开关在变成压力检失状态t2时间后仍然处于压力检失状态，功能块xjyzjc14的输出端q被置为‘1’，由此该功能块xjyzjc14判定压杆已处于抬起位位置，并发出型钢上压紧装置处于抬起位状态的信息。

本发明适于型钢锯机的型钢上压紧装置，能够提高抬起位和压靠位状态检测的可靠性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明适于型钢锯机的型钢上压紧装置的主视图；

图2是本发明适于型钢锯机的型钢上压紧装置的侧视图；

图3是本发明适于型钢锯机的型钢上压紧装置的俯视图；

图4是本发明适于型钢锯机的型钢上压紧装置的液压系统原理图；

图5是本发明适于型钢锯机的型钢上压紧装置的控制系统结构图；

图中标记为：1、待锯切型钢；2、托辊；3、支座；4、转轴；5、摇臂；6、压杆；7、连接块；8、上压紧液压缸；9、第一压力开关；10、第二压力开关；11、底座；12、无杆腔；13、有杆腔；14、功能块xjyzjc01；15、功能块xjyzjc02；16、功能块xjyzjc03；17、功能块xjyzjc05；18、功能块xjyzjc06；19、功能块xjyzjc07；20、功能块xjyzjc08；21、功能块xjyzjc09；22、功能块xjyzjc10；23、功能块xjyzjc12；24、功能块xjyzjc13；25、功能块xjyzjc14；26、功能块xjyzjc04；27、功能块xjyzjc11。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图3所示，本发明提供了一种适于型钢锯机的型钢上压紧装置，包括可旋转设置且用于对下方待锯切型钢施加压力的压杆、用于控制压杆在压靠位位置和抬起位位置之间进行切换的摇臂、与摇臂连接且用于驱动摇臂进行旋转的上压紧液压缸、用于检测上压紧液压缸的无杆腔内油压的压靠状态检测系统以及用于检测上压紧液压缸的有杆腔内油压的抬起状态检测系统。

具体地说，如图1至图3所示，摇臂通过转轴与压杆相连接，转轴与摇臂的一端固定连接，摇臂的另一端与上压紧液压缸转动连接，转轴与压杆相平行；上压紧液压缸活塞杆可伸缩，当压杆处于压靠位位置时，上压紧液压缸的活塞杆处于收缩状态，处于压靠位位置的压杆对下方的待锯切型钢施加压力，压紧下方的待锯切型钢。当压杆处于抬起位位置时，上压紧液压缸的活塞杆处于伸长状态，抬起位位置位于压靠位位置的上方，处于抬起位位置的压杆不再压紧下方的待锯切型钢，待锯切型钢被释放，从而能够继续移动。本发明的型钢上压紧装置还包括底座和设置于底座上且用于对转轴提供支撑的支座，支座设置两个且两个支座分别设置于转轴的一端。转轴的两端通过轴承安装在两个支座上，转轴的下方设有可旋转的托辊，托辊沿待锯切型钢的移动方向设置多个，托辊用于托住待锯切型钢且使待锯切型钢沿水平方向朝向锯切位置处进行移动，转轴的轴线与托辊的轴线相平行且位于水平面内。转轴的一端与摇臂的长度方向上的一端固定连接且摇臂位于两个支座的外侧，摇臂的长度方向上的另一端与上压紧液压缸的活塞杆转动连接，上压紧液压缸为可旋转的设置于底座上，上压紧液压缸的缸体与底座为转动连接。压杆位于转轴的一侧，压杆的长度方向与转轴的轴线相平行且与待锯切型钢的移动方向相垂直，压杆通过连接块与转轴相连接，连接块位于转轴与压杆之间且连接块的两端分别与转轴和压杆固定连接，连接块沿转轴的轴向设置多个。在上压紧液压缸进行伸缩时，使得摇臂进行上下摆动，摇臂带动转轴在支座上进行转动，转轴带动压杆在待锯切型钢的上方同步旋转，实现对待锯切型钢的压紧与释放。

如图4所示，本发明的型钢上压紧装置采用的上压紧液压缸为单活塞式液压缸，上压紧液压缸具有一个内部有活塞杆的有杆腔和一个内部没有活塞杆的无杆腔。上压紧液压缸的无杆腔进油时，有杆腔回油，活塞杆会从缸筒内伸出，上压紧液压缸进行伸长；当上压紧液压缸的有杆腔进油时，无杆腔回油，活塞杆会向缸筒内缩回，上压紧液压缸进行收缩。上压紧液压缸通过第一油管和第二油管与液压系统连接，第一油管与上压紧液压缸的无杆腔连通，第二油管与上压紧液压缸的有杆腔连通，第一油管的一端与上压紧液压缸的缸筒的一端连接，第一油管的另一端与液压系统连接，第二油管的一端与上压紧液压缸的缸筒的另一端连接，第二油管的另一端与液压系统连接，液压系统为上压紧液压缸提供压力油，压力油经第一油管或第二油管进入上压紧液压缸的无杆腔或有杆腔中，上压紧液压缸的无杆腔和有杆腔中的压力油可分别经第一油管或第二油管回流至液压系统中。

如图4所示，压靠状态检测系统包括设置于第一油管上的第一压力开关，第一压力开关用于检测上压紧液压缸的无杆腔内的油压，第一压力开关的压力门槛值为10bar左右。当本发明的型钢上压紧装置进行圧靠操作时，上压紧液压缸活塞杆进行收缩，在压杆未移动至压靠位位置前，压杆未压靠到下方的待锯切型钢上，第一压力开关处于压力检得状态；在压杆向下移动至压靠位位置时，第一压力开关由压力检得状态变为压力检失状态，压杆将待锯切型钢压紧在托辊上。在第一压力开关变为压力检失状态且持续处于压力检失状态t1时间后，则压靠状态检测系统判定压杆处于压靠位位置。基于此，当待锯切型钢在锯机剪切区定位完毕后，型钢锯机控制系统使锯机上压紧装置进行型钢压靠操作，当该压靠状态检测系统发出上压紧装置压靠到位信号后，型钢锯机控制系统使锯机执行锯切操作。t1优选为1.5秒，即压靠状态检测系统确保第一压力开关变为压力检失状态超过1.5秒后仍处于压力检失状态后，才发出上压紧装置压靠到位信号至型钢锯机控制系统，这种判定方法可靠性高。

