[发明专利]一种具有转矩控制功能的径向挤压成型制管系统及制管工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有转矩控制功能的径向挤压成型制管系统及制管工艺，属于混凝土及钢筋混凝土管生产技术领域。

背景技术

径向挤压成型制管工艺是将管模放置在制管机回转工作台上，安装有压盘和模头的辗压盘下降，压盘压住管模顶部的环，模头伸进管模，形成成型腔。外轴和内轴在油缸的作用下，带动挤压头和研磨头伸进管模内作高速旋转运动，将输送机供给的干硬混凝土搅拌、抛甩到管模内壁，随着挤压头和研磨头的不断上升、干硬混凝土被挤压密实，并抹光管子内壁形成混凝土管体。

现有技术是让输送机和油缸的运行速度保持一定的比例关系来保证混凝土的供给量与制管过程中所需的合理量保持相对的一致，由于输送机受诸多不确定因素影响，根本不能保证准确供给混凝土。供给过多，挤压和研磨头会因过载而堵转；供给过少，不能很好地保证管体的密实度。因此现有技术生产的管体质量不稳定，正品率低。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种根据对挤压头、研磨头转矩的控制，为保证成型管质量而具有转矩控制功能的径向挤压成型制管系统及制管工艺。

为此本发明采用的技术方案是：本发明包括输送机和挤压系统，所述挤压系统包括驱动装置以及由驱动装置驱动上下运动的挤压头和研磨头；

所述挤压系统上设有将挤压头和研磨头转矩实时读出的采样器，所述采样器连接至PLC，并由PLC控制输送机和挤压头、研磨头的运转。

所述挤压头、研磨机的动力源输出端分别设置转矩传感器。

所述挤压头、研磨头动力源采用配备有可以实时读出电动机转矩的驱动器的电动机。

一种使用转矩控制的径向挤压成型制管工艺，按照以下步骤进行：

1）首先预设出挤压头或研磨头转矩值的上限、下限值，并将其输入至PLC；

2）然后实时检测挤压头或研磨头的转矩，当检测到的转矩在预设的上限和下限值之间时输送机正常运转，当检测到的转矩超出预设的上限和下限值时通过PLC控制输送机加速或减速或间断启停直至转矩恢复到预设的上限和下限值之间。

或：

按照以下步骤进行：

1）首先预设出挤压头或研磨头转矩值的上限、下限值，并将其输入至PLC；

2）然后实时检测挤压头或研磨头的转矩，当检测到的转矩在预设的上限和下限值之间时挤压头和研磨头正常运转，当检测到的转矩超出预设的上限和下限值时通过PLC控制挤压头和研磨头加速或减速或间断启停上升直至转矩恢复到预设的上限和下限值之间。

或：

按照以下步骤进行：

1）首先预设出挤压头或研磨头转矩值的上限、下限值，并将其输入至PLC；

2）然后实时检测出挤压头或研磨头的转矩，当检测到的转矩在预设的上限和下限值之间时挤压头和研磨头正常运转，当检测到的转矩超出预设的上限和下限值时通过PLC控制输送机的加速或减速或间断启停，同时控制挤压头和研磨头加速或减速或间断启停上升直至转矩恢复到预设的上限和下限值之间。

本发明利用径向挤压成型制管工艺在生产过程中，进入模具的干硬混凝土被挤压头和研磨头搅拌、抛甩和挤压等使其密实成型为混凝土管，如果挤压头和研磨头上升和旋转速度恒定，有一个确当的混凝土量会保证混凝土管体的密实度满足要求，由于干硬混凝土的不均匀性，挤压头和研磨头的转矩会在一定范围内波动，可以设定一个合理的上限值和下限值，当给定的混凝土量偏多时，挤压头和研磨头的转矩会增加到上限值以上，反之则减小到下限值以下。本发明充分利用上述特征，提供了一套具有闭环控制功能的系统，从而使本发明成型出的管件质量稳定可靠。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图。

图2、3、4为本发明几种不同的控制系统图。

图中1为输送机、2为电动机、3为油缸、4为转矩传感器、5为挤压头、6为研磨头。

具体实施方式

本发明由电动机2驱动挤压头5、研磨头6转动，通过油缸3驱动挤压头5、研磨头6上下运动。

本发明的转矩读出可采用以下两种方案：

方案⒈ 在挤压头5和研磨头6的动力源输出端分别加装转矩传感器4，实时采样，经过变送器进行信号处理，送至PLC参与相关动作的执行。

方案⒉ 挤压头5和研磨头6的转动动力源采用电动机2，在其驱动器中读出实时转矩（或读出驱动器的输出电压、电流进行换算，得出实时转矩），参与PLC对相关动作的执行。

实施例一：

如图2所示：

按照以下步骤进行：