钢轨气压焊电液伺服系统及控制技术

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着我国高速重载铁路建设步伐的加快，对钢轨焊接质量的要求越来越高。钢轨小型数控气压焊轨机由于焊接一次投入成本低，重量较轻，体积小，作业灵活而被广泛采用。但是，这种设备在调压换向系统方面尚需改进提高，存在着调节控制精度、控制柔性、可靠性等的问题，迫切需要进一步改变系统控制方式、实现柔性控制，提高焊接质量。因此，开展钢轨气压焊电液伺服系统及控制技术研究，具有重要意义和工程价值。本文在YJ-720TB-ZS的基础上，运用先进的电液伺服控制技术，采用三菱PLC及A／D、D／A等，设计研究了一种新

2、型的气压焊电液伺服控制系统及控制技术。通过控制电液比例阀，替代原焊机的锥阀式调压换向控制装置，提高焊接压力、位移、速度关键参数的调节精度、控制柔性，以及系统工作的可靠性；分析对比了国产阀、进口阀等不同档次的液压阀在新系统中的控制特性，并在新型控制系统的基础上，探讨了不摆火加热或微缝直接加热的高效加热焊轨工艺的可行性。试验结果表明：采用比例溢流阀调压，响应速度快，控制精度高；采用电液比例控制方式能够精确的控制焊接位移：通过电液比例控制方式可以方便的实现多种焊接工艺：电液比例控制系统应用于钢轨气压焊，较之电机调节系统有可靠性高、控

3、制柔性好等优点：经过现场焊轨试用，焊接质量好，达到了TB／T1632．2005《钢轨焊接》标准要求，该项技术具有良好的实用价值和推广意义。关键词：钢轨；气压焊；电液比例控制；PLC西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractWiththeaccelerationofthepaceofChina’Shiighspeedrailwayconstruction，thequalityofrailweldingisdesiredtobemoleandmolehigh．Themini—typeCNCgaspressureweld

4、ingarewidelyused，foritslowcosts，goodperformanceofjoints，lightweightcomponents，smallsizeandflexibleoperation．However,thepressureregulatorandreversingmechanisminoldequipmenthavetheproblemsinlowcontrolprecision，badflexibleandpoorreliability．Sostudyonthenewcontrolsystem

5、hastheimportantsignificanceandengineeringpracticalvalue．Inthispaper,dependedontheadvancedelectro-hydraulic$eINOcontroltechnologyandMitsubishiPLC，A／D，D／Aetc，basedonYJ-720TB·ZS，wedesignedanewtypeofgaspressureweldingelectro·hydraulicservocontrolsystemsandcontroltechnol

6、ogy．Weusedtheelectro-hydraulicproportionalvalvetoreplacetheoriginalmachinecontrolledbytheconevalve．Thepurposeistoimprovetheweldingpressure，displacement，speedregulationaccuracyofkeyparameters，controlflexibility,andsystemreliability．WecontrastthemadeinChinavalveandval

7、veinthenewvalvecontrolsystemcharacteristicsanddiscussthefeasibilityofefficientheatingtechnology,basedonthenewcontrolsystem．Theresultsofexperimentshowthatthenewpressureregulatorsystemhasfastresponse，andhighaccuracycontrol；theElectro—hydraulicServoControlSystemachieve

8、dprecisecontrolinweldingdisplacement，andavarietyofweldingtechnology．Afterthetrialscenerailwelding，weldingqualityreachedTB／T1632-2005gRailW