步進(jìn)式冷床的布料方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種布料方法，尤其涉及一種步進(jìn)式冷床的布料方法。
【背景技術(shù)】
[0002]步進(jìn)式冷床用于無縫鋼管生產(chǎn)過程中無縫鋼管進(jìn)行降溫。
[0003]冷床上料設(shè)備由上料運(yùn)輸輥道和上料回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成，在冷床入口處設(shè)有多段上料運(yùn)輸輥道，其最最外側(cè)輥道稱稱為I段輥道。當(dāng)鋼管通過上料輥道運(yùn)輸?shù)轿灰院?，輥道停止運(yùn)行，上料回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將鋼管運(yùn)送到冷床上。運(yùn)輸輥道和上料回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速裝置驅(qū)動，輥道為成組傳動，每I段輥道使用I臺變頻器驅(qū)動。鋼管相互平行排列在冷床上。
[0004]目前，冷床自動上料時，只能實(shí)現(xiàn)冷床單排布料，也就是說每排只能放置一根鋼管。在單排布料時，冷床的部分區(qū)域沒有用于對鋼管散熱，不能最有效地利用冷床的有效冷卻面積。如果要實(shí)現(xiàn)雙排自動布料，必須先人工選擇，將鋼管的信息輸入到冷床的控制系統(tǒng)，但來料長度較頻繁改變時無法人工選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠自動對鋼管進(jìn)行布料的步進(jìn)式冷床的布料方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種步進(jìn)式冷床的布料方法，包括如下步驟:利用在冷床入口 I段輥道前設(shè)置的熱檢在檢測到鋼管的頭部經(jīng)過時，向冷床的控制系統(tǒng)發(fā)出有料信息，觸發(fā)控制系統(tǒng)開始計(jì)時，當(dāng)熱檢檢測到鋼管尾部經(jīng)過時，向控制系統(tǒng)發(fā)出結(jié)束信息，觸發(fā)控制系統(tǒng)停止計(jì)時，得到控制系統(tǒng)的計(jì)時時間長度t;
[0007]控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管運(yùn)行速度V = π X (DXsin30° Xtan30。+X) Xn/60/1000，其中，D為鋼管的外徑，單位為_，X為輥?zhàn)拥膬蓚€圓錐面的理論相交線的直徑，單位為_，η為棍子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min ；
[0008]控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管的長度L = VXtXy，其中μ為滑移系數(shù)；
[0009]控制系統(tǒng)判斷鋼管長度L與冷床長度LI的關(guān)系，當(dāng)L < L1/2-S時，控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行雙排布料，當(dāng)L > L1/2-S時，控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行單排布料，其中S為雙排布料時的同排兩鋼管中間間隔安全距離。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述滑移系數(shù)的范圍為0.9 < μ < I
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述滑移系數(shù)μ為0.95。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述輥?zhàn)拥膬蓚€圓錐面理論相交線的直徑X為205mm。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行雙排布料時，所述同一排的鋼管的外端分別與冷床的邊緣對齊。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行雙排布料時，所述每排鋼管交替與冷床的其中一側(cè)邊緣對齊。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述中間間隔安全距離S為1200。
[0016]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
[0017]本發(fā)明步進(jìn)式冷床的布料方法，可利用冷床的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)鋼管的自動單雙排布料，不增加任何額外的硬件設(shè)備，并且不需要外界向冷床傳遞數(shù)據(jù)，能夠提高冷床的使用效率，有效利用冷床的冷卻面積。
【附圖說明】
[0018]通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0019]圖1是本發(fā)明中冷床的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是冷床的輥?zhàn)优c鋼管接觸時的示意圖；
