[发明专利]缓冲型定尺挡板的调整监测方法

说明书

本发明公开了一种缓冲型定尺挡板的调整监测方法，在活动挡板上设置位移传感器、冲击力传感器和计数器，根据活动挡板所受冲击力的作用时间，结合线棒材生产线上的线棒材和辊道速度数据，得到活动挡板所承受的理论最大冲击力，并根据理论最大冲击力选型适用的弹簧以及预紧压缩量，若在未冲击状态下弹簧位移量不归零，则使其量归零；根据活动挡板所受冲击力数据，结合弹簧数据，得到弹簧在循环变载荷作用下疲劳失效的理论次数，再对比弹簧所受冲击次数数据，监测弹簧的失效情况。本方法能在线实时监测弹簧的运行状态，能快速、精确的调整压缩量，能监测弹簧的失效情况并提醒更换，避免了由于缓冲型定尺挡板故障而引起的产能损失。

技术领域

本发明属于线棒材生产线领域，具体涉及一种缓冲型定尺挡板的调整监测方法。

背景技术

螺纹钢等线棒材生产中，定尺剪切一般采用冷剪，常用的冷剪有飞剪(摆剪)和冷停剪，其中飞剪的剪切精度达不到特殊用户的要求，冷停剪通过与定尺挡板配合能完成定尺剪切，精度相对较高。随着线棒材生产线生产轧制速度的提高，在冷床设备无法改造的情况下，定尺剪切的效率制约着生产线的产能，定尺剪切的效率除了本身的剪切能力外，定尺挡板的抗冲击性能和对高强变载荷的耐受性也是关键因素。

缓冲型定尺挡板包括用于承载冲击力的活动挡板和为活动挡板提供弹性缓冲的弹簧缓冲机构，目前的缓冲型定尺挡板虽然可以在一定程度上提升抗冲击性能和对高强变载荷的耐受性，但是仍然存在以下问题：1)弹簧缓冲机构要么不具备调整功能，要么通过锁紧螺母调整弹簧的压缩量(如，专利CN202122134558.7公开的棒材定尺气动挡板装置及其定尺剪切系统)，调整过程中不仅需要反复试验确定调整量，还需要测量工具反复测量，调整时间长、工作量大；2)弹簧缓冲机构长期使用后，弹簧容易变形失效，从而影响定尺精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种缓冲型定尺挡板的调整监测方法，本方法能在线实时监测弹簧的运行状态，能快速、精确的调整压缩量，能监测弹簧的失效情况并提醒更换，避免了由于缓冲型定尺挡板故障而引起的产能损失。

本发明所采用的技术方案是：

一种缓冲型定尺挡板的调整监测方法，在活动挡板上设置位移传感器、冲击力传感器和计数器，在弹簧缓冲机构上设置用于调整弹簧压缩量时的参考刻度，通过数据采集系统采集位移传感器、冲击力传感器和计数器分别获取的弹簧位移量、活动挡板所受冲击力和弹簧所受冲击次数数据并上传给数据处理系统；数据处理系统根据活动挡板所受冲击力的作用时间，结合线棒材生产线上的线棒材和辊道速度数据，得到活动挡板所承受的理论最大冲击力，并根据理论最大冲击力选型适用的弹簧以及预紧压缩量，若在未冲击状态下弹簧位移量不归零，则利用参考刻度快速调整弹簧压缩量，使其位移量归零；数据处理系统根据活动挡板所受冲击力数据，结合弹簧数据，得到弹簧在循环变载荷作用下疲劳失效的理论次数，再对比弹簧所受冲击次数数据，监测弹簧的失效情况，并在失效前报警提醒更换弹簧。

进一步地，活动挡板所承受的冲击力计算公式为F＝MV/T，其中，M为线棒材生产线上的线棒材的质量，V为辊道速度，T为活动挡板所受冲击力的作用时间；比较各种线棒材和辊道速度下的冲击力F，并选取合适的安全冗余，得到理论最大冲击力。

进一步地，弹簧在循环变载荷作用下时，有

其中，τ_max和τ_min分别为最大切应力和最小切应力，γ为切应力比值，K为曲度系数，F_max和F_min分别为冲击力传感器测得的最大冲击力和最小冲击力，D为弹簧中径，d为弹簧直径；

根据得到τ_max和γ，结合弹簧疲劳寿命的经验参数得到的弹簧在循环变载荷作用下疲劳失效的理论次数N。