磁致伸缩传感器在液压机控制系统中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com务I生匐似抽蛔磁致伸缩传感器在液压机控制系统中的应用Applicationofmagnetostrictivedisplacementsensorincontrolsystemforhydraulicmachine刘燕‘，刘志LIUYan’LIUZhi，(1．常熟理工学院电气与自动化学院，常熟215500；2．兰州兰石换热设备有限责任公司，兰州730000)摘要：板片压制是板式换热器生产最关键、最主要的步骤，要求压制后的槽深公差在全板片面积上不得超过允许值。液压机上工作台与下

2、工作台在工作过程中平行是保证板片高精度加工的前提。本文介绍了传统液压机在板片压制中存在的问题，阐述了磁致伸缩位移传感器的测量原理及其在液压机上的应用，给出了基于磁致伸缩位移传感器测量的液压机控制系统的原理。实际运行表明，改造后的液压机在板片加工中具有精度高、性能稳定的特点，长期运行能够保证板片压制槽深公差的要求，具有行业推广价值。关键词：磁致伸缩传感器；液压机；板片；控制系统中图分类号：TH138文献标识码：A文章编号：1009—0134(2012)04(上)一0042—040oi：1O．3969}／j．iss

3、n．1009-0134．2012．4(E)．14t0引言板片加工一般采用框板式液压机。框板式液压机主要由主机及动力机构两大部分组成。其中板式换热器是液一液、汽一液进行热交换的理想设备，具有加热、冷却、热回收和快速灭菌主机部分包括机身、框板、上工作台、下工作等多种用途。板片是换热器的基本组件，随换热台、主缸和充液装置等；动力机构由油箱、高压器类型的不同，板片的形状、大小和加工方式均泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。液压机一个工作过程由六个部分组不同。核电厂所用的热交换器多为完成换热和冷成，即主缸

4、快速下行、主缸慢下加压、压制、保却功用的大型设备，构成这些热交换器的板热板片多为尺寸较大的金属板材，加工时将其置入压压延时、主缸卸压和主缸回程。其控制系统采用制模具中，经万吨液压机压制而得到。板片压制按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种工作方式。精度要求高，其沟槽深度一般为4mm，槽深公差在全板片面积上不得超过±0．1Omm。为了保证压制后板片上沟槽深度的一致性，要求液压机的上工作台与下工作台在压制过程中必须保持一定的主平行度。以往大型液压机采用滑块控制上工作台框板与下工作台的平行度，由于滑块存在研磨现象

5、，工作一段时间后，加工的扳片沟槽即出现深浅不一、超过公差要求的情况。为了改变这种状况，需要对液压机的结构及控制方式进行改造以实现扳片高精度加工的要求。1液压机的工作过程及磁致伸缩传感器的应用1．1液压机的工作过程及其控制方式图1液压机的结构收稿日期：2011-09-05作者简介：刘燕(1964一)，女，山东济宁人，教授，硕士，主要从事自动化专业和电力系统自动化专业的教学与研究工作。【42l第34卷第4期2012-04(上)学兔兔www.xuetutu.comI訇,tb框式液压机一般由两个主油缸组成，两个主铁的位

6、置后，经内部电路转换成一个24＼25＼26位格油缸在驱动上工作台上下移动的过程中很难保持雷码或二进制的串行数据，将数据可直接传送到同步运行。以往采用滑块控制上工作台在整个PLC。加工压制过程中与下工作台的平行度，这种方式由于磁致伸缩位移传感器的磁致伸缩波导管在应用一段时间后，上工作台与板框问的滑块在与活动磁环不直接接触，因此在高温、高压和高一侧会产生研磨现象，而在另一侧出现较大的间电磁干扰等恶劣环境下也能正常工作。磁致伸缩隙，这时液压机的上工作台与框板问就不能保持传感器的输出是真正的绝对位置，不需要定期重垂直，

7、压制后的扳片沟槽公差超过允许值。新标定和维护，测量过程中也无需重归回零位。磁致伸缩传感器是应用磁致伸缩原理研制而成2基于磁致伸缩传感器测量的液压机的新一代测量传感器，其测量能达到计量级精度。控制原理‘在液压机的上导柱上安装四个磁致伸缩传感器，结液压机压制板片的一个工作循环由六个部分构如图l所示。由磁致伸缩传感器检测液压机在加组成，即主缸快速下行、主缸慢下加压、压制、工过程中上工作台的运动位移，通过PLC控制上工保压延时、主缸卸压和主缸回程。为了保证板片作台上的四个方向阀，根据量测的数据，方向阀随的压制精度，加工

8、过程的控制要求如下：时调整液压机上工作台与下工作台的平行度，从1)液压机充液装置打开主缸靠自重快速下而保证扳片加工的要求。液压机控制系统如图2所行，4个磁致伸缩传感器测量下行位移量，通过示。PLC采用西门子的S7—300，比例方向阀采用力PLC分别调整4比例方向阀，以达到上下工作台的士乐的4WREE二位四通阀控制，磁致伸缩传感器平行度要求。采用康宇公司生产的KYDM系列。2)液压机滑块