在图10-5所示的回路中，上料小车升降的控制原理也和10.1.2介绍的步进梁横移液压回路的原理相似。......
2023-06-15
卸卷小车液压回路的优化设计
【摘要】：卸卷小车的横移由电动机通过链传动驱动车轮实现，升降通过液压缸活塞杆伸缩实现。当卸卷小车上升到等待位置时，比例换向阀的输入信号停止，同时换向阀10的b线圈得电，液控单向阀6关闭，此时卸卷小车停止，提升液压缸的无杆腔处于保压状态，卸卷小车处于等待卸卷状态，减速位置和停止位置由编码器检测计算。
图10-14 卸卷小车结构示意图
1.卸卷小车的结构及功能
卸卷小车布置于卷取机的下方，用于从卷取机卸卷，并将钢卷运送到旋转鞍座上，然后钢卷被运送到步进梁或运送到检查站进行检查。卸卷小车主要由链传动系统、提升液压缸和行走车轮等组成，如图10-14所示。卸卷小车的横移由电动机通过链传动驱动车轮实现，升降通过液压缸活塞杆伸缩实现。
卸卷小车的提升由液压缸驱动完成，这个动作的主要目的是将钢卷从卷取机芯轴上卸下来，所以在这个过程中既有速度控制，又有压力控制，以保证卸卷小车精确的动作。其中的检测单元由压力开关和编码器组成。
2.卸卷小车的液压回路分析
卸卷小车是由提升液压缸驱动的，其液压原理如图10-15所示。回路的换向和调速机构为32通径的比例换向阀5，用以控制液压缸的动作和速度，使用外置放大器。压力控制单元为减压阀4和远程控制油路（由阀1～阀3）组成，进行远程调节。在液压缸上还安装了一组液压阀，由液控单向阀6、溢流阀8、单向节流阀7、9和压力开关组成。
该回路的速度控制原理如下，卸卷小车在提升时会有高低速变换，并在距离钢卷50mm时停止，等待卸卷，在卸卷后下降时，卸卷小车会在旋转鞍座的高处停止，然后在把钢卷放到鞍座后下降到位。这些换向、停止、加速、减速的一系列动作都是由比例换向阀通过改变输入的电流信号进行控制的，高度位置由位移传感器检测。
该回路的压力控制原理如下，减压阀4用于调定液压压力，其远控口即Y口与远程控制油路连接，当手动设定弹簧调节到最小时，该支路的压力由远控油路的压力设定。远程控制油路由一个6通径的二位四通换向阀1和两个溢流阀2、3组成，通过换向阀1的切换使控制油分别与溢流阀2和溢流阀3接通，而溢流阀2和溢流阀3的设定压力分别对应于高压压力和低压压力。当a线圈得电时，控制油路与溢流阀3接通，控制油路的压力为低压，这时远程控制的减压阀4的设定压力也为低压。当b线圈得电时，控制油路与溢流阀2接通，控制油路的压力为高压，这时远程控制的减压阀4的设定压力也为高压。
图10-15 卸卷小车液压原理图
1、10—换向阀 2、3、8—溢流阀 4—减压阀 5—比例换向阀 6—液控单向阀 7、9—单向节流阀
提升缸的保压靠液控单向阀6来完成，并且由换向阀10控制液控单向阀6的开启和关闭。当b线圈得电时，液控单向阀的控制油路断开，液控单向阀关闭；当a线圈得电时，液控单向阀的控制油路接通，液控单向阀就开启。液控单向阀的泄漏油直接流回油箱。
该回路中的压力开关主要用来检测卸卷小车是否能托住钢卷。卸卷时，卸卷小车向上提升，当卸卷小车接触到钢卷时无杆腔的压力升高，当无杆腔的压力达到压力开关的设定值时即说明卸卷小车已经完全接触到了钢卷，这时关闭比例换向阀和液控单向阀，无杆腔进入保压状态。
回路中的溢流阀8主要起到安全阀的作用。当卸卷小车上升托举钢卷时，压力控制十分重要，如果这时候压力控制单元出现问题，则会造成以过高的压力顶举钢卷和卷取机芯轴，这对设备的损害是十分严重的，所以在回路中安装了溢流阀8。当压力超过溢流阀8的设定压力时，溢流阀打开泄压，以保证托卷的压力不会过高。
卸卷小车的卸卷动作控制要非常精确，其分为卸卷准备和托举两个部分。控制过程如下，卸卷准备动作开始时，比例换向阀5a线圈得电，其输入的是对应于高速的电流信号，使提升缸快速提升，同时换向阀10的a线圈得电，使液控单向阀6打开，换向阀1的a线圈得电，减压阀设定为低压值。当卸卷小车上升到减速点时，比例换向阀的输入信号对应于低速的电流信号，提升缸切换到低速提升。当卸卷小车上升到等待位置时，比例换向阀的输入信号停止，同时换向阀10的b线圈得电，液控单向阀6关闭，此时卸卷小车停止，提升液压缸的无杆腔处于保压状态，卸卷小车处于等待卸卷状态，减速位置和停止位置由编码器检测计算。托卷动作开始时，换向阀1的a线圈得电，减压阀设定为低压值，然后比例换向阀5的a线圈输入对应于低速的电流信号，使卸卷小车慢速提升，同时换向阀10的a线圈得电，使液控单向阀6打开。卸卷小车持续上升接触到钢卷时，液压缸无杆腔的压力增大，当压力达到压力开关的设定值时，说明小车已经完全接触到了钢卷，延时2s后，比例换向阀5的输入信号停止，同时换向阀10的b线圈得电，使液控单向阀6关闭，换向阀1的b线圈得电，减压阀设定为高压值。此时钢卷小车停止动作，提升液压缸的无杆腔处于保压状态，使卸卷小车处于托住钢卷的状态，然后卷取机的芯轴收缩，卸卷小车就将钢卷完全托住，并进行下一步的移送钢卷的动作。
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2023-06-15
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