六面頂金剛石壓機采用二通比例調(diào)速器閥的技術(shù)升級論文
摘 要： 文章采用二通比例調(diào)速器閥對六面頂金剛石壓機的有關(guān)卸壓的液壓回路進(jìn)行改造， 改造后取得了良好的效果， 降低了頂錘的消耗。
1、 前言
我公司是專業(yè)從事復(fù)合超硬材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的高新企業(yè)， 主要生產(chǎn)石油鉆探金剛石復(fù)合片、金剛石拉絲模和切削用金剛石刀片。六面頂金剛石壓機是我國生產(chǎn)金剛石復(fù)合片 （PDC） 的主要設(shè)備， 金剛石復(fù)合片是以金剛石微粉與硬質(zhì)合金襯底為原料在超高壓高溫條件下燒結(jié)而成的復(fù)合超硬材料， 它具有金剛石的硬度與耐磨性能， 又具有硬質(zhì)合金的強度與抗沖擊性能， 是制造石油與煤田鉆頭的卓越鉆齒材料。但這種產(chǎn)品對壓機的要求非常高， 穩(wěn)定提高產(chǎn)品成品率及減少頂錘“放炮”現(xiàn)象是一項艱巨的任務(wù)。所以， 把新工藝新技術(shù)應(yīng)用到六面頂壓機上刻不容緩。
2、 概述
隨著石油鉆井技術(shù)的不斷提高， 高品質(zhì)的金剛石復(fù)合片應(yīng)用越來越廣泛， 同樣這對六面頂壓機的要求也越來越高。我國的六面頂壓機液壓系統(tǒng)的卸壓方式經(jīng)歷了有功卸壓、一級無功卸壓和一級二級無功卸壓等方式， 但這樣的前提還是不能精準(zhǔn)保證在超高壓狀態(tài)下的平穩(wěn)卸壓。在超高壓狀態(tài)下的平穩(wěn)卸壓速度不僅對高品質(zhì)的金剛石復(fù)合片的質(zhì)量影響非常大， 還對硬質(zhì)合金頂錘的使用壽命至關(guān)重要。所以， 我公司設(shè)備技術(shù)人員通過不斷探討與研究， 決定在其中一臺壓機上裝置一套二通比例調(diào)速閥及比例放大器， 進(jìn)行試驗性改進(jìn)。
3、 工作原理
比例調(diào)速閥主要有閥體、比例電磁鐵、控制節(jié)流口、壓力補償器、行程限制器及單向閥組成。在電氣控制上， 利用歐姆龍CP1H可編程控制器的一個D/A端口， 設(shè)定為0~10V輸出， 在軟件上編制出卸壓曲線和PID調(diào)節(jié)程序。D/A端口輸出的`0~10V電壓， 通過比例放大器的放大作用， 輸出可調(diào)的驅(qū)動電流到比例閥上。
4、 液壓回路改造圖及原理
原來卸壓過程是， 增壓器上腔是超高壓腔， 壓強約為100MPa, 要把超高壓腔里面的壓力卸下來， 需要14CT電磁閥得電油路經(jīng)過14CT電磁閥， 打開11液控單向閥， 增壓器下腔的液壓油， 通過11液控單向閥， 到達(dá)12節(jié)流閥， 通過12節(jié)流閥回油箱， 當(dāng)壓力下降到40MPa, 15CT電磁閥得電， 增壓器下腔的液壓油， 通過15CT電磁閥， 又通過13節(jié)流閥回油箱， 又為增壓器下腔的液壓油提供一條通道， 提高低壓時， 卸壓速度。這就是一級二級無功卸壓原理。這種卸壓方式高壓的影響時快， 低壓時慢， 對產(chǎn)品的質(zhì)量， 特別是高端產(chǎn)品的質(zhì)量有比較大。卸壓速速有人工調(diào)節(jié)， 卸壓的時間控制精度不高。 （圖1） .
改造后卸壓過程是， 有壓力卸壓曲線確定卸壓的時間， 每一秒需要卸壓多少， 由PLC發(fā)出指令到D/A端口， D/A端口輸出合適的信號到比例放大器， 信號放大后， 到達(dá)比例調(diào)速閥上， 來確定比例調(diào)速閥開口的大小， 這個是個動態(tài)的過程。壓力變送器實時反饋給PLC當(dāng)前壓力的大小， 使得PLC不斷調(diào)整輸出模擬量的大小， 通過PID的調(diào)節(jié)作用自動調(diào)整， 使實際壓力與設(shè)定壓力基本接近， 從而實現(xiàn)平穩(wěn)的卸壓。卸壓速度自動調(diào)節(jié)， 卸壓的時間控制精度很高。并且， 還保留原來的卸壓方式作為備用， 防止比例調(diào)速閥出現(xiàn)問題， 卸不了壓力， 造成安全事故。在程序上設(shè)計有卸壓方式的切換。 （圖2） .
圖2
5、 控制界面的設(shè)計
圖3
6、 使用效果
自我公司從第一臺φ750六面頂壓機上改造后使用， 效果非常好， 使我公司的高品質(zhì)復(fù)合片質(zhì)量得以大大提高， 打破了國外公司 （GE） 對高品質(zhì)復(fù)合片的壟斷。采用比例調(diào)速閥裝置不僅可以保證復(fù)合片生產(chǎn)過程中的工藝要求及卸壓過程中的精確控制， 同時也大大延長了硬質(zhì)合金頂錘的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
[1]高殿榮。液壓工程師技術(shù)手冊第二版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2015
[2]北京華德液壓公司液壓閥件技術(shù)手冊[S].
【六面頂金剛石壓機采用二通比例調(diào)速器閥的技術(shù)升級論文】相關(guān)文章：
波涌閥的優(yōu)化設(shè)計論文04-20
技術(shù)創(chuàng)新與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群升級策略研究論文04-12
關(guān)于水電站調(diào)速器的系統(tǒng)改造論文04-25
農(nóng)網(wǎng)升級改造論文05-29
高二通用技術(shù)教學(xué)計劃08-15
高二通用技術(shù)教學(xué)計劃05-24
水利建設(shè)頂管施工技術(shù)研究的論文04-17
7機槳葉配壓閥改造論文04-25