[0021]圖3是鋼管在冷床上排列后的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。
[0023]如圖1至圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種步進(jìn)式冷床的布料方法，包括如下步驟:
[0024]在冷床I入口 I段輥道2前設(shè)置有熱檢3，當(dāng)熱檢3檢測到鋼管5的頭部經(jīng)過時，向冷床I的控制系統(tǒng)發(fā)出有料信息，觸發(fā)控制系統(tǒng)產(chǎn)生定時中斷，控制系統(tǒng)的定時器開始計(jì)時，當(dāng)熱檢3檢測到鋼管5尾部經(jīng)過時，向控制系統(tǒng)發(fā)出結(jié)束信息，觸發(fā)控制系統(tǒng)停止計(jì)時，得到控制系統(tǒng)的計(jì)時時間長度t ;
[0025]控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管5 運(yùn)行速度V= π X (DXsin30° Xtan30。+X) Xn/60/1000，其中，D為鋼管5的外徑，單位為_，X為輥道2的輥?zhàn)?的兩個圓錐面的理論相交線的直徑，單位為mm，η為棍子4的轉(zhuǎn)速，單位為r/min ;轉(zhuǎn)速η可從驅(qū)動棍子4的變頻電機(jī)讀出。
[0026]控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管5的長度L = VXtXy，其中μ為滑移系數(shù)，其范圍為
0.9 ^ μ ^ 1
[0027]控制系統(tǒng)判斷鋼管5長度L與冷床長度LI的關(guān)系，當(dāng)L < L1/2-S時，控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行雙排布料，當(dāng)L > L1/2-S時，控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行單排布料，其中S為雙排布料時的同排兩鋼管中間間隔安全距離。
[0028]如圖1所示，鋼管5首先沿著圖示A方向從輥道上橫向運(yùn)動至冷床I的附近，然后由上料回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將鋼管5轉(zhuǎn)移到冷床I上，此后，鋼管5在冷床I上相應(yīng)的驅(qū)動裝置帶動下，沿著圖示B方向運(yùn)動，在此運(yùn)動過程中，鋼管5的熱量散發(fā)到空氣中，溫度顯著地下降。
[0029]參見圖1及圖2，鋼管5在輥道2上運(yùn)動時，輥?zhàn)?的V型面對鋼管5進(jìn)行支撐，鋼管5與輥?zhàn)?相交的兩個點(diǎn)為鋼管5的切點(diǎn)。輥?zhàn)?的V型面由兩個圓錐面41、42組成，這兩個圓錐面41、42在理論相交線是一個圓，借由該圓的直徑X、鋼管5的直徑D與輥?zhàn)?的轉(zhuǎn)速，即可得到鋼管5的運(yùn)行速度V。在本實(shí)施例中，輥?zhàn)?的兩個圓錐面理論相交線的直徑X為205_。
[0030]鋼管5在輥?zhàn)?上的滑移系數(shù)μ可以在冷床I的控制裝置內(nèi)微調(diào)，例如，本實(shí)施例中可設(shè)定滑移系數(shù)μ為0.95。控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管5的長度L之后，可以根據(jù)鋼管5的長度L，自動判定如何對鋼管5進(jìn)行布料。通過微調(diào)滑移系數(shù)μ，可以使得控制系統(tǒng)計(jì)算得出的鋼管5長度L與鋼管5的實(shí)際長度的誤差控制在一定范圍內(nèi)，一般只要誤差在400_即可滿足要求，因此，本布料方法不需對鋼管5的長度進(jìn)行精確測量。
[0031]控制系統(tǒng)通過判斷鋼管5的長度L與冷床I的長度LI的關(guān)系，可以自動地決定如何進(jìn)行布料，這個過程不需要人工干預(yù)。冷床I的長度LI是指冷床I在沿著A方向的能夠支撐的最長鋼管的長度。冷床I只能接受小于其長度LI的鋼管，即鋼管5的長度L不能超過冷床I的長度LI。
[0032]在本實(shí)施例中，中間間隔安全距離S為1200，S卩:如果L彡L1/2-1200，說明鋼管的長度小于冷床I的一半再減去中間間隔安全距離1200_，此時操作系統(tǒng)控制冷床I執(zhí)行雙排布料，可以將兩根鋼管并列布置在同一排，它們的軸線重合，此時兩鋼管之間還可以有1200mm的中間間隔安全距離。參見圖3，在圖3中，鋼管51和鋼管52被布置在同一排，鋼管52和鋼管53的外端分別與冷床I的邊緣對齊。在圖中可知，鋼管52的頭部521與冷床I的右側(cè)邊緣對齊，鋼管51的尾部511與冷床I的左側(cè)邊緣對齊。鋼管沿著A方向的前部為其頭部，后部為其尾部。鋼管52和鋼管53排列后，兩者之間的距離不小于1200_，能夠保證處于安全距離，不會相互干涉。
[0033]iL>Ll/2_1200，說明說明鋼管的長度大于冷床I的一半再減去中間間隔安全距離1200_，此時操作系統(tǒng)控制冷床I執(zhí)行單排布料。此時，可以將鋼管與冷床I的同一側(cè)對齊，也可以將每排鋼管交替與冷床I的其中一側(cè)邊緣對齊，如在圖3中，鋼管53的尾部531與圖示冷床I的左側(cè)邊緣對齊，而鋼管54的頭部541與冷床I的右側(cè)邊緣對齊。由此不斷地實(shí)現(xiàn)鋼管的交替左右對齊布料。這樣，能夠在單排布料使最大地使用冷床I的冷卻面積。
