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1、(10)申请公布号 CN 104085726 A (43)申请公布日 2014.10.08 C N 1 0 4 0 8 5 7 2 6 A (21)申请号 201410287858.0 (22)申请日 2014.06.25 B65H 43/00(2006.01) (71)申请人中国重型机械研究院股份公司 地址 710032 陕西省西安市未央区东元路 209号 (72)发明人冯沙 张康武 范海峰 孙亚波 任玉成 徐长安 (74)专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任 公司 61108 代理人张培勋 (54) 发明名称 一种用于卷取机压辊的气动控制系统及方法 (57) 摘要 本发明公开了一种用于卷取。
2、机压辊的气动控 制系统及方法，该系统包括气动控制回路，所述气 动控制回路经气动三联件分为第一气动支路、第 二气动支路和第三气动支路；第一气动支路中依 次连接有第一减压阀和两位五通双电控换向阀； 第二气动支路中连接有三位五通双电控换向阀； 第三气动支路中连接有第二减压阀；两位五通双 电控换向阀、三位五通双电控换向阀和第二减压 阀均与同一个三位五通气控换向阀相连接；三位 五通气控换向阀与卷取机的压辊气缸相连接。本 发明可以实现卷取机压辊放下、压辊随卷取机卷 筒带材增多的压紧浮动和压辊抬起的功能，并且 调节方便、工作可靠。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 (19)中华人。
3、民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104085726 A CN 104085726 A 1/2页 2 1.一种用于卷取机压辊的气动控制系统，包括气动控制回路，其特征在于，所述气动控 制回路经气动三联件（5）分为第一气动支路、第二气动支路和第三气动支路； 所述第一气动支路中依次连接有第一减压阀（6）和两位五通双电控换向阀（7）； 所述第二气动支路中连接有三位五通双电控换向阀（8）； 所述第三气动支路中连接有第二减压阀（13）； 所述两位五通双电控换向阀（7）、三位五通双电控换向阀（8）和第二减压阀（13）均与 同一个三位。
4、五通气控换向阀（9）相连接； 所述三位五通气控换向阀（9）与卷取机的压辊气缸（2）相连接。 2.根据权利要求1所述的用于卷取机压辊的气动控制系统，其特征在于，在气动三联 件（5）上游的气动控制回路中还安装一个球阀（4）。 3.根据权利要求1所述的用于卷取机压辊的气动控制系统，其特征在于，所述两位五 通双电控换向阀（7）具有两个压力气口，其中一个压力气口安装堵头，另一个压力气口与三 位五通气控换向阀（9）的排气口相连接。 4.根据权利要求1所述的用于卷取机压辊的气动控制系统，其特征在于，所述三位五 通双电控换向阀（8）具有两个压力气口，三位五通双电控换向阀（8）的两个压力气口分别 与三位五通气控。
5、换向阀（9）的两个控制气口相连接。 5.根据权利要求1所述的用于卷取机压辊的气动控制系统，其特征在于，所述第二减 压阀（13）的出气口与三位五通气控换向阀（9）的进气口相连接。 6.根据权利要求1所述的用于卷取机压辊的气动控制系统，其特征在于，所述三位五 通气控换向阀（9）具有两个压力气口，三位五通气控换向阀（9）的两个压力气口各连接一 个单向节流阀（10）；所述两个单向节流阀（10）分别与压辊气缸（2）的两腔相连接。 7.根据权利要求1所述的用于卷取机压辊的气动控制系统，其特征在于，所述压辊气 缸（2）的杆腔接口处安装有溢流阀（11）。 8.根据权利要求1至7任一项中所述的用于卷取机压辊的气。
