[实用新型]全数字控制的中频穿透淬火机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及机床，特别是一种全数字控制的中频穿透淬火机床。

背景技术

某硅钢厂为了保护自己的硅钢生产工艺不外传，一直自行生产和使用硅钢森氏轧机的工作辊，硅钢轧辊是一种重量轻的细长工件，最主要的热处理设备是我公司研制生产的ZT-Ⅱ型全数字控制的中频淬火机床，以前，这种设备采用的是一种框架结构，比较简陋，存在的问题有：（1）控制工件升降的方式采用的是液压站+液压阀+液压管道+液压马达的传动方式，通过控制液压阀的开度来调节液压马达的转速，进而控制工件的升降和旋转速度，液压阀采用有级开环控制，速度控制精度不高；（2）工件淬火时温度的恒定控制采用的是老式仪表控制方式，CPU运算速度慢，精度难于进一步提高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种全数字控制的中频穿透淬火机床，以克服上述现有技术存在的问题。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：包括机床本体、电气控制和淬火水喷洒及水温控制部分，所述机床主体部分采用单立柱导轨结构，主要由带动滑座沿立柱的导轨上、下移动的滑座升降机构，安装在滑座上的上顶杆升降机构、上顶杆和下顶尖旋转机座组成，在立柱上通过固定支架装有预热炉；所述电气控制部分中的交流伺服控制器通过电缆与滑座升降机构及下顶尖旋转机座中的交流伺服电机相连。

所述上顶杆升降机构可以通过电缆拖链连接立柱，电缆拖链可以装有上顶杆升降电机及限位开关的电缆线。

所述上顶杆可以通过上顶杆升降机构固定在滑座上。该上顶杆下端部配有能上下活动及旋转的上顶尖座，该上顶尖座上安装有上顶尖，能方便更换。

所述的下顶尖旋转机座可以设有交流伺服电机、同步皮带轮和安装下顶尖的下顶尖座，下顶尖座安装有下顶尖，能方便更换；交流伺服电机通过同步皮带轮带动下顶尖旋转，通过摩擦力带动压装在下顶尖上的轧辊旋转。

所述的滑座升降机构可以包含升降伺服电机和皮带轮及升降丝杆副，升降伺服电机带动皮带轮同步运动，进而带动丝杆旋转，使得滑座可以上下移动。

所述淬火水喷洒及水温控制部分，可以主要由水池、淬火水泵、喷水圈和冷水机组成，淬火水泵的一端通过水管与水池相连，淬火水泵的另一端通过水管与喷水圈相连，冷水机装在水池旁。

所述电气控制部分，可以主要由以电缆相连的工控机、PLC控制器、中频电源、智能温控仪表、晶闸管电源及交流伺服控制器组成。

本实用新型新机床与现有技术比较，主要有以下优点：

1.新机床采用模块化结构，不仅整体更紧凑和美观，而且模块化的备件好更换，如预热炉采用三节相同的炉体，当某节损坏可以整体更换后，可对损坏元件进行离线修复，提高了设备正常运行效率。

2.新机床采用交流伺服电机取代原来的液压马达，原来轧辊升降和旋转采用的是液压站+液压阀+液压管道+液压马达的传动方式，通过控制液压阀的开度来调节液压马达的转速，进而控制工件的升降和旋转速度，液压阀采用开环有级控制，速度控制精度不高；交流伺服直接用电能控制电机，体积小，控制方便，且速度采用闭环无极调速控制，响应快，控制精度高。

3.新机床的滑座移动采用立式机床导向结构，较原来的框架结构导向精度更高，同时在立柱的箱体内装有滑座配重块，使滑座升降机构的驱动电机处于最佳功效状态。减少了驱动电机功率，使轧辊上下运行更平稳，有助于提高轧辊淬火质量。

4.借助上位机和PLC的完美结合，引入了两路温度反馈进行淬火温度控制，与原来单路仪表进行淬火恒温控制方法相比，温度控制更灵活，更能满足不同型号的轧辊淬火工艺需要。同时，硬件上保留了原来的单路智能温控仪表进行淬火恒温控制的功能，即当出现上位工控机死机或者发生工控机与温控仪表及PLC之间的通讯故障时，工人能够通过转换开关切换到单路仪表控制模式，用温控仪表控制淬火感应加热温度，继续进行轧辊淬火工作，最大限度地保证了机床的连续运行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，此时轧辊18在预热炉中预热。

图2是图1的左视图，此时轧辊18已经淬火完成，放下来了。

图3是控制系统的控制框图。

图4是设备工作逻辑框图。

图5是淬火开始轧辊位置示意图。

图6是淬火完成轧辊位置示意图。