[0034]本步進(jìn)式冷床的布料方法可以采用冷床的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對不同長度的鋼管自動判定，自動進(jìn)行單排或者雙排布料，不需要在冷床上添加任何額外的硬件，因而無需對冷床進(jìn)行改造投資。同時，由于冷床自動判斷鋼管的長度，整個過程無需人工干預(yù)，也無需與冷床配合的前序作業(yè)工段向冷床傳遞數(shù)據(jù)，因而維護(hù)方便。
[0035]以上具體地示出和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種步進(jìn)式冷床的布料方法，其特征在于，包括如下步驟: 利用在冷床入口 I段輥道前設(shè)置的熱檢在檢測到鋼管的頭部經(jīng)過時，向步進(jìn)式冷床的控制系統(tǒng)發(fā)出有料信息，觸發(fā)控制系統(tǒng)開始計(jì)時，當(dāng)熱檢檢測到鋼管尾部經(jīng)過時，向控制系統(tǒng)發(fā)出結(jié)束信息，觸發(fā)控制系統(tǒng)停止計(jì)時，得到控制系統(tǒng)的計(jì)時時間長度t; 控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管運(yùn)行速度V = JT X (DXsin30° Xtan30° +X) Xn/60/1000，其中，D為鋼管的外徑，單位為_，X為輥?zhàn)拥膬蓚€圓錐面的理論相交線的直徑，單位為mm，n為輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速，單位為r/min ； 控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管的長度L = vXtX μ，其中μ為滑移系數(shù)； 控制系統(tǒng)判斷鋼管長度L與冷床長度LI的關(guān)系，當(dāng)L < L1/2-S時，控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行雙排布料，當(dāng)L > L1/2-S時，控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行單排布料，其中S為雙排布料時的同排兩鋼管中間間隔安全距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)式冷床的布料方法，其特征在于:所述滑移系數(shù)μ的范圍為0.9彡μ ^ 1
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)式冷床的布料方法，其特征在于:所述滑移系數(shù)μ為0.95ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)式冷床的布料方法，其特征在于:所述控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行雙排布料時，所述同一排的鋼管的外端分別與冷床的邊緣對齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)式冷床的布料方法，其特征在于:所述控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行雙排布料時，所述每排鋼管交替與冷床的其中一側(cè)邊緣對齊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)式冷床的布料方法，其特征在于:所述中間間隔安全距離S為1200。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)式冷床的布料方法，其特征在于:所述輥?zhàn)拥膬蓚€圓錐面理論相交線的直徑X為205mm。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種步進(jìn)式冷床的布料方法，包括如下步驟：利用在冷床入口1段輥道前設(shè)置的熱檢在檢測到鋼管的頭部經(jīng)過時，向冷床的控制系統(tǒng)發(fā)出有料信息，觸發(fā)控制系統(tǒng)開始計(jì)時，當(dāng)熱檢檢測到鋼管尾部經(jīng)過時，向控制系統(tǒng)發(fā)出結(jié)束信息，觸發(fā)控制系統(tǒng)停止計(jì)時，得到控制系統(tǒng)的計(jì)時時間長度t；控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管運(yùn)行速度v；控制系統(tǒng)計(jì)算鋼管的長度L，控制系統(tǒng)判斷鋼管長度L與冷床長度L1的關(guān)系，當(dāng)L≤L1/2-S時，控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行雙排布料，當(dāng)L＞L1/2-S時，控制系統(tǒng)控制冷床執(zhí)行單排布料。本發(fā)明步進(jìn)式冷床的布料方法，可利用冷床的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)鋼管的自動單雙排布料，不增加任何額外的硬件設(shè)備。
【IPC分類】B21B43-00
【公開號】CN104550273
【申請?zhí)枴緾N201410849978
【發(fā)明人】劉國棟
【申請人】太原重工股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日