6、动控制系统，其特征在于， 所述两位五通双电控换向阀（7）排气口中的一个排气口安装消声器（12）；三位五通双电控 换向阀（8）排气口中的两个排气口各安装一个消声器（12）；三位五通气控换向阀（9）排气 口中的一个排气口安装消声器（12）。 9.根据权利要求1所述的用于卷取机压辊的气动控制系统，其特征在于，所述三位五 通气控换向阀（9）的各气口进出方向是双向的。 10.采用权利要求1所述的用于卷取机压辊的气动控制系统进行气动控制方法，其特 征在于，根据卷取机上的带材卷取阶段，该气动控制方法描述如下： 当前一个钢卷完成卷取，下一个钢卷助卷几圈后，卷取机压辊（3）放下，此时三位五通 双电控换向阀（8）。
7、的右侧电磁铁持续通电，两位五通双电控换向阀（7）的左侧电磁铁瞬时 通电； 当三位五通双电控换向阀（8）的右侧电磁铁和两位五通双电控换向阀（7）的左侧电磁 铁通电，三位五通双电控换向阀（8）换至右边位置；第二气动支路的压缩空气经三位五通 双电控换向阀（8）连通至三位五通气控换向阀（9）右侧的气控口，然后从三位五通气控换 向阀（9）的左侧气控口经三位五通双电控换向阀（8）排至大气；此时第三气动支路的压缩 空气经三位五通气控换向阀（9）连通至压辊气缸（2）的杆腔，压辊气缸（2）无杆腔的压缩空 权 利 要 求 书CN 104085726 A 2/2页 3 气经三位五通气控换向阀（9）连通至两位五通双电。
8、控换向阀（7），并从两位五通双电控换 向阀（7）的排气口排出； 随着卷取机速度的升高，卷取机卷筒（1）带材的增多，要求卷取机压辊（3）紧紧压靠带 材并浮动抬起，此时三位五通双电控换向阀（8）的右侧电磁铁持续通电，两位五通双电控换 向阀（7）的右侧电磁铁瞬时通电； 当两位五通双电控换向阀（7）的右侧电磁铁瞬时通电时，第一气动支路的压缩空气连 通至压辊气缸（2）的杆腔，调节第一气动支路的第一减压阀（6）和第三气动支路的第二减 压阀（13）的压力，从而控制压辊气缸（2）压靠带材的压力，卷取机压辊（3）压靠带材并浮动 抬起； 卷取机上的带材卷取完毕准备收尾时，需要将卷取机压辊（3）快速抬起，此时三位五。
9、通 双电控换向阀（8）的左侧电磁铁持续通电； 当三位五通双电控换向阀（8）的左侧电磁铁通电，三位五通双电控换向阀（8）换至左 边位置，第二气动支路的压缩空气经三位五通双电控换向阀（8）与三位五通气控换向阀 （9）左侧的气控口连通，然后从三位五通气控换向阀（9）的右侧气口经三位五通双电控换向 阀（8）排至大气；此时第三气动支路的压缩空气经三位五通气控换向阀（9）连通至压辊气 缸（2）的无杆腔，压辊气缸（2）有杆腔的压缩空气经三位五通气控换向阀（9）的排气口排 出。 权 利 要 求 书CN 104085726 A 1/5页 4 一种用于卷取机压辊的气动控制系统及方法 技术领域 0001 本发明属于。
10、金属带材卷取技术领域，涉及一种用于卷取机压辊的气动控制系统， 特别涉及一种用于卷取机高速卷取镀锡板时，要求压辊实现多个功能的卷取机压辊气动控 制系统；本发明还对该气动控制系统的气动控制方法进行了描述。 背景技术 0002 卷取机压辊在带材的卷取过程中需要实现多个功能。当卷取机高速卷取带材时， 尤其是卷取表面易损伤的镀锡板时，为防止因高速卷取产生抖动而划伤带材表面，特要求 卷取机的压辊始终压紧带材，此时前一个钢卷完成卷取，下一个钢卷助卷几圈后，卷取机压 辊放下并压靠在带材的上表面，随着卷取机速度的升高，卷筒带材的增多，压辊能够紧紧压 靠并浮动慢慢抬起，而且压辊压在带材上的力可根据实际需要调节。当。
11、卷取机上的带材卷 取完毕准备收尾时，带材的头部旋转到合适的位置，此时需要将压辊快速抬起，然后卸卷小 车卸卷。 0003 因此在整个卷取机工作的过程中，要求压辊能够实现多个功能，特别是卷取机高 速卷取时，压辊能够实现紧紧压靠并浮动抬起的功能。 发明内容 0004 为使卷取机压辊实现压辊放下、压辊随卷取机卷筒带材增多的压紧浮动和压辊抬 起多个功能，并且调节方便、工作可靠，本发明提供了一种用于卷取机压辊的气动控制系统 及方法。 0005 本发明采取的技术方案是： 一种用于卷取机压辊的气动控制系统，包括气动控制回路，其特征在于，所述气动控制 回路经气动三联件分为第一气动支路、第二气动支路和第三气动支路。
