[发明专利]全数字控制钢辊电火花毛化的试验方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置。

背景技术

冷轧钢辊EDT(Electrical Discharge Texturing，电火花毛化，简称EDT)数控加工机床是钢铁行业中生产高端汽车和家电冷轧薄板的关键设备之一，目前所采用的设备与工艺都是由国外公司提供的。每套设备进口价值不菲，关键备件全部由国外提供，且不提供备件的修理技术资料和试验设备，每年的运行费用非常高。例如，国内进口的瓦特里希-西根(WALDRICH SIEGEN)公司和英格索尔(INGERSOLL)公司生产的EDT机床，采用的是固定电极结构，电极头由液压伺服机构驱动，控制电极头运动和电火花放电的脉冲发生器是德国KLEINKNECHT公司生产的配套产品，EDT机床安装的电极有单排和双排，双排标准配置为60个电极头。每个电极头，均配套有电极的液压伺服机构和脉冲发生器，其进口费用高达数十万元人民币。由于EDT机床工作现场工况环境差：数吨重的轧辊浸泡在介电液中旋转和移动，与带有高电压的电极头配合进行电火花放电作业，所以经常因故障而损坏相关部件，长期采用新进口器件替换坏损器件，运行费用非常高。

基于上述情况，本申请发明人通过对进口EDT机床的液压伺服机构和脉冲发生器进行深入研究，并总结大量的现场检修坏损器件的实际经验，研制出本发明的试验装置，该装置能够对修理后的进口液压伺服机构和脉冲发生器进行试验和检验，大大提高了备件修复上机使用率，既降低用户备件费用，也减少国家外汇消耗；同时，本装置采用与进口EDT机床相同的电极液压伺服驱动机构和脉冲发生器，控制钢辊毛化加工的工艺参数与进口设备一致，便于研究单位利用本设备对不同材质的钢辊进行电火花毛化加工的工艺进行仿真实验研究，提高钢材加工的质量。同理，也能作为小型钢辊电火花毛化的生产设备使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的全数字控制的钢辊电火花毛化的试验装置，主要由钢辊旋转机构、钢辊平移机构、电极的液压伺服驱动机构、电气控制柜、液压站、脉冲发生器和介电液冷却装置组成，其中：钢辊旋转机构装在机架箱上对应钢辊轴中心线的箱壁上，该机构的拨叉带动托架上的实验钢辊旋转；钢辊平移机构装在机架箱底部的直线导轨中轴线上，该机构通过与托架连接的传动机构内的丝杆正反旋转，带动实验钢辊左右平移；电极的液压伺服驱动机构安装在底座的两侧；介电液冷却装置装在机架箱和介电液箱之间，电气控制柜、液压站和脉冲发生器位于机架旁边。

所述的钢辊旋转机构由钢辊旋转电机减速机组件、钢辊旋转拨盘组成，其中：钢辊旋转电机减速机组件安装在机架箱上，该组件中的减速机采用减速比大的蜗轮蜗杆减速机，其输出轴上安装有钢辊旋转拨盘，钢辊旋转拨盘的拨叉插入实验钢辊的颈轴端孔中；钢辊旋转电机旋转时通过拨叉带动实验钢辊旋转。

所述钢辊旋转电机的转速由钢辊旋转变频器控制。

所述的钢辊平移机构由钢辊平移电机减速机组件和钢辊平移传动机构组成，其中：钢辊平移电机减速机组件安装在机架箱上，该组件中的减速机采用减速比大的蜗轮蜗杆减速机，其输出轴上安装有钢辊平移传动机构，该机构的传动丝杆副的螺母固定在托架的支架上，丝杆旋转时带动实验钢辊平移。

所述的钢辊平移传动机构的平移电机的转速旋转方向由钢辊平移变频器控制，保证钢辊平移速度满足钢辊加工要求。

所述的电极的液压伺服驱动系统由伺服油路分配器、电极的液压伺服机构、电极和液压站及脉冲发生器中的伺服控制板组成，其中：伺服油路分配器有两块，分别安装在实验钢辊两侧的底座上，每块伺服油路分配器上安装两套液压伺服机构，便于对正常液压伺服机构与修复后的液压伺服机构进行对比测试。

所述两边伺服油路分配器上，各安装两套电极的液压伺服机构，主要用于电火花毛化工艺实验或小型轧辊电火花毛化加工场所。

所述的介电液冷却装置主要由介电液箱、介电液泵、介电液分配块、电极、排液阀、介电液、介电液箱排污阀组成，其中：介电液是一种便于毛化加工的配比液体，不加工时存放在介电液箱中，加工时通过介电液泵泵入介电液分配块中，经过分配管路和电极流到机架箱中，当介电液漫过介电液溢流管道的输入口时，会自动流回到介电液箱中，实现循环流动和冷却；加工完毕，打开装在机架箱上的排液阀，使箱中剩余的介电液流回到介电液箱中存储。若长期使用，介电液中的残渣会在机架箱中沉淀，其通过定期打开介电液箱排污阀进行排污处理，保证液体清洁。