如图4所示，抬起状态检测系统包括设置于第二油管上的第二压力开关，第二压力开关用于检测上压紧液压缸的有杆腔内的油压，第二压力开关的压力门槛值为10bar左右。当本发明的型钢上压紧装置进行抬起操作时，上压紧液压缸进行伸长，在压杆未移动至抬起位位置前，第二压力开关处于压力检得状态；在压杆移动至抬起位位置时，第二压力开关由压力检得状态变为压力检失状态。在第二压力开关变为压力检失状态且持续处于压力检失状态t2时间后，则抬起状态检测系统判定压杆处于抬起位位置，并发出信号。t2优选为1.5秒，即抬起状态检测系统确保第二压力开关变为压力检失状态超过1.5秒后仍处于压力检失状态后，才发出上压紧装置抬起到位信号至型钢锯机的控制系统，这种判定方法可靠性高。

本发明还提供了一种适于型钢锯机的型钢上压紧装置的状态检测方法，在型钢上压紧装置进行圧靠操作和抬起操作时，根据压靠状态检测系统和抬起状态检测系统的检测结果，判定压杆所处的位置。由此，通过安装在上压紧液压缸的油路上的第一压力开关和第二压力开关的状态变化即可间接且准确地对型钢上压紧装置的圧靠位状态以及抬起位状态进行判定。

如图5所示，rsr为“复位端r优先的rs触发器”功能块，当s为‘1’，r为‘0’时，q为‘1’，qn为‘0’，当s为‘1’，r为‘1’时，q为‘0’，qn为‘1’，当s为‘0’，r为‘0’时，q和qn保持原态，当s为‘0’，r为‘1’时，q为‘0’qn为‘1’。ete为“前后沿设别”功能块，当输入端i由‘0’变‘1’时，qp端仅输出长度为1个循环周期的正向脉冲，在其余状态下qp端保持为‘0’态；当输入端i由‘1’变‘0’时，qn端仅输出长度为1个循环周期的正向脉冲，在其余状态下qn端保持为‘0’态。mfp为“脉冲发生器”功能块，当输入端i由‘0’变‘1’时，q端将输出1个时间长度为t的正向脉冲，并且在q端输出正向脉冲期间，输入端i的状态变化对q端输出状态不再产生影响。pde为“前沿延时”功能块；or为“或门”；and为“与门”；not为“非门”。

如图5所示，压靠状态检测系统还包括功能块xjyzjc01、功能块xjyzjc02、功能块xjyzjc03、功能块xjyzjc04、功能块xjyzjc05、功能块xjyzjc06和功能块xjyzjc07，功能块xjyzjc01为“前后沿设别”功能块，功能块xjyzjc02为“脉冲发生器”功能块，功能块xjyzjc03为“前沿延时”功能块，功能块xjyzjc04为“非门”，功能块xjyzjc05为“与门”，功能块xjyzjc06为“或门”，功能块xjyzjc07为“复位端r优先的rs触发器”功能块。在型钢上压紧装置进行圧靠操作过程中，本发明的状态检测方法进行型钢上压紧装置的状态检测，当第一压力开关由压力检得状态变为压力检失状态时，功能块xjyzjc01的输出端qn将产生一个循环周期的‘1’脉冲，在t1时间后(t1优选为1.5秒)，功能块xjyzjc03的输出端q将输出持续0.5秒的‘1’脉冲；若第一压力开关在变成压力检失状态t1时间后仍然处于压力检失状态(t1优选为1.5秒)，并且型钢锯机无故障(即锯机无紧停以及液压系统故障)以及型钢上压紧圧靠指令仍然存在，功能块xjyzjc07的输出端q被置为‘1’，由此功能块xjyzjc07判定压杆已处于圧靠位位置，并发出型钢上压紧装置处于圧靠位状态的信息至型钢锯机控制系统。

如图5所示，抬起状态检测系统还包括功能块xjyzjc08、功能块xjyzjc09、功能块xjyzjc10、功能块xjyzjc11、功能块xjyzjc12、功能块xjyzjc13和功能块xjyzjc14，功能块xjyzjc08为“前后沿设别”功能块，功能块xjyzjc09为“脉冲发生器”功能块，功能块xjyzjc10为“前沿延时”功能块，功能块xjyzjc11为“非门”，功能块xjyzjc12为“与门”，功能块xjyzjc13为“或门”，功能块xjyzjc14为“复位端r优先的rs触发器”功能块。在型钢上压紧装置进行抬起操作过程中，本发明的状态检测方法进行型钢上压紧装置的状态检测，当第二压力开关由压力检得状态变为压力检失状态时，功能块xjyzjc08的输出端qn将产生一个循环周期的‘1’脉冲，在t2时间后(t2优选为1.5秒)，功能块xjyzjc10的输出端q将输出持续0.5秒的‘1’脉冲；若第二压力开关在变成压力检失状态t2时间后仍然处于压力检失状态(t2优选为1.5秒)，功能块xjyzjc14的输出端q被置为‘1’，由此该功能块xjyzjc14判定压杆已处于抬起位位置，并发出型钢上压紧装置处于抬起位状态的信息至型钢锯机控制系统。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。