12、。 0006 所述第一气动支路中依次连接有第一减压阀和两位五通双电控换向阀。 0007 所述第二气动支路中连接有三位五通双电控换向阀。 0008 所述第三气动支路中连接有第二减压阀。 0009 所述两位五通双电控换向阀、三位五通双电控换向阀和第二减压阀均与同一个三 位五通气控换向阀相连接。 0010 所述三位五通气控换向阀与卷取机的压辊气缸相连接。 0011 进一步地，在气动三联件上游的气动控制回路中还安装一个球阀。 0012 所述两位五通双电控换向阀具有两个压力气口，其中一个压力气口安装堵头，另 一个压力气口与三位五通气控换向阀的排气口相连接。 0013 所述三位五通双电控换向阀具有两个压力。
13、气口，三位五通双电控换向阀的两个压 力气口分别与三位五通气控换向阀的两个控制气口相连接。 0014 所述第二减压阀的出气口与三位五通气控换向阀的进气口相连接。 0015 所述三位五通气控换向阀具有两个压力气口，三位五通气控换向阀的两个压力气 说 明 书CN 104085726 A 2/5页 5 口各连接一个单向节流阀；所述两个单向节流阀分别与压辊气缸的两腔相连接。 0016 所述压辊气缸的杆腔接口处安装有溢流阀。 0017 作为优选，所述两位五通双电控换向阀排气口中的一个排气口安装消声器。三位 五通双电控换向阀排气口中的两个排气口各安装一个消声器。三位五通气控换向阀排气口 中的一个排气口安装消。
14、声器。 0018 所述三位五通气控换向阀的各气口进出方向是双向的。 0019 本发明的技术方案进一步包括： 采用上述的用于卷取机压辊的气动控制系统进行气动控制方法，根据卷取机上的带材 卷取阶段，该气动控制方法描述如下： 1）当前一个钢卷完成卷取，下一个钢卷助卷几圈后，卷取机压辊放下，此时三位五通双 电控换向阀的右侧电磁铁持续通电，两位五通双电控换向阀的左侧电磁铁瞬时通电； 当三位五通双电控换向阀的右侧电磁铁和两位五通双电控换向阀的左侧电磁铁通电， 三位五通双电控换向阀换至右边位置；第二气动支路的压缩空气经三位五通双电控换向阀 连通至三位五通气控换向阀右侧的气控口，然后从三位五通气控换向阀的左侧。
15、气控口经三 位五通双电控换向阀排至大气；此时第三气动支路的压缩空气经三位五通气控换向阀连通 至压辊气缸的杆腔，压辊气缸无杆腔的压缩空气经三位五通气控换向阀连通至两位五通双 电控换向阀，并从两位五通双电控换向阀的排气口排出； 2）随着卷取机速度的升高，卷取机卷筒带材的增多，要求卷取机压辊紧紧压靠带材并 浮动抬起，此时三位五通双电控换向阀的右侧电磁铁持续通电，两位五通双电控换向阀的 右侧电磁铁瞬时通电； 当两位五通双电控换向阀的右侧电磁铁瞬时通电时，第一气动支路的压缩空气连通至 压辊气缸的杆腔，调节第一气动支路的第一减压阀和第三气动支路的第二减压阀的压力， 从而控制压辊气缸压靠带材的压力，卷取机压。
16、辊压靠带材并浮动抬起； 3）卷取机上的带材卷取完毕准备收尾时，需要将卷取机压辊快速抬起，此时三位五通 双电控换向阀的左侧电磁铁持续通电； 当三位五通双电控换向阀的左侧电磁铁通电，三位五通双电控换向阀换至左边位置， 第二气动支路的压缩空气经三位五通双电控换向阀与三位五通气控换向阀左侧的气控口 连通，然后从三位五通气控换向阀的右侧气口经三位五通双电控换向阀排至大气；此时第 三气动支路的压缩空气经三位五通气控换向阀连通至压辊气缸的无杆腔，压辊气缸有杆腔 的压缩空气经三位五通气控换向阀的排气口排出。 0020 特别地，当所述压辊气缸杆腔的压力达到设立压力时，压辊气缸通过杆腔接口处 的溢流阀释压。 00。
