中國報告大廳網(wǎng)訊，在當(dāng)今控制技術(shù)飛速發(fā)展、機(jī)電技術(shù)深度融合的時代，提升設(shè)備自動化控制水平已成為制管領(lǐng)域的重要研究方向。矯平機(jī)作為螺旋縫埋弧焊管加工制造的關(guān)鍵設(shè)備，其對鋼帶卷的矯平效果直接影響后續(xù)工序的成型控制和焊接質(zhì)量，尤其是在高鋼級、大壁厚鋼帶的處理中，矯平機(jī)行業(yè)的性能更是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
某公司當(dāng)前使用的鋼帶卷矯平機(jī)(M1)采用渦輪螺桿減速機(jī)壓下傳動方式輸出矯平力，該設(shè)備僅適用于鋼級 X70、厚度 16mm 以下規(guī)格鋼帶卷的矯平需求。在處理板厚≥16mm、屈服強(qiáng)度≥235MPa 的鋼帶卷時，其矯平精度和作業(yè)效率均難以保證。不僅渦輪蝸桿減速機(jī)壓下裝置故障頻發(fā)，矯平后的鋼帶無法達(dá)到光滑平直的要求，給后續(xù)銑邊工序的坡口加工和成型工序的管型控制帶來巨大挑戰(zhàn)。此外，該設(shè)備需要崗位人員時刻關(guān)注操作控制，一旦出現(xiàn)矯平壓下位置偏離，需人工及時糾正，這使得拆卷、矯平、剪板、對焊等工序需不少于 3 名員工配合完成，增加了用工成本。加之該設(shè)備已使用 25 年，性能日益下降，對其進(jìn)行升級改造十分必要。
矯平機(jī)基于彈塑性力學(xué)理論和寬厚板壓力矯平三點(diǎn)彎曲原理設(shè)計制造。由于鋼帶卷存在回彈現(xiàn)象，需施加反向彎曲力矩才能使其平直。為滿足板厚≥16mm、屈服強(qiáng)度≥235MPa 的鋼帶卷矯平需求，必須提升矯平機(jī)的矯平壓下力，同時實(shí)現(xiàn)南、北兩側(cè)矯平壓下力的單獨(dú)設(shè)置，防止鋼帶跑偏。改造中采用伺服液壓缸壓下裝置取代原渦輪蝸桿減速機(jī)壓下裝置，在設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)本體承受能力范圍內(nèi)，改造后矯平壓下力可達(dá) 1973kN，能夠滿足板厚 25mm、屈服強(qiáng)度 235MPa 的鋼帶卷矯平要求。
為提升自動化控制水平，設(shè)計了伺服同步液壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)中 4 個伺服液壓缸均配備內(nèi)置式位移傳感器，位移量可在操作臺觸摸屏顯示。
四缸同步控制：通過泵組和電磁換向閥等的協(xié)同動作，實(shí)現(xiàn) 4 個伺服液壓缸的同步伸出和縮回，同步精度≤1mm。
四缸單動微調(diào)：以不同位置的伺服液壓缸為例，通過相應(yīng)泵組、電磁換向閥和插裝式球閥的動作，實(shí)現(xiàn)各缸的伸出和縮回微調(diào)，微調(diào)速度≤0.5mm/s。
《2025-2030年全球及中國矯平機(jī)行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報告》指出，基于上述原理，采用伺服液壓缸同步液壓系統(tǒng)配合 PLC 電氣控制程序，實(shí)現(xiàn)了矯平壓下量的實(shí)時跟蹤與閉環(huán)反饋調(diào)整。以五輥矯平方式中上矯平輥與下矯平輥 “0” 對 “0” 的矯平切線位置為基準(zhǔn)，當(dāng)矯平位移量偏離設(shè)定位置 0.5mm 時，控制系統(tǒng)立即發(fā)出指令糾偏。對于不同規(guī)格原料和矯平需求，可在 PLC 操作屏設(shè)置相關(guān)參數(shù)，有效保證了原料矯平質(zhì)量，同時減輕了崗位員工的操作壓力。
伺服同步液壓系統(tǒng)與配套自動化控制技術(shù)在矯平機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用，顯著提升了鋼帶卷板的矯平質(zhì)量，降低了崗位員工的操作壓力。其應(yīng)用效果在板厚 12mm、材質(zhì) Q235B 和板厚 16mm、材質(zhì) Q355B 等規(guī)格鋼帶卷板的矯平中得到了具體驗證。這一改造不僅使矯平機(jī)能夠更好地適應(yīng)高鋼級、大壁厚鋼帶的矯平需求，還通過自動化控制減少了人工干預(yù)帶來的不確定性，為制管行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支持，也順應(yīng)了2025年矯平機(jī)行業(yè)向自動化、高精度方向發(fā)展的趨勢。
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