摩擦焊接过程电液比例计算机闭环控制系统研制

根据摩擦焊接过程质量控制需要,在摩擦焊机原有开关控制阀组成的液压施力系统上,增设了压力与流量电液比例控制阀,并配置了相应的计算机测控硬件,在Windows操作系统下采用VC++编制了相应的测控程序,从而建立了摩擦焊接过程计算机电液比例闭环控制系统。静动态测试及应用表明,该系统静动态特性好,可靠性高,实现了摩擦焊接过程中轴向压力的闭环控制、滑台进给速度的开环比例控制,以及主轴转速、轴向压力、轴向缩短量、摩擦转矩(主电动机电流),以及界面温度的实时检测,能够满足摩擦焊接过程闭环控制系统需求,有广泛的应用前景。

摩擦焊机液压施力系统压力特性对比分析

为分析采用电液比例计算机闭环系统进行摩擦焊接过程控制的必要性及可行性,对比分析了分别由开关阀和比例溢流阀组成的两种摩擦焊机轴向压力施力系统的静动态特性,以及长期生产过程中轴向压力波动规律,重点分析了油温对轴向压力参数的影响。结果表明,比例阀控制系统轴向压力的静、动态特性均优于开关阀系统;在长期焊接生产过程中,比例阀控制系统的轴向压力不受液压系统油温影响,比开关阀系统稳定,控制精度高,重现性好。

摩擦焊机电液比例减压施力系统压力特性分析

为提高摩擦焊接过程的控制精度,重点分析了由比例减压阀和比例方向阀组成的摩擦焊机轴向压力控制系统的静、动态特性,长期生产过程中轴向压力波动规律,以及油温对轴向压力控制结果的影响。并与开关阀组成的摩擦焊机轴向压力施力系统的对应数据进行了对比分析。结果表明:比例阀控制系统轴向压力的静、动态特性均优于开关阀系统;在长期焊接生产过程中,比例阀控制系统的轴向压力不受液压系统油温影响,比开关阀系统稳定,控制精度高,重现性好。

摩擦焊接过程电液控制系统性能分析

为提高摩擦焊接过程控制及焊接质量的可靠性与稳定性,分析摩擦焊机电液比例系统的动态控制品质,并为其配置合适的闭环控制系统。对摩擦焊机电液比例系统的静、动态品质进行了测试和分析,首次提出了摩擦焊接过程电液比例系统的传递函数。测试结果表明:该电液比例系统主要由延迟环节和惯性环节串联组成;其静态品质指标,控制精度和系统稳定性均良好;系统的动态响应性能优于伺服阀单腔工作状态的摩擦焊机电液伺服系统,略低于伺服阀双腔工作状态的摩擦焊机电液伺服系统,但抗干扰能力、可靠性均优于摩擦焊机电液伺服系统。通过建立系统传递函数,确定了计算机数字PID调节器的控制参数,实现了摩擦焊接过程中焊接压力的闭环控制,焊接压力的相对偏差小于3%。

摩擦焊计算机闭环控制系统的研究

采用电液比例技术,研制了摩擦焊计算机闭环控制系统,实现了摩擦焊接过程中轴向压力的闭环控制及主轴转速、轴向缩短量的实时检测。生产现场数据统计分析表明,该系统具有较强的抗干扰性和良好的可靠性。并已在石油钻杆的生产中得到应用。

钢管径向摩擦搭接焊装备及工艺

为使HSMZ-80混合型轴向摩擦焊机具有径向摩擦焊接功能,对焊机机械系统、液压系统和电气控制系统进行改造:在焊机主轴增设防扭机构;液压系统配置比例伺服阀;基于PLC+PC机的摩擦焊机控制系统,径向摩擦焊接过程在时间+位移控制的基础上采用定值扭矩控制,成功解决了2级摩擦焊接阶段扭矩超调引起电机堵转的问题。在改造的摩擦焊机上成功实现了钢管径向摩擦搭接焊。通过金相组织、力学性能等检测分析,焊缝组织良好,无气孔、夹渣、未熔合等缺陷,焊接接头具有良好的综合力学性能。

基于电液比例技术的摩擦焊压力控制系统

采用电液比例溢流阀以及PH ILIPS公司的新型高性能8位单片机P89C51RD2,对原有摩擦焊机液压系统进行改造,实现了压力的闭环控制,使摩擦焊接过程压力参数稳定、调节方便。实际生产应用表明系统运行效果良好。

基于SIMULINK的摩擦焊机电液比例施力系统仿真

对40t摩擦焊机电液比例施力系统进行了数学分析,根据系统的控制原理建立了电液比例施力控制系统数学模型,同时利用SIMULINK对系统进行了仿真分析。仿真结果表明,该系统采用电液比例控制可以获得较好的控制效果。

基于ARM的摩擦焊机压力闭环控制系统的设计

设计了基于ARM的摩擦焊机压力闭环控制系统,该控制系统以S3C44B0X处理器为控制系统核心器件,以电液比例溢流阀为执行系统关键部件,并引入增量式PID算法对摩擦焊机顶锻压力进行控制。实验结果表明:该系统快速、稳定、可靠,且具有较强的抗干扰性。

电液比例技术在钻杆摩擦焊接控制系统中的应用

针对焊接钻杆连续驱动摩擦焊机采用开关阀组成压力控制系统存在故障几率高、可控性差等问题,将电液比例控制技术应用在摩擦焊压力控制中,实现了摩擦焊轴向压力闭环控制、滑台进给速度的开环控制;可对摩擦焊机主轴速度、轴向压力、轴向缩短量、主电机电流、油温等进行实时检测。现场实测数据表明,电液比例控制系统是一种适合实际生产的摩擦焊压力控制系统。

电液比例双闭环控制系统在摩擦焊机上的研究

基于比例控制技术上的电液比例控制系统在系统设计和设备改造中应用相当广泛。电液比例控制技术在摩擦焊机中的应用,可以将液压控制功能集成在电液比例控制器内,大大的简化了液压系统的结构,提高液压系统的动作稳定性和可靠性,同时也可以提高工作效率降低能源损耗。对比分析单闭环液压系统和双闭环液压系统建立简化的数学模型,使用仿真软件进行分析比对。