17、21 本发明的优点是： （1）本发明所述的气动控制回路经一个经气动三联件分为第一气动支路、第二气动支 路和第三气动支路，各气动支路连接不同的换向阀，通过控制换向阀中的电磁铁的通电状 态来实现压缩气体与卷取机压辊气缸的相互作用，从而实现卷取机压辊的压辊放下、压辊 随卷取机卷筒带材增多的压紧浮动和压辊抬起多个功能。 0022 （2）从本发明所述的气动控制系统的各组成元件来看，所述气动控制系统调节方 便，并且工作可靠，可以满足卷取机高速卷取镀锡板时的作业要求。 说 明 书CN 104085726 A 3/5页 6 0023 （3）气动控制系统中的三位五通气控换向阀的各气口的进出方向是双向的，即既 可。
18、以从该气口进气，也可以从该气口排气。 0024 （4）本发明的气动控制系统还安装有单向节流阀和溢流阀。其中，单向节流阀安装 在在三位五通气控换向阀与压辊气缸两个接口之间的气路中，可以对压辊气缸的运行速度 进行调节。溢流阀安装在压辊气缸的有杆腔气口处，可以有效的防止压辊气缸在卷取机压 辊压靠并浮动抬起的过程中压力增加过大，从而影响压辊的浮动抬起功能。 0025 以下将结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。 附图说明 0026 图1是卷取机及其压辊的结构示意图。 0027 图2是用于卷取机压辊实现随动功能的气动控制示意图。 0028 附图标记说明：1、卷取机卷筒；2、压辊气缸；3、卷取机压辊；。
19、4、球阀；5、气动三联 件；6、第一减压阀；7、两位五通双电控换向阀；8、三位五通双电控换向阀；9、三位五通气控 换向阀；10、单向节流阀；11、溢流阀；12、消声器；13、第二减压阀。 具体实施方式 0029 实施例1： 如图1所示，卷取机的主要组成部件包括卷取机卷筒1、卷取机压辊3以及驱动卷取机 压辊3的压辊气缸2。在卷取机卷筒1卷取带材的过程中，需要卷取机压辊3根据带材的 卷取状态以及带材的种类差异而做出相应的动作调整。以卷取机卷筒1卷取表面易损伤的 镀锡板为例来说，为防止因高速卷取时，被卷取的带材产生抖动而划伤带材表面，特要求卷 取机压辊3始终压紧带材。当前一个钢卷完成卷取，下一个钢卷。
20、助卷几圈后，卷取机压辊3 下放并压靠在带材的上表面，随着卷取机速度的升高，卷取机卷筒1带材的增多，卷取机压 辊3能够紧紧压靠并浮动慢慢抬起，而且卷取机压辊3压在带材上的力可根据实际需要调 节。当卷取机上的带材卷取完毕准备收尾时，带材的头部旋转到合适的位置，此时需要将卷 取机压辊3快速抬起，然后卸卷小车卸卷。 0030 为实现卷取机压辊的多种功能，本实施例提供了一种用于卷取机压辊实现多种功 能的气动控制系统，该气动控制系统的组成元件如图2所示。 0031 所述气动控制系统具有完整的气动控制回路，并且作用于卷取机压辊3。该气动控 制回路经气动三联件5分为第一气动支路、第二气动支路和第三气动支路。在。
21、气动三联件 5之前，该气动控制回路上还安装有一个球阀4。 0032 第一气动支路的压缩空气先连接一个第一减压阀6，然后再经过一个两位五通双 电控换向阀7，从两位五通双电控换向阀7出来有2个压力气口，分别标示为A1、B1，堵住A1 压力气口，B1压力气口接入一个三位五通气控换向阀9的R1排气口，同时在两位五通双电 控换向阀7的R2排气口安装一个消声器12。 0033 第二气动支路的压缩空气连接一个三位五通双电控换向阀8，从三位五通双电控 换向阀8出来有2个压力气口，分别标示为A2、B2，这两个压力气口分别连接三位五通气控 换向阀9的PA进气口和PB进气口。同时，在三位五通双电控换向阀8的R1排气。
22、口和R2 排气口各安装一个消声器12，在三位五通气控换向阀9的R2排气口安装一个消声器12。 说 明 书CN 104085726 A 4/5页 7 0034 第三个支路的压缩空气先通过一个第二减压阀13，然后再接入三位五通气控换向 阀9的P进气口。最终，第一气动支路和第三气动支路的压缩空气经过三位五通气控换向 阀9，从三位五通气控换向阀9的A3压力气口和B3压力气口各连接一个单向节流阀10，并 且连通至压辊气缸2的两腔，并在压辊气缸2的杆腔回路增加一个溢流阀11，以防止防止此 腔的压力增高。 0035 实施例2： 在实施例1的基础上，并结合附图2，根据卷取机上的带材卷取阶段，对本发明所述的 气。
