轧管机芯棒支撑装置液压控制系统仿真设计

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第8期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．43No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．08．020轧管机芯棒支撑装置液压控制系统仿真设计赵双．袁威(重庆邮电大学先进制造工程学院，重庆400065)摘要：在深入分析轧管机芯棒支撑辊装置结构原理的基础上，采用仿真软件AMESim对其位置闭环控制液压系统进行动力学建模仿真，对比仿真结果和实测数据，验证了该仿真方法的正确性和对设计的指导性。通过AMESim二维仿真环境的运用，在系统设计前可真实展示设备的运动情况和工艺情况，为液压机械设备的设计

2、提供参考。关键词：轧管机芯棒支撑装置；位置闭环控制；动力学仿真中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)8-057-3SimulationDesignofRollingTubeMachineSpindleSupportDeviceHydraulicSystemzHA0Shuang．YUANWei(CollegeofAdvancedManufacturingEngineering，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing400065，China)Abstract：Basedon

3、in—depthanalysisofstructureandprincipleaboutmandrelsupportingdeviceofrollingtubemachine，AMES—imwasusedtomakepositionclosed—loopcontrolhydraulicsystemdynamicsmodelingandsimulation．Thecomparisonofsimulationre·suitsandthemeasureddatavalidatesthesimulationmethodiscorrectandguidingtodesign．Throught

4、heuseofAMESimtwo·dimen—sionalsimulationenvironment，exerciseandprocessofrealdevicecanbedisplayedbeforesystemdesign．Itprovidesreferenceforthedesignofhydraulicmachineryandequipment．Keywords：Mandrelsupportingdeviceofrollingtubemachine；Positionclosed—loopcontrol；Dynamicsimulation轧管机轧制前，为了便于穿棒，芯棒与毛管

5、中心(1)毛管从穿孔机运送来之前，毛管支撑辊高线高度需对齐。由于一套轧机通常要轧制多个孔型和度调整到毛管位，芯棒支撑辊高度调整到芯棒位，这壁厚的钢管。因此，芯棒与毛管中心线高度并不是样毛管放置到位后，芯棒通过传动机构带动前进，实一成不变的，而是随轧制孔型和管壁厚度的变化而现穿棒功能，开始进入夹送和轧制环节；(2)随着变化。以前，芯棒支撑装置高度通常采用电机丝杆轧制的进行，毛管和芯棒向前运动，部分毛管支撑辊离线调节，这种方式根据每一批次的钢管规格，事需要升高到芯棒位，支撑芯棒；(3)轧制完成后，先调整好轧机前台芯棒支撑装置高度。由于这种方传动装置通过前，支撑辊处于下降位，便于传动装置

6、式需要离线调节，对于小批次、多规格的生产耗时的顺利后退；(4)后退完成后，支撑辊快速升起，费力，实际生产效率较低。目前，随着液压控制系以便支撑芯棒快速返回。统的成熟．开始采用液压位置闭环控制的方式来调整芯棒支撑装置的高度．文中将介绍这种控制方式。芯1芯棒支撑装置结构原理在轧管机轧制过程中．轧机前台靠近轧机入口的几个芯棒支撑装置(辊)，由于既要支撑芯棒，又要支撑毛管。还要避让其传动机构(通常为齿条或链芯棒支撑装置1芯棒支撑装置N条)，因此它有3个位置：毛管位、芯棒位和下降位。而远离轧机的几个芯棒支撑辊仅仅需要支撑芯棒和避图1芯棒支撑装置结构图让传动机构，故只有芯棒位和下降位_1]。芯

7、棒支撑装2芯棒支撑液压系统仿真模型建立置机械结构如图1所示。以某轧管机生产线为例，已知单个芯棒支撑装置芯棒支撑辊在轧制过程中的运动过程如下：的油缸尺寸为~63／636．250。支撑机构短臂为250收稿日期：2014—03—26作者简介：赵双(1981一)，女，满族，讲师，主要从事液压传动与控制的教学和科研工作。E—mail：zhaoshuang@cqupt．edu．en。