[发明专利]一种轨道交通用大型车轴楔横轧机智能预应力装置及方法

权利要求书

1.一种轨道交通用大型车轴楔横轧机智能预应力装置，包括牌坊(1)、设置在牌坊(1)内的上轴承座(2)和下轴承座(3)、设置在牌坊(1)上的压下组件和平衡组件，所述压下组件包括两个压下液压缸(4)，所述平衡组件包括两个平衡液压缸(5)，其特征在于：在每个相对应的所述上轴承座(2)和下轴承座(3)之间设置有两个预应力液压缸(6)，所述压下液压缸(4)、平衡液压缸(5)和预应力液压缸(6)均连接有压力传感器，所述压力传感器与信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端与液压控制系统连接，以通过阀组控制压下液压缸(4)、平衡液压缸(5)和预应力液压缸(6)，所述PLC控制器接收信号放大器放大后的压下液压缸(4)、平衡液压缸(5)和预应力液压缸(6)的压力值，并对接收到的数据进行比对、筛选、优化处理，计算出调整幅度，最后向液压控制系统发出信号，调整预应力液压缸(6)的输出压力。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴楔横轧机智能预应力装置，其特征在于：所述压下液压缸(4)、平衡液压缸(5)和预应力液压缸(6)均连接有位移传感器，从而根据产品规格的变化，准确的调整压下液压缸(4)、平衡液压缸(5)和预应力液压缸(6)的行程。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通用大型车轴楔横轧机智能预应力装置，其特征在于：所述压下液压缸(4)的输入端连接有溢流阀，当出现轧制力超过牌坊(1)的最大承受载荷时，进行泄压，从而保护轧机不被损坏。

4.一种利用权利要求1所述装置的轨道交通用大型车轴楔横轧机智能预应力方法，其特征在于：设单个预应力液压缸(6)输出的预应力为F_预，单个压下液压缸(4)的最大承受载荷为F_压，单个平衡液压缸(5)输出的拉力为F_平，工件轧制过程中对上轧辊施加的轧制力为F_轧，为了能够让牌坊(1)始终承受不变的预应力就要始终保持2F_压为恒定值，而2F_压＝4F_预+2F_平+F_轧，且F_平始终为恒定值；

在轧制之前，预应力液压缸(6)对上轴承座(2)施加预应力F_预，预应力F_预最终经过上轴承座(2)和压下液压缸(4)后传递至牌坊(1)上，最终达到对牌坊(1)施加预应力的目的，此时2F_压＝4F_预+2F_平，F_轧＝0；

在正常轧制过程中，牌坊(1)不仅要承受预应力F_预，还要承受工件轧制过程中对上轧辊施加的轧制力F_轧，而2F_压＝4F_预+2F_平+F_轧，为了使牌坊(1)始终承受不变的预应力，PLC控制器需要及时根据轧制力F_轧的变化，调整预应力F_预的大小，且轧制力F_轧增长的幅度与4F_预减小的幅度完全一致，确保牌坊(1)始终承受不变的预应力；

当轧制力超载后，即2F_压＜F_轧时，PLC控制器控制压下液压缸(4)弹开，控制预应力液压缸(6)锁死，控制平衡液压缸(5)将上轧辊向上提起，同时PLC控制器控制轧机中的动力电机停止工作，实现整个轧机的快速停机而保护设备。