23、动控制系统实现卷取机压辊3的放下、压紧浮动和抬起多个功能进行说明。 0036 当前一个钢卷完成卷取，下一个钢卷助卷几圈后，卷取机压辊3放下，此时需要给 三位五通双电控换向阀8的右侧电磁铁YB1b常期通电、两位五通双电控换向阀7的左侧电 磁铁YB1c瞬时通电。当三位五通双电控换向阀8的右侧电磁铁YB1b和两位五通双电控换 向阀7的左侧电磁铁YB1c通电，三位五通双电控换向阀8换至右边位置，第二气动支路的 压缩空气经三位五通双电控换向阀8通至三位五通气控换向阀9右侧的PB气控口，然后从 三位五通气控换向阀9的左侧PA进气口经三位五通双电控换向阀8排至大气。此时，第三 气动支路的压缩空气便可经三位五。
24、通气控换向阀9连通至压辊气缸2的杆腔，压辊气缸2 的无杆腔的压缩空气经三位五通气控换向阀9通至两位五通双电控换向阀7，并从安装在 两位五通双电控换向阀7的消声器12排入大气。 0037 随着卷取机速度的升高，卷取机卷筒1带材的增多，要求卷取机压辊3能够紧紧压 靠并浮动慢慢抬起，此时需要给三位五通双电控换向阀8的右侧电磁铁YB1b常期通电、两 位五通双电控换向阀7的右侧电磁铁YB1d瞬时通电。两位五通双电控换向阀7的右侧电 磁铁YB1d瞬时通电时，第一气动支路的压缩空气便可通至压辊气缸2的杆腔，通过调节第 一气动支路的第一减压阀6和第三气动支路中的第二减压阀13的压力，便可通过改变压辊 气缸2两。
25、腔的压力以实现调节卷取机压辊3压靠带材的力；卷取机压辊3慢慢抬起的过程 中，压辊气缸2的杆腔压力增加，当压力达到设定压力时，便从杆腔的溢流阀11释压。 0038 卷取机上的带材卷取完毕准备收尾时，带材的头部旋转到合适的位置，需要将卷 取机压辊3快速抬起，此时需要给三位五通双电控换向阀8的左侧电磁铁YB1a常期通电。 当三位五通双电控换向阀8的左侧电磁铁YB1a通电，三位五通双电控换向阀8换至左边位 置，第二气动支路的压缩空气经三位五通双电控换向阀8通至三位五通气控换向阀9左侧 的PA气控口，然后从三位五通气控换向阀9的右侧PB气控口经三位五通双电控换向阀8 排至大气，此时第三气动支路的压缩空气。
26、便可经三位五通气控换向阀9通至压辊气缸2的 无杆腔，杆腔的压缩空气经三位五通气控换向阀9的R2排气口排出。 0039 为了能够调节压辊气缸2的工作速度，在三位五通气控换向阀9与压辊气缸2的 两个接口之间的气路中各安装一个单向节流阀10。 0040 为防止气缸在卷取机压辊3压靠并浮动抬起的过程中，压辊气缸2的压力增加，特 在压辊气缸2有杆腔气口处增加一个溢流阀11。 0041 结合上述实施例可以看出，本发明所述的气动控制回路经一个气动三联件分为第 一气动支路、第二气动支路和第三气动支路，各气动支路连接不同的换向阀，通过控制换向 阀中的电磁铁的通电状态来实现压缩气体控制压辊气缸，从而实现卷取机压辊。
27、的压辊放 下、压辊随卷取机卷筒带材增多的压紧浮动和压辊抬起等多个功能。特别是本发明采用了 说 明 书CN 104085726 A 5/5页 8 三位五通气控换向阀9，该换向阀的各个气口的进出方向是双向的，即既可以从该气口进 气，也可以从该气口排气。从本发明所述的气动控制系统的各组成元件来看，所述气动控制 系统的调节方便，并且工作可靠，可以满足卷取机高速卷取镀锡板时的作业要求。 0042 上面结合附图对本发明的实施方式作了说明，但本发明并不限于上述实施方式， 在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出 各种变化。 说 明 书CN 104085726 A 1/1页 9 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